冲压工艺与冲压模设计讲义

模具设计与制造教学重点（冲压模具设计与制造流程图）冲压工艺的类型、常用材料、常用设备冲压工艺（冲裁、弯曲、拉深）的变形分析冲压工艺（冲裁、弯曲、拉深）的工艺性分析冲压模（冲裁、弯曲、拉深）的设计及典型结构其他冲压工艺的设计教学难点冲压工艺（冲裁、弯曲、拉深）的变形分析冲压工艺（冲裁、弯曲、拉深）的工艺性分析冲压模（冲裁、弯曲、拉深）的设计

第2章冲压工艺与冲压模设计

2.1冲压工艺概述

2.2冲裁工艺与冲裁模设计

2.3弯曲工艺与弯曲模设计

2.4拉深工艺与拉深模设计

2.5其他冲压工艺第2章冲压工艺与冲压模设计2.1冲压工艺概述2.1.1冲压工艺的特点（1）能冲压出其他加工工艺难以或无法加工的复杂形状的零件，如一些薄壳零件。（2）冲压零件的尺寸精度高，尺寸精度与模具的精度有关，而一般模具的制造精度高，因此冲压零件的尺寸比较稳定，互换性好，有的零件不需要进行再加工，就可达到使用要求。（3）冲压加工生产效率极高，每分钟可以生产上千件的工件。（4）材料利用率高，工件重量轻，刚度重量比和强度重量比高，冲压能耗小。（5）冲压生产操作简单，易于实现机械及自动化。（6）冲压加工中所用的模具一般比较复杂，生产周期长，成本较高，最适合批量较大的生产。对于单件、小批量生产，冲压工艺受到一定限制。2.1冲压工艺概述2.1.2冲压工艺的类型2.1冲压工艺概述2.1.3冲压常用材料2.1冲压工艺概述2.2.4冲压常用设备1、曲柄压力机1）压力机的分类2）曲柄压力机的结构3）曲柄压力机的主要技术参数2、摩擦压力机1）摩擦压力机的结构2）摩擦压力机的特点3、液压机1）液压机的工作原理2）液压机的特点3）液压机的主要技术参数4、冲压设备的选择要根据冲压工艺的性质、生产批量的大小、冲压件的几何尺寸和精度要求等来选择。2.2冲裁工艺与冲裁模设计2.2.1冲裁变形分析2.2冲裁工艺与冲裁模设计2.2.2冲裁件的工艺性分析1、形状尺寸的工艺性冲裁件最小圆角半径单位：mm凸出悬臂和凹槽的最小宽度单位：mm

2.2冲裁工艺与冲裁模设计2.2.2冲裁件的工艺性分析1、形状尺寸的工艺性

冲孔的最小尺寸单位：mm2、精度和粗糙度要求的工艺性2.2冲裁工艺与与冲裁模设设计2.2.3冲裁主要参参数设计1、冲裁间隙隙的确定1)冲裁间隙对对冲裁工艺艺的影响2)冲裁间隙的的确定(1)理论确定法法冲裁间隙系系数(2)经验确定法法2.2冲裁工艺与与冲裁模设设计2.2.3冲裁主要参参数设计2、凸、凹模模刃口尺寸寸的计算1)刃口尺寸的的计算原则则(1)落料时，先先确定凹模模刃口尺寸寸，以凹模为基基准，凹模模刃口基本本尺寸取接近于工工件的最小小极限尺寸寸(2)冲孔时，先先确定凸模模刃口尺寸寸，以凸模为基基准，凸模模刃口的基基本尺寸取接近近于工件的的最大极限限尺寸2)刃口尺寸的的计算方法法(1)凸模与凹模模分开加工工冲孔时落料时2.2冲裁工艺与与冲裁模设设计2.2.3冲裁主要参参数设计2、凸、凹模模刃口尺寸寸的计算例2-1如下图所示示的垫圈，，材料为Q235，厚度t=3mm，试分别计计算冲裁时时凸、凹模模的刃口尺尺寸及公差差。2.2冲裁工艺与与冲裁模设设计2.2.3冲裁主要参参数设计2、凸、凹模模刃口尺寸寸的计算(2)凸模与凹模模配合加工工冲孔时凸模模落落料时凹模模形状复杂的的冲裁工件件2.2冲裁工艺与与冲裁模设设计2.2.3冲裁主要参参数设计2、凸、凹模模刃口尺寸寸的计算例2-2加工如下图图所示的工工件，材料料为45号钢，厚度度t=2mm,试计算冲裁裁时凸、凹凹模的刃口口尺寸及公公差。2.2冲裁工艺与与冲裁模设设计2.2.3冲裁主要参参数设计3、冲裁力的的计算1)冲裁力的计计算2)卸料力、推推件力和顶顶件力的计计算2.2冲裁工艺与与冲裁模设设计2.2.3冲裁主要参参数设计3、冲裁力的的计算3)总冲压力的的计算总冲压力的的计算要根根据模具的的结构而定定，常用冲冲裁模计算算公式如下下：2.2冲裁工艺与与冲裁模设设计2.2.3冲裁主要参参数设计3、冲裁力的的计算4)压力中心的的计算2.2冲裁工艺与与冲裁模设设计2.2.3冲裁主要参参数设计4、排样与搭搭边1)排样分类2.2冲裁工艺与与冲裁模设设计2.2.3冲裁主要参参数设计4、排样与搭搭边2)搭边2.2冲裁工艺与与冲裁模设设计2.2.3冲裁主要参参数设计4、排样与搭搭边3)条料宽度的的计算条料宽度的的计算公式式如下：以上一些数数值可查阅阅相关手册册获得2.2冲裁工艺与与冲裁模设设计2.2.3冲裁主要参参数设计4、排样与搭搭边4)送料步距及及材料利用用率材料的利用用率计算公公式如下2.2冲裁工艺与与冲裁模设设计2.2.4冲裁模零(部)件设计1、冲裁模的的分类及结结构1）冲裁模分分类按工序性质质：落料模模、冲孔模模、切断模模、切口模、剖剖切模、整整修模、精精冲模按工序组合合程度：单单工序模、、复合膜、、级进模2）冲裁模结结构2.2冲裁工艺与与冲裁模设设计2.2.4冲裁模零(部)件设计2、工作零件件设计1）凸模设计计(1)凸模的结构构形式(2)凸模的固定定方法(3)凸模长度的的确定(4)凸模的材料料2.2冲裁工艺与与冲裁模设设计2.2.4冲裁模零(部)件设计2、工作零件件设计2）凹模模设计计(1)凹模的的结构构形式式(2)凹模厚厚度及及凹模模壁厚厚的确确定凹模厚厚度凹模壁壁厚K为凹模模厚度度系数数b为冲裁裁件最最大外外形尺尺寸(3)凹模的的材料料及固固定方方法2.2冲裁工工艺与与冲裁裁模设设计2.2.4冲裁模模零(部)件设计计3、定位位零件件设计计1）挡料料销固定挡挡料销销活动挡挡料销销2.2冲裁工工艺与与冲裁裁模设设计2.2.4冲裁模模零(部)件设计计3、定位位零件件设计计2）导正正销3）侧刃刃4）导料料板与与导料料销2.2冲裁工工艺与与冲裁裁模设设计2.2.4冲裁模模零(部)件设计计4、卸料料装置置与推推、顶顶件装装置设设计1）卸料料装置置刚性卸卸料装装置弹弹性卸卸料装装置2.2冲裁工工艺与与冲裁裁模设设计2.2.4冲裁模模零(部)件设计计4、卸料料装置置与推推、顶顶件装装置设设计2）推、、顶件件装置置1—模柄；；2—打料杆杆；3—打料板板；4—打料销销；5—推件器器；6—凹模弹性推推件装装置1—顶件块块；2—顶杆；；3—托板；；4—橡胶顶件装装置2.2冲裁工工艺与与冲裁裁模设设计2.2.4冲裁模模零(部)件设计计4、卸料料装置置与推推、顶顶件装装置设设计3）弹性性元件件的选选用与与计算算(1)弹簧的的选用用与计计算(2)橡皮垫垫的选选用与与计算算5、导向向零件件设计计1）导板板2）导柱柱和导导套2.2冲裁工工艺与与冲裁裁模设设计2.2.4冲裁模模零(部)件设计计6、固定定零件件设计计1）模柄柄2）上、、下模模座3）凸模模固定定板4）垫板板2.2冲裁工工艺与与冲裁裁模设设计冲裁模模一般般设计计流程程2.3弯曲工工艺与与弯曲曲模设设计2.3.1弯曲变变形分分析1、弯曲曲变形形过程程2.3弯曲工工艺与与弯曲曲模设设计2.3.1弯曲变变形分分析2、弯曲曲变形形特点点应力状状态宽板（B/t＞3）窄板（B/t＜3）长度方方向σ1：内区受受压，，外区区受拉拉厚度方方向σ2：内外外均受受压应应力宽度方方向σ3：内外外侧压压力均均为零零长度方方向σ1：内区受受压，，外区区受拉拉厚度方方向σ2：内外外均受受压应应力宽度方方向σ3：内区受受压，，外区区受拉拉两向应应力三向应应力应变状状态宽板（B/t＞3）窄板（B/t＜3）长度方方向ε1：内区压压应变变，外外区拉拉应变变厚度方方向ε2：内区区拉应应变，，外区区压应应变宽度方方向ε3：内区区拉应应变，，外区区压应应变长度方方向ε1：内区压压应变变，外外区拉拉应变变厚度方方向ε2：内区区拉应应变，，外区区压应应变宽度方方向ε3：内外区区近似似为零零三向应应变两向应应变2.3弯曲工工艺与与弯曲曲模设设计2.3.1弯曲变变形分分析3、弯曲曲件的的回弹弹1）影响响回弹弹的主主要因因素(1)材料的的力学学性能能材料的的力学学性能能对回回弹值值的影影响1、3－退火火软软钢2-软锰黄黄铜4-经冷变变形硬硬化的的软钢钢(2)弯曲件件的形形状2.3弯曲工工艺与与弯曲曲模设设计2.3.1弯曲变变形分分析3、弯曲曲件的的回弹弹1）影响响回弹弹的主主要因因素(3)相对弯弯曲半半径r/t(5)模具间间隙(4)弯曲角角(6)弯曲方方式2.3弯曲工工艺与与弯曲曲模设设计2.3.1弯曲变变形分分析3、弯曲曲件的的回弹弹2）回弹弹值的的确定定(1)r/t＜5自由弯弯曲时时的回回弹式中，，Δαx为弯曲曲角为为x的回弹弹角；；Δα为弯曲曲角为为900的回弹弹角；；α为工件件的弯弯曲角角(2)r/t≥10自由弯弯曲时时的回回弹式中，，rp为凸模模的圆圆角半半径(mm)；r为弯曲曲件的的圆角角半径径(mm)；σs为材料料的屈屈服极极限(Mpa)；E为材料料的弹弹性模模量(Mpa)；t为材料料厚度度(mm)；βp为凸模模圆弧弧中心心角(度)；β为弯曲曲件弯弯曲中中心角角(度)。2.3弯曲工工艺与与弯曲曲模设设计2.3.1弯曲变变形分分析3、弯曲曲件的的回弹弹3）控制制回弹弹的措措施(1)从弯曲件件结构设设计方面面采取控控制措施施(2)从工艺方方面采取取控制措措施(3)从模具结结构方面面采取控控制措施施改变凸凸模形形状减减小回回弹补补偿偿回弹弹2.3弯曲工工艺与与弯曲曲模设设计2.3.2弯曲工工艺性性分析析1、弯曲曲半径径弯曲半半径要要大于于材料料允许许的最最小弯弯曲半半径，，对于于厚的的板料料，可可在圆圆角处处先开开槽再再弯曲曲。一一般弯弯曲件件的弯弯曲半半径也也不宜宜过大大，以以免出出现大大的回回弹量量，从从而影影响弯弯曲件件的质质量。2、弯曲曲件直直边高高度一般弯弯曲件件的直直边高高度H>2t，如果H<2t，则可可在弯弯曲部部位压压槽后后再弯曲曲（见见右图图）或或者适适当增增加弯弯边高度，，弯曲曲后再再将多多余部部分去去除。。2.3弯曲工工艺与与弯曲曲模设设计2.3.2弯曲工工艺性性分析析3、防止弯弯曲件件在交交界处处开裂裂当工件件的弯弯曲处处于宽宽窄的的交界界位置置时，，为了了避免免因应力集集中使使弯曲曲件在在交界界处开开裂，，交界界线到到弯曲曲线距离l应大于于弯曲曲半径径r，如右右图所所示。。4、弯曲曲件弯曲件件孔边边距离离当弯曲曲带孔孔的板板料时时，为为了防防止弯弯曲时时会使使孔发生变变形，，孔边边缘到到弯曲曲线的的距离离不能能太小小，一般当当t<2mm时，a≥t；当t≥2mm时，a>2t；当b<50mm时，a>2.5t；当b>50mm时，a≥3t。5、弯曲曲件板板料边边缘有有缺口口对于此此类弯弯曲件件，可可在缺缺口处处留连连接带带，等等弯曲曲成型型后再再将其其去除除，这这样可可避免免弯曲曲时在在缺口口处出出现叉叉口的的现象象，影影响弯弯曲件件的质质量。。2.3弯曲工工艺与与弯曲曲模设设计2.3.3弯曲主主要参参数设设计1、弯曲件件展开开长度度计算算1）中性性层位位置的的确定定ρ为中性性层半半径，，mm；r为弯曲曲件内内侧的的弯曲曲半径径，mm；χ为中性性层位位移系系数，，见下下表；；t为板料料的厚厚度，，mm。2.3弯曲工工艺与与弯曲曲模设设计2.3.3弯曲主主要参参数设设计1、弯曲件件展开开长度度计算算2）具有圆圆角半半径的的弯曲曲件展展开长长度计计算式中，，l为弯曲曲件的的展开开长度度，mm；l1，l2，…，ln为第1~n个直线线部分分长度度，mm；α1，α2，…，αn为第1~n个弯曲曲部分分的弯弯曲角角，度度；r1，r2，…，rn为第1~n个弯曲曲半径径，mm；χ为中性性层位位移系系数；；t为板料料的厚厚度，，mm2.3弯曲工工艺与与弯曲曲模设设计2.2.3弯曲主主要参参数设设计1、弯曲件件展开开长度度计算算3）无圆角角半径径的弯弯曲件件展开开长度度计算算无圆角角半径径或者者相对对弯曲曲半径径r/t<0.5的弯曲曲件的的展开开长度度等于于各直直线部部分长长度与与各弯弯曲处处的长长度和和.l=(l1+l2+l3……+ln)+Knt式中，，l为弯曲曲件的的展开开长度度，mm；l1，l2，…，ln为第1~n个直线线部分分长度度，mm；K为系数数，一一般单单角弯弯曲时时K为0.48~0.50，双角弯弯曲时时K为0.45~0.80，多角角弯曲曲时K为0.25，塑性大大的金金属K为0.125；n为弯曲曲的数数目；；t为板料料的厚厚度，，mm2.3弯曲工工艺与与弯曲曲模设设计2.3.3弯曲主主要参参数设设计2、弯曲力力的计计算1）自由由弯曲曲时的的弯曲曲力V形自由由弯曲曲时的的经验验公式式为U形自由由弯曲曲时的的经验验公式式为式中，，F为弯曲曲力(N)；K为安全全系数数，取取K=2.3；b为弯曲曲件的的宽度度(mm)；t为板料料的厚厚度(mm)；σb为材料料的强强度极极限(Mpa)；r为弯曲曲半径径(mm)。2.3弯曲工工艺与与弯曲曲模设设计2.3.3弯曲主主要参参数设设计2、弯曲力力的计计算2）校正弯弯曲力力式中，，F为弯曲曲力(N)；A为校形形面在在冲压压方向向的投投影面面积(mm2)；Fq为单位位面积积上的的校形形压力力(Mpa)(见下表表)单位：：Mpa3）弯曲曲压力力机额额定压压力的的确定定2.3弯曲工工艺与与弯曲曲模设设计2.3.3弯曲主主要参参数设设计3、最小小相对对弯曲曲半径径的确确定在保证证外层层不拉拉裂的的前提提下，，所能能弯曲曲的最最小的的r/t值即为为最小小相对对弯曲曲半径径rmin/t。影响最最小相相对弯弯曲半半径的的主要要因素素：1）材料料的力力学性性能2）弯曲曲中心心角3）板料料表面面与断断面质质量4）板料料的厚厚度5）折弯弯方向向常用材材料的的最小小相对对弯曲曲半径径值2.3弯曲工工艺与与弯曲曲模设设计2.3.4典型弯弯曲模模类型型及结结构1、V形弯曲曲模1－模柄柄2－销3－凸模模4－顶杆杆5－定位位板6－弹簧簧7－凹模模2.3弯曲工工艺与与弯曲曲模设设计2.3.4典型弯弯曲模模类型型及结结构2、U形弯曲曲模1－模柄柄；2－销；；3－凸模模；4－顶板板；5－定位位板；；6－凹模模；7－下模模座；；2.3弯曲工工艺与与弯曲曲模设设计2.3.4典型弯弯曲模模类型型及结结构3、Z形弯曲曲模1－活动动凸模模；2－凸模模；3－上模模座；；4－压块块；5－橡胶胶；6－凸模模托板板；7－顶板板；8－反侧侧压块块9－下模模座2.3弯曲工工艺与与弯曲曲模设设计2.3.4典型弯弯曲模模类型型及结结构4、级进弯曲曲模1－冲孔凹模模；2－级进凸模模；3－弯曲凹模模；4－顶件销；；5－弯曲凸模模；6－挡块；2.4拉深工艺与与拉深模设设计2.4.1拉深变形分分析1、拉深变形形分析2.4拉深工艺与与拉深模设设计2.4.1拉深变形分分析1、拉深变形形分析拉深网格变变化拉拉深单单元格变化化2.4拉深工艺与与拉深模设设计2.4.1拉深工艺性性分析1、起皱拉深时毛坯坯凸缘部分分在切向应应力作用下下，产生失失稳而出现现波纹状皱皱折的现象象叫起皱。。起皱主要要是由于毛毛坯凸缘的的切向应力力超过了板板料的屈服服强度所引引起的。起皱主要取取决于两方方面：(1)毛坯的相对对厚度t/D：相对厚度越越小越容易易引起起皱皱(2)拉深系数m(t/D)：拉深系数越越小越易引引起起皱2.4拉深工艺与与拉深模设设计2.4.1拉深工艺性性分析2、拉裂在拉深过程程中，当筒筒壁处最大大拉应力大大于危险断断面处材料料的抗拉强强度时，将将在危险断断面处出现现工件破裂裂的现象叫叫拉裂。影响拉裂现现象的主要要因素：1）材料的力力学性能2）凸、凹模模的圆角半半径3）表面粗糙糙度4）压边力5）拉深系数数2.4拉深工艺与与拉深模设设计2.4.1拉深工艺主主要参数确确定1、旋转体拉拉深件毛坯坯尺寸计算算1）确定毛坯坯尺寸原则则(1)表面积相等等原则(2)截面形状相相似原则(3)毛坯尺寸应应包括修边边余量原则则2）简单形状状旋转体拉拉深件坯料料尺寸计算算2.4拉深工艺与与拉深模设设计2.4.3拉深工艺主主要参数确确定2、拉深系数数拉深件总的的拉深系数数为拉深件件的直径d与毛坯直径径D的比值m=d/D，第n次的拉深系系数为第n次拉深后与与第n次拉深前筒筒部直径的的比值，即mn=dn/dn-1。由于第一次次拉深后，，各次的拉拉深系数近似相等，，即m2≈m3≈…≈mn≈mm，则dn=mmn-1(m1D)，得拉深次数数2.4拉深工艺与与拉深模设设计2.4.3拉深工艺主主要参数确确定3、极限拉深深系数能够拉深成成型而又不不被拉断的的最小的拉拉深系数成成为极限拉拉深系数。。影响拉深深系数的主主要因素有有：1）材料力学学性能2）材料相对对厚度3）拉深次数数4）模具结构构由于影响材材料拉深系系数的因素素很多，所所以一般都都通过实验验来测得一一些材料的的极限拉深深系数。2.4拉深工艺与与拉深模设设计2.4.3拉深工艺主主要参数确确定4、拉深力和和压边力的的计算及压压力机选择择1）拉深力的的计算拉深力的确确定是以危危险断面处处的拉应力力必须小于于该断面的的抗拉强度度为依据，，应根据材材料塑性力力学的理论论来计算，，但由于影影响拉深力力的因素很很复杂，计计算起来很很不方便，，因此在实实际的生产产中多采用用下面的经经验公式来来估算拉深深力。首次拉深时时F1=πd1tσbK1第n次拉深时Fn=πdntσbK2式中，F1、Fn为首次和第第n次的拉深力力(N)；d1、dn为首次和第第n次的拉深力力直径(mm)；t为材料的厚厚度(mm)；σb为材料的抗抗拉强度(Mpa)；K1和K2为修正系数数，可查表表获得2.4拉深工艺与与拉深模设设计2.4.3拉深工艺主主要参数确确定4、拉拉深深力力和和压压边边力力的的计计算算及及压压力力机机选选择择2）压压边边力力的的计计算算压边边力力一一般般都都需需要要在在试试模模时时进进行行调调整整，，其其计计算算公公式式为为Q=Sq式中中，，Q为压压边边力力(N)；S压边边圈圈下下毛毛坯坯的的投投影影面面积积(mm2)；q为单单位位压压边边力力(Mpa)，常常用用材材料料的的单单位位压压边边力力见见下下表表。。2.4拉深深工工艺艺与与拉拉深深模模设设计计2.4.3拉深深工工艺艺主主要要参参数数确确定定4、拉拉深深力力和和压压边边力力的的计计算算及及压压力力机机选选择择3）压压力力机机的的选选择择压力力机机选选择择因因素素：：（1）压压力力机机类类型型的的选选择择（2）压压力力机机行行程程的的确确定定（3）压压力力机机吨吨位位的的选选择择压力力机机吨吨位位的的选选择择主主要要依依据据总总冲冲压压力力。。对对于于单单动动压压力力机机，，一一般般所所选选压压力力机机的的吨吨位位应应大大于于拉拉深深力力和和压压边边力力的的总总和和。。即即Pe>FZ=F+Q式中中，，Pe为压压力力机机的的公公称称压压力力(N)；F为拉拉深深力力(N)；Q为压压边边力力(N)；FZ为总总冲冲压压力力(N)，如如采采用用复复合合拉拉深深模模，，FZ还包包括括其其他他的的力力。。在选选择择压压力力机机时时，，不不能能仅仅仅仅只只考考虑虑总总的的冲冲压压力力，，应应查查阅阅压压力力机机的的许许用用压压力力曲曲线线图图，，保保证证总总冲冲压压力力的的曲曲线线位位于于压压力力机机许许用用载载荷荷曲曲线线之之下下，，否否则则，，压压力力机机处处于于超超载载状状态态下下工工作作，，易易降降低低压压力力机机的的精精度度和和使使用用寿寿命命。。一一般般可可以以按按照照下下面面的的公公式式来来选选用用压压力力机机吨吨位位。。浅拉拉深深时时深深拉拉深深时时Pe≥（（2.6~1.8）FZPe≥（（1.8~2.0）FZ2.4拉深深工工艺艺与与拉拉深深模模设设计计2.4.4常用用拉拉伸伸模模及及结结构构1、首首次次拉拉伸伸模模1）无无压压边边装装置置的的首首次次拉拉伸伸模模1——下模模座座2——凹模模3——定位位板板4——凸模模2.4拉深深工工艺艺与与拉拉深深模模设设计计2.4.4常用拉拉伸模模及结结构1、首次次拉伸伸模2）有压压边装装置的的首次次拉伸伸模1—下模座座2—凹模3—定位板板4—压边圈圈5—弹簧6—凸模固固定板板7—上模座座8—模柄9—凸模10——卸料螺螺钉2.4拉深工工艺与与拉深深模设设计2.4.4常用拉拉伸模模及结结构2、后次次拉伸伸模1）无压压边装装置的的后次次拉伸伸模1—下模座座2—凹模固固定板板3—凹模4—定位板板5—凸模固固定板板6—上模座座7—垫板8—凸模2.4拉深工工艺与与拉深深模设设计2.4.4常用拉拉伸模模及结结构2、后次次拉伸伸模2）有压压边装装置的的后次次拉伸伸模1—下模座座2—凸模固固定板板3—定位圈圈4—定程杆杆5—凹模6—凸模7—打料盘盘8—上模座座9—打料杆杆10——卸料螺螺钉2.4拉深工工艺与与拉深深模设设计2.4.4常用拉拉伸模模及结结构3、落料料拉伸伸复合合模1—下模座座2—落料凹凹模3—压边圈圈4—拉深凸凸模5—固定卸卸料板板6—凸凹模模7—上模座座8—模柄9—打料杆杆10——定位板板11——打料块块12——顶件杆杆2.5其他冲冲压工工艺2.5.1翻边利用模模具将将工件件的孔孔边缘缘或外外边缘缘翻成成竖直直边的的成形形工艺艺叫翻翻边，，翻边边分为为对孔孔进行行翻边边的内内缘翻翻边（（或称称为翻翻孔））和对对外边边缘进进行翻翻边的的外缘缘翻边边。1、内缘缘翻边边1）圆孔孔翻边边（1）圆孔孔翻边边变形形特点点（2）圆孔孔翻边边系数数翻边系系数为为翻边边前孔孔直径径与翻翻边后后孔直直径的的比值值，即K=d/D。影响翻翻边系系数的的主要要因素素有：：①材料料的力力学性性能②材料料的相相对厚厚度t/d③凸模模的形形状④孔的的断面面质量量2.5其他冲冲压工工艺2.5.1翻边1、内缘缘翻边边1）圆孔孔翻边边（3）圆孔孔翻边边工艺艺设计计①平板板冲底底孔后后翻边边底孔直直径d翻边高高度h最大翻翻边高高度hmax当工件件要求求的翻翻边高高度h>hmax时，则则工件件不能能一次次完成成翻边边工艺艺，此此时可可采用用多次次翻边边、加加热翻翻边、、先拉拉深后后在底底部冲冲底孔孔再翻翻边等等工艺艺。2.5其他冲冲压工工艺2.5.1翻边1、内缘缘翻边边1）圆孔孔翻边边（3）圆孔孔翻边边工艺艺设计计②拉深深后冲冲底孔孔再翻翻边翻边高高度h最大翻翻边高高度hmax底孔直直径d2.5其他冲冲压工工艺2.5.1翻边1、内缘缘翻边边2）非圆圆孔翻翻边（1）非圆圆孔翻翻边变变形特特点（2）非圆圆孔翻翻边系系数非圆孔孔翻边边与半半径相相同的的圆孔孔翻边边相比比，可以采采用较较小的的翻边系系数K′，估算算公式式为K′=Kα/180°式中，，K′为非圆圆孔翻翻边系系数；；K为圆孔孔极限限翻边边系数数；α为圆弧弧段中中心角角(度)。低碳钢钢的非非圆孔孔极限限翻边边系数数可查查表。。2.5其他冲冲压工工艺2.5.1翻边1、内缘缘翻边边3）翻边边力的的计算算圆孔翻翻边力力F一般不不大，，采用用普通通圆柱柱形平平底凸凸模翻翻孔时时的翻翻边力力为F=2.1π(D-d)tσs采用球球头凸凸模翻翻边时时的翻翻边力力可比比用圆圆角平平台凸凸模降降低50%左右，，计算算公式式为F=2.2πKfDdtσb式中，，d为翻边边前底底孔直直径(mm)；D为翻边边后孔孔的直直径(mm)；t为板料料的厚厚度(mm)；σs为材料料的屈屈服压压力(Mpa)；σb为材料料的抗抗拉强强度(Mpa)；Kf为翻边边力系系数，，见右右表；；2.5其他冲冲压工工艺2.5.1翻边2、外缘缘翻边边1）伸长长类翻翻边伸长类类翻边边的变变形程程度用用翻边边系数数Ks表示，，Ks=b/(R-b)式中，，b为毛坯坯需要要翻边边的宽宽度；；R为翻翻边边线线的的曲曲率率半半径径；；常用用材材料料的的极极限限翻翻边边系系数数可可查查表表获获得得2）压压缩缩类类翻翻边边压缩缩类类翻翻边边的的变变形形程程度度用用翻翻边边系系数数Ky表示示Ky=b/(R+b)式中中，，b为毛毛坯坯需需要要翻翻边边的的宽宽度度；；R为翻翻边边线线的的曲曲率率半半径径；；2.5其他他冲冲压压工工艺艺2.5.2胀形形1、平平板板坯坯料料的的胀胀形形1）平平板板坯坯料料的的胀胀形形特特点点2）平平板板坯坯料料的的胀胀形形程程度度胀形形的的变变形形程程度度ερ校核核公公式式为为ερ=（l-l0）/l0＜(0.7~0.75)[δ]式中中，，ερ为截截面面最最大大相相对对伸伸长长变变形形；；l为胀胀形形后后变变形形区区截截面面长长度度(mm)；l0为胀胀形形前前变变形形区区截截面面长长度度(mm)；[δ]为材材料料的的许许用用伸伸长长率率；；系数数0.7~0.75可视视胀胀形形形形状状而而定定，，如如半半圆圆形形加加强强筋筋可可取取较较大大值值，，梯梯形形加加强强筋筋取取较较小小值值2.5其他他冲冲压压工工艺艺2.5.2胀形形1、平平板板坯坯料料的的胀胀形形3）胀胀形形冲冲压压力力的的计计算算采用用刚刚性性凸凸模模对对平平板板毛毛坯坯进进行行胀胀形形所所需需的的冲冲压压力力F为F=KLtσb式中中，，L为胀胀形形区区周周边边长长度度(mm)；t为板板料料的的厚厚度度(mm)；σb为材材料料的的抗抗拉拉强强度度(Mpa)；K为系系数数，，一一般般取取K=0.7~1，对对窄窄而而深深的的局局部部胀胀形形K取较较大大值值，，宽宽而而浅浅的的胀胀形形K取较较小小值值。。若在在曲曲柄柄压压力力机机上上压压制制厚厚度度小小于于2.5mm、成成型型面面积积小小于于200mm2的小小工工件件的的加加强强筋筋和和压压筋筋时时，，同同时时兼兼作作校校正正工工序序，，则则所所需需冲冲压压力力为为F=KSt2式中中，，S为成型区区的面积积(mm2)；t为板料的的厚度(mm)；K为系数(N/mm4)，对于钢钢为200~300N/mm4，对于铜铜、铝为为150~200N/mm4。2.5其他冲压压工艺2.5.2胀形1、空心坯坯料的胀胀形1）空心坯坯料胀形形的变形形过程胀形变形形程度常常用胀形形系数K表示K=Dmax/d式中，Dmax为胀形后后工件的的最大直直径(mm)；d为胀形前前坯料的的直径(mm)。胀形系数数K与材料许许用伸长长率[δ]关系为[δ]=（Dmax-d）/d=K-12.5其他冲压压工艺2.5.2胀形1、空心坯坯料的胀胀形2）空心坯坯料胀形形毛坯的的计算胀形坯料料的直径径D和展开长长度L计算公式式为D=dmax/KL=(1+K1[δ])/l+b式中，L为胀形