冲压工艺的基础知识和详细介绍

冲压板料冲压----利用冲模使板料产生分离或变形的加工方法。加工范围----冷态下＜8毫米；热态冲压＞8--10毫米。设备及模具----板料冲压是在冲床上利用模具进行冲压加工。常见冲压材料---低碳钢、铜合金、铝合金、镁合金及塑性高的合金钢。非金属材料如橡胶、皮革、毛毡、硬纸板等。板料冲压具有如下特点：

可以冲压出形状相对复杂的零件，废料少。产品具有足够高的精度和较低的表面粗糙度，互换性能好。能获得质量轻、材料消耗少、强度和刚度较高的零件。冲压操作简单，工艺过程便于机械化和自动化，生产率高。零件成本低。第一节分离工序

分离工序----使坯料的一部分与另一部分相互分离的工序。它是许多工序如冲孔、落料、切断等的总称。一.落料及冲孔（冲裁）

落料是被分离的部分为成品，而周边是废料；冲孔是被分离的部分为废料，而周边是成品;1.冲裁变形过程

弹性变形塑性变形断裂分离影响冲裁的主要因素：冲模间隙、刃口的锋利程度及冲裁力。弹性变形阶段塑性变形阶段断裂分离阶段弹性变形塑性变形断裂阶段冲裁2、凸凹模间隙

凹模间隙c的确定：间隙不能过大，也不能过小。

间隙合适间隙过大间隙过小凸凹模间隙对冲裁件质量的影响当间隙过小时，如图示，外表尺寸略有增大，内腔尺寸略有缩小（弹性回复）。光面宽度增加，塌角、毛刺、斜度等都有所减小，工件质量较高。当间隙过大时，如图示，断面光面减小，塌角与斜度增大，形成厚而大的拉长毛刺，且难以去除，同时冲裁的翘曲现象严重。外形尺寸缩小，内腔尺寸增大，模具寿命较高。当间隙合适时，如图所示，这时光面约占板厚的1/2～1/3左右，切断面的塌角、毛刺和斜度均很小。零件的尺寸几乎与模具一致，完全可以满足使用要求。间隙小间隙大间隙适中2、凸凹模间隙

凹模间隙c的确定：间隙不能过大，也不能过小。

c=mδc——单边间隙值δ——板料厚度，mmm——与材料性能及厚度有关的系数低碳钢、纯铁：m=0.06~0.09铜、铝合金：m=0.06~0.1高碳钢：m=0.08~0.01料厚δ>3mm时，m适当放大。按材料种类及厚度选择间隙3、凸凹模刃口尺寸的确定：

落料模：取凹模作为设计基准凹模刃口尺寸=工件要求尺寸（小尺寸）；凸模刃口尺寸=凹模刃口尺寸-间隙值冲孔模：取凸模作为设计基准凸模刃口尺寸=工件要求尺寸（大尺寸）；凹模刃口尺寸=凸模刃口尺寸+间隙值落料件尺寸随凹模刃口磨损而增大，冲孔件尺寸随凸模磨损而减小，所以落料凹模基本尺寸应取工件尺寸公差范围内的较小的尺寸。冲孔凸模基本尺寸应取工件尺寸公差范围内的较大尺寸。4、冲裁力的计算：平刃冲模的冲裁力按下式计算:

P=KLsτ式中：P冲裁力，N；

L冲裁周边长（mm）；

s坯料厚度（mm）；K系数，常取1.3；

τ材料抗剪强度（MPa），取τ=0.8σb。5、冲裁件的排样：

排样是指落料件在条料，带料或板料上合理布置的方法落料件的排样有两种类型：无搭边排样和有搭边排样。合理排样可提高材料利用率。不同排样方式材料消耗对比

二修整修整是利用修整模沿冲裁件外缘或内孔刮削一薄层金属，以切掉普通冲裁时在冲裁件断面上存留的剪裂带和毛刺，从而提高冲裁件的尺寸精度和降低表面粗糙度。修整后冲裁件公差等级达IT6～IT7，表面粗糙度Ra为0.8～1.6μm。修整工序简图三切断

切断---用剪刃或冲模将板料沿不封闭轮廓进行分离的工序。此外还有切舌（如图所示）、切边、剖切等工序。第二节变形工序

变形工序----使坯料的一部分相对另一部分产生位移而不破裂的工序。它是许多工序的总称如拉深、弯曲等。一、拉深：使板料（浅的空心件）成形为空心件（深的空心件），而厚度基本不变的加工方法成为拉深。（1）拉深变化过程拉深过程及变形特点：拉深过程如图示，其凸模和凹模有一定的圆角，其间隙一般稍大于板料厚度。拉深件的底部一般不变形，厚度基本不变。直壁厚度有所减小。圆筒形零件的拉深一拉深拉深（2）拉深中的废品

。拉裂起皱现场拉裂起皱件起皱正确选择拉伸系数凸凹模圆角半径拉深中常见的废品及防止措施拉裂：从拉深过程中可以看到，拉伸件中最危险的部位是直壁与底部的过渡圆角处，当拉应力超过材料的强度极限时，此处将被“拉裂”。防止“拉裂”的措施有：润滑不足或不适当凸凹模间隙正确选择拉深系数拉深件直径d与坯料直径D的比值称为拉深系数，用m表示，即m=d/D。拉深系数不小于0.5～0.8。坯料的塑性差取上限值，塑性好取下限值。

如果拉深系数过小，不能一次拉深成形时，则可采用多次拉深工艺。第一次拉深系数m1=d1/D

第二次拉深系数m2=d2/d1

第几次拉深系数mn=dn/dn-1

总的拉深系数m=

m1×m2×mn凸凹模的圆角半径：材料为钢的拉深件，取r凹=10δ，而r凸=（0.6～1）r凹。这两个圆角半径过小，产品容易拉裂。凸凹模间隙：一般取Z=（1.1～1.2）δ.避免起皱的工艺方法起皱：拉深系数越小，板料的相对厚度越薄越容易起皱（3）旋压：用旋压法制作拉深件二、弯曲

是坯料的一部分相对于另一部分弯曲成一定曲率或角度的工序。拉应力压应力二、弯曲

是坯料的一部分相对于另一部分弯曲成一定曲率或角度的工序。回弹

回弹现象——由于弹性变形的恢复，坯料略微弹回一点，使被弯曲的角度增大。一般回弹角为0～10°弯曲时还应尽可能使弯曲线与坯料纤维方向垂直。与坯料纤维方向垂直3翻边翻边孔的容许值K=do/d翻边是在坯料的平面部分或曲面部分上使板料沿一定的曲率翻成竖立边缘的冲压成型方法。内孔翻边和外缘翻边。翻边圆孔翻边举例4、成型利用局部变形使坯料或使半成品改变形状的工序。用橡皮压制筋条用橡皮芯胀型多工序成型零件落料后；三次拉深；冲孔；翻边；冲缺。5冲模的分类和构造冲模的分类简单模连续模复合模简单冲模：在冲床的一次冲程中只完成一个工序的冲模。连续冲模：在冲床的一次冲程中，在模具的不同部位同时完成数道工序的模具。复合冲模：在冲床的一次冲程中，在模具的同一部位同时完成数道工序的模具。简单冲模在冲床的一次冲程中只完成一个工序的冲模，称为简单冲模。模具简单,造价低。简单冲模冲床的一次冲程中，在模具不同部位上同时完成数道冲压工序的模具，称为连续模。生产率高，要求定位精度高。连续冲模（级进模）连续冲模冲床的一次冲程中，在模具同一部位上同时完成数道冲压工序的模具，称为复合模。精度高，模具复杂。复合模落料冲孔复合模凸、凹模做成一体6冲压件的结构工艺性(1)、冲压件的形状及尺寸：①对落料件和冲孔件的要求：落料件的外形和冲孔件的孔形应力求简单、对称；如图所示；冲孔的尺寸不能过小，如图所示；冲裁件上直线与直线、曲线与直线的交接处，应采用圆弧连接，如图所示；冲压件排料应以节约材料、降低成本和保证质量为本，如图所示；不合理的落料外形冲孔件尺寸与厚度关系②对弯曲件的要求：弯曲件形状应尽量对称，弯曲半径不能小于材料允许的最小弯曲半径，并应考虑材料的纤维方向；弯曲边过短不易成形，H>2s如图所示；弯曲带孔件时，为避免孔的变形，应注意孔的位置，L>(1.5—2)s.如图所示弯曲时有时可事先钻出止裂孔，如图所示；空心零件不易过高、过深，如图所示；

图3.3.19弯曲边高

图3.3.20带孔弯曲件③对拉深件的要求：拉深件外形应简单、对称，且高度不宜太大，以便减少拉伸次数；拉深件的最小许可半径如图所示；（3）拉深件的要求拉深件最小允许半径(2)、改进结构可以简化工艺及节省材料采用冲焊结构。如图所示.采用冲口工艺，以减少组合件数量。在保证使用功能的条件下，应尽量简化构件结，以减少工序、节省材料.改进结构和简化工艺图

冲压焊接结构零件 图

冲口工艺的应用采用焊接件改进工艺性八道工序改进为两道工序图3.3.24消音器后盖零件结构（a）改进前（b）改进后附录资料：不需要的可以自行删除节能与新能源汽车

--纯电动汽车目录1概述2新能源汽车现状

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纯电动汽车技术原理及优势4纯电动汽车商业模式简介5远期展望概述基本概念以内燃机为主要动力系统，综合利用各种技术降低油耗的叫节能汽车。

“新能源汽车”是指采用新型动力系统，使用非石油燃料的汽车。规划中的新能源汽车主要是指纯电动汽车、插电式混合动力汽车、燃料电池汽车。纯电动汽车是以电池为储能单元，以电动机为驱动系统的车辆。纯电动汽车的特点：结构相对简单，生产工艺相对成熟。新能源汽车现状国外政策世界各国普遍将发展电动汽车确立为节能减排的重要途径和政府战略性计划，出台各类发展鼓励政策和行动计划。序号国家/区域鼓励政策行动计划1美国《2001年美国未来能源保证法案》《美国新的综合性能源计划》《美国下一代电动汽车协议》未来10年投入10亿美元，至2015年普及100万辆插电式混合动力汽车2欧盟欧洲汽车制造商协会《2010税收导则》，除意大利和卢森堡，所有西欧国家出台了对电动车的减税、免税或补贴政策奥地利：25万辆推广计划丹麦：2020年，电动汽车占新售车辆1/10西班牙：2014年普及100万辆3德国《国家电动车发展计划》，2009-2012年投入5亿欧元用于纯电动和插电式混合动力汽车的研发产业化到2020年、2030年分别普及100万辆和500万辆纯电动汽车和插电式混合动力汽车4法国《新车置换金》《法国清洁汽车购买奖励体系》2015年推广电动汽车10万辆5英国《私人购买新能源汽车补贴细则》低碳汽车示范运行与研发资助政策2015年推广电动汽车24万辆6日本《下一代汽车的补助金制度》《日本电动汽车购买补助手册》到2020年普及以电动汽车为主体的“下一代汽车”达到1350万辆新能源汽车现状电动汽车科技发展“十二五”专项规划 形成“三横三纵三大平台”（三纵：混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车；三横：电池、电机、电控;三大平台：标准检测、能源供给、集成

示范战略重点与任务布局）

国内政策新能源汽车已经成为我国七大战略性新型产业之一《节能与新能源汽车产业发展规划（2012—2020）》

汽车工业转型的主要战略取向——纯电驱动当前重点推进——纯电动汽车和混合动力汽车产业化推广普及：非插电式混合动力汽车、节能内燃机汽车

新能源汽车现状国内发展状况经过多年的酝酿，国内纯电动汽车日趋成熟，有多款电动车已取得国家公告吉利熊猫EK电动汽车系列动力源：铅酸电池最高车速：80km/h北汽福田迷迪纯电动轿车动力源：锂电池组续航：100—150公里

东风风神，EJ02纯电动汽车动力源：磷酸铁锂电池，电机类型：风神采用永磁同步电机长安奔奔MINI纯电动汽车动力源：磷酸铁锂电池组电机类型：永磁直流无刷电机

比亚迪E6纯电动汽车动力源：铁电池续航：200—300公里

众泰2008EV纯电动汽车动力源：锂离子电池续航：300公里纯电动汽车纯电动汽车技术原理分类和领域分类领域整车共性技术

整车和系统集成网络通讯和控制技术强电安全技术电磁兼容性技术整车轻量化技术整车匹配标定和试验技术系统标定和优化技术智能感应及显示技术故障诊断和容错控制技术热管理技术纯电动汽车核心技术分类领域控制系统关键技术电制动技术安全技术控制软件开发仿真系统设计诊断技术车用驱动电机系统关键技术驱动电机及其控制技术系统集成系统热管理位置/转速传感器高性能绝缘材料高性能永磁材料电力电子元器件IGBT车用动力电池系统关键技术

动力电池及成组技术系统集成电池管理系统正负极材料锂离子电池隔膜纯电动汽车核心技术分类领域电动辅助系统关键技术电空调电转向电制动电动汽车的主要组成和核心部件“三大件”驱动系统电动汽车的心脏驱动系统的功用是将存储在蓄电池中的电能高效地转化为车轮的动能，并能够在汽车减速制动时，将车轮的动能转化为电能充入蓄电池中。实现一种“再生”效应。驱动系统包括：电子控制器、功率转换器、电动机、机械传动装置和驱动车轮等。常用的驱动电机：

1、直流有刷电动机、

2、交流感应电动机、

3、开关磁阻电动机、

4、无刷直流电动机及永磁同步电机控制系统对驱动机的控制

主要功能是根据驾驶员的操作和当前的工况，在保证安全和动力性要求的前提下选择尽可能优化的工作模式。动力源电池管理系统电池组锂离子电池铅酸蓄电池镍氢蓄电池镍镉蓄电池钠硫蓄电池重量轻、储能大、无污染、无记忆效应、使用寿命长；它是一种真正的绿色节能环保电池可靠性好、原材料易得，价格便宜；性能差，使用寿命短属于碱性电池，循环使用寿命较长，无记忆效应，但价格较高可快速充电，循环使用寿命较长，价格贵，容易造成环境污染能量转换率高，零污染，可大电流、高功率放电。电动汽车的优点节能环保-最突出的优点：电动汽车所采用的电能来源比较广，火电、核电、风力发电、水力发电以