冲压加工概论

冲压加工概论第一页，共二十三页，编辑于2023年，星期日一﹑概論﹕1.1何謂沖壓加工﹕一種使金屬或其他材料的一部或全部產生永久變形的工藝。1.2衝壓加工的範圍﹕

A.剪斷B.彎形C.成形D.引伸第二页，共二十三页，编辑于2023年，星期日二﹑定義2.1.剪斷﹕材料置於沖頭與下模穴間﹐當沖頭下降至下模穴時﹐材料由於沖頭刀刃與下模刀刃的相互作用而被剪斷。第三页，共二十三页，编辑于2023年，星期日2.2.彎形﹕加工於金屬平板﹐使其在一平面上﹐彎曲成所需要的角度。第四页，共二十三页，编辑于2023年，星期日2.3.成形﹕加力於金屬平板使其局部或全部彎形﹐其彎形部份成曲面﹐材料中間有相互拉長及壓縮的現象﹐這種加工方法叫做成形。第五页，共二十三页，编辑于2023年，星期日將平板料片放置在引伸沖模中使變成筒狀的製品﹐此種形狀的變化謂之引伸﹐此種加工方法謂之伸加工。有時製品須經多次引伸加工方能完成。引伸次數兩次以上謂之深引伸﹐兩次或兩次以後的引伸稱爲再引伸。2.4.引伸﹕第六页，共二十三页，编辑于2023年，星期日3三﹑剪斷3.1.沖剪過程分析﹕

3.1.1.a.沖頭接觸材料與下模同時開始受到材料的阻力﹐而産生Pd﹑Pp兩個方向相反的力偶。

3.1.1.b.材料受Pd及Pp兩力的作用,而有彈性變形的現象産生,産生凹凸。第七页，共二十三页，编辑于2023年，星期日3.1.2與模具刀口相接觸之材料受到降伏應力﹐而逐漸被切入﹐並産生另兩個橫向應力Fd﹑Ff。第八页，共二十三页，编辑于2023年，星期日Pd﹑Pp兩個方向相反的力偶﹐若作用於同一直線上﹐則兩力互相抵消﹐無法達成沖剪的作用﹐故兩力之間須有一間隙的存在﹐謂之『模間隙』﹐才能執行沖剪工作。3.1.3Pd﹑Pp﹑Fd﹑Fp隨切入量之增加﹐並藉Pd﹑Pp﹑Fd﹑Fp等合力之作用﹐使材料內部産生裂痕現象﹐又隨裂痕的繼續成長﹐遂由材料分離出與沖頭同一形狀之加工品﹐並完成沖剪過程。(注)﹕PdPp第九页，共二十三页，编辑于2023年，星期日a:材料因拉力產生的彈性變形部﹐稱為模輥(DieRoll)orだれ.b:剪(切)斷面.c:破斷面.d:かエり（バリ）.t:板厚.3.2結果﹕材料受外力的作用﹐欲執行剪斷工作﹐其過程爲彈性變形→塑性變形→撕斷﹐而所獲得的切口形狀﹐一般如下﹕第十页，共二十三页，编辑于2023年，星期日3.3影響切口形狀的因素﹕

a.材料﹕材質﹑板厚。

b.沖頭﹑下模刀口的銳﹑鈍。

c.模間隙值的設定。

第十一页，共二十三页，编辑于2023年，星期日3.4.模間隙對切口形狀的影響故欲得理想的沖剪加工及切口形狀﹐需確定適當的模間隙。第十二页，共二十三页，编辑于2023年，星期日3.5模間隙的設定﹕a.理論求法﹕C=t*k√Ssk=0.008~0.01Ss=材料剪斷強度kg/mm2T=板厚

EXP:材質:SUSt＝01.mmSs＝40kg/mm2

C＝0.1*0.008√40＝0.005~0.006(片側間隙)b﹒概算法﹕C＝t*0.05

＝0.1*0.05＝0.005(片側間隙)並視實際結果調整﹒第十三页，共二十三页，编辑于2023年，星期日C.不同材質之間隙實用值﹕

材質精密沖剪加工或極薄板一般沖剪加工薄板﹑中厚板金

屬純鐵2~44~8軟鋼2~55~10高炭鋼4~88~13矽鋼板T級5~67~12矽鋼板B級4~56~10不鏽鋼3~67~11銅1~33~7黃銅1~44~9磷青銅2~55~10白銅2~55~10鋁（軟質）1~34~8鋁合金（硬質）2~56~10鋅﹑鉛1~34~6巴氏合金

2~45~8非金屬賽璐珞｝1~3電木雲母硬橡皮絕緣布/纖維紙No-Clearance(0.01~0.03mm)注﹕A﹒單位(%*t/單邊間隙）B﹒極薄板0.2mm以下C﹒薄板0.2~1.2mmD﹒中層板1.2mm~4mm第十四页，共二十三页，编辑于2023年，星期日3.6.沖孔與打胚之不同﹕

a.部份切口形狀相反。b.下模﹑沖頭尺寸定義不同。c.打胚有內﹑外穴時﹐模具結構不同。

第十五页，共二十三页，编辑于2023年，星期日製品斷面具有之性質參差不齊﹐修剪乃是將斷面微薄的一層削掉﹐以獲得較光滑的斷面。3.7.修剪加工（shaving）﹕（二次打き）第十六页，共二十三页，编辑于2023年，星期日3.8.衝壓力的計算﹕

a﹒P=L*t*SsL:料片周圍長度（mm）t=板厚（mm）Ss﹕材料剪斷強度（kg/mm2）

b﹒圓形料片﹕P=πd*t*Ss3.9.衝子最小徑﹕d=t*4S/S1S=材料剪斷強度

S1=衝子壓縮強度第十七页，共二十三页，编辑于2023年，星期日4.1.分類﹕四彎形﹕第十八页，共二十三页，编辑于2023年，星期日4.2.中立線（中立面）﹕（注）﹕彎形制品的展開長度計算基準→中立線.彎形乃由力矩産生,力矩使平板彎曲部份的外側遭受拉力,內側遭受壓力﹐而平板之中必然有即不受拉力﹐也不受壓力的面存在﹐這個叫做中立面﹐而中立面上就有中立線。第十九页，共二十三页，编辑于2023年，星期日a.彎形加工中外界力矩使平板彎曲﹐平板外側及內側所受的引張及壓縮力皆超過材料的降伏應力﹐則産生永久變形。當外界力矩除去後,材料內部發生彈性作用,使應彎能量不能保持﹐而稍有減少﹐稱爲彈回現象﹐其改變之量稱爲彈回角量。b.彈回角量之大小隨著材料種類﹑性質﹑彎形半徑等有所不同。4.3.彈回現象﹕第二十页，共二十三页，编辑于2023年，星期日4.4.彎形制品的精度﹕

①﹒展開長的計算﹕材質﹑板厚﹑彎曲形狀及圖面的要求決定展開長。EXP:材質SPCCt:0.6曲げ內R0.3

ⓐ﹒展開長=L1+L2+R*0.01745*θ

曲げ內R不考慮時﹕展開長=L1+L2+t*k注﹕K爲經驗常數。(通常為0.3~0.45)

ⓑ﹒展開長=0.01745*R*θ第二十一页，共二十三页，编辑于2023年，星期日③﹒一般常用材料的回彈角度﹕（參考）鋁﹑黃銅片50低碳鋼片60高碳鋼片﹑矽鋼片70彈簧鋼片100~150一般與回彈有關的因素如下﹕a.

材料﹕材質﹑彈性