冲压工艺知识

冲压工艺知识
冲压工艺知识冲压工艺设计流程冲压生产中必须保证产品质量，必须考虑经济效益和操作的方便安全，全面兼顾生产组织各方面的合理性与可行性。

这一切确实是冷冲压工艺规程的制定。

冷冲压工艺规程包括原材料的预备，获得工件所需的差不多冲压工序和其它辅助工序(退火、表面处理等)，制定冷冲压工艺规程确实是针对具体的冲压件恰当的选择各工序的性质，正确确定坯料尺寸、工序数目、工序件尺寸，合理安排冲压工序的先后顺序和工序的组合形式，确定最佳的冷冲压工艺方案。

一、收集并分析有关设计的原始资料
1、原始资料的收集：冲压工艺规程的制定应在收集、调查研究并把握有关设计的原始资料基础上进行，冲压工艺设计的原始资料要紧包括：冲压件的产品图及技术条件；原材料的尺寸规格、性能及供应状况；产品的生产批量；工厂现有的冲压设备条件；工厂现有的模具制造条件及技术水平；其他技术资料等。

(1) 冲压件的产品图及技术要求
产品图是制定冲压工艺规程的要紧依据。

产品图应表达完整，尺寸标注合理，符合国家制图标准。

技术条件应明确、合理。

由产品图可对冲压件的结构形状、尺寸大小、精度要求及装配关系、使用性能等有全面的了解。

以便制定工艺方案，选择模具类型和确定模具精度。

当产品只有样机而无图样时，应对样机测绘后绘制图样，作为分析与设计的依据。

(2) 产品原材料的尺寸规格、性能及供应情形
原材料的尺寸规格是指坯料形式和下料方式，冲压材料的力学性能、工艺性能及供应状况对确定冲压件变形程度与工序数目、冲压力运算等有着重要的阻碍。

(3) 产品的生产批量及定型程度
产品的生产批量及定型程度，是制定冲压工艺规程中必须考虑的重要内容。

它直截了当阻碍到加工方法的确定和模具类型的选择。

(4) 冲压设备条件
工厂现有冲压设备状况，不然而模具设计时选择设备的依据，而且对工艺方案的制定有直截了当阻碍。

冲压设备的类型、规格、先进与否是确定工序组合程度、选择各工序压力机型号、确定模具类型的要紧依据。

(5) 模具制造条件及技术水平工厂现有的模具制造条件及技术水平，对模
具工艺及模具设计都有直截了当的阻碍。

它决定了工厂的制模能力，从而阻碍工序组合程度、模具结构及加工精度的确定。

(6) 其它技术资料要紧包括与冲压有关的各种手册(冲压手册、冲模设计手册、机械设计手册、材料手册)图册、技术标准(国家标准、部颁标准及企业标准)等有关的技术参考资料。

制定冲压工艺规程时利用这些资料，将有助于设计者分析运算和确定材料及精度等，简化设计过程，缩短设计周期，提升生产效率。

2、如何正确选用冲压材料
(1) 冲裁工序不宜使用脆，硬性材料
冲孔，落料及切边等冲裁工序，不宜使用脆性及硬度过高的材料。

材料越脆，冲裁中越易产生撕裂；材料过硬，例如高碳钢，冲裁断面平面度专门大，对厚材料冲裁尤为严峻。

弹性好，流淌极限高的材料，能够得到良好的断面。

专门像低锌黄铜等软材料，能冲裁出光滑而倾斜度专门小的断面。

(2) 弯曲工序不宜使用高弹性材料
弯曲工序不宜使用高弹性的材料。

材料的弹性越大，弯曲后成形件向原先状态方向的回弹越大，致使工件达不到预定形状，需要多次试模，修模。

弯曲工序的材料，应具有足够的塑性，较低的屈服点和较高的弹性模量。

前者保证不开裂，后者使工件容易达到准确的形状。

最适于弯曲的材料有低碳钢，纯铜和纯铝。

(3) 拉深工序不宜采纳塑性差的材料
由于低塑性材料承诺的变形程度小，需要增加拉深工序及中间退火次数。

拉深用的材料要求塑性高，屈服点低和稳固性好。

拉深材料
的屈服点与抗拉强度的比值越小，则拉深性能越好，一次变形的极限程度越大。

常用于拉深的材料有低碳钢，低锌黄铜及吕合金，奥氏体不锈钢。

(4) 冷挤压工序不宜使用高强度，低塑性的材料
冷挤压不宜使用机械强度高，塑性低的材料，以免增加变形抗力及产生裂纹。

冷挤材料要求有高塑性，低屈服点及低的加工加工硬化敏锐性。

最适宜的材料有纯铝及铝合金，黄铜，锡磷青铜，镍，锌及锌镉合金，低碳钢等
二、产品零件的冲压工艺性分析与审查
1、冲压工艺性:是指冲压件对冲压工艺的适应性，即冲压件的结构形状、尺寸大小、精度要求及所用材料等方面是否符合冲压加工的工艺要求。

2、工艺性良好:可保证材料消耗少，工序数目少，模具结构简单，产品质量稳固，成本低，还能使技术预备工作和生产的组织治理做到经济合理。

3、冲压工艺性分析的目的: 确实是了解冲件加工的难易，为制定冲压工艺方案奠定基础。

4、产品零件冲压工艺性分析的依据：
以产品零件图为依据，认真
分析研究该零件的形状特点、尺寸大
小、尺寸标注及精度要求、生产批量、
板料性能、分析冲压生产产生各种质量
咨询题的可能性。

专门要注意零件的极
限尺寸(如最小冲孔尺寸，最小窄槽宽度，最小孔间距和孔边距，最小弯曲半径，最小拉深圆角半径等)、尺寸公
差、设计基准及其他专门要求。

因为这
些要素对所需的工序性质、数量、排列
顺序的确定以及冲压定位方式，模具结
构形式与制造精度的选择均有明显阻
碍。

通过上述的分析研究，如果发觉冲压件的工艺性不合理，则应会同产品设计人员，在不阻碍产品使用要求的前提下，对冲压件形状、尺寸、精度要求乃至原材料的选用等进行适当的修改。

5、冲压件的工艺分析工艺分析包
括经济和技术两方面的内容。

(1) 经济按照产品图纸，了解冲压件的使用要求及功用，按照冲压件的结构形状特点、尺寸大小、精度要求、生产批量及原材料性能，分析材料的利用情形；是否简化模具设计与制造；产量与冲压加工特点是否适应；采纳冲压加工是否经济。

(2) 技术
按照产品图纸，对冲压件的形状特点、尺寸大小、精度要求、材料性能等因素进行分析，判定是否符合冲压工艺要求；裁定该冲压件加工的难易程度；确定是否需要采取专门的工艺措施。

凡通过分析，发觉冲压工艺性不行的(如产品图中零件形状过于复杂，尺寸精度和表面质量太高，尺寸标注及基准选择不合理以及材料选择不当等) ，可会同产品设计人员，在保证使用性能的前提下，对冲压件的形状、尺寸、精度要求及原材料作必要的修改。

总之，冲压件的工艺分析，要紧讨论在不阻碍零件使用的情形下，能否以最简单最经济的方法冲压出来，能够做到，讲明该冲压件的工艺性号，反之，工艺性差。

三、工艺运算1、排样与裁板方案的确定按照冲压工艺方案，确定冲压件或坯料的排样方案，确定条料宽度和步距，选择板料规格确定裁板方式，运算材料利用率。

2、冲压工序件的形状和工序尺寸运算
对每个冲压件而言，总能够分成两个组成部分：已成形部分和待成形部分。

前者的形状和尺寸与成品零件相同，在后续工序中应作为强区不再变形；后者的形状和尺寸与成品零件不同，在后续工序中应作为弱区有待于连续变形，是过渡性的。

冲压工序件是毛坯和冲压件之间的过渡件，它的形状与尺寸对每道冲压工序的成败和冲压件的质量具有极其重要的阻碍，必须满足冲压变形的要求。

工序件形状与尺寸的确定应遵循下列差不多原则：
(1) 按照极限变形系数确定工序尺寸
不同的冲压成形工序具有不同的变形性质，其极限变形系数也不同。

工程中受极限变形系数限制的成形是专门多的，如拉深、胀形、翻边、缩口等。

它们的直径、高度、圆角半径等都受到极限变形系数的限制;
(2) 工序件的过渡形状应有利于下道工序的冲压成形;
(3) 工序件的过渡形状与尺寸应有利于保证冲压件表面的质量。

为保证质量应注意：
①工序件的某些过渡尺寸对冲压件表面质量的阻碍例如多次拉深的工序件圆角半径太小，会在零件表面留有圆角出的弯曲与变薄的痕迹。

②工序件的过渡形状对冲压件表面的质量的阻碍，例如拉深锥角大的深锥形零件，若采纳阶梯形状过渡，所得锥形件表面留有明显的印痕；专门当阶梯处的圆角半径较小时，表面质量更差。

如采纳锥面逐步成形法或锥面一次成形，可获得较好的成形质量。

(4) 工序件的形状和尺寸应能满足模具强度和定位方便的要求
①确定工序件尺寸时，应满
足模具强度的要求若冲孔件直径过大时，落料—冲孔复合模的凸凹模壁厚减小，阻碍模具强度。

②确定工序件形状和尺寸时，应考虑定位的方便冲压生产中，在满足冲压要求的前提下，确定工序件形状和尺寸时，优先考虑冲压定位的方便。

四、制定最佳的冲压工艺方案工艺方案确定是在对冲压件的工艺性分析之后，再按照产品图纸，进行必要的工艺运算(如毛坯展开尺寸、拉深次数
等) ，在分析冲压性质、冲压次数、冲压顺序和工序组合方式的基础上，提出各种可能的冲压工艺方案。

然后按照生产批量和企业现有生产条件(如产品质量、生产效率、设备条件、模具制造和寿命、操作和安全以及经济效益) 等方
面的综合分析和比较，确定出一套适合本单位最佳的工艺方案。

制定冲压工艺方案的内容：通过分析和运算，确定冲压加工的工序性质、数量、排列顺序和工序组合方式、定位方式；确定各工序件的形状及尺寸；安排其他非冲压辅助工序等。

1、工序性质的确定工序性质是指冲压件所需的工序种类。

如剪裁、落料、冲孔、弯曲、拉深、局部成形等，它们各有其不同的变形性质、特点和用途。

实际确定时，要综合考虑冲压件的形状、尺寸和精度要求、生产批量、冲压变形规律及其它具体要求。

通常讲来，在确定工序性质时，可从以下三方面考虑。

(1) 一样情形下，能够从零件图上直观地确定工序性质；
(2) 在某些情形下，需对零件图进行运算、分析比较后，确定工序性质；
(3) 有时为了改善冲压变形条件或方便工序定位，需增加附加工序；
另外，关于非对称零件，为便于冲压成形和定位，生产中常采纳成对冲压的方法，成形后增加一道剖切或切断工序，关于多角弯曲件或复杂形状的拉深、成形件，有时为保证零件质量或方便定位，需在坯料上冲制工艺孔作为定位用，这种冲制工艺孔也是附加工序。

2、工序数量的确定工序数量是指同一性质的工序重复进行的次数。

工序数量的确定要紧取决于零件几何形状复杂程度、尺寸精度要求及材料性能、模具强度等。

并与工序性质有关。

冲裁件的冲压次数要紧与零件的几何复杂程度、孔间距、孔的位置和孔的数量有关。

简单形状零件，采纳一次落料和冲孔工序；形状复杂零件，常将内、外轮廓分成几个部分，用几副模具或用级进模分段冲裁，因而工序数量由孔间距、孔的位置和孔的数量多少来决定。

弯曲件的弯曲次数一样按照弯曲件结构形状的复杂程度，弯角的数量、弯角的相对弯曲半径及弯曲方向确定。

当弯曲件的弯曲半径小于承诺值时，则在弯曲后增加一道整形工序。

拉深件的拉深次数拉深件的工序数量与材料性质、拉深高度、拉深阶梯数以及拉深直径、材料厚度等条件有关，需经拉深工艺运算才能确定。

其它成形件，要紧按照具体形状和尺寸以及极限变形程度决定。

保证冲压稳固性也是确定工序数量不可忽视的咨询题工艺稳固性较差时，冲压加工废品率增高，而且对原材料、设备性能、模具精度、操作水平
的要求也会严格些。

为此，在保证冲压工艺合理的前提下，应适当增加成形工序的次数(如增加修边工序、预冲工艺孔等) 。

降低变形程度，提升冲压工艺稳固性。

确定冲压工序的数量还应考虑生产批量的大小、零件的精度要求、工厂现有的制模条件和冲压设备情形。

综合考虑上述要求后，确定出既经济又合理的工序数量。

(1) 工序数量确定的差不多原则：在保证工件质量的前提下，考虑生产率和经济性的要求，适当减少或不用辅助工序，把工序数量操纵到最少。

(2) 在确定冲压加工过程所需总的工序数目时应考虑到以下的咨询题:
① 生产批量的大小;
② 零件精度的要求;
③工厂现有的制模条件和冲压设备情形;
④工艺的稳固性;
3、工序顺序的安排方案一：
冲压工序顺序的安排要紧决定于冲压变形规律和零件质量要求，其次要考虑到操作方便、毛坯定位可靠、模具简单等。

一样应遵循以下原则：
(1) 弱区必先变形，变形区应为弱区；
(2) 工序成形后得到的符合零件图要求的部分，在以后各道工序中不得再发生变形。

(3) 孔工序的安排原则；
(4) 弯曲件工序顺序的安排原则；
(5) 如果在同一个零件的不同位置冲压时，变形区域相互间不发生作用，这时工序顺序的安排要按照模具结构、定位和操作的难易程度
来确定；
(6) 精度高的成形部分应在成形后加校形工序；
方案二：冲压件工序的顺序安排，要紧按照其冲压变形性质、零件质量要求，如果工序顺序的变更不阻碍零件质量，则应按照操作、定位及模具结构等因素确定。

工序顺序的安排可遵循下列原则：
(1)关于带孔的或有缺口的冲裁
件，如果选用单工序模冲裁，一样先落料、再冲孔或切口；使用级进模时，则应先冲孔或切口，再落料。

若工件上同时存在直径不等的大小两孔，且相距又较近时，则应先冲大孔再冲小孔。

(2)关于带孔的弯曲件，孔位于弯曲变形区以外，能够先冲孔再弯曲；孔位于弯曲变形区邻近或以内，必须先弯曲再冲孔；孔间距受弯曲回弹的阻碍时，也应先弯曲再冲孔。

(3) 关于带孔的拉深件，一样先拉深，再冲孔；但当孔的位置在工件的底
部时，且其孔径尺寸精度要求不高时，也可先冲孔再拉深。

(4) 关于多角弯曲件，要紧从材料变形和材料运动两方面安排弯曲的顺序。

一样先弯外角后弯内角，可同时弯曲的弯角数决定于零件的承诺变薄量。

(5) 关于形状复杂的拉深件，为便于材料的变形流淌，应先成形内部形状，再拉深外部形状。

(6) 所有的孔，只要其形状和尺寸不受后续工序的阻碍，都应该在平板坯料上冲处。

(7) 如果在同一个零件的不同位置冲压时，变形区域相互不发生作用时，这时工序顺序的安排要按照模具结构、定位和操作的难易程度确定。

(8) 附加的整形工序校平工序，应安排在差不多成形之后。

4、工序组合方式的选择工序组合指把零件的多个工序合并成为一道工序用连续模或复合模进行生产。

关于多工序加工的冲压件，制定工艺方案时，必须考虑是否采取
组合工序，工序组合的程度如何，如何样组合，这些咨询题的解决取决于冲压件的生产批量、尺寸大小、精度等级以及制模水平与设备能力等。

一样而言，厚料、小批量、大尺寸、低精度的零件宜单工序生产，用单工序模；薄料、大批量、小尺寸、精度不高的零件宜工序组合，采纳级进模；精度高的零件，采纳复合模；另外，关于尺寸过大或过小的零件在小批量生产的情形下，也宜将工序组合，采纳复合模。

工序组合时应注意几个咨询题：
工序组合后应保证冲出形状尺寸及精度均符合要求的产品。

但当冲孔直径小孔边距筒壁距离较大，可将落料、拉深、冲孔组合为复合工序冲压。

工序组合后应保证有足够的强度。

如孔边距较小的冲孔落料复合和浅拉深件的落料拉深复合，受到凸凹模壁厚限制；落料、冲孔、翻边的复合，受到模具强度限制。

另外，工序组合应与冲压设备条件相适应，应不致于给模具制造和修理带来困难。

工序组合的数量不宜太多，关于复合模，一样为2?3各工序，最多4个工序，级进模，工序数可多些。

工序定位基准与定位方式的选择
工序的定位确实是使坯料或工序件在各自工序的模具中占有确定位置。

合理地选择定位基准和定位方式，不仅是保证冲压件质量及尺寸精度的差不多条件，而且也对稳固冲压工艺过程、方便操作及安全生产有着直截了当的阻碍。

定位基准的选择定位基准的选择应。