汽车模具 第二章 冷冲压变形基础
冷冲压原理和模具基本知识
一.冷冲压原理和模具基本知识1.冷沖壓成形定義冷沖壓成形是在常溫下,利用凸凹模配合時強加機械力于金屬板材上,使板材分離.變形,從而獲得所需部件.2.板料的冷沖壓機械性能指標(一). 屈服极限:材料在拉伸變形中開始產生變形的應力.強度极限: 材料在拉伸變形中破壞時的應力(二).總延伸率與均勻延伸率:總延伸率是在拉伸試驗中試樣破壞時的延伸率.(又稱延伸率).均勻延伸率是在拉伸試驗中開始產生局部集中變形(剛開始出現細時)時的延伸率(三).屈強比:是材料的屈服极限與強度极限的比值. 屈強比小,對沖壓成形有利.(四).板平面方向性.材料在其板平面內物理性能的各向異性.例板材在彎曲時3.冷沖壓成形后板材的斷面組成1>.塌角:這是沖壓開始以后凸凹模相互擠壓造成2>.光面:這是沖壓時刃口邻近的板材被拉入刃口擠壓造成,呈光亮狀.3>.毛面:呈灰暗狀,空氣下容易生, 是凸凹模擠壓并剪切板材時造成.4>.毛邊:這是沖壓最后階段板材即將斷裂時形成.4.冷沖壓成形中常用工藝1>.沖切(又稱落料)即從板材中沖所需形狀的部件..2>沖片(又稱沖孔)和落料相反, 即把板材中不需的部分去除掉, 從而獲得所需部件.: 3>.折角(BENDING)即將原本水平的板材折成具有一定角度的部件.:注:保持彎角穩定及折角容易進行的方法:在持彎前先壓折彎壓痕4>.鉚合:即對原本不連接的部分加以機械力使其連接在一起5>.翻孔(擴孔)即將平面上的孔通過沖壓讓其邊形成垂直于平面的突兀桶狀體6>. 冷擠壓:先將材料放入要成形模具中,再使用機械力將其擠壓變形,從而形成需要之產品.7>. 拉深利用拉深模使平面坯料變成開口空心件的沖壓工序.5.冷沖壓成形中常出現問題1)毛邊.2)切斷面生鏽.3)表面油污.4)少孔(少工序).5)折彎不到位.6)壓傷,劃傷二.模具差不多知識1.模具的概念模具的分類:1)單ㄧ模. 2)復合模. 3)連續模.2.模具的組成1．上模座板:固定模,一样位于上模頂部,是將上模和壓力機連接起來,在沖壓時為模具提供足夠的壓力. ,并把上模板和上模夾板同沖壓機連接起來.２．上模夾板:是為固定上模(凸模或凹模)及其中的沖頭和卸料裝,減壓裝而設.３．上模板: 和下模在沖壓時相互配合,用以形成沖壓件形狀.４．下模板: 作用同1.５．下模夾板:除3.的作用外,還能够承担一定的壓力,增強模具的抗壓強度.６．下模座板:用于將下模固定在沖壓機圾平台上,穩定下模.７．導柱:作用有以下几點:1>.為了使上下模准確無誤的配合,達到一定的定位作用.2>.為了不使上下模配合時因方向的偏差而碰傷.使導柱先于上下模和導孔配合,達到一定的導向作用.8. 脫料板:用于把沖壓后卡在沖頭上的沖件或廢料卸下來.並有導正模具方向的作用.9..擋料銷:使板料在沖壓中正確定位,以沖出合格產品.10.導向銷:在連續模中導正板料方向.11.彈簧,螺釘.三.板材的介紹1. 板材的種類1)SECC(鍍鋅板)2)SPCC(泠紮板,金光板)3)Cu板4)AL板5)SUS304/3012.電鍍鋅板的鍍層介紹ㄧ).SECC的種類1.EW:白色鉻酸鹽塗膜處理鋼板2.CF:耐指紋性有機塗膜處理鋼板3.CFK:耐損傷耐指紋性有機塗膜處理鋼板二).塗層的結構四).板材易出現的問題1)顏色.2)氧化斑點.3)切口生鏽.4)劃傷。
冲压基础知识讲解
冲 压 方 向 运动方向
这部分可在模具上滑动
两部分产生相对运动
这部Байду номын сангаас固定
苏州金鸿顺汽车部件股份有限公司
Page:
14
2008年08月1日 斜契机构举例 斜契冲孔
下模
上模
D、翻边冲孔、整形模 其他模具如翻边冲孔整形模等，结构基本和修边冲孔模差不多，也都是由上下模板、 凸凹模、刀块、斜契机构等组成，只不过根据用途布置不同的机构，如翻边用翻边刀块 （跟修边刀块差不多，只不过上下刀块的间隙比修边刀块的大）、整形用整形镶块等。 在此不多做说明了。
2008年08月1日
冲压基础知识入门篇
前言
本资料参考了众多资料，尽量由浅入深地介绍了冲压方面的基 础知识，希望能够帮助新人快速的对冲压有个初步的认识。如果对 其中的内容有什么疑问，或者发现有不对的地方，请跟我联系，我 们共同讨论，共同提高。
门盖科
李丹
苏州金鸿顺汽车部件股份有限公司
Page:
1
目录
2008年08月1日
OP10 拉深
型面基本都是在该工序生成
苏州金鸿顺汽车部件股份有限公司
Page:
20
2008年08月1日
OP20 修边冲孔
一般第二道工序都是以修边为主。如下图：1、周边一次切完；门洞因为 废料排除和刀块结构的原因，切掉一部分，余下的随后再切； 2、在不 与刀块干涉的地方，可布置冲头来冲孔。
苏州金鸿顺汽车部件股份有限公司
落料
冲孔
切断
修边
将成形零件的边缘修切整 齐或切成一定形状
苏州金鸿顺汽车部件股份有限公司
Page:
16
2008年08月1日 2. 成形工序是坯料在不破裂的条件下产生塑性变形而获得一定形状和尺寸的冲压件。成 形工序分：拉延、翻边、整形、翻孔、弯曲等。
2 冷冲压变形基础
年月日编号：2
班别
08秋模具班
班
班
班
日期
9月8日1、2节
月日节
月日节
月日节
课题
冷冲压变形基础
目的
要求
1、让学生掌握塑性、变形抗力及其影响因素
2、了解冷冲压材料及其冲压成型性能
重点
塑性、变形抗力及其影响因素
难点
塑性、变形抗力及其影响因素
教
学
过
程
一、组织教学
清点学生人数，填写《教室日志》。
二、旧课复习
5、冷冲压常用材料
a.黑色金属：普通碳素结构钢、优质碳素钢、合mm以下的轧制薄钢板，按国家标准GB/T708-1991规定，钢板的厚度精度可分为A(高级精度)，B(较高精度)，C(普通精度)级
对优质碳素结构钢薄钢板，根据GB/T710-1991规定，钢板的表面质量可分为Ⅰ（特别高级的精整表面），Ⅱ（高级的精整表面），Ⅲ（较高的精整表面），Ⅳ（普通的精整表面）组；每组按拉深级别又可分为ｚ（最深拉深），ｓ（深拉深），ｐ（普通拉深）级：
通过提问，简单复习上节课的内容。
三、导入新课
运用教具演示变形过程，让学生观察引入课题。
四、新课教学
冷冲压变形基础
1、变形的基本概念
弹性变形-----作用于物体的外力去除后，由外力引起的变形随之消失，物体能完全恢复自己的原始形状和尺寸，这样的变形称为弹性变形。
塑性变形-----如果作用于物体的外力去除后，物体并不能完全恢复自己的原始形状和尺寸，这样的变形称为塑性变形。
b.有色金属：铜及铜合金、铝及铝合金、镁合金、钛合金等。
c.非金属材料：纸板、胶木板、塑料板、纤维板和云母等。
五、小结
回顾教学内容，指出重点。
冷冲压讲义第二章
2.1.5 排样
1. 排样的方式
几种常见的排样方式见表2.10。
2. 材料的利用率
排样时，在保证制件质量的前提下，主要考虑如何提高 材料的利用率。材料利用率的计算公式如下：
(3) 按模具上、下模的导向方式可分为无导向的开式模和有导向的 导板模、导柱模、滚珠导柱模、滚柱导柱模等。
(4) 按控制送料步距的方法可分为固定挡料销式、活动挡料销式、 自动挡料销式、导正销式、侧刃式等。
(5) 按凸、凹模的材料可分为碳素工具钢冲模、合金工具钢冲模、 硬质合金冲模、锌基合金冲模、橡皮冲模、聚氨酯橡胶冲模等。
(1) 弹性变形阶段 (2) 塑性变形阶段 (3) 分离阶段
图2.2 板料被冲裁过程
(a)弹性变形阶段；
(b)塑性变形阶段；
(c)分离阶段
2.1.2 冲裁件的质量分析
1. 尺寸精度 冲裁件的形状尺寸精度在很大程度上取决于冲模的制造
精度。冲模的精度愈高，冲裁件的精度愈高。 2. 断面质量 冲裁间隙对于断面质量起决定性的作用。在具有合理间
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
h h
无
b
废
料
h
2.1.6 计算冲压力
1. 冲裁力的计算 采用平刃口凸模和凹模冲裁时，其冲裁力的计算见式(2.3)。
F0 Lt
2. 卸料力、推件力和顶件力的计算 如图2.5所示
影响卸料力、推件力和顶件力的因素很多，主要有材料的机械性能、
材料厚度、冲裁间隙、制件结构形状和尺寸以及润滑情况等。在 生产中，都是采用简单的经验公式来计算：
汽车模具基本知识讲义全
第二节 冷冲模的成形特点
一、冷冲模的定义 在常温下,把金属或非金属板料放入模具内,通过压力机和安装在压力机上的模具对板料施加压力,使板料发生分离或变形制成所需的零件.这类零件称为冷冲模. 二、各类冷冲模的成形特点 拉延模：将平板毛坯在压力机上拉延,得到曲线形空心件或覆盖件. 修边模：将平的、空心的或立体实心零件多余外边切掉 冲孔模：将零件内的材料以封闭轮廓分开,使零件得到孔 翻边模：用拉深的办法使原冲孔的孔边形成凸缘 整形模：将原先压弯或拉深的零件通过模具压成所需形状
2、模具估算部分： 模具费用 指材料费、外购零件费、设计费、加工费、装配调整及试模费等.必要时,还要估算各种加工方法所用的：工具及其加工费等,最后得出模具制造价格； 交货期 估算完成每项工作的时间,并决定交货期； 模具总寿命 估算模具的单次寿命以及经多次简单修复后的总寿命<即在不发生事故的情况下,模具的自然寿命>； 制品材料 制品规定使用的材料性能、尺寸大小、消耗量以及材料的利用率等； 所用的设备 了解应用模具的设备性能、规格及其附属设备.
〔6尺寸公差设计 根据零件质量要求,设计尺寸公差. 〔7切削参数的选定 设计或选用工夹具、刀具,确定加工特性〔如对刀点、走刀路线、走刀速度、切削深度、刀程间距、主轴转速等,选用冷却剂等. 〔8定位基准、夹具方案选择 对有特殊定位要求的零件设计定位基准,并设计其工装夹具. 〔9信息生成 生成数控加工走刀程序信息,包括数据准备、程序编制与程序调试.将生成的加工信息根据传递介质的不同予以记录. 〔10试切加工 按程序试切加工,对试切件检查验证.必要时修改数控加工程序与调整加工参数,直到满足要求为止. 〔11加工生产 按试切加工合格的程序正式加工生产产品零件.
冲压模具思考与练习题
《冲压工艺及冲模设计》思考与练习题第一章概述1.1冲压成形加工与其它加工方法相比有何特点？1.2什么是冷冲模？1.3如何选择冲压设备？1.4常用的冲压材料有哪些？1.5常用的冷冲压成形工序有哪些？1.6当代冷冲压模具技术发展现状及我国的差距与对策？1.7冷冲压工序可分为哪两大类？它们的主要区别是什么？1.8分离工序有哪些工序形式？试用工序简图及自己的语言说明其中两种工序的主要特征。
1.9变形工序有哪些工序形式？试用工序简图及自己的语言说明其中两种工序的主要特征。
第2章冷冲压变形基础2.1什么叫塑性?2.2什么叫弹性变形?2.3什么叫塑性变形(残余变形)?2.4什么叫硬化曲线?2.5影响金属塑性变形的因素有哪些？2.6请说明屈服条件的含义，并写出其条件公式。
2.7 什么是加工硬化现象？它对冲压工艺有何影响？2.8 什么是板厚方向性系数？它对冲压工艺有何影响？2.9 什么是板平面各向异性指数Δ r ？它对冲压工艺有何影响？2.10 如何判定冲压材料的冲压成形性能的好坏?第3章冲裁3.1什么是冲裁间隙？冲裁间隙对冲裁有哪些影响？3.2冲孔工序与落料工序中，凸、凹模的刃口尺寸计算应如何区别对待？3.3什么是冲模的压力中心？确定模具的压力中心有何意义？3.4冲裁模主要包括哪些结构零件？3.5定位零件的作用及基本形式？3.6模架有几种形式？结构特点如何？3.7凹模镶块结构的固定方法有几种?3.8 什么是冲裁工序？它在生产中有何作用？3.9 冲裁的变形过程是怎样的？3.10 普通冲裁件的断面具有怎样的特征？这些断面特征又是如何形成的？3.11 什么是冲裁间隙？冲裁间隙对冲裁质量有哪些影响？3.12 降低冲裁力的措施有哪些？3.13什么叫搭边？搭边有什么作用？3.14怎样确定冲裁模的工序组合方式？3.15怎样选择凸模材料？3.16什么条件下选择侧刃对条料定位？3.17常用的卸料装置有哪几种？在使用上有何区别？3.18 卸料板型孔与凸模的关系是怎样的？3.19 什么是顺装复合模与倒装复合模？各有什么优缺点?3.20 什么是带齿圈压板的精冲法？3.21 什么是齿圈压板？精冲模中的齿圈压板有何作用？3.22 精冲工艺对压力机有哪些特殊要求？3.23 什么情况下采用双侧刃定位？3.24 凸模垫板的作用是什么？如何正确的设计垫板？3.25如习题图3.1所示零件，材料为Q235，料厚为2 mm。
冷冲压成型的基本理论
2、上面理论在实践中较难使用（主应力的大小和方 向），所以在冲裁破坏中，使用以下材料的材料破 坏公式。（类似于剪切破坏）
• • • • •
F=KτA(N) K---与β和主应力有关的系数，取1.3 τ为τb(Mpa) F---破坏材料的总冲裁力（N) 2 A---截面积（mm )
例：材料Q235,求冲裁力F=?
1、P17,图1－11，1－12 材料的破坏既有拉应力，又有剪应力。 由第一～第四强度理论计算。 用第三强度理论，材料的许用应力应该大 于最大拉应力和最小拉应力之差。 • σ １－σ３≤［ σ］或σ １－σ３＝ σs • τmax= σ 1 − σ 3 ( p18公式1-3) 2 • • • •
第四强度理论：
4在金属产生塑性变形时，不一定同 时存在弹性变形。
• 5根据塑性变形的体积不变定律,冲裁材料的 三向主应变的关系为 。 • A ε1+ε2+ε3＝0 Bε1+ε2+ε3>0 Cε1+ε2+ε3<0 D 不确定
1 [(σ 1 − σ 2 ) 2 + (σ 2 − σ 3 ) 2 + (σ 3 − σ 1 ) 2 ] ≤ [σ ] 2
或＝σs, （P19公式1－4）
上两式：σ1，σ2， σ3为立方体上的主应力，
且： σ1＞ σ2＞ σ3 上式简化后，也可写成： σ 1－ σ2≤βσs Β=1～1.155 （P19公式1－5）
2
σ ＝F/A 2 ∴F=A σ=176.625mm X470Mpa
2
=176.625mm X470N/mm =83013(N) =83(KN) 二、剪切 1、内力：P=F 2、应力:τ=P/A (Mpa) τ s------流动极限 τ b－－断裂（破坏）极限 各种材料的τb见P218表A=(2X30+πd)x2=(60+ 2 3.14X12)x2=195.36mm
冷冲压变形的基本原理概述教案
[教学内容] 第一章概述2.1 冷冲压变形的基本原理概述[教学目的] 1、掌握2、理解[教学重点] 1、掌握2、理解[教学难点] [教学方法] 讲授法[教学时数] 2课时第一章[主要内容] 如下概述2.1 冷冲压变形的基本原理概述[教学内容] 2.2冷冲压材料及其冲压成型性能3.1冲裁概述[教学目的] 1、[教学重点] 1、[教学难点] [教学方法] 讲授法[教学时数] 2课时[主要内容] 如下2.2冷冲压材料及其冲压成型性能3.1冲裁概述[教学内容] 3.2冲裁过程的分析[教学目的] 1、[教学重点] 1、[教学难点] [教学方法] 讲授法[教学时数] 2课时[主要内容] 如下3.2冲裁过程的分析断面特征[教学内容] 3.3冲裁模间隙[教学目的] 1、[教学重点] 1、[教学难点] [教学方法] 讲授法[教学时数] 2课时[主要内容] 如下3.3冲裁模间隙[教学内容] 3.4冲裁模[教学目的] 1、[教学重点]掌握[教学难点] [教学方法] 讲授法[教学时数] 2课时[主要内容] 如下3.4冲裁模尺寸类型0.02 = 0.02（满足间隙公差条件）孔距尺寸：=L±=18±0.125×2×0.09 = (18±0.023)mm落料：校核：0.016 + 0.025 = 0.04 > 0.02（不能满足间隙公差条件）因此，只有缩小，提高制造精度，才能保证间隙在合理范围内，由此可取：δr≤0.4(Zmax-Zmin) =0.4×0.02=0.008mmδA≤0.6(Zmax-Zmin) =0.6×0.02=0.012mm故：三、例2如图2.4.3所示的落料件，其中d = 22±0.14mmZmin=0.10mm, Zmax=0.14mm由公差表查得：尺寸80mm，选x = 0.5；尺寸15 mm，选x = 1；其余尺寸均选x = 0.75。
冷冲压变形基础
第一节 应力与应变状态分析
第三节 材料的冲压性能及加工硬化现象
教学目标： １、掌握硬化规律； ２、了解冲压成形性能指标。
重点及难点： １、冲压成形基本规律及应用； ２、冲压成形性能指标 。
第三节 材料的冲压性能及加工硬化现象
一、板料的冲压成形性能与成形极限 1、材料的冲压成形性能
冲压成形性能:板料对冲压成形工艺
的适应能力。 板料的冲压成形性能包括成形极限和
单元体或微元体：为了研究物体内每一点的受力 情况，假想把物体切成无数个极其微小的六面体 （在物体边界上也可以是四面体或五面体），称为 单元体或微元体。
在变形体上的任意点取一个单元体（如图2-3a） 所示），取单元体的六个相互垂直的表面作为微分 面，其上有大小相同、方向不同的全应力Sx，Sy， Sz，每个全应力又可分解为平行于坐标轴的三个分 量，即一个正应力和两个切应力（如图2-3b）所 示）。
第三节 材料的冲压性能及加工硬化现象
• ③硬化指数n：表示材料在塑性变形时加工硬化
的强度。n大时，说明材料在变形过程中的加工
硬化现象严重，真实应力增加过大。
• 拉伸变形过程中比较有利，因为变形总是遵循阻
力最小定律。
•
材料在拉伸时，整个过程的变形是不均匀的，
第二节 塑性与变形抗力及其影响因素
4、尺寸因素
同一种材料，在其他条件相同时，尺寸越大， 组织和化学成分越不一致，杂质成分及分布越 不均匀，应力分布越不均匀，塑性越差。
《冷冲压变形基础》课件
局部成形工艺
总结词
局部成形是利用模具对板料的特定区域 施加压力，使其形成所需形状的工艺方 法。
VS
详细描述
局部成形工艺主要应用于对板料的特定区 域进行塑性变形，如翻边、胀形等。在局 部成形过程中，模具对板料的特定区域施 加压力，使其发生塑性变形，形成所需形 状。
04
冷冲压模具设计
模具的基本结构
弯曲工艺
总结词
弯曲是利用模具将板料弯成所需角度和形状的工艺方法。
详细描述
弯曲工艺主要应用于将板料弯成各种角度和形状，如直角、圆弧等。在弯曲过程 中，模具对板料施加压力，使其发生塑性变形，形成所需的弯曲形状。
拉深工艺
总结词
拉深是利用模具将平板料制成开口空 心件的工艺方法。
详细描述
拉深工艺主要用于将平板料制成各种 开口空心件，如圆筒形、锥形等。在 拉深过程中，模具对板料施加压力， 使其发生塑性变形，形成所需的空心 形状。
回复与再结晶
材料在高温或长时间保温过程中， 由于晶粒长大或形成新的晶粒，使 材料的性能发生变化的现象。
03
冷冲压工艺
冲裁工艺
总结词
冲裁是利用冲压模具使板料产生分离的工艺方法。
详细描述
冲裁工艺主要用于实现板料的分离，如制作各种形状的冲孔、落料等。在冲裁 过程中，模具通过施加压力将板料剪切、分离，形成所需形状的零件。
06
课程总结与展望
本课程的主要内容回顾
冷冲压变形基础理论
冲压工艺流程
详细介绍了冷冲压的基本原理、变形机制 和相关理论，为后续的学习打下坚实基础 。
全面讲解了冲压工艺的各个环节，包括材 料选择、模具设计、工艺参数优化等，帮 助学生了解实际生产中的操作流程。
冷冲压变形基础修复的
第二次课 冷冲压变形基础
三、塑性力学基础（续）
3．金属塑性变形时的应力应变关系（续） 几点讨论结论 （1）应力分量与应变分量符号不一定一致， 即拉应力不一定 对应拉应变，压应力不一定对应压应变； （2）某方向应力为零其应变不一定为零； （3）在任何一种应力状态下，应力分量的大小与应变分量的大 小次序是相对应的，即б1＞б2＞б3，则有ε1＞ε2＞ε3。 （4）若有两个应力分量相等， 则对应的应变分量也相等，即 若б1＝б2，则有ε1＝ε2。
第二次课 冷冲压变形基础
四、金属塑性变形的一些基本规律（续）
2．卸载弹性恢复规律和反载软化现象
反载软化曲线
《冷冲压工艺与模具设计》
第二次课 冷冲压变形基础
四、金属塑性变形的一些基本规律（续）
3．体积不变条件 金属材料在塑性变形时，体积变化很小，可以忽略不计。 一般认为金属材料在塑性变形时体积不变，可证明满足： ε1 +ε2 + ε3 = 0
由于变形不均，会在材料内部产生内应力，变形后作为残 余应力保留在材料内部。
《冷冲压工艺与模具设计》
第二次课 冷冲压变形基础
三、塑性力学基础
外力
内力
模具
毛坯
零件
1．点的应力与应变状态 为了全面、完整地描述变形区内各点的受力和变形情况 。
应力：内力的强度，用σ表示。 应变：微小六面体的变形，用ε表示。 应力——正应力、剪应力
例子
冲压工序的性质 工艺参数 变形趋向 模具结构参数（如凸模、凹模工作 部分的圆角半径，摩擦和间隙等。
《冷冲压工艺与模具设计》
第二次课 冷冲压变形基础
五、冲压材料及其冲压成形性能
1．冲压成形性能
冷冲压变形基础知识
第2章冷冲压变形基础知识内容简介：本章讲述冲压变形的基础知识。
涉及塑性变形、塑性、变形抗力、主应力状态、主应变状态等概念；冲压成形基本原理和规律；冲压成形性能及常见冲压材料及其在图纸上的表示等。
学习目的与要求：1、掌握塑性变形、塑性、变形抗力、主应力状态、主应变状态等概念；2、掌握屈服准则、塑性变形时应力应变关系、体积不变条件、硬化规律、卸载弹性恢复规律和反载软化现象、最小阻力定律等冲压成形基本规律；3、了解冲压成形性能指标，认识常见冲压材料；重点：塑性变形、塑性、变形抗力、主应力状态、主应变状态等概念、冲压成形基本规律及应用、冲压成形性能指标、常见冲压材料及其在图纸上的表示；难点：冲压成形基本规律、冲压成形性能。
冷冲压成形是金属塑性加工的主要方法之一，冷冲压成形的理论是建立在金属塑性变形理论的基础之上。
因此，要掌握冷冲压成形的加工技术，就必须对金属的塑性变形性质、规律及材料的冲压成形性能等有充分的认识。
2.1 塑性变形理论基础2.1.1 影响金属塑性和变形抗力的因素1、塑性变形、塑性与变形抗力的概念塑性变形：物体在外力作用下会产生变形，若外力去除以后，物体并不能完全恢复自己的原有形状和尺寸；塑性：物体具有塑性变形的能力称为塑性，塑性的好坏用塑性指标来评定。
塑性指标是以材料开始破坏时的变形量表示，它可借助于各种试验方法测定。
变形抗力：在一定的变形条件（加载状况、变形温度及速度）下，引起物体塑性变形的单位变形力。
变形抗力反映了物体在外力作用下抵抗塑性变形的能力。
塑性和变形抗力是两个不同的概念。
通常说某种材料的塑性好坏是指受力后临近破坏时的变形程度的大小，而变形抗力是从力的角度反映塑性变形的难易程度。
如奥氏体不锈钢允许的塑性变形程度大，说明它的塑性好，但其变形抗力也大，说明它需要较大的外力才能产生塑性变形。
2、塑性变形对金属组织和性能的影响金属受外力作用产生塑性变形后，不仅形状和尺寸发生变化，而且其内部组织和性能也将发生变化，这些变化可以归纳为以下四个方面：(1)形成了纤维组织(2)形成了亚组织(3)产生了内应力(4)产生了加工硬化3、影响金属塑性及变形抗力的因素金属的塑性不是固定不变的，影响因素很多，主要有以下几个方面：(1)金属的成分和组织结构一般来说，组成金属的元素越少(如纯金属和固熔体)、晶粒愈细小、组织分布愈均匀，则金属的塑性愈好。
第2次冷冲压基本基础ppt课件
课题一 冷冲压基本工序和冷模具
一、冲压工序的分类
根据材料的变形特点及企业现行的习惯，冷冲压的基 本工序可分为分离工序与塑性变形工序两大类。
知识回顾：强度指标 1.屈服点
在拉伸试验过程中，载荷不 增加，试样仍能继续伸长时的应
力，用符号σs表示。
2.抗拉强度 材料在断裂前所能承受的
特点
将板料毛坯冲制 成各种开口的空 心件
将工件的孔边缘 或工件的外缘翻 成竖立的边
使空心件或管状 毛坯的径向尺寸 缩小
.
.
类别 工序名称 胀形
起伏成形
变形 工序
整形
工序简图
.
续表
特点
使空心件或管状 毛坯向外扩张， 胀出所需的凸起 曲面
在板料或工件的 表面上制成各种 形状的凸筋或凹 窝
将翘曲的平板件 压平或将成形件 不准确的地方压 成准确形状
.
类别 工序名称
落料 分离 工序 （冲裁）
落料
工序简图
特点
将板料沿封闭 轮廓分离，切 下部分是工件
将毛坯沿封闭 轮廓分离，切 下部分是废料
.
类别 工序名称
分离 工序 （冲裁）
切断 切边
工序简图
续表
特点
将板料沿不封 闭的轮廓分离
将工件边缘的 多余材料冲切 下来
.
类别 工序名称
分离 工序 （冲裁）
类别 工序名称
工序简图
立体 压制
冷挤压： （正、反、 复合、径向）
续表
特点
对模腔内的毛 坯加压使金属 沿凹模模口或 凸、凹模间隙 流动，转变为 实心杆件或薄 壁空心件
.
.
.
第12章 锻压
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
图1.3.6 ）
﹡其他工艺措施
《冲压工艺及模具设计》 冷冲压工艺与模具设计助学课件
第二章 冷冲压变形基础 第1章 冲压变形的基本原理
1.4 板料冲压成形性能及冲压材料
1.4.1 板料的冲压成形性能
冲压成形性能: 板料对各种冲压成形加工的适应能力。 抗破裂性、 贴模性、定形性
成形极限
冲压件形状尺寸精度
1.1.1塑性变形的物理概念
外力破坏原子间原有的平衡状态，造成排列的畸变，引起 金属形状和尺寸的变化。
1.1.2塑性变形的基本方式
滑移 \孪生 \多晶体的塑性变形（变形后形成纤维组织、变 形织构）(如图1.1.1)
《冲压工艺及模具设计》 冷冲压工艺与模具设计助学课件
第二章 冷冲压变形基础 第1章 冲压变形的基本原理
b / t
6.板平面各向异性指数
( 0 90 2 45 ) / 2
对拉深件质量的影响 （图1.4.2）
《冲压工艺及模具设计》 冷冲压工艺与模具设计助学课件
第二章 冷冲压变形基础 第1章 冲压变形的基本原理
图1.4.2
△γ对拉深件质量的影响
《冲压工艺及模具设计》 冷冲压工艺与模具设计助学课件
1.2 塑性变形的力学基础
外力 模具 毛坯 内力 零件
1.2.1 一点的应力应变状态
1.一点的应力状态 (如图1.2.1) 2.一点的主应变状态 体积不变定律： 1 2 3 0 三个推论： ﹡塑性变形时，只有形状的变化，而无体积的变化； ﹡无论什么应变状态，其中一个主应变的符号与另外两个 主应变的符号相反； ﹡已知两个应变就可求第三个应变。 《冲压工艺及模具设计》 冷冲压工艺与模具设计助学课件
第二章 冷冲压变形基础 第1章 冲压变形的基本原理
《冲压工艺及模具设计》 冷冲压工艺与模具设计助学课件
第二章 冷冲压变形基础 第1章 冲压变形的基本原理
图1.3.2
冲压应力图
《冲压工艺及模具设计》 冷冲压工艺与模具设计助学课件
第二章 冷冲压变形基础 第1章 冲压变形的基本原理
图1.3.2
冲压应力图
第二章 冷冲压变形基础 第1章 冲压变形的基本原理
图1.3.5 环形毛坯的变形趋向 a)变形前的工具与毛坯 b)拉深 c)翻边
d)胀形
《冲压工艺及模具设计》 冷冲压工艺与模具设计助学课件
第二章 冷冲压变形基础 第1章 冲压变形的基本原理
图1.3.6
钢球活座套的冲压工艺过程中的变形趋向性的控制 a)落料 b)拉深 c)冲孔 d)翻边
第二章 冷冲压变形基础 第1章 冲压变形的基本原理
1.2.2 屈服准则（塑性条件）
屈服准则：材料进入塑性状态的力学条件。当材料中的某
点的应力满足屈服准则，该点就进入塑性状态。 1.屈雷斯加(H· Tresca)屈服准则 2. 密席斯(Von Mises)屈服准则 3.屈服准则的几何表示 在平面应力状态时，屈服准则可用屈服轨迹来表示（如图 1.2.4）。 《冲压工艺及模具设计》 冷冲压工艺与模具设计助学课件
《冲压工艺及模具设计》 冷冲压工艺与模具设计助学课件
第二章 冷冲压变形基础 第1章 冲压变形的基本原理
1.3.3 冲压成形过程中变形趋向性及其控制
1.变形趋向性(如图1.3.4) 弱区必先变形，变形区应为弱区
2.变形趋向性的控制 ﹡合理地确定毛坯尺寸（图1.3.5
﹡正确设计模具工作部分形状和尺寸 ﹡改变毛坯与模具表面的摩擦条件
图1.2.5 单向拉应力－应变曲线 《冲压工艺及模具设计》 冷冲压工艺与模具设计助学课件
第二章 冷冲压变形基础 第1章 冲压变形的基本原理
图1.2.6
实际应力曲线与假象应力曲线
《冲压工艺及模具设计》 冷冲压工艺与模具设计助学课件
第二章 冷冲压变形基础 第1章 冲压变形的基本原理
图1.2.7 几种常用冲压板料的硬化曲线 《冲压工艺及模具设计》 冷冲压工艺与模具设计助学课件
1.4.2板材冲压成形试验的试验方法
板料冲压性能试验方法通常分为三种类型：力学试验、金 属学试验（统称间接试验）和工艺试验（直接试验）。
《冲压工艺及模具设计》 冷冲压工艺与模具设计助学课件
第二章 冷冲压变形基础 第1章 冲压变形的基本原理
1.4.3 板料的力学性能与冲压成形性能的关系
拉伸试验用的标准试样和拉伸曲线（图1.4.1） 1.屈服极限 屈服极限 s 小,材料容易屈服,则变形抗力小. 2.屈强比 屈强比小,说明 s值小而 b值大 3.总延伸率 与均匀延伸率 u 拉伸实验中,试样拉断时的伸长率称总伸长率
（a）受力物体 （b）任意坐标系（c） 主轴坐标系
《冲压工艺及模具设计》 冷冲压工艺与模具设计助学课件
第二章 冷冲压变形基础 第1章 冲压变形的基本原理
1.2.4 屈服准则的几何表示 （a）平面上两屈服准则表达 (b) 主应力空间两屈服准则表达
《冲压工艺及模具设计》 冷冲压工艺与模具设计助学课件
第二章 冷冲压变形基础 第1章 冲压变形的基本原理
第二章 冷冲压变形基础 第1章 冲压变形的基本原理
1.3冲压成形时变形毛坯的力学特点与分类
1.3.1 变形毛坯的分区(如图1.3.1) 1.3.2 变形区的应力应变特点
1. 冲压毛坯两向受拉应力的作用 (可分两种情况)：
r θ 0, 且 t 0 θ r 0, 且 t 0
《冲压工艺及模具设计》 冷冲压工艺与模具设计助学课件
2 (1 3 ) / 2
2) 1 0, 且 2 3 0时， 材料受单向拉应力,由上式可得:
1 0, 2 3 (1 / 2)1
《冲压工艺及模具设计》 冷冲压工艺与模具设计助学课件
第二章 冷冲压变形基础 第1章 冲压变形的基本原理
1.2.4硬化与硬化曲线
第二章 冷冲压变形基础 第1章 冲压变形的基本原理
本章学习要求：
1.掌握金属塑性变形的基本概念； 2.掌握板料冲压性能和常见的冲压材料； 3.了解塑性变形的力学基础和冲压成形方法的力学特点。
《冲压工艺及模具设计》 冷冲压工艺与模具设计助学课件
第二章 冷冲压变形基础 第1章 冲压变形的基本原理
1.1金属塑性变形的基本概念
第二章 冷冲压变形基础 第1章 冲压变形的基本原理
1.4.4常用冲压材料及其力学性能
1.冲压常用的材料 黑色金属
金属材料
冲压材料 非金属材料 2. 冲压用新材料及其性能 1）高强度钢板 2）耐腐蚀钢板 3）双相钢板 4）涂层板 5）复合板材 《冲压工艺及模具设计》 冷冲压工艺与模具设计助学课件 有色金属
《冲压工艺及模具设计》 冷冲压工艺与模具设计助学课件
第二章 冷冲压变形基础 第1章 冲压变形的基本原理
图1.4.1
拉伸试验用的标准试样和拉伸曲线
《冲压工艺及模具设计》 冷冲压工艺与模具设计助学课件
第二章 冷冲压变形基础 第1章 冲压变形的基本原理 4.硬化指数 单向拉伸硬化曲线可写成 k n ，其中 n 为硬化指数。 5.厚向异性指数 厚向异性指数是指单向拉伸试样宽度应变和厚度应变 之比
第二章 冷冲压变形基础 第1章 冲压变形的基本原理
1.2.3 塑性变形时应力与应变的关系
单向拉伸应力-应变曲线(如图1.2.5)
增量理论 d1 d 2 d 2 d 3 d 3 d1 C 1 2 2 3 3 1 1 2 2 3 3 1 C 全量理论 1 2 2 3 3 1 例：全量理论分析应力应变关系 1) 2 0时， 称平面应变(或称平面变形),由上式可得出:
1.2金属塑性变形的力学基础
1.3冲压成形时变形毛坯的力学特点与分类 1.4板料冲压成形性能及冲压材料
《冲压工艺及模具设计》 冷冲压工艺与模具设计助学课件
第二章 冷冲压变形基础 第1章 冲压变形的基本原理
1.1金属塑性变形的基本概念
在外力的作用下，金属产生形状和尺寸变化为变形，变形 分为弹性变形与塑性变形。
θ 0 r , t 0且 r
θ
4.冲压毛坯变形区受异号应力的作用，而且压应力的绝对值 大于拉应力的绝对值。 (可以分为两种情况)
r 0 θ , t 0且 r
θ
θ 0 r , t 0且 r θ
综上所述：冲压变形可分为伸长类变形和压缩类变形 （如图1.3.3）。
1.1.3金属的塑性与变形抗力
1.塑性及塑性指标 塑性：指金属在外力的作用下，能稳定的发挥塑性变形而 不破坏其完整性的能力。 塑性指标：常用的塑性指标有 延伸率
LK L0 100% L0 A AK 0 100% A0
断面收缩率
2.变形抗力 金属产生塑性变形的力为变形力，金属抵抗变形的力称为 变形抗力。 《冲压工艺及模具设计》 冷冲压工艺与模具设计助学课件
第二章 冷冲压变形基础 第1章 冲压变形的基本原理
1.1.4影响金属的塑性与变形抗力的主要因素
1.化学成份和组织对塑性和变形抗力的影响 2.变形温度对塑性和变形抗力的影响 3.变形速度对塑性和变形抗力的影响
《冲压工艺及模具设计》 冷冲压工艺与模具设计助学课件
第二章 冷冲压变形基础 第1章 冲压变形的基本原理
1.硬化 材料的强度指标随变形程度的增加而增加,塑性随之降低。
2.硬化曲线 实际应力曲线与假象应力曲线 （如图1.2.6） 几种常用冲压板料的硬化曲线（如图1.2.7）
硬化指数是表明材料冷变形硬化的重要参数，对板料的冲
压性能以及冲压件的质量都有较大的影响。
《冲压工艺及模具设计》 冷冲压工艺与模具设计助学课件
《冲压工艺及模具设计》 冷冲压工艺与模具设计助学课件
第二章 冷冲压变形基础 第1章 冲压变形的基本原理