冲压成形的基本理论讲解
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（二）、冲裁时变形区地应力状态 ? 冲裁时板料最大的塑性变形集
中在以凸模与凹模刃口连线为 中线的纺锤形区域内。（图 111 ） ? 图a表示初始冲裁时的变形区 由刃口向板料中心逐渐扩大， 截面呈纺锤形。材料的塑性越 好、硬化指数大，则纺锤形变 形区的宽度将越大。 ? 图b表示变形区随着凸模切入 板料深度的增加面逐渐缩小， 但仍保持纺锤形。其周围己变 形的材料比初始冲裁时己被严 重加工硬化了，因此冲裁断面 存在加工硬化现象。
对金属材料的冲压性能要求：
1﹑具有良好的机械性能及较大的变形能力。 金属材料的机械性能是指抗拉强度、屈服强度、延伸率、硬度﹑塑性应
变比。
2﹑具有理想的金相组织结构 金相组织是材料的微观质量特征。它的主要标志是: 渗碳体或碳化物的球
化程度。
第三章 冲压常用材料
1.1.冲压材料性能（参考值见下表 ）：
第二章 冲压设备简介
3.送料装置 冲压送料装置由料架，校平，送料三大类。主要作用是将
冲压材料校平和自动进给送料。一般分为气动式，伺服送料机， 数控送料机等。
第三章 冲压常用材料
第一节 冲压材料的性能要求
冲压材料是影响零件质量和模具寿命的重要因素。目前,可冲压的材料不仅有 低碳钢，而且还有不锈钢、铝及铝合金、铜及铜合金等。一般以含碳量<0.25% 及抗拉强度小于650N/mm2的材料为主。例如冷轧钢 SPCC (JIS) 或1010 (SAE)。
? 由于凸模与凹模之间有一定的 距离，使得板料在受到凸模与凹 模正压力作用的同时还受到弯矩 的作用，板料的变形不可能是纯 剪切，还要产生有害的弯曲变形。 （图1-10）
? 板料的弯曲变形对模具刃口的 侧面产生挤压作用，反过来，凸 模与凹模刃口的侧面对板料产生 反挤作用，形成对板料剪切面的 侧压力
第一章 冲压成形的基本理论
第一章 冲压成形的基本理论
九、缩口 如图所示，在空心件外部施加压力，使局部直径缩 小，例如：不锈钢杯盖、罐类产品等
第一章 冲压成形的基本理论
十、卷圆 如图所示，用卷圆模具使空心件的边缘向外卷成圆 弧边缘，例如：罐类产品
第一章 冲压成形的基本理论
右图为一套简 易的开料模，我们 通过此动画更加形 象深刻地认识开料 冲压模具，看清模 具是如何运作。
完成各种形状孔的冲孔冲裁加工。
第一章 冲压成形的基本理论
三、修边 修边是指对成形件边缘进行冲裁，以获得 工件要求的形状和尺寸
第一章 冲压成形的基本理论
四、切口 如图所示，在材料上将局部材料切开 并弯成一定的角度，但不与主体完 全分离，称为切口，也可称为冲切 成形
第一章 冲压成形的基本理论
五、剖切 如图所示，将已成形的立体形状工序 件分割为两件，称为剖切。
材料 类型
材料牌号
抗拉强度 ? b ( kg / mm 2 )
屈服强度 ? s (kg / mm 2 )
SPHC
热轧
SPHD
钢
SPHE
36
26
35
25
36
25
SPCC
33
冷轧 钢
SPCD
32
SPCE
31
SUS301 － CSP 1/2H
103
SUS301 － CSP 3/4H
124
SUS301 － CSP FH
146
不锈
SUS304 － CSP 1/2H
第一章 冲压成形的基本理论
冲裁时板料的应力状态 （图112） 简述： A点和 B点均受压应力，
C点和D点均受拉应力。 变形区分为四个应力区（图 112） 凸模和凹模端面靠近刃口区域 为压应力区； 凸模和凹模侧面靠近刃口区域 为拉应力区 。
第一章 冲压成形的基本理论
二、冲裁时裂纹的生成与发展 冲裁件沿冲裁轮廓的周边总要残留下有害的毛 刺，落料件的毛刺在凸模一侧，冲孔件的毛刺 在凹模一侧。毛刺截面呈三角形，带有尖锋， 并高出板平面，常成为冲裁件的主要质量问题。
第一章 冲压成形的基本理论
右图为一套简易的 拉深模，我们通过 此动画更加形象深 刻地认识拉深模具 ，看清模具是如何
运作。
第一章 冲压成形的基本理论
1.1.2 冲裁变形分析 一、冲裁变形过程
（一）弹性变形阶段 （二）塑性变形阶段 （三）断列分离阶段
第一章 冲压成形的基本理论
二、冲裁时的受力分析 （一）、冲裁时板料所受的外力
第一章 冲压成形的基本理论
第一章 冲压成形的基本理论
1 冲压工序分类 1.1断裂分离工序 断裂分离工序 是在冲压过程中使冲压零件与板料 沿一 定轮廓线相互分离 的工序，如切断、冲孔、落料等。 1.2塑性成形工序 塑性成形工序 是材料在不破裂的条件 下产生塑性变形， 从而获得一定形状、尺寸和精度要求的零件，如弯 曲、拉深、涨形、翻边、缩口等
料分离的冲压设备 按传动形式分为机械剪
板机和液压剪板Baidu Nhomakorabea。
第二章 冲压设备简介
2.压力机 压力机是一种能使滑块作往复运 动，并按所需方向给模具施加压力的 机器，是冲压的基本设备。 按其床身结构不同有开式和闭式 两种压力机。 图示为台湾金锋开式压力机，闭 式压力机最大吨位达40000kN
压力机使用千万、万千要注意 安 全！
第一章 冲压成形的基本理论
三、冲裁件断面的形状 冲裁件断面可以分成明显的四部分：塌 角，
光亮带，断裂带和毛刺。 塌角：也称为圆角带。 光亮带b：也称为剪切面。 断裂带c：也称为撕裂带。 毛刺d：也称为披峰。
第一章 冲压成形的基本理论
冲 裁 件 断 面 的 形 状
第二章 冲压设备简介
1.剪板机 剪板机是剪切方法使板
第一章 冲压成形的基本理论
1.1.1常用冲压基本工序
一、落料
六、弯曲
二、冲孔
七、拉深
三、修边
八、涨形
四、切口
九、缩口
五、剖切
十、卷圆
第一章 冲压成形的基本理论
一、落料 落料是在平板的毛坯上沿封闭轮廓进行冲裁，
余下的就是废料。落料常用于工件的首工序。
第一章 冲压成形的基本理论
二、冲孔 冲孔是以落料件或其他成形件为工序件，
第一章 冲压成形的基本理论
六、弯曲 如图所示，用将平板毛坯压弯成一定角度
或将已弯件作进一步成形。如：压弯、卷边、扭曲等。
第一章 冲压成形的基本理论
七、拉深 如图所示，将平板毛坯压延成空心件，或使空心毛 坯作进一步变形。
第一章 冲压成形的基本理论
八、涨形 如图所示，从空心件内部施加径向压力使局部直径 涨大.例如：不锈钢茶壶、水杯等等。
中在以凸模与凹模刃口连线为 中线的纺锤形区域内。（图 111 ） ? 图a表示初始冲裁时的变形区 由刃口向板料中心逐渐扩大， 截面呈纺锤形。材料的塑性越 好、硬化指数大，则纺锤形变 形区的宽度将越大。 ? 图b表示变形区随着凸模切入 板料深度的增加面逐渐缩小， 但仍保持纺锤形。其周围己变 形的材料比初始冲裁时己被严 重加工硬化了，因此冲裁断面 存在加工硬化现象。
对金属材料的冲压性能要求：
1﹑具有良好的机械性能及较大的变形能力。 金属材料的机械性能是指抗拉强度、屈服强度、延伸率、硬度﹑塑性应
变比。
2﹑具有理想的金相组织结构 金相组织是材料的微观质量特征。它的主要标志是: 渗碳体或碳化物的球
化程度。
第三章 冲压常用材料
1.1.冲压材料性能（参考值见下表 ）：
第二章 冲压设备简介
3.送料装置 冲压送料装置由料架，校平，送料三大类。主要作用是将
冲压材料校平和自动进给送料。一般分为气动式，伺服送料机， 数控送料机等。
第三章 冲压常用材料
第一节 冲压材料的性能要求
冲压材料是影响零件质量和模具寿命的重要因素。目前,可冲压的材料不仅有 低碳钢，而且还有不锈钢、铝及铝合金、铜及铜合金等。一般以含碳量<0.25% 及抗拉强度小于650N/mm2的材料为主。例如冷轧钢 SPCC (JIS) 或1010 (SAE)。
? 由于凸模与凹模之间有一定的 距离，使得板料在受到凸模与凹 模正压力作用的同时还受到弯矩 的作用，板料的变形不可能是纯 剪切，还要产生有害的弯曲变形。 （图1-10）
? 板料的弯曲变形对模具刃口的 侧面产生挤压作用，反过来，凸 模与凹模刃口的侧面对板料产生 反挤作用，形成对板料剪切面的 侧压力
第一章 冲压成形的基本理论
第一章 冲压成形的基本理论
九、缩口 如图所示，在空心件外部施加压力，使局部直径缩 小，例如：不锈钢杯盖、罐类产品等
第一章 冲压成形的基本理论
十、卷圆 如图所示，用卷圆模具使空心件的边缘向外卷成圆 弧边缘，例如：罐类产品
第一章 冲压成形的基本理论
右图为一套简 易的开料模，我们 通过此动画更加形 象深刻地认识开料 冲压模具，看清模 具是如何运作。
完成各种形状孔的冲孔冲裁加工。
第一章 冲压成形的基本理论
三、修边 修边是指对成形件边缘进行冲裁，以获得 工件要求的形状和尺寸
第一章 冲压成形的基本理论
四、切口 如图所示，在材料上将局部材料切开 并弯成一定的角度，但不与主体完 全分离，称为切口，也可称为冲切 成形
第一章 冲压成形的基本理论
五、剖切 如图所示，将已成形的立体形状工序 件分割为两件，称为剖切。
材料 类型
材料牌号
抗拉强度 ? b ( kg / mm 2 )
屈服强度 ? s (kg / mm 2 )
SPHC
热轧
SPHD
钢
SPHE
36
26
35
25
36
25
SPCC
33
冷轧 钢
SPCD
32
SPCE
31
SUS301 － CSP 1/2H
103
SUS301 － CSP 3/4H
124
SUS301 － CSP FH
146
不锈
SUS304 － CSP 1/2H
第一章 冲压成形的基本理论
冲裁时板料的应力状态 （图112） 简述： A点和 B点均受压应力，
C点和D点均受拉应力。 变形区分为四个应力区（图 112） 凸模和凹模端面靠近刃口区域 为压应力区； 凸模和凹模侧面靠近刃口区域 为拉应力区 。
第一章 冲压成形的基本理论
二、冲裁时裂纹的生成与发展 冲裁件沿冲裁轮廓的周边总要残留下有害的毛 刺，落料件的毛刺在凸模一侧，冲孔件的毛刺 在凹模一侧。毛刺截面呈三角形，带有尖锋， 并高出板平面，常成为冲裁件的主要质量问题。
第一章 冲压成形的基本理论
右图为一套简易的 拉深模，我们通过 此动画更加形象深 刻地认识拉深模具 ，看清模具是如何
运作。
第一章 冲压成形的基本理论
1.1.2 冲裁变形分析 一、冲裁变形过程
（一）弹性变形阶段 （二）塑性变形阶段 （三）断列分离阶段
第一章 冲压成形的基本理论
二、冲裁时的受力分析 （一）、冲裁时板料所受的外力
第一章 冲压成形的基本理论
第一章 冲压成形的基本理论
1 冲压工序分类 1.1断裂分离工序 断裂分离工序 是在冲压过程中使冲压零件与板料 沿一 定轮廓线相互分离 的工序，如切断、冲孔、落料等。 1.2塑性成形工序 塑性成形工序 是材料在不破裂的条件 下产生塑性变形， 从而获得一定形状、尺寸和精度要求的零件，如弯 曲、拉深、涨形、翻边、缩口等
料分离的冲压设备 按传动形式分为机械剪
板机和液压剪板Baidu Nhomakorabea。
第二章 冲压设备简介
2.压力机 压力机是一种能使滑块作往复运 动，并按所需方向给模具施加压力的 机器，是冲压的基本设备。 按其床身结构不同有开式和闭式 两种压力机。 图示为台湾金锋开式压力机，闭 式压力机最大吨位达40000kN
压力机使用千万、万千要注意 安 全！
第一章 冲压成形的基本理论
三、冲裁件断面的形状 冲裁件断面可以分成明显的四部分：塌 角，
光亮带，断裂带和毛刺。 塌角：也称为圆角带。 光亮带b：也称为剪切面。 断裂带c：也称为撕裂带。 毛刺d：也称为披峰。
第一章 冲压成形的基本理论
冲 裁 件 断 面 的 形 状
第二章 冲压设备简介
1.剪板机 剪板机是剪切方法使板
第一章 冲压成形的基本理论
1.1.1常用冲压基本工序
一、落料
六、弯曲
二、冲孔
七、拉深
三、修边
八、涨形
四、切口
九、缩口
五、剖切
十、卷圆
第一章 冲压成形的基本理论
一、落料 落料是在平板的毛坯上沿封闭轮廓进行冲裁，
余下的就是废料。落料常用于工件的首工序。
第一章 冲压成形的基本理论
二、冲孔 冲孔是以落料件或其他成形件为工序件，
第一章 冲压成形的基本理论
六、弯曲 如图所示，用将平板毛坯压弯成一定角度
或将已弯件作进一步成形。如：压弯、卷边、扭曲等。
第一章 冲压成形的基本理论
七、拉深 如图所示，将平板毛坯压延成空心件，或使空心毛 坯作进一步变形。
第一章 冲压成形的基本理论
八、涨形 如图所示，从空心件内部施加径向压力使局部直径 涨大.例如：不锈钢茶壶、水杯等等。