板料冲压成形工艺课件(PPT50页).pptx
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板料冲压成形工艺课件
1．冲裁变形过程
冲裁件质量、冲裁模结构与冲裁时 板料变形过程关系密切。 其过程分三个阶段： （1）弹性变形阶段 （2）塑性变形阶段 （3）断裂分离阶段
冲裁变形区的应力与变形情况和冲 裁件的切断面的状况：
2．凸、凹模间隙
不仅严重影响冲裁件的断面质 量，而且影响模具寿命、卸料力、 推件力、冲裁力和冲裁件的尺寸 精度。
平刃冲模的冲裁力P （N）按下式计算：
p KL S
L—冲裁周边长度（mm）；S—坯料厚度（mm）； K—系数，常取1.3；τ—材料抗剪强度（MPa） 查手册，或取 0.8 b 。
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；
排样合理可使废料最少，材料利 用率高。
排样方法 a）有废料排样法 b）少废料排样法 c）无废料排样法
m d D
d — 拉深件直径；D — 坯料直径。
m↓→d↓→变形程度↑易成拉裂。 一般m≥0.5~0.8； 坯料的塑性差取上限值，塑性好取 下限值。
若m过小→可采用多次拉深。
第一次拉深系数 m1 = d1/D； 第二次拉深系数 m2 = d2/d1； 第n次拉深系数 mn = dn/dn-1； 总的拉深系数 m总 = m1×m2×mn 坯料经过一两次拉深后，应安排工
3．凸、凹模刃口尺寸的确定
1）设计落料模
落料件确定凹模刃口尺寸； 取凹模作设计基准件→根据间隙Z 确定凸模尺寸； 缩小凸模刃口尺寸保证间隙值。
2）设计冲孔模 冲孔件确定凸模尺寸； 取凸模作设计基准件→根据间
隙Z确定凹模尺寸； 用扩大凹模刃口尺寸保证间隙
值。
4．冲裁力的计算
冲裁力是选用冲床吨位和检验模具强度的 一个重要依据。
精冲法与普通冲裁法所用模具的比较
板料冲压PPT课件
弯曲过程示意图
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第19页/共48页
第20页/共48页
1）弯曲的变形特点 ① 变形区域主要在圆角部位； ② 外层金属受拉应力，内层金属受压应力。
2）弯曲缺陷 弯裂 回弹
3）弯曲工艺特点 ①弯曲半径 r≥rmin=（0.25-1）t ； ② 毛刺应位于内侧； ③ 弯曲线应尽量与坯料纤维方向垂直； ④ “回弹”问题
第34页/共48页
1）楔横轧原理图
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第36页/共48页
2）螺旋孔型斜轧
第37页/共48页
3 辗环： 环形零件辗扩，加工环形零件。
摆辗：摆动辗压简称 原理： 局部接触，顺次加压，连续成形。 特点： 省力、无冲击振动、无噪声；
工件精度高、设备费 用低。
辗环原理图
第38页/共48页
d1=55 d3=20
d2=32 32/55=0.58 20/32=0.628
④ 设置压边圈
⑤ 涂润滑油
第15页/共48页
3) 旋压
旋压是指板坯与芯模共同旋转，由辊轮进给并施加压力，使板坯紧贴芯模逐 点局部变形的冲压成形工艺 .
第16页/共48页
2、弯曲
• 弯曲是将平板坯料弯成一定角度、一定曲率而形成一定形状零件的工序。
形
方
式
分
辊锻
横轧与斜轧
回转成形
辗环 径向锻造
第31页/共48页
一 轧制工艺（特种轧制）
回转成形
辊锻 横轧与斜轧 辗环 径向锻造
运动特征：工件在回转中成形。 成形特征：连续局部成形。
与传统锻造比较，具如下优点： 1）工作载荷小，是模锻几分之一 2）设备重量轻、生产率高。 3）产品精度高 4）工作环境好、易实现机械化。
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1）弯曲的变形特点 ① 变形区域主要在圆角部位； ② 外层金属受拉应力，内层金属受压应力。
2）弯曲缺陷 弯裂 回弹
3）弯曲工艺特点 ①弯曲半径 r≥rmin=（0.25-1）t ； ② 毛刺应位于内侧； ③ 弯曲线应尽量与坯料纤维方向垂直； ④ “回弹”问题
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1）楔横轧原理图
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2）螺旋孔型斜轧
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3 辗环： 环形零件辗扩，加工环形零件。
摆辗：摆动辗压简称 原理： 局部接触，顺次加压，连续成形。 特点： 省力、无冲击振动、无噪声；
工件精度高、设备费 用低。
辗环原理图
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d1=55 d3=20
d2=32 32/55=0.58 20/32=0.628
④ 设置压边圈
⑤ 涂润滑油
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3) 旋压
旋压是指板坯与芯模共同旋转，由辊轮进给并施加压力，使板坯紧贴芯模逐 点局部变形的冲压成形工艺 .
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2、弯曲
• 弯曲是将平板坯料弯成一定角度、一定曲率而形成一定形状零件的工序。
形
方
式
分
辊锻
横轧与斜轧
回转成形
辗环 径向锻造
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一 轧制工艺（特种轧制）
回转成形
辊锻 横轧与斜轧 辗环 径向锻造
运动特征：工件在回转中成形。 成形特征：连续局部成形。
与传统锻造比较，具如下优点： 1）工作载荷小，是模锻几分之一 2）设备重量轻、生产率高。 3）产品精度高 4）工作环境好、易实现机械化。
冲压工艺ppt课件
冲孔：使材料沿封闭曲线相互分离，封闭 曲线以外的部分作为冲裁件时，称为冲孔。
精选课件ppt
4
一般模具的组成
1、工作零件
包括凸模和凹模等零件。
2、定位零件
主要包括挡料销、定位销、侧刃等零件。
3、压料、卸料、顶料零件
主要包括卸料板、顶料器、气动顶料装置等零件。
4、导向零件
包括导柱、导套、导板等零件。
冷冲压概括起来分两大类：成形工序和分离工序。
1、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、弯曲、翻边、整形等
拉延：利用拉延模使平面坯料（工序件）变成开 口空心件的冲压工序。
弯曲：将板料、型材、管材或棒压方法。
排样方法与搭边值对模具寿命影响非常大，不必 要的往复送料排样法和过小的搭边值往往是造成 模具急剧磨损和凸凹模啃伤的重要原因。
(3)模具导向结构和导向精度的影响
必要和可靠的导向，对于减小工作零件的磨损， 避免凸凹模啃伤极为有效。
(4)模具几何参数的影响
凸凹模的形状、间隙和圆角半径不仅对冲压件成 形影响极大，而对模具的磨损影响也很大。
24.在插接电器插座时一定要注意其正反向， 严禁插反。
25.工作结束,清理模具,清除工作台面零件和废 料,保持现场整洁.停车时,应将滑块停止在下 死点处并切断电源。
精选课件ppt
18
冲压生产时，应注意事项
操作者必须了解冲压设备的型号、规格、性能，要班前 四查：查交接班记录、查电器、查安全装置、查模具。
精选课件ppt
19
冲压生产时，应注意事项
7.压力机在工作过程中，严禁对其和冲模进行清理和润滑。 8.向冲模中放置坯料及从冲模中取出工件时，一定要使用
精选课件ppt
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一般模具的组成
1、工作零件
包括凸模和凹模等零件。
2、定位零件
主要包括挡料销、定位销、侧刃等零件。
3、压料、卸料、顶料零件
主要包括卸料板、顶料器、气动顶料装置等零件。
4、导向零件
包括导柱、导套、导板等零件。
冷冲压概括起来分两大类：成形工序和分离工序。
1、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、弯曲、翻边、整形等
拉延：利用拉延模使平面坯料（工序件）变成开 口空心件的冲压工序。
弯曲：将板料、型材、管材或棒压方法。
排样方法与搭边值对模具寿命影响非常大，不必 要的往复送料排样法和过小的搭边值往往是造成 模具急剧磨损和凸凹模啃伤的重要原因。
(3)模具导向结构和导向精度的影响
必要和可靠的导向，对于减小工作零件的磨损， 避免凸凹模啃伤极为有效。
(4)模具几何参数的影响
凸凹模的形状、间隙和圆角半径不仅对冲压件成 形影响极大，而对模具的磨损影响也很大。
24.在插接电器插座时一定要注意其正反向， 严禁插反。
25.工作结束,清理模具,清除工作台面零件和废 料,保持现场整洁.停车时,应将滑块停止在下 死点处并切断电源。
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冲压生产时，应注意事项
操作者必须了解冲压设备的型号、规格、性能，要班前 四查：查交接班记录、查电器、查安全装置、查模具。
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冲压生产时，应注意事项
7.压力机在工作过程中，严禁对其和冲模进行清理和润滑。 8.向冲模中放置坯料及从冲模中取出工件时，一定要使用
板料冲压成形工艺课件
板料冲压成形工艺课件引言板料冲压成形工艺是一种常用于工业生产中的成形方法，通过对金属板材进行冲击、压制、拉伸等方法，将板材加工成所需的形状和尺寸。
本课件将介绍板料冲压成形工艺的基本原理、工艺流程和相关设备等内容。
一、基本原理板料冲压成形工艺基于金属板材的塑性变形特性，通过外力的作用，使板材在模具的作用下发生塑性变形。
其基本原理可以简述为：11.应用外力：通过机械力或液压力等作用于金属板材上，使其变形。
2.模具的应用：通过合适的模具，使板材在其作用下发生塑性变形，得到所需的形状。
3.板材的弹性回复：在施加外力后，板材会发生弹性回复，形成最终的成形件。
二、工艺流程板料冲压成形工艺通常包括以下几个主要的工艺步骤：21.板材切割：将原材料的金属板材按照所需的尺寸进行切割。
2.冲孔和开槽：根据产品的要求，在板材上冲孔或开槽，以便后续的成形。
3.弯曲和拉伸：通过模具的作用，使板材发生弯曲或拉伸变形，得到所需的形状。
4.敲凸和冲切：对成形件进行敲凸或冲切，去除多余的材料，得到最终的成形件。
5.表面处理：对成形件进行表面处理，如打磨、喷漆等，提高其外观质量。
三、常用设备在板料冲压成形工艺中，常用的设备有：31张伟、陈静. 金属板材冲压成形的原理与方法[J]. 机械工程, 2010, 10.2曾志伟、刘洪聪. 机械冲压工艺基础[M]. 机械工业出版社, 2017.1.冲床：用于施加冲击力和压力，将金属板材塑性变形。
2.模具：用于加工金属板材的工具，决定成形件的形状和尺寸。
3.剪切机：用于板材的切割，将金属板材按照所需尺寸进行切割。
4.折弯机：用于将金属板材进行弯曲，得到所需的形状。
5.敲料机：用于敲凸和冲切，去除多余的材料。
四、注意事项在进行板料冲压成形工艺时，需要注意以下几个事项：41.板材的选择：选择合适的板材材料和厚度，以满足产品的要求。
2.模具的设计：合理设计模具，确保成形件的质量和尺寸准确。
3.工艺参数的控制：控制冲床的冲击力、压力等工艺参数，以达到最佳的成形效果。
板材冲压成形的基本知识课件
根据工艺特点和应用领域，板材 冲压成形可以分为单冲压、连续 冲压和复合冲压等类型。
板材冲压成形的应用领域
汽车制造
家用电器
建筑行业
其他领域
汽车车身覆盖件、零部 件等。
外壳、内部结构件等。
金属板材门窗、幕墙等 。
金属包装容器、金属艺 术品等。
板材冲压成形的基本原理
01
02
03
塑性变形
板材在压力作用下发生塑 性变形，从而获得所需形 状和尺寸。
板材的力学性能与厚度
力学性能
指板材在受力时的表现，如强度、硬度、韧性等。这些性能对冲压成形的效果有直接影 响。
厚度
板材的厚度会影响其成形性能和刚性。较厚的板材在冲压时不易发生变形，而较薄的板 材则容易产生较大的变形。
04
板材冲压成形的缺陷与质量控制
起皱与破裂
起皱
在板材冲压过程中，由于材料的流动应 力、切向压应力或切向应变率等因素影 响，板料在弯曲变形区出现多余的金属 材料聚集，形成皱纹的现象。
模具设计
模具是实现板材冲压成形 的重要工具，其设计直接 影响产品的质量和生产效 率。
材料性能
材料的塑性、强度、韧性 等性能对冲压成形效果有 重要影响。
02
板材冲压成形的工艺流程
原材料准备
原材料选择
根据产品要求选择合适的板材，如不锈钢、碳钢板、铝板等 。
板材的剪裁与切割
将大块板材剪裁成适合冲压的小块，并进行必要的切割。
VS
破裂
在板材冲压过程中，由于材料的抗拉强度 不足或变形量过大，导致板料出现裂纹或 断裂的现象。
回弹与畸变
回弹
在板材冲压过程中，板料弯曲变形后，当外 力去除时，由于弹性变形恢复，弯曲角度会 发生变化的现象。
板材冲压成形的应用领域
汽车制造
家用电器
建筑行业
其他领域
汽车车身覆盖件、零部 件等。
外壳、内部结构件等。
金属板材门窗、幕墙等 。
金属包装容器、金属艺 术品等。
板材冲压成形的基本原理
01
02
03
塑性变形
板材在压力作用下发生塑 性变形，从而获得所需形 状和尺寸。
板材的力学性能与厚度
力学性能
指板材在受力时的表现，如强度、硬度、韧性等。这些性能对冲压成形的效果有直接影 响。
厚度
板材的厚度会影响其成形性能和刚性。较厚的板材在冲压时不易发生变形，而较薄的板 材则容易产生较大的变形。
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板材冲压成形的缺陷与质量控制
起皱与破裂
起皱
在板材冲压过程中，由于材料的流动应 力、切向压应力或切向应变率等因素影 响，板料在弯曲变形区出现多余的金属 材料聚集，形成皱纹的现象。
模具设计
模具是实现板材冲压成形 的重要工具，其设计直接 影响产品的质量和生产效 率。
材料性能
材料的塑性、强度、韧性 等性能对冲压成形效果有 重要影响。
02
板材冲压成形的工艺流程
原材料准备
原材料选择
根据产品要求选择合适的板材，如不锈钢、碳钢板、铝板等 。
板材的剪裁与切割
将大块板材剪裁成适合冲压的小块，并进行必要的切割。
VS
破裂
在板材冲压过程中，由于材料的抗拉强度 不足或变形量过大，导致板料出现裂纹或 断裂的现象。
回弹与畸变
回弹
在板材冲压过程中，板料弯曲变形后，当外 力去除时，由于弹性变形恢复，弯曲角度会 发生变化的现象。
板料的冲压工艺课件
Z = D凹－D凸 冲裁间隙不仅对冲裁件的质量起决定性的作用，而且直接影响模具的 使用寿命。
图 冲裁间隙
间隙过小： 凸模刃口处裂纹相对于凹模刃口裂纹向外错开。两
裂纹之间的材料随着冲裁的进行将被第二次剪切，在断面上形成第二光 亮带；因间隙太小，凹凸模受到金属的挤压作用增大，增加了材料与凹 凸模之间的摩擦力，刃口所受压力增大，造成模具刃口变形及端面磨损 加剧，加剧了凹凸模的磨损，缩短了模具寿命。严重时甚至发生崩刃现 象。
① 一般冲裁：精度为IT10～IT11，Ra：12.5～3.2； ② 精密冲裁：IT8～IT9，Ra：3.2～0.20。
精密冲裁法：改变冲裁条件，以增大变形区的静水压作用，抑制材料的断裂， 使塑性剪切变形延续到剪切的全过程，在材料不出现剪裂纹的冲裁条件下实现 材料的分离，从而得到断面光滑而垂直的精密零件。
板料冲压的特点：
1）在常温下加工，金属板料必须具有足够的塑性和较低 的变形抗力。
2）金属板料经冷变形强化，获得一定的几何形状后，结 构轻巧，重量轻，强度和刚度较高。
3）冲压件尺寸精度高，质量稳定，互换性好，一般不需 机械加工即可作零件使用，节省原材料。
4）冲压生产操作简单，生产率高，便于实现机械化和自 动化。 5）可以冲压形状复杂的零件，废料少。 6）冲压模具结构复杂，精度要求高，制造费用高，只适 用于大批量生产。
53
3. 凸模、凹模刃口部分尺寸计算
冲孔和落料所用的模具结构基本相同，但刃口部分的尺寸有所区别。凸模和凹 模刃口尺寸直接决定了冲裁件的尺寸和间隙大小，是模具中最重要的尺寸。模具刃口 设计原则如下：
① 落料时，落料件的尺寸是由凹模决定的，因此应以落料凹模为设计基准。冲 孔件的尺寸是由凸模决定的，因此应以冲孔凸模为设计基准。
图 冲裁间隙
间隙过小： 凸模刃口处裂纹相对于凹模刃口裂纹向外错开。两
裂纹之间的材料随着冲裁的进行将被第二次剪切，在断面上形成第二光 亮带；因间隙太小，凹凸模受到金属的挤压作用增大，增加了材料与凹 凸模之间的摩擦力，刃口所受压力增大，造成模具刃口变形及端面磨损 加剧，加剧了凹凸模的磨损，缩短了模具寿命。严重时甚至发生崩刃现 象。
① 一般冲裁：精度为IT10～IT11，Ra：12.5～3.2； ② 精密冲裁：IT8～IT9，Ra：3.2～0.20。
精密冲裁法：改变冲裁条件，以增大变形区的静水压作用，抑制材料的断裂， 使塑性剪切变形延续到剪切的全过程，在材料不出现剪裂纹的冲裁条件下实现 材料的分离，从而得到断面光滑而垂直的精密零件。
板料冲压的特点：
1）在常温下加工，金属板料必须具有足够的塑性和较低 的变形抗力。
2）金属板料经冷变形强化，获得一定的几何形状后，结 构轻巧，重量轻，强度和刚度较高。
3）冲压件尺寸精度高，质量稳定，互换性好，一般不需 机械加工即可作零件使用，节省原材料。
4）冲压生产操作简单，生产率高，便于实现机械化和自 动化。 5）可以冲压形状复杂的零件，废料少。 6）冲压模具结构复杂，精度要求高，制造费用高，只适 用于大批量生产。
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3. 凸模、凹模刃口部分尺寸计算
冲孔和落料所用的模具结构基本相同，但刃口部分的尺寸有所区别。凸模和凹 模刃口尺寸直接决定了冲裁件的尺寸和间隙大小，是模具中最重要的尺寸。模具刃口 设计原则如下：
① 落料时，落料件的尺寸是由凹模决定的，因此应以落料凹模为设计基准。冲 孔件的尺寸是由凸模决定的，因此应以冲孔凸模为设计基准。
板料冲压成形工艺李叶PPT课件
冲裁时经历弹性变形、塑性变 形、断裂分离三个阶段。
冲裁件断面上存在塌角、光亮 带、断裂带毛刺。
冲裁件质量一般不高，其粗糙 度一般为Ra12.5，尺寸精度一 般IT10。
7
pressing
（2）切断 (shearing)
使板料沿不封闭轮廓分离的工序
切断动画
(3)修整 (shaving)
利用修整模沿冲裁件的外缘或内孔刮去一层薄 薄的切屑，以提高冲裁件的加工精度和断面光洁度 的冲压方法
内孔修整动画
外缘修整动画
8
pressing
2. 变形工序 (forming process)
使坯料的一部分相对于另一部分产生位移而不破 裂的工序
变形工序
拉深
弯曲
成形
拉深
弯曲
翻孔
翻边
变薄拉深
卷曲
扩口
缩口
扭曲
起伏
卷边
胀形
整形
较平
压印
9
pressing
（1）弯曲 (bending)
使坯料的一部分相对于另一部分弯曲成一定角度
以用拉深系数m来表示。 m越小，变形程度越 大 ；
每一种材料都有其极限变形程度，也就有其极限拉深系
数mmin ，拉深时，应使 m > mmin ；
在多次拉深时，应使每一次的拉深系数mn= dn/dn-1都
大于极限拉深系数mmin ，并且应使后一次m值比前一
次m值略 大 些。
24
pressing
拉深动画
第三节 板料冲压成形工艺
什么是冲压（pressing)
通过冲模对板料施以外力， 使其产生分离或变形的方法。
冲压一般在室温下进行，所 以又称为冷冲压。
冲裁件断面上存在塌角、光亮 带、断裂带毛刺。
冲裁件质量一般不高，其粗糙 度一般为Ra12.5，尺寸精度一 般IT10。
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（2）切断 (shearing)
使板料沿不封闭轮廓分离的工序
切断动画
(3)修整 (shaving)
利用修整模沿冲裁件的外缘或内孔刮去一层薄 薄的切屑，以提高冲裁件的加工精度和断面光洁度 的冲压方法
内孔修整动画
外缘修整动画
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2. 变形工序 (forming process)
使坯料的一部分相对于另一部分产生位移而不破 裂的工序
变形工序
拉深
弯曲
成形
拉深
弯曲
翻孔
翻边
变薄拉深
卷曲
扩口
缩口
扭曲
起伏
卷边
胀形
整形
较平
压印
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（1）弯曲 (bending)
使坯料的一部分相对于另一部分弯曲成一定角度
以用拉深系数m来表示。 m越小，变形程度越 大 ；
每一种材料都有其极限变形程度，也就有其极限拉深系
数mmin ，拉深时，应使 m > mmin ；
在多次拉深时，应使每一次的拉深系数mn= dn/dn-1都
大于极限拉深系数mmin ，并且应使后一次m值比前一
次m值略 大 些。
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pressing
拉深动画
第三节 板料冲压成形工艺
什么是冲压（pressing)
通过冲模对板料施以外力， 使其产生分离或变形的方法。
冲压一般在室温下进行，所 以又称为冷冲压。
冲压成型工艺ppt
THANKS
感谢观看
操作人员需保持与冲压机械及其模具的安全 距离，避免因过于接近而导致的伤害事故。
操作人员需遵守各项安全规定，不违章操作 ，避免因不规范操作导致的安全事故。
06
冲压成型工艺的未来发展
冲压成型工艺的发展趋势
高效化生产
随着汽车制造业的发展，冲压成型工艺需要进一步提高生产效率，以满足汽车生产的需求 。
自动化与智能化
冲压成型工艺的应用范围
汽车制造
覆盖件、车身后翼子板、车门等。
家用电器
洗衣机外壳、空调室外机等。
仪器仪表
外壳、面板等。
医疗器械
不锈钢冲压成型手术器械等。
03
冲压成型工艺流程
冲压成型工艺的基本流程
材料准备
模具设计
选择合适的材料，进行材料清洗、干燥和切 割等准备工作。
根据产品需求，设计相应的模具结构，确定 模具的闭合高度、压力大小等参数。
工艺改进
通过对冲压成型工艺的不断研究和 改进，提高生产效率、降低生产成 本。
自动化提升
采用自动化设备替代传统的手工操 作，提高生产过程的稳定性和效率 。
信息化整合
通过引入生产管理系统等信息化手 段，优化生产计划和物料管理，提 高整体运营效率。
环境友好性
注重环保和节能，采用环保材料和 设备，降低生产过程中的能耗和废 弃物排放。
冲压成型工艺ppt
xx年xx月xx日
contents
目录
• 冲压成型工艺简介 • 冲压成型工艺的原理 • 冲压成型工艺流程 • 冲压成型工艺的影响因素 • 冲压成型工艺的安全性 •艺简介
冲压成型工艺的定义
冲压成型工艺是一种金属加工方法，通过施加压力将金属板 材或管材变形、剪切或成型为所需形状和尺寸的零件或组件 。
冲压成形工艺概论课件
冲压成形的极限
总结词
了解冲压成形的极限有助于合理选择模具和工艺参数，防止成形过程中出现破裂 或起皱等缺陷。
详细描述
冲压成形的极限包括成形极限和拉深极限。成形极限是指材料在成形过程中所能 承受的最大变形程度，而拉深极限则是指拉深过程中材料不发生破裂的最大拉深 程度。
冲压成形的材料性能
总结词
了解材料的性能对选择合适的冲压工艺和模具设计至关重要 ，它直接影响到冲压成形的质量和效率。
详细描述
材料的性能如塑性、韧性、强度等都会影响其在冲压过程中 的变形行为。了解和掌握材料的性能特点，可以更好地选择 适合的冲压工艺和模具设计，提高成形质量和效率。
03 冲压成形工艺的设备与工具
冲压成形设备
冲压机
用于提供冲压所需的动力，是冲 压成形工艺中的核心设备。根据 其结构和工作原理，可分为机械 式冲压机、液压式冲压机和气压
位。
02 冲压成形工艺的基本原理
冲压成形的应力与应变
总结词
理解冲压成形的应力与应变是掌握冲压成形工艺的基础，它决定了冲压过程中 材料的变形行为和成形质量。
详细描述
在冲压成形过程中，材料受到压力作用，产生应力，应力使材料产生变形，进 而产生应变。应力和应变的大小及分布情况对冲压成形的质量和效果有着重要 影响。
式冲压机等。
送料机
用于自动送料，确保材料能够准 确、快速地送入模具。有机械式 、液压式和气压式等多种类型。
清洗机
用于清洗冲压后的产品，去除表 面的油污和杂质，保证产品的清
洁度。
冲压成形模具
模具结构
由上模、下模和模芯组成，是实现冲 压成形工艺的关键部件。上模和下模 通过模芯的配合，形成所需的形状和 尺寸。
家用电器零部件的冲压成形 工艺需要高精度的模具和设 备，同时对材料的要求也比 较高，需要具有良好的塑性 和强度。
冲压成型工艺ppt
未来发展趋势与挑战
01
高强度材料的应用
随着高强度材料的不断发展和应用，冲压成型工艺将面临更高的挑战
，需要解决成型难度大、模具磨损严重等问题。
02
智能化和自动化
未来冲压成型工艺将更加智能化和自动化，提高生产效率和产品质量
。
03
可持续发展
随着环保意识的提高，冲压成型工艺需要朝着可持续发展的方向发展
，减少能源消耗和环境污染。
特点
高精度、高效率、低成本、适用范围广。
冲压成型工艺的重要性
1 2
满足工业需求
冲压成型工艺是工业生产中的重要环节，尤其 在汽车、电子、航空等领域，能够满足大量且 多样化的零件需求。
提升产品质量
通过冲压成型工艺，可以制造出高精度的零件 ，从而提高产品质量和稳定性。
3
提高生产效率
冲压成型工艺具有高效的特点，能够实现自动 化生产，提高生产效率。
技术创新与可持续发展方向
材料创新
工艺创新
研究和开发新的高强度材料，以满足产品轻 量化、高性能的要求。
研究和开发新的冲压成型工艺，以提高生产 效率、降低成本、提高产品质量。
技术融合
环保技术
将信息技术、人工智能等技术与传统冲压成 型工艺相结合，实现智能化和自动化生产。
研究和开发环保的冲压成型技术，如废料回 收、能源节约等，以减少对环境的影响。
03
冲压成型工艺材料与设备
材料选择与要求
冲压成型材料
通常选择金属薄板或带材作为 冲压材料，如低碳钢、不锈钢
、铝合金等。
材料厚度
根据产品要求和工艺特点选择合 适的厚度，通常在0.1~2mm之间 。
材料表面质量
要求材料表面平整、无锈蚀、氧化 皮等缺陷。
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拉深动画
冲裁动画
拉深凸凹模间隙与冲裁模比有什么不同？
拉深的凸模和凹模间隙比落料时的凸凹模间隙大，一般 大于板料的厚度。落料的凸凹模间隙小于板的厚度，且 凸凹模间隙要求合适，这样上下裂纹重合一致，冲裁力、 卸料力和推件力适中，模具才具有足够的寿命，落料的 尺寸几乎与模具一致，且塌角、毛刺和斜度均很小。过 大或过小的间隙都会影响模具的使用寿命和零件质量。
综上所述:冲裁是利用凸模 与凹模刃口的作用,使板料产生 分离的.它具有以下特点:
冲裁时经历弹性变形、塑性变 形、断裂分离三个阶段。
冲裁件断面上存在圆角带、光 亮带和断裂带。
冲裁件质量一般不高，其粗糙 度一般为Ra12.5，尺寸精度一 般IT10。
冲裁过程: 动画
塌角 断裂带
光亮带
毛刺 断裂带 光亮带 塌角
冲压件与铸件的比较 机械化、自动化示例
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本节内容
一、冲压成形基本工序 二、冲压模具及其结构 三、冲压件结构设计
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一、冲压成形基本工序 1.分离工序 (cutting process)
使坯料的一部分与另一部分沿一定的轮廓线相互 分离的工序
分离工序
大而产生裂纹
r
防止办法：
◆ 限制弯曲件的弯曲半径，
使 r > rmin
rmin ------最小弯曲半径; 对应着材料的极限变形程度。
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◆ 弯曲线应尽可能与纤维方向垂直 1
2
纤维方向 弯曲线
两种落料方式
好
差
② 回弹 回弹动画 回弹视频
解决方法：模具角度略小于工件角度
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拉裂废品 视频
② 起皱
原因：毛坯边缘受压应力过大
起皱的工件 正常的工件
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褶皱的形成 视频
(drawing coefficient)
实践证明，能否拉深成形很大程度上取决于坯料与工件的相 对尺寸。相对尺寸越大，则变形程度越大，越容易出现质量问题。 因此，生产中采用了一个重要的工艺参数以防止拉裂或起皱，此 参数即拉深系数。
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综上所述:冲裁是利用凸模与 凹模刃口的作用,使板料产生分离 的.它具有以下特点:
冲裁时经历弹性变形、塑性变 形、断裂分离三个阶段。
冲裁件断面上存在塌角、光亮 带、断裂带毛刺。
冲裁件质量一般不高，其粗糙 度一般为Ra12.5，尺寸精度一 般IT10。
(2)修整 (shaving)
（2）拉深 (drawing) 把平板毛坯变为开口的空心工件的工序
工件 第 17 页 pressing
毛坯
1）拉深过程（以圆筒形零件为例） 毛坯
拉深动画 拉深视频 拉深件实例
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零件
① 拉裂
原因：毛坯被强制拉入凹模时，拉应力 超过了材料本身的强度极限
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第三节 板料冲压成形工艺
什么是冲压（pressing)
通过冲模对板料施以外力， 使其产生分离或变形的方法。
冲压一般在室温下进行，所 以又称为冷冲压。
冲床结构视频 冲压过程视频
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冲压的特点 1. 可以冲出形状复杂的零件，废料较少。 2. 产品精度高，表面光洁，互换性好。 3. 零件质量轻、强度和刚度较高。 4. 操作简单，便于机械化和自动化，生产率很 高，故零件成本低。
当不能一次成形时，可采用多次拉深。
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d1
第二次拉深系数 m2 = d2 / d1 ;
第三次拉深系数 m3 = d3 / d2 ;
d2
第 n 次拉深系数 mn= dn/dn-1 ;
总拉深系数等于每次拉深系数的乘积。
二次拉深动画
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拉深件的质量问题是 拉裂 和 起皱 ； 拉深时是否会拉裂和起皱与变形程度有关，变形程度可
凸模
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凹模
1）弯曲特点（以V形件为例）
第 12 页
凹模
1）弯曲特点（以V形件为例）
第 13 页
凹模
1）弯曲特点（以V形件为例） 从网格线前后的变化可以看出
① 变形仅仅发生在与 凸模接触的圆角范围内
② 坯料内侧受压缩，外 侧受拉伸
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凹模
2) 弯曲的质量问题及防止
① 弯裂 板料外侧因拉应力过
凸凹模形状与冲裁模相比有什么不同？
冲裁是分离工序，凹模与凸模边缘是锋利的刃口，而拉 深是变形工序，凸凹模边缘是圆角。
以用拉深系数m来表示。 m越小，变形程度越 大 ；
每一种材料都有其极限变形程度，也就有其极限拉深系
数mmin ，拉深时，应使 m > mmin ；
在多次拉深时，应使每一次的拉深系数mn= dn/dn-1都
大于极限拉深系数mmin ，并且应使后一次m值比前一
次m值略 大 些。
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利用修整模沿冲裁件的外缘或内孔刮去一层薄 薄的切屑，以提高冲裁件的加工精度和断面光洁度 的冲压方法
内孔修整动画
外缘修整动画
（3）切断 (shearing)
使板料沿不封闭轮廓分离的工序
切断动画
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2. 变形工序 (forming process)
使坯料的一部分相对于另一部分产生位移而不破 裂的工序
D
Ø 40
Ø35
Ø 50
50 70 80
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拉深系数用 m 表示
D
m= d
D
拉深件直径 坯料直径
m 越小, 变形程度越大。
毛坯
d
每一种材料，变形程度都是有极限的，
零件
所以都有一个极限拉深系数 mmin。 拉深时，m 都不应该小于mmin 。即
m > mmin
成形条件
显然， m小于1。 一般 mmin 在0.5~0.8范围内。
变形工序
拉深
弯曲
成形
拉深 变薄拉深
弯曲 卷曲 扭曲
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翻孔 (bending)
使坯料的一部分相对于另一部分弯曲成一定角度
的工艺
弯曲动画1
弯曲动画3
弯曲动画2
弯曲视频
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1）弯曲特点（以V形件为例）
落料 冲孔 切断 修整
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（1）落料与冲孔（统称冲裁） 使坯料按封闭的轮廓分离的工序 动画
条料
工件
工件
落料 (blanking)
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废料
冲孔 (punching)
冲裁过程: 动画
圆角带 断裂带
光亮带
断裂带 光亮带 圆角带
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