冲压基础知识
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• 在实际生产过程中，常常是多种工序应用于一套模具上来满足形状较为复杂的产品。 • 其中：冲裁、弯曲、拉深、胀形、整形、成形等是冲压过程中几个主要的冲压工序。
冲压基础知识
三、冲压模具的生产过程
冲
压
产
工
品
艺
模
图
设
具
前两类与起皱原因类似，程度较起皱轻 后两类只要由于在冲压过程中，板料与模具接触后，在应力集中处摩擦造成的表面划
痕 原则上在覆盖件上不允许出现任何表面质量问题
冲压基础知识
九、成型工序
表面质量问题解决方法
前两类问题的解决方法与起皱解决方法类似 解决冲击线对策与措施：
1. 设计时满足弧长要求，把冲击线控制在废料区域 2. 把凹模圆角增大到薄板料厚的20~40倍，可以减轻冲击线，改善制件表面质量。 解决滑移线对策与措施： 1. 调整冲压方向，使得棱线在成型最后再接触板料（也可以在工艺设计阶段使棱线
2. 形状补偿——通过分析，得到回弹量，再修改数模形状，使回弹后的形状无限接 近目标的形状
※ 由于回弹是个复杂的三维问题， 目前，模具行业对回弹的矫正 都是通过多次整改才成功的。
谢谢 Thanks！
性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。 冲压模具是在冷冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一
种特殊工艺装备，称为冷冲压模具（俗称冷冲模）。
冲压基础知识
二、冲压加工概述
冲压按工艺分类主要有两大类
分离（冲裁）工序 成型工序
分离：使产品沿一定轮廓线与材料分离来获得工件的工序。
位于凸模的最高点，然后调整产品的旋转角度，使两侧平衡） 2. 通过调整拉延筋、压料面以及压边力等，控制材料的流动性，使得进料尽量均匀，
冲压工艺的基础知识和详细介绍
落料件尺寸随凹模刃口磨损而增大，冲孔件尺寸随凸 模磨损而减小，所以
落料凹模基本尺寸应取 工件尺寸公差范围内的 较小的尺寸。
2021/3/15
冲孔凸模基本尺寸应取 工件尺寸公差范围内的 较大尺寸。
4、冲裁力的计算：
平刃冲模的冲裁力按下式计算:
P = KLsτ
式中：P冲裁力，N ； L冲裁周边长（mm）； s坯料厚度（mm）；
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弹性变形
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塑性变形
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断裂阶段
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冲裁
2、凸凹模间隙 凹模间隙c的确定：间隙不能过大，也不能过小 。
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间隙合适
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间隙过大
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间隙过小
凸凹模间隙对冲裁件质量的影响
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4、 成型
利用局部变形使坯料或使半成品改变形状的工序。
用橡皮 压制筋条
用橡皮芯胀型
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多工序成型零件
落料后； 三次拉深；
冲孔； 翻边； 冲缺。
5 冲模的分类和构造
冲模的分类
简
连
复
单
续
合
模
模
模
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➢ 简单冲模： 在冲床的一次冲程中只完成一个工序的冲模。
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一.落料及冲孔（冲裁）
落料是被分离的部分为成品，而周边是废料； 冲孔是被分离的部分为废料，而周边是成品;
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1. 冲裁变形过程
冲压基础知识
冲裁断面的特征
断裂带是由刃口处的微裂纹在拉应力的作用下不断扩展而形成的撕裂面，冲 裁件断面粗糙，有斜度。
毛刺是因为微裂纹，产生的位置不是正对刃口， 而是在刃口附近的侧面上， 加上凸凹模之间的间隙以及刃口不锋利等原因，是金属拉断形成毛刺残留在 冲裁件上。
光亮带区域发生在塑性变形阶段,当凸模刃口切入金属板料后,板料与模具侧面 挤压而形成光亮垂直的断面,通常占全断面30%~50%。增加光亮带的关键是 延长塑性变形阶段，推迟裂纹的产生，可通过增加金属的塑性和减少凹模刃 口附近的应力集中来实现。
6.连续模冲压优点在于操作简单且安全，设备利用率高，产品质量稳定 ，生产效率高适合大批量生产；一般的插片螺母夹连续模生产每班产能 （按8H计算）可达4～5万件。
谢 谢!
P———冲裁力，N； L———冲裁周边长度，mm； t ———板料厚度，mm； π———材料抗剪强度，Mpa； δb———材料抗拉强度，Mpa； K———安全系数，一般取K=1.3
弯曲
定义： 利用模具或其他工具将坯料一部分相对于另一部分弯曲成一定的角度和 圆弧的变形工序。 弯曲变形过程及弯曲件
弯曲回弹
冲裁间隙对冲裁件质量的影响 间隙过小时，断面特征是中间留下撕裂面，两头呈光亮带，并在断面出现挤 长的毛刺； 间隙过大时，凸模刃口附近裂纹较正常间隙时向里错开一段距离，材料的弯 曲与拉伸增大， 拉应力增大，材料易被撕裂， 冲
冲裁间隙对尺寸精度的影响 间隙较大时，材料所受的拉伸作用增大，冲裁完后因材料的弹性回复使落料 件尺寸小于凹模尺寸， 冲孔尺寸大于凸模尺寸； 过小时，由于材料挤压作用大， 冲裁完后，材料的弹性回复使落料件尺寸增 大（可能将凹模胀裂） ，冲孔尺寸减小。
冲压基本工序
冲压
分离工序
板料冲压基础知识
板料冲压基础知识一、概述板料冲压是一种常用的金属加工方法，通过将金属板料置于冲压机上，利用冲压机的压力将板料冲压成所需形状。
板料冲压广泛应用于汽车制造、家电制造、电子产品制造等领域。
本文将介绍板料冲压的基础知识。
二、板料材料在板料冲压过程中，常使用的板料材料包括钢板、铝板、铜板等。
不同的材料具有不同的性能和特点，选择合适的材料对于冲压过程的成功至关重要。
1. 钢板：钢板具有良好的强度和韧性，常用于制造需要承受较大力度的零部件，如汽车车身和机械设备的外壳。
2. 铝板：铝板具有较低的密度和良好的抗腐蚀性能，常用于制造轻型零部件和外壳，如手机壳和电子产品外壳。
3. 铜板：铜板具有良好的导电性和导热性，常用于制造需要高导电性和散热性能的零部件，如电子元件和散热片。
三、冲压工艺板料冲压过程中，需要进行多道工序，包括模具设计、冲孔、弯曲、拉伸等。
下面将介绍其中的几个常见工艺。
1. 冲孔：冲孔是板料冲压中最常见的工艺，通过模具上的冲头对板料施加力量，使得板料上形成所需的孔洞。
冲孔通常使用冲裁模具，根据所需孔洞的形状和尺寸选择合适的冲头。
2. 弯曲：弯曲是将平板材料弯折成所需形状的工艺。
在弯曲过程中，板料会受到弯曲力矩的作用，使得板料发生弯曲变形。
弯曲过程需要使用弯曲模具，并根据所需弯曲角度和半径来选择合适的模具。
3. 拉伸：拉伸是将板料拉伸成所需形状的工艺。
拉伸过程中，板料会受到拉伸力的作用，使得板料发生拉伸变形。
拉伸过程需要使用拉伸模具，并根据所需形状和尺寸来选择合适的模具。
四、模具设计模具是板料冲压过程中的关键因素之一，模具的设计直接影响冲压产品的质量和效率。
模具设计需要考虑以下几个因素：1. 材料选择：模具材料需要具有足够的硬度和耐磨性，以保证模具的使用寿命。
常用的模具材料包括工具钢、硬质合金等。
2. 结构设计：模具的结构需要合理，以方便冲压过程中的操作和维护。
模具的结构应尽量简单，便于制造和维修。
3. 精度要求：模具的精度要求直接影响冲压产品的尺寸精度和表面质量。
冲压工艺基础知识
❖ 材料的厚度公差应符合国家规定标准。
❖ （3）优异的深冲性能。
❖ 材料应具有：良好的塑性、屈强比小、板厚 方向性系数大、材料的屈服极限与弹性模量 的
❖ 5.冷冲压用钢板
❖ 冷冲压过程中所用的板料大多为冷轧薄 板。
❖ 冷轧薄板因具有板面平整、尺寸精度高 而受到冷冲压的青睐。因国家和地区而异， 薄板的称谓（或牌号）大相径庭，但其组织 结构及物化性能却大同小异。目前，冲压车 间所用的牌号均为St系列，例如：St13、 St14、St16等。
❖ 冷轧和热轧钢板的任何表面缺陷的存在， 特别是超出标准允许的表面缺陷，都会成 为影响零件冲压开裂、涂漆质量和车身外 观质量的直接原因。
❖ （3）钢板的化学成分
❖ (1)碳。碳是钢中的一种最基本的元素，它提高钢 板的强度，特别是抗拉强度。
❖ (2)硅。硅能提高冷轧钢板的强度。
❖ (3)锰。可防止钢过氧化和冷轧钢板边部避免产生 龟裂的有利作用。
（2）.分离工序是使板料按一定的轮廓线 分离而获得一定形状、尺寸和切断面质量
的冲压件。
分离工序分：落料、冲孔、切口（工艺）、 切边等
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。
切边：将拉深或成形后的半成品边缘 部分的多余材料切掉
拉延件 切边后的件
四、冲压板材知识
❖ (4)磷。具有良好的冷轧退火功能。但磷有冷脆性， 对焊接性能也有不利影响。
❖ (5)硫。对冲压有害无益的元素。
❖ (6)铝。防止钢板时效、作为强脱氧剂、有利于深 冲性能。
❖ 4. 汽车冲压用钢板应具有以下三方面的基本 质量要求：
❖ （1）良好的表面质量。
❖ 材料的表面应光洁平整，无分层和机械性质 的损伤，无锈斑、氧化皮及其它附着物。
冲压基础知识培训课件
引言概述：正文内容：
一、材料的选择
1.1材料的基本分类
1.2材料的力学性能
1.3材料的成形性能
1.4材料的热处理性能
1.5材料的表面处理
二、冲压工艺参数的确定
2.1冲压速度与冲床动力
2.2冲头与冲模的几何参数
2.3弯曲半径与边距的选择
2.4冲头冲量与冲击力的计算
2.5模具工作面积与冲床额定力的匹配
三、冲床结构与工作原理
3.1冲床的基本组成部分
3.2冲床的工作原理
3.3储能式冲床与连续式冲床的区别
3.4冲床的运行稳定性与可靠性
3.5冲床操作安全与维护要点
四、模具设计
4.1冲裁模具与成形模具的区别
4.2模具的基本构造要素
4.3模具的设计流程
4.4模具材料的选择与热处理
4.5模具加工工艺与表面处理
五、冲压工艺的优化
5.1工艺可行性分析
5.2工艺参数的优化方法
5.3冲压过程中的问题与解决方案
5.4冲压工艺的过程控制与监测
5.5冲压工艺的质量评估与改进
总结：
通过本文对冲压基础知识培训课件的详细阐述，我们了解到冲压工艺学是一个涉及材料科学、力学、热处理、模具设计及加工等多个学科的综合性学科。
在冲压过程中，正确选择材料、合理确定冲压工艺参数、熟悉冲床结构与工作原理、良好的模具设计以及科学优化冲压工艺，将为冲压生产提供可靠的保障，提高生产效率和
产品质量。
希望本文能为读者提供实质性的帮助和指导，使其能够在实际工作中更好地运用冲压基础知识。
冲压工艺基础知识概述(PPT 70页)
有分离现象发生，但不 改变空间形状
表1-1 分离工序
表1-1 分离工序（续）
（2）成形工序
冲压成形时，被加工材料在外力作用下，变形区材料所受到的等效应力达到材料的 屈服极限σs，但未达到强度极限σb，使材料只产生塑性变形，从而得到一定形状和尺 寸的零件。成形工序主要有弯曲、拉深、翻孔、缩口、胀形等。
冲压过程现场录像——普通冲压
冲压过程现场录像——普通冲压
冲压过程现场录像——自动冲压
冲压过程现场录像——自动高速冲压
1.1 冲压工艺特点及应用
1.1.1 冲压的概念
日常生活用品
食品行业
电机行业
仪器、仪表行业
家用电器、电脑行业
洗衣机滚筒
空调背板
电子行业
接插件端子
电子行业
汽车行业
冲压加工的缺点
模具制造周期长，成本高。
车门板修边冲孔 模：98万元
传统加工方法和手 段及传统模具材料
自动叠铆级进模： 98万元
缺点将不复存在
但随着先进的模具加工技术及非传统意义上的模具材 料的出现，这种缺点也可逐渐被克服。
➢ 如采用低熔点合金材料制造模具 ➢采用快速原型制造技术制造模具 ➢采用经济模具。
如何衡量板料的冲压成形性能？
（1）抗破裂性是指板料在变形中抵抗破坏的能力。 （2） 贴模性 是指板料在冲压成形过程中取得与模具形状一 致的能力。 （3）定形性是指零件脱模后保持其在模内所得形状的能力。
板料的冲压成形性能可以通过板料的力学性能指标来衡量。力学性能指 标可通过试验获得。
板料冲压成形性能试验方法：
成形工序示意
D
只改变毛坯形状，不发生分离
表1-2 成形工序
表1-2 成形工序（续）
冲压基础知识
冲压基础知识一、冲压件的工艺性冲压件的工艺性系指冲压件对冲压工艺的适应性。
响最大的是几何形状尺寸和精度要求。
良好的冲压工艺性能满足材料较省、加工较易、寿命较高、操作方便及产品质量稳定等要求。
1. 冲裁件的工艺性1. 1冲裁件的结构工艺性冲裁件的形状应能符合材料合理排样，减少废料。
冲裁件各直线或曲线连接处应有适当圆角。
冲裁件凸出或凹入部分宽度不宜太小，同时避免过长悬臂与狭槽。
冲裁件的孔径尺寸不宜过小孔间距、孔边冲裁件尺寸公差(um)精度等级零件尺寸材料厚度《1 1~2 2~4 4~6经济级<10 0.12/0.08 0.18/0.10 0.24/0.12 0.30/0.1510~50 0.16/0.10 0.22/0.12 0.28/0.15 0.35/0.2050~150 0.22/0.12 0.30/0.16 0.40/0.20 0.50/0.25150~300 0.30 0.50 0.70 1.00精密级<10 0.03/0.025 0.04/0.03 0.06/0.04 0.10/0.0610~50 0.04/0.04 0.06/0.05 0.08/0.06 0.12/0.1050~150 0.06/0.05 0.08/0.06 0.10/0.08 0.15/0.12150~300 0.10 0.12 0.15 0.20在一般情况下，对冲压件的工艺性影工序较少、模具材料自由凸模冲孔精密导向凸模冲孔圆形矩形圆形/ 矩形硬钢 1.3t 1t 0.5t 0.4t软钢及黄铜1t 0.7t 0.35t 0.3t铝0.8t 0.5t 0.3t 0.28t［酚醛层压布纸0.4t 0.35t 0.3t 0.25t距a a= 2t,并不得小于3~4mm(t<1时取1)。
弯曲件及拉深件上冲孔时，孔壁距不能太小• 2冲裁件的精度和毛刺2.弯曲件的工艺性2.1弯曲件的结构工艺弯曲件的圆角半径应适宜（不可小于最小弯曲半径，也不宜过大）最小弯曲半径弯曲件的弯边长度不宜过小弯曲线不应位于零件宽度突变处，以免撕裂。
冲压工艺的基础知识和详细介绍
生产周期长
冲压工艺需要经过多个工序，生产 周期相对较长。
加工精度低
冲压工艺的加工精度相对较低，难 以满足高精度要求。
废品率较高
冲压工艺的废品率较高，需要经过 严格的品质控制。
冲压工艺的未来发展趋势
高效化
随着自动化技术的不断发 展，冲压工艺将更加高效 化，提高生产效率。
智能化
冲压工艺将更加智能化， 实现自动化生产、智能化 控制和品质管理。
医疗器械的冲压工艺特点包括：采用高精度模具和优质材料进行生产；对于小型医疗器械 ，可以采用级进模或复合模进行高效生产；对于大型医疗器械，可以采用多工位压力机进 行冲压。
电子产品的冲压工艺
电子产品是指用于信息处理、通信、消费电子等领域的 设备或部件。冲压工艺在电子产品的制造中应用广泛。
电子产品的冲压工艺主要包括落料、冲孔、弯曲、拉伸 等工序。根据产品需求，有时还进行表面处理，如电镀 、喷涂等。
冲压工艺的分类
根据加工原理和操作方式的不同，冲压 工艺可分为冲裁、弯曲、拉伸、成形等 类型。
成形是利用模具将金属板材塑造成所需 形状的加工方法。
拉伸是利用模具将金属板材拉成所需形 状的加工方法。
冲裁是利用模具将金属板材剪切成所需 形状和尺寸的加工方法。
弯曲是利用模具将金属板材弯成所需形 状的加工方法。
、电镀等。
家电产品的冲压工艺特点包括：根据 产品需求进行定制化模具设计；采用 连续模或复合模进行高效生产；对于 小型家电产品，可以采用单冲模或级
进模进行冲压。
医疗器械的冲压工艺
医疗器械是指用于诊断、治疗或预防人类疾病的设备或器具。冲压工艺在医疗器械的制造 中具有重要作用。
医疗器械的冲压工艺主要包括落料、冲孔、弯曲、拉伸等工序。由于医疗器械的精度和质 量要求较高，因此模具的设计和制造精度对产品质量的影响非常大。
冲压基础必学知识点
冲压基础必学知识点
冲压是指将金属板料通过冲压设备进行加工，以得到所需形状和尺寸
的零部件或成品。
以下是冲压基础必学的知识点：
1. 冲压工艺：冲压工艺包括模具设计、模具加工、冲裁、弯曲、拉伸等。
了解和掌握冲压工艺可以提高产品质量和生产效率。
2. 材料选择：冲压加工可使用的材料包括钢板、铝板、黄铜等。
根据
产品的要求和应用场景选择合适的材料，可以提高产品的耐磨性、强
度和耐腐蚀性。
3. 模具设计：模具是冲压加工的关键工具，其设计要考虑到产品的形状、尺寸和材料特性。
模具的设计应遵循原则，如最小化材料的损耗、提高生产效率和降低成本等。
4. 冲床操作：冲床是冲压加工的主要设备，操作冲床需要掌握安全注
意事项和操作规程。
了解冲床的性能和参数，可以更好地控制冲压加
工的质量和效率。
5. 金属材料力学性能：冲压过程中，需要了解材料的力学性能，如屈
服强度、延伸率、断裂韧性等。
了解材料的力学性能有助于选择合适
的材料和预测冲压过程中可能出现的问题。
6. 表面处理：冲压产品的表面处理可以提高其美观性、耐腐蚀性和耐
磨性。
常见的表面处理方法包括镀锌、喷涂、电镀等。
7. 质量控制：冲压加工中，需要进行质量控制来确保产品的质量符合
要求。
质量控制的方法包括检验、抽样等。
8. 环境保护：冲压过程中会产生废水、废气和废渣等污染物，需要采取相应的环保措施来避免对环境造成负面影响。
以上是冲压基础必学的知识点，通过学习和掌握这些知识，可以提高冲压加工的技术水平和生产效率。
冲压基础知识培训
拉深中的废品
因“多余三角形”等,拉深中易产生缺陷：
起皱与拉穿。
造成拉穿现象的相关因素有： 凸凹模的圆角半径守规范
即刃口不能是锋利的,为圆角；(尺寸规范见教材或手册) 凸凹模间的间隙(C)适当
一般单边C＝(1.1～1.2)t；
间隙( C)偏小，易拉穿工件，使模具加速磨损，降低寿命； 间隙(C)偏大，拉深件精度变差，易起皱。 3)拉深系数 m=d/D ≮0.5～0.8 许多工件要经过多次拉深; 多次拉深造成加工硬化，穿插中间退火可消除硬化。 4)充分润滑不可少 5)设置压边圈可防起皱 另外，起皱与相对板厚(t/D)和m有关。
变薄拉深：用变薄拉深模减小空心件毛坯的直径 与壁厚，以得到底厚大于壁厚的空心件。
成形：通过板料的局部变形来改变毛坯的形 状和尺寸的工序的总称。 胀形：指从空心件内部施加径向压力，强迫局部 材料厚度减薄和表面积增大，获得所需形状和尺 寸的冷冲压工艺方法。
起伏成形：平板毛坯或制件在模具的作用下，产 生局部凸起（或凹下）的冲压方法。
单工序模、复合模和连续模的特点比较
项目
单工序模
复合模
连续模
冲压精度
一般较低
中、高级精度
中、高级精度
原材料要求
不严格
除条料外，小件也 可用边角料
条料或卷料
冲压生产率
低
较高
高
实现操作机械化 自动化的可能性
较易，尤其适合于 在多工位压力机上 实现自动化
难，只能在单机上 实现部分机械操作
容易，尤其适合于在单 机上实现自动化
三维移动 前进／回车 功的保持及释放(夹紧／放开) 功的上升·下降(升／降) 夹紧→上升→前进→下降→放开→回车
材料、半成品的供应方法 材料为卷材，通过抓钳供应器(空压供应器)连续供应 半成品转入货架，通过推送器供应。 将半成品架(半成品冲压)移到冲压机主机的旁边，供应半成品。 与依次传送式相比产品的成品率高。 由于搬运设备的惯量与刚性，不易实现高速化生产。 通用型机器的生产程序改变起来较为困难。 转移型生产工序实例
冲压基础知识
1-12. 壓毛邊:強行局部排擠材料,從而使工程料片沖裁毛刺去除的一種沖壓工序. 1-13.抽牙 沿內孔周圍將材料翻成側立凸起的一種沖壓工序. 抽牙: 抽牙 1-14. 抽凸 強行局部材料參與變形,而其他材料不產生明顯的塑性流動,從而成形出低淺的凸包 抽凸:
的一種沖壓工序.
1-15. 鉚合 使兩部分材料結合成一個整體的一種沖壓工序(它包括工件自鉚和多個工件對鉚) 鉚合: 1-16. 壓印:強行局部排擠材料,在工序件表面形成淺凹花紋﹑圖案﹑文字或符號等的一種沖壓 壓印
所要求的一定位置,不再位於分離前所處的平面上.
1-4. 切斷 將材料沿敞開輪廓分離的一種沖壓工序,被分離的材料成為工件或工程料片.即無廢料下 切斷:
料
1-5. 切邊 利用沖模修切工程料片的邊緣,使之具有一定直徑﹑一定高度或一定外形尺寸的一種沖 切邊:
壓工序.
1-6. 沖裁 利用沖模使部分材料或工程料片與另一部分材料﹑工件或工程料片分離的一種沖壓工 沖裁:
衝壓基礎知識 衝壓基礎知識
1．沖壓工序術語 ．
衝壓機械 機械」 衝壓模具」 1． 「衝壓機械」與「衝壓模具」
1.1 衝壓機械(沖床) 衝壓機械(沖床) 衝壓機械有很多種類。在機械式衝壓機中有曲柄衝壓機、連動衝壓機、 凸輪衝壓機、螺紋衝壓機等使用油壓的為油壓衝壓機、使用空氣壓力的為 空壓衝壓機,利用人力完成的有腳踏衝壓機(俗稱:一腳踹)、手動衝壓機等 種類。 我們將最為常用的曲柄衝壓機稱做衝壓機械(沖床)。 衝壓機械是將馬達的轉動傳給曲柄軸，再通過連桿將被防滑部控制的 滑塊上下移動。
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2. 衝壓模具的構造
2.1 衝壓模具的構造 衝壓模具的構造大體上可分為刀具部、保持部和輔助部。 ●刀具部(沖,入子) 直接作用於材料的部分 ●保持部(夾板、下模板、模座、墊板等) 固定刀具 ●輔助部(脫料板、定位裝置、襯墊、壓力等) 是刀具發揮作用的輔助部分
冲压基础知识
产品
产品 产品
模具
２－２、冲压机、
A部
冲压机是将马达的回转运动
改变A部上下运动的机械。
问题 为何冲压几的价位高呢? 例：30吨的冲压机约为１，０００万日圆，人民
76万元
回答 1、机械牢固。 2、A部上下运动较安定. 3、速度快 此3点的回答是好冲压机的条件. 最近,有低振动、低骚音冲压机的条件 变得更好.
２、冲压的３要素是什么？
３、冲压加工的切断用一种道具来比喻。 剪刀 裁剪机 刀
谢谢观赏
冲压的特征
将同品质产品大量减价、用少量的时间能够反复生 产的手段。
冲压的3要素
若结合此3点要素,冲压加工可进行加工维 持管理还需借助人力。
冲压机
模具
加工材
２－１、所谓的冲压模
所谓的冲压模 利用材料不能返回的性质、追加材料得到的产品、主要是用金属制作的模具主总称为冲压模。
例如、汽车车身是将金属板用冲压模加工制作成的。 将这样的金属材料、使用到各种各样产品加工中的为模具、模具的品质如何决定产品的好坏 因此模具被称为产品的父母。
加压力的保持
不能
容易
有否对冲床本身产生过负荷
容易产生过负荷
绝对不会产生过负荷
保养的难易 冲床的最大能力
比液压冲床容易
麻烦（主要是漏油或漏水）
6000TF（板材用），16000TF（锻造 70000TF（使用中）200000TF
用）
（开发中）
２－３、所谓材料、
冲压材料主要为金属. 种类有铁・铜・不锈钢・铝等。 板厚、从０．０５ｍｍ到４ｍｍ加工可能. 对材料如何进行加工、如照片所示.
冲压加工的种类
① 剪断加工：板材在所定的形状上切断 及剪切的加工方法。
冲压工艺基础知识及实战
弯曲后直边不满足要求
三、冲压工序
2.5弯曲 把板料沿直线弯成各种形状，可以加工形状极为复杂的零件。
回弹现象——由于弹性变形的恢复，坯料略微弹回一点，使被弯曲的角度增大。一般回弹角为0～10°
四、冲压模具
模具基本结构 冲模通常由上、下模（凸、凹模）两部分构成 2.1工作部分 2.2导向 2.3定位 2.4限位 2.5弹性元件 2.6起吊和翻转 2.7常见部件
落料
zzzzzzzzz
分离工序（冲裁）
废料
零件
用冲模沿封闭曲线冲切，冲下的部分是废料。用于制造各种平板形状的零件。
冲孔
用冲模沿不封闭的曲线进行分切产生分离
切断
将成型零件边缘切齐或者一定形状切成。
修边
零件
废料
1. 冲裁变形过程
弹性变形
塑性变形
断裂分离
影响冲裁的主要因素：冲模间隙、刃口的锋利程度及冲裁力。
一、冲压概述
冲压零件
设备
材料
模具
冲压设备 机械压力机 液压机
冲压模具 冲压加工的主要工艺装备 冲压件质量与模具关系最大
冲压材料 板材 带材 管材及其他型材
3. 冲压三要素
常用冲压材料
黑色金属
金属材料
非金属材料
有色金属
各种钢 不锈钢：1Cr18Ni9Ti
铜及铜合金：T1、T2、H62、H68 铝及铝合金：2A12 、1060
三、冲压工序
三、冲压工序
1.分离工序（切断面结构）
磨具冲头
原料
磨具凹模
磨具压块
三、冲压工序
1.分离工序（切断面结构）
磨具冲头
原料
磨具凹模
凹模和凸模的间隙，一般为板厚的5%~10%
冲压工艺基础知识
一、材料知识----力学性能指标
拉伸试验--测定材料性能的基本手段
一、材料知识----力学性能指标
• 伸长率
• 工程应力或名义应力 se = F/Ao
• 工程应变或名义应变
ee=（l-lo)/lo
• 塑性应变 – 材料的拉伸性能
eplastic = (lF – lo )/(wF - wo )
• 弹性应变 – 材料的弹性性能(回复)
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三、模具知识----典型模具结构
典型模具结构 落料冲孔模典型结构分析
模具总装图
图示为一典型的落料冲孔复合模, 采用导柱导套加导向板导向, 挡料销定位, 卸料板加弹性树脂加卸料螺钉的弹性卸料装置
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三、模具知识----典型模具结构
模具结构图解
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三、模具知识----典型模具结构
2）拉深模（Draw，缩写DR） 拉深 是利用专用模具将平板毛坯制成空心件的一种冲压工
刃口长期接触影响刃口的寿命。（一般采用氮气弹簧） 工作限制器: 主要作用是限制凸凹模的吃入深度。
三、模具知识----模具结构
三、模具知识----典型模具结构
典型模具结构
三、模具知识----典型模具结构
典型模具结构 1）冲裁模
冲裁是利用模具产生分离的一种冲压工序。从广义 上讲, 冲裁是分离工序的总称, 它包括落料、冲孔、 切断、切口、修边等多种分离工序。在冲压工艺中, 冲裁的用途最为广泛, 它既可以直接冲出所需形状的 成品工件, 又可以为其它成形工序如拉深、弯曲、成 形等制备毛坯。
塑性应变比r 值: r值表示钢板拉伸时，宽度方向与厚度方 向应变之比值。r值越大，表示钢板越不易在厚度方向变 形（越不容易开裂），深冲性越好。
一、材料知识----力学性能指标
冲压基础知识
CΣ=C材+C工+C模
式中：
CΣ－－制造成本 C材－－材料费（含原材料费、外购件费） C工－－加工费（含工人工资、设备折旧费、车间经费等）
3/5
C模－－模具费 2.2、降低制造成本的措施
降低产品成本,包括增产，节约两个方面.增产可降低产品成本中的固定费用，相对地减小消耗， 节约便能直接降低消耗，它们都是降低成本的重要途径。
4、切断：将材料沿敞开轮廓分离的一种冲压工序，被分离的材料成为工件或工程料片，即无废料下料 。
5、切边：利用冲模修切工程料片的边缘，使之具有一定直径、一定高度或一定外形尺寸的一种 冲压 工序。包括平面切边和旋切。
6、冲裁：利用冲模使部分材料或工程料片与另一部份材料、工件或工程料片分离的一种冲压工序。包 括下料、冲孔、切舌、切断、切边等工序。 7、折弯：利用压力迫使材料产生塑性变形，从而被弯成有一定曲率、一定角度形状的一种冲压工序。
1、小批量生产中的成本问题：对小批量订单生产时尽量采用低模具费用，工序分散，结构简单，快 速生产的方法。
2、工艺全理化：由于工艺的全理化能降低模具费，约加工时间，降低材料等，所以必然降低零件的 总成本。 3、多个工件同时成形： 产量较大时，采用多件同时冲压，可使模具费，材料费和加工费降低，同时 有利于成形表面拉力均匀。 4、冲压过程的自动化及高速化：在大批量生产中采用自动化时，虽然模具费用高， 但生产效率高， 产量大，分摊到每个工件上的模具折 旧费和加工费却比单件小批量生产时要低。 5、提高材料利用率，降低材料费：在冲压生产中，工件的原材料费占制造成本的60%左右，所以节约 原材料，利用材料有非常重要的意义。提高材料的利用率是降低冲压件制造成本的重要措施之一。
公共基础知识冲压基础知识概述
《冲压基础知识综合性概述》一、引言冲压作为一种重要的金属加工方法，在现代工业生产中占据着举足轻重的地位。
从汽车制造到电子产品，从航空航天到日常用品，冲压工艺的应用无处不在。
本文将对冲压基础知识进行全面的阐述与分析，涵盖基本概念、核心理论、发展历程、重要实践以及未来趋势等方面，为读者提供一个系统而深入的了解。
二、冲压的基本概念1. 定义冲压是利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种加工方法。
冲压通常在室温下进行，故也称为冷冲压。
2. 特点（1）高效性：冲压生产效率高，可实现高速自动化生产，适用于大批量生产。
（2）精度高：通过模具的精确设计和制造，可以获得高精度的零件。
（3）材料利用率高：冲压过程中材料的变形较为合理，能够充分利用材料，减少浪费。
（4）可加工复杂形状：能够加工出各种复杂形状的零件，满足不同产品的需求。
3. 冲压工艺的分类（1）分离工序：使材料沿一定的轮廓线分离，如剪切、冲裁等。
（2）成形工序：使材料产生塑性变形，如弯曲、拉深、胀形等。
三、冲压的核心理论1. 材料的塑性变形理论冲压过程中，材料在模具的作用下发生塑性变形。
塑性变形的本质是材料内部晶体的滑移和孪生。
了解材料的塑性变形规律对于合理设计冲压工艺和模具至关重要。
2. 应力与应变分析在冲压过程中，材料受到各种应力的作用，如拉应力、压应力、剪应力等。
通过应力与应变分析，可以确定材料的变形程度和变形方式，为模具设计提供依据。
3. 模具设计理论模具是冲压工艺的核心，模具的设计直接影响到冲压零件的质量和生产效率。
模具设计需要考虑零件的形状、尺寸、精度要求、材料性能以及生产批量等因素。
同时，还需要考虑模具的结构强度、耐磨性、寿命等问题。
四、冲压的发展历程1. 古代冲压技术早在古代，人类就已经开始使用冲压技术。
例如，中国古代的青铜器制造中就采用了冲压工艺。
古代的冲压技术主要依靠手工操作，生产效率低，精度也不高。
《冲压基础知识培训》课件
冲压产品的质量检测与评估
01
02
03
04
尺寸检测
使用测量工具对产品尺寸进行 检测，确保满足设计要求。
外观检查
观察产品表面是否光滑、无毛 刺、无裂纹等，以及文字和标
记是否清晰。
性能测试
根据产品用途进行相应的性能 测试，如弯曲试验、拉伸试验
等。
可靠性评估
模拟实际使用环境，对产品进 行长时间、高强度的测试，评
绘制图纸
根据模具结构设计， 绘制详细的装配图、 零件图和部件图。
审核与修改
对图纸进行审核，根 据需要进行修改和完 善。
模具设计的实例分析
实例一
简单冲裁模设计：介绍如何 设计一个简单的冲裁模，包 括排样、刃口尺寸计算、模 具结构选择等。
实例二
弯曲模设计：介绍如何设计 一个弯曲模，重点考虑弯曲 回弹、校正装置和防止压痕 等措施。
数控冲压机
数控冲压机采用数控技术控制 ，可以实现自动化和智能化的
冲压操作。
冲压设备的结构
机身
机身是冲压设备的主体结构，用于支 撑和固定其他部件。
滑块
滑块是冲压设备的主要工作部件，可 以在机身上进行上下往复运动。
模具
模具是用于冲压操作的工具，可以安 装在工作台上，通过滑块的上下往复 运动实现冲压操作。
CHAPTER 04
冲压模具设计
模具设计的基本原则
功能性原则
工艺性原则
模具设计应满足产品加工的功能要求，保 证冲压件的质量、生产效率和安全。
模具设计应具有良好的工艺性，便于制造 、装配、调试和使用。
可靠性原则
经济性原则
模具设计应保证结构合理、强度高、刚性 好、耐久性好，能够承受冲压过程中的各 种应力和应变。
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不锈钢钢板
钢铁材料之铬 (Cr)元素含量与其腐蚀率呈反比关系,当铬含量达 11~12%以上时,此效果尤其显著.所谓不锈钢,一般上是指含铬量达 11%以上之高合金钢,其主要特徵是耐腐蚀性及耐热性非常优越,具有 不锈性及表面光辉性.冲压加工用的不锈钢板种类依制造方式可分 为:热压不锈钢板及冷压不锈钢板.依金相组织之分类有: a. 麻田散铁系:不锈钢之铬含量约11.5~14.0%,含碳量一般小 於0.15%,SUS410(13% Cr)为此系列材料之代表.有SUS410S,SUS420 等 b. 肥粒铁系:不锈钢之铬含量约18%,含碳量一般小於0.12%, SUS430(18%Cr)为此系列材料之代表.有SUS434,SUS429,SUS405等. c. 沃斯田铁系:不锈钢之铬含量约17%,含碳量一般小於 0.15%,SUS304(18Cr-8Ni)是此系列代表.有SUS201,SUS202, SUS301,SUS302等.
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冲压模具组成
模具组成的零件:一般冲模零件可分为两大类: 1. 工作用零件:加工中与料条有接触,而且有直接作用 的零件,依作用方式可分为三种. a. 工作零件:达成加工要求的零件,如冲模及下模等 b. 定位导料零件:Z在工程进行中,使工件料条正确导 引,定位的零件,如先导杆 (pilot),料宽导料板 (front spacer). c. 压料及退料零件:如脱料板 (stripper plate)等.
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铜合金的种类
a. 铜锌合金-黄铜 (BRASS):比较有代表性的是7-3黄铜 (含锌量 25%~35%).JIS规格C2600~C2680系列. b. 铜鍚合金-青铜 (BRONZE):比较有代表性的是含磷的磷青铜,其耐 蚀性,耐疲劳性,耐磨耗性均佳,而弹性为最主要的特点.磷青铜的 规格依含鍚量可分为: JIS 规格:C5101系列 (含鍚量 3~5.5%) C 5191系列 (含鍚量 5.5~7.0%) C 5210系列 (含鍚量 7~9%) c. 热处理铜合金:具热处理性,比较有代表性的是铍铜,具耐蚀性佳 於时效硬化处理前,富於展性,且於时效硬化处后,却增加耐疲劳性 导电性.
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磨床介绍
磨床:有平面磨床,圆筒磨床,内圆磨床,万能磨 床,成型磨床等 a. 平面磨床:除可用於模具加工之外,亦可用於 下料冲模刄尖之再研磨,是模具保养不可或缺的工 作机械. b. 成形磨床:成形磨床之种类很多,目前较常用 的有光学投影轮廓磨床(Optical Profile Grinder),其操作是将正确绘出之放大图安放在银 幕上,然后操作把手,按照扩大图之形状来研磨工 作物,而随著电脑及数值控制(Numerical Control)的进步目前巳渐发展成CNC控制机械. 注:CNC光学研磨其加工最小内R为0.05mm
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冲压模具组成
2. 构造用零件:在模具结构上,有安置及作用零件,以 其作用也可分为三种: a. 支持或夹持零件:安装模具本身的工作零件,或用来 传递工作压力的零件,如冲头固定板 (punch plate), 垫板等. b. 导向零件:引导上下模工作时运动定向的零件,如模 座上的导杆及衬套 c. 固定用零件:将模具各零件定位锁紧的零件,如螺 丝,定位销.
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热处理
金属材料,尤其是钢材,经热处理后,材料之性 质会显著地改变.如同样一种铁材,如经加热处 理或泠,其结晶会产生变化,即为热处理.
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热处理的种类
a. 正常化:将材料加热至适当温度后,放置在空中泠 郤的处理法,以求取材料组织均一化,细微化,和改 善机械性质为目的而施行. b. 退火:为使金属软化,或改善冷间加工性为目的, 把金属加热到适当的温度,保持一段时间后,在炉内 慢慢地冷却的热处理法.以加热的温度和目的分为完 全退火,球状化退火,软化退火,和消除应力退火. c. 淬火:将钢材加热到变态点组织要变化的温度以上 后,放在冷却剂中急冷,而使其变成特殊的硬组织 (麻田散铁)之处理叫淬火.冷却剂的种类区分为水淬 火,油淬火,空气淬火.
冲压加工的种类
1. 剪切加工(shearing):金属材料受到受冲头刀
口及下模之作用,互有拉伸与压缩现象,产生破裂强 度以上之应力,使材料分离,谓之剪切. a. b. c. d. e. f. g. 剪断 剪缺口 (notching) 下料 (blanking) 冲孔 (piercing) 剪边 (trimming) 修边 (shaving) 分割 (parting)
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冲压模限制条件
1. 零件形状必须符合冲压加工生产的形状,才能加工 2. 模具专用化,一副模具只能生产同一形状的零件 3. 生产量少的零件,较不适合模具加工,因为模具摊 提费较高 4. 模具制造需要相当时间,不能即时生产交货 5. 零件的形状大小不同,则冲压机械的选用亦不同.
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冲压模具加工法
1. 切削加工:所谓切削加工,是使用钻头,铣刀 等刄物来加工之方法,其优点为加工精度高,缺点 为对复杂形状物之加工速度很慢. 2. 研磨加工:研磨加工除所用之刄物改为高速回 转之磨石外,其它均与切削加工相同,合研磨加工 亦可用於淬火后之钢或超硬合金之加工.
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电气加工
a. 放电加工(EDM):放电加工之技术,在三十年前由苏俄之 拉萨连科夫妇开发成功.放电加工和机械的切削加工或研磨 加工不同,它是使加工电极和工件间发生放电,而由於其热 和爆发的火花使工件之表面发生电气腐蚀来进行加工 b. 金属线切割(WEDM):金属线切割是以约0.2mm左右的细铜 或铜合金的金属线替代一般的放电加电之电极,而以它和工 件间的放电,并利用NC装置来控制加工,而得任意形状的工 件. 注:线切割加工方线取决於线径,目前最小径为φ0.1mm, 因此其加工最小内R角为0.07以上,一般定为0.1mm
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冲床之规格
1. 滑件之冲程长度(行程):此长度决定加工制品之最 大尺寸,作引伸加工 时,此长度要有制品两倍以上之 尺寸.滑件长度愈长,滑件精度维持有困难.因此剪 切加工时,以选用冲程较短之冲床为宜. 2. 每分钟之冲程数 (SPM):即连续生产时,每一分钟 间的冲程数,项数值愈大时,生产性愈佳. 3. 模高 (Die height):即可用於安装模具的度. 4. 滑件调整量 (Slide Adjustment):用於改变滑件 距离来符合模具高度. 注:SPM :Stroke Per Mintues
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工具碳钢板
在JIS的记号为SK因此一般称为SK材,依碳含量共分区 为七种分别为SK1 (1.3~1.5% C),SK2 (1.1~1.3%C),SK3 (1.0~1.1%C),SK4 (0.9~1.0%C),SK5 (0.8~0.9%C),SK6 (0.7~0.8%C),SK7 (0.6~0.7%C).
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冲压加工简介
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冲压加工的特性
冲压加工始於世纪末期,此种生产方加工方式有 其他加工方式无法兼顾优点,主要如下: 1. 合乎经济效益:生产量大,相对制造成本低 缩短工作时间,节省劳力操作简单,非熟练人员 亦能操作. 2. 材料使用率高:冲压加工不但废料较少,且 几乎可回收. 3. 加工简单:简单冲压即可得复杂零件. 4. 生产效率高:应用自动机械设备,及多工程 进给装置提高生产效率. 5. 精度高:同一模具生产出来产品具有相同尺 寸与形状,可得互换性良好零件.
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冲压加工的种类
2. 弯曲加工 (bending):金属材料受到弯形加工
后产生永久弯形的现象,这种加工谓之弯曲加工.弯 形线形成直线者称之弯形.弯形线形成弧线者称之成 形(forming). a. b. c. d. e. 弯V型 (V-bending) 弯U型 (U-bending) 卷边 (curling) 扭转 (twisting) 弯形 (forming)
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பைடு நூலகம்
冲压加工的种类
3. 引伸加工 (drawing):从平的胚料利用塑性变
形的原理,制作成没有接头的有底容器之加工.
4. 压缩加工 :对金属胚料直接施以压缩力,使其
产生塑性变形而改变形状之加工 a. 压型 (swaging) b. 压印 (coining) c. 冲挤 (extrusion)
21 2010/5/10
冲压材料之特性与选用
冲压加工使用的大部分都是板料,但也包含一部份棒料.其主 要的有: (1) 热间钢板压延钢板 (2) 冷间钢板压延钢板 (3) 矽钢板 (4) 不锈钢板 (5) 铝板及铝合金板 (6) 铜板铜合金板 连接器最常用的材质为铜合金板,不锈钢板及工具碳钢,铜及 铜合金材料的热和电气的传导度佳,是用於电线,电子,电气 零件最佳材料
10 2010/5/10
冲压模具的种类
1. 单一工程冲模:冲床每一行程,模具只能作单一工程 加工. 2. 连续工程冲模:依自动化设计,将两组以上的单独工 程冲模,数学计算方法将之排列在各工程站中而成为一 个整体冲模.各工程站之间距皆相等,各工站之间的距 离就是所需的送料长度,称为进程(Progression),或节 距(pitch).
20 2010/5/10
热处理的种类
d. 回火:淬火后的材料虽有足够的硬度但抗拉强度 小并不符合实际用途.因此得把它再一次的加热到较 低的适当温度停一段时间冷却,使其具有必要的硬度 和抗拉强度,这种处理叫回火. e. 深冷处理 (Sub Zero):碳含有量多的钢材或模具 钢等若施行淬火,则其在高温下的组织沃期田铁,在 冷却后还会残留影响硬度不足或发生变形.这时候把 淬火的钢材立即放℃以下的适当温度 (-40~-70℃) 冷却,而使其残留的组织变成淬火的组织 (麻田散 铁) ,这种处理法叫深冷处.通常都在此后立即施行 回火处理.