冲压成形工艺

冲压成形工艺

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冲压成型资料

1 冲压成型工艺定义：

冲压工艺是通过模具对毛坯施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得一定尺寸、形状和性能的工件的加工方法。冲压工艺的应用范围十分广泛，既可以加工金属板料、棒料，也可以加工多种非金属材料。由于加工通常是在常温下进行的，故又称为冷冲压。

2冲压工艺的特点：

2.1 用冷冲压加工方法可以得到形状复杂、用其他加工方法难以加工的工件，如薄壳零件等。冷冲压件的尺寸精度是由模具保证的，因此，尺寸稳定，互换性好。

2.2 材料利用率高，工件重量轻、刚性好、强度高、冲压过程耗能少。因此，工件的成本较低。

2.3 操作简单、劳动强度低、易于实现机械化和自动化、生产率高。

2.4 冲压加工中所用的模具结构一般比较复杂，生产周期较长、成本较高，

3 冲压材料的基本要求：

冲压所用的材料，不仅要满足产品设计的技术要求，还应当满足冲压工艺的要求和冲压后的加工要求 (如切削加工、电镀、焊接等)。冲压工艺对材料的基本要求主要有：

3.1 对冲压成形性能的要求：

对于成形工序，为了有利于冲压变形和制件质量的提高，材料应具有：良好的塑性(均匀伸长率δb高)、屈强比(σs/σb)小、板厚方向性系数大、板平面方向性系数小、材料的屈服强度与弹性模量的比值 (σs /E)小。

对于分离工序，并不需要材料有很好的塑性，但应具有一定的塑性。塑性越好的材料，越不易分离。

3.2 对材料厚度公差的要求：

材料的厚度公差应符合国家规定标准。因为一定的模具间隙适用于一定厚度的材料，材料厚度公差太大，不仅直接影响制件的质量，还可能导致模具和冲床的损坏。

3.3 对表面质量的要求

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。表面质量好的材料，冲压时不易破裂，不易擦伤模具，工件表面质量也好。

4 冲压常用材料：

冷冲压用材料大部分是各种规格的板料、带料和块料。板料的尺寸较大，一般用于大型零件的冲压。对于中小型零件，多数是将板料剪裁成条料后使用。带料 (又称卷料)有各种规格的宽度，展开长度可达几十米，适用于大批量生产的自动送料，材料厚度很小时也可做成带料供应。块料只用于少数钢号和价钱昂贵的有色金属的冲压。

4.1 黑色金属普通碳素结构钢、优质碳素结构钢、合金结构钢、碳素工具钢、不锈钢、电工硅钢等。

对冷轧钢板，根据国家标准GB708-88规定，按轧制精度（钢板厚度精度）可分为A、B级：

A──较高精度；

B──普通精度。

对厚度4mm以下的优质碳素结构钢冷轧薄钢板，根据GB13237一91规定，按钢板表面质量可分为I、II、III三组。按拉深级别又分为Z、S、P三级:

I ──高级的精整表面；

II ──较高级的精整表面；

III──普通的精整表面。

Z ──最深拉深级；

S ──深拉深级；

P ──普通拉深级。

4.2 有色金属纯铜、黄铜、青铜、铝等。

4.3 非金属材料纸板、胶木板、橡胶板、塑料板、纤维板和云母等。

在冲压工艺资料和图样上，对材料的表示方法有特殊的规定。现以优质碳素结构钢冷轧薄板标记为例。

例如，08钢，尺寸1.0mm×l000mm×l500mm，普通精度，较高级的精整表面，深拉级的冷轧钢板表示为：钢板

关于材料的牌号、规格和性能，可查阅有关设计资料和标准。

5冲压工序分类：

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，如落料、冲孔、修边、切口、剖切等等。

5.1.1 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。

落料示意图

5.1.2 冲孔：

冲孔是以落料件或其他成形件为工序件，完成各种形状孔的冲孔冲裁加工。

冲孔示意图

5.1.3 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。

修边示意图

5.1.4 切口：

如下图所示，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。

切口示意图

5.1.5 剖切：

如下图所示，将已成形的立体形状工序件分割为两件，称为剖切。

剖切示意图

5.2 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、卷圆等。5.2.1 弯曲：

如下图所示，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。

弯曲示意图

5.2.2 拉伸：

如下图所示，将平板毛坯压延成空心件，或使空心毛坯作进一步变形。

拉伸示意图

5.2.3 涨形：

如下图所示，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。

涨形示意图

5.2.4 缩口：

如下图所示，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。

缩口示意图

5.2.5 卷圆：

如下图所示，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

卷圆示意图

6冲压件常见缺陷的判断以及处理方法、预防措施：

对于外板件，要求较高,不能有明显的缺陷.内板件主要不能出现开裂、暗裂，对于拉深件，应首先检查压力点是否清晰，然后检查是否有暗裂，然后用手摸、用油石推。

6.1 凸凹不平

判断方法：手摸、用油石推，用眼睛看，推荐用油石推，亮点为凸起，暗点为凹陷。

原因：如发现不平，应检查模具内是否有沙粒等异物，

处理办法：如有沙粒，应用擦模纸将模具擦拭干净

6.2 开裂（暗裂）

判断方法：用眼睛检查拉深件的转角处等材料变形较大的地方，应翻过反面来检查。

原因：可能是模具拉伤、压边力偏大。

处理办法：检查工件是否拉伤严重，适当降低压边力。

6.3 起皱

判断方法：用眼睛看

原因：压边力小

处理办法：适当增加压边力。

6.4 毛刺

判断方法：用眼睛看

原因：凸凹模间隙大。

处理办法：修模