板料冲压成形工艺(PPT50页)
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板料冲压
第三节
板料的冲压成形
一、何谓冲压成形
板料冲压成形是利用冲模使板料产生分离或变形的加工方法，板料冲压 的坯料厚度一般小于4mm，通常是在常温下进行的，所以又叫冷冲压。
二、工艺分类
分离工序: 落料、冲孔、切断 变形工序：拉深、弯曲
三、板料冲压的特点
1、操作简单，加工效率高； 2、一般不需再进行切削加工，因而节约材料，节约能源消耗； 3、加工质量高，基本不需要后序加工； 4、对工人技术要求低； 5、灵活性差。
YQ32系列四柱液压机
拉深加工产品示例
1）拉深变形过程
使坯料在凸模的作用下压入凹模， 获得空心体零件的冲压工序。
h d d
Dd h 2
拉深过程示意图
2）拉深废品 ① 拉裂（拉穿） ② 起皱
3）拉深模设计及工艺特点 ① 凸凹模的工作部分必须具有一定 的圆角； r凹=(5~10)t r凸=（0.7-1）t ② 凸凹模间隙要合理 Z =（1.1-1.2）t ③ 控制拉深系数（m）
形状零件的工序。
弯曲过程示意图
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 a）设计补偿角 b）对工件进行退火 c）设计加强筋
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；
3）液态模锻
原理：将液态金属直接注入模膛，施以静压力，使熔融
或半熔融态金属在压力下结晶凝固，并产生少量塑性变形。
特点：
与铸造比：无须浇注系统，节约金属；组织比压铸件细密。 与锻造比：成形压力小及能耗少2/3~~3/4；组织比一般模锻件差。
板料的冲压成形
一、何谓冲压成形
板料冲压成形是利用冲模使板料产生分离或变形的加工方法，板料冲压 的坯料厚度一般小于4mm，通常是在常温下进行的，所以又叫冷冲压。
二、工艺分类
分离工序: 落料、冲孔、切断 变形工序：拉深、弯曲
三、板料冲压的特点
1、操作简单，加工效率高； 2、一般不需再进行切削加工，因而节约材料，节约能源消耗； 3、加工质量高，基本不需要后序加工； 4、对工人技术要求低； 5、灵活性差。
YQ32系列四柱液压机
拉深加工产品示例
1）拉深变形过程
使坯料在凸模的作用下压入凹模， 获得空心体零件的冲压工序。
h d d
Dd h 2
拉深过程示意图
2）拉深废品 ① 拉裂（拉穿） ② 起皱
3）拉深模设计及工艺特点 ① 凸凹模的工作部分必须具有一定 的圆角； r凹=(5~10)t r凸=（0.7-1）t ② 凸凹模间隙要合理 Z =（1.1-1.2）t ③ 控制拉深系数（m）
形状零件的工序。
弯曲过程示意图
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 a）设计补偿角 b）对工件进行退火 c）设计加强筋
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；
3）液态模锻
原理：将液态金属直接注入模膛，施以静压力，使熔融
或半熔融态金属在压力下结晶凝固，并产生少量塑性变形。
特点：
与铸造比：无须浇注系统，节约金属；组织比压铸件细密。 与锻造比：成形压力小及能耗少2/3~~3/4；组织比一般模锻件差。
板料的冲压工艺
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（3）间隙合适 ）
裂纹重合一线，冲裁力、卸料力、 间隙合适—上、下裂纹重合一线，冲裁力、卸料力、推件 力适中，模具寿命足够，零件尺寸几乎与模具一样。 力适中，模具寿命足够，零件尺寸几乎与模具一样。 较小的间隙有利于提高冲裁件的质量。 较小的间隙有利于提高冲裁件的质量。 有利于提高冲裁件的质量 较大的间隙则有利于提高模具的寿命。 较大的间隙则有利于提高模具的寿命。 则有利于提高模具的寿命 间隙合理模具有足够长的寿命， 间隙合理模具有足够长的寿命，零件的 模具有足够长的寿命 尺寸几乎与模具一致。 尺寸几乎与模具一致。 冲裁模合理间隙值见表8-1 冲裁模合理间隙值见表
10
光亮带：塑性变形过程中凸模 或凹模）挤压切入材料， 凸模（ ② 光亮带：塑性变形过程中凸模（或凹模）挤压切入材料，使其 受到剪切和挤压应力的作用而形成。表面光滑，断面质量最好。 受到剪切和挤压应力的作用而形成。表面光滑，断面质量最好。 剪裂（断裂） 由于刃口处的微裂纹 拉应力作用下不断扩 刃口处的微裂纹在 ③ 剪裂（断裂）带：由于刃口处的微裂纹在拉应力作用下不断扩 展断裂而形成。表面粗糙，略带斜度。 展断裂而形成。表面粗糙，略带斜度。 毛刺：微裂纹出现时产生,冲头继续下行时被拉长。 ④ 毛刺：微裂纹出现时产生,冲头继续下行时被拉长。
第八章 板料的冲压工艺
板料冲压：是利用装在冲床上的冲模对金属板料 板料冲压：是利用装在冲床上的冲模对金属板料 冲床上的冲模 加压，使之产生变形 分离， 变形或 加压，使之产生变形或分离，从而获得零件或毛坯 的加工方法。 的加工方法。 板料冲压通常在室温下进行，故又称冷冲压 冷冲压。 板料冲压通常在室温下进行，故又称冷冲压。 当板料厚度超过8∼10 mm 时，需采用热冲压。 需采用热冲压 热冲压。 当板料厚度超过 ∼
（3）间隙合适 ）
裂纹重合一线，冲裁力、卸料力、 间隙合适—上、下裂纹重合一线，冲裁力、卸料力、推件 力适中，模具寿命足够，零件尺寸几乎与模具一样。 力适中，模具寿命足够，零件尺寸几乎与模具一样。 较小的间隙有利于提高冲裁件的质量。 较小的间隙有利于提高冲裁件的质量。 有利于提高冲裁件的质量 较大的间隙则有利于提高模具的寿命。 较大的间隙则有利于提高模具的寿命。 则有利于提高模具的寿命 间隙合理模具有足够长的寿命， 间隙合理模具有足够长的寿命，零件的 模具有足够长的寿命 尺寸几乎与模具一致。 尺寸几乎与模具一致。 冲裁模合理间隙值见表8-1 冲裁模合理间隙值见表
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光亮带：塑性变形过程中凸模 或凹模）挤压切入材料， 凸模（ ② 光亮带：塑性变形过程中凸模（或凹模）挤压切入材料，使其 受到剪切和挤压应力的作用而形成。表面光滑，断面质量最好。 受到剪切和挤压应力的作用而形成。表面光滑，断面质量最好。 剪裂（断裂） 由于刃口处的微裂纹 拉应力作用下不断扩 刃口处的微裂纹在 ③ 剪裂（断裂）带：由于刃口处的微裂纹在拉应力作用下不断扩 展断裂而形成。表面粗糙，略带斜度。 展断裂而形成。表面粗糙，略带斜度。 毛刺：微裂纹出现时产生,冲头继续下行时被拉长。 ④ 毛刺：微裂纹出现时产生,冲头继续下行时被拉长。
第八章 板料的冲压工艺
板料冲压：是利用装在冲床上的冲模对金属板料 板料冲压：是利用装在冲床上的冲模对金属板料 冲床上的冲模 加压，使之产生变形 分离， 变形或 加压，使之产生变形或分离，从而获得零件或毛坯 的加工方法。 的加工方法。 板料冲压通常在室温下进行，故又称冷冲压 冷冲压。 板料冲压通常在室温下进行，故又称冷冲压。 当板料厚度超过8∼10 mm 时，需采用热冲压。 需采用热冲压 热冲压。 当板料厚度超过 ∼
冲压工艺基础知识 ppt课件
真实应力 sT = sT( 1+ ee)
（体积不变原理）
ppt课件
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一、材料知识----力学性能指标
真实应力应变曲线
se TS ru t C re ea 's s Su s t C c rF e h u A s o yr s r r A r o fA e c c l e a e e n 1 e t
屈服强度：金属试样在拉力试验过程中，载荷不再增加，而 试样仍继续发生变形的现象，称为“屈服”。产生屈服现象 时的应力，即开始产生塑性变形时的应力，称为屈服点，用 符号σs 表示，单位为MPa。一般的，材料达到屈服强度，就 开始伴随着永久的塑性变形，因此其是非常重要的指标。
抗拉强度：金属试样在拉力试验时，拉断前所能承受的最大 应力，用符号σb 表示，单位为MPa。
材料知识
一、材料知识----板材分类
板材的分类
1、板材是指各种形状的半成品，如：薄板、中板、厚板、 窄带材、带材等。
2、按生产方法分类：热轧钢板、冷轧钢板 3、按表面特征分类:镀锌板（热镀锌板、电镀锌板）、镀锡板、
复合钢板、彩色、涂层钢板 4、按用途分类:桥梁钢板、锅炉钢板、造船钢板、装甲钢板、
汽车钢板、屋面钢板、结构钢板、电工钢板（硅钢片）、 弹簧钢板及其他 5、按厚度分：厚板（4MM以上）、中板（3-4MM）、 薄板（3MM 以下）
1、Blank
2、Draw (S/A)
3、Trim Cam Trim Sep
4、Flange Restrike
Cam Form
5、PI Cam PI Cam Form
二、工艺知识----DL图
DL图----Die Layout图 又称工法图
1、冲压件质量能否保证 2、模具的结构复杂程度及合理性
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。
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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。
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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
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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
冲压培训冲压工艺及缺陷分析ppt课件
一、冲压概述
热成形工艺是将初始强度为500~600MPa 的钢板加热到奥氏体温度范围（850℃），然 后在压机上冲压成所需形状，同时以20～30 ℃ /秒的冷却速度进行淬火，保压一段时间以 保证充分淬透，最后零件随室温冷却，成形 后的零件的强度可以达到1500MPa左右。
落料
预成形
加热
成形
一、冲压概述
2. Байду номын сангаас压三要素
设备
冲压设备
• 机械压力机 • 液压机
冲压材料
• 板材 • 带材 • 管材及其他型材
材料
冲压零件
模具
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
冲压概述
3.冲压加工特点
• 产品尺寸稳定，重量轻，刚度好 • 表面质量和精度较好 • 操作简单，易于实现自动化 • 生产效率高 • 适于大批量生产 • 大批量生产时加工费用较低 • 依赖设备与模具 • 投产周期较长，初始投入大
2.3整形
为了提高已成形零件的尺寸精度或获得小的圆角半径而采 用的成形方法。
二、冲压工序
2.4翻孔
在预先冲孔的板料或半成品上或未经冲孔的板料制成竖立 的边缘。
二、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。
二、冲压工序
3.冲压工艺流程图
二、冲压工序
冲压工艺流程图示例-F6左侧围外板
高的塑性应变比r值(各向异性性能)； 高的加工硬化指数n值； 高的延伸率δ； 低的屈强比(σs/σb)； 低的时效指数。
五、冲压材料
1.2良好的表面质量 钢板表面不得有结疤、裂纹、夹杂和划痕等明显缺陷。其 中车身内板允许存在不影响成型性及涂漆附着力的缺陷， 如小气泡、小划痕、小辊印、轻微的刮伤及轻微氧化色等； 外板须符合FD（O5）的质量级别即两面中较好的一面不得 有任何缺欠，即不能影响涂漆后的外观质量或电镀后的外 观质量，另一面应达到FB（O3）的要求。
冲压成形概述ppt课件
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冲压加工的缺点： 模具制造周期长，成本高。
403×350 4.74万元
传统加车工门方板法修边自冲动孔叠铆级进 和手段模及：传9统8万元模：98万元
模具材料
但随着先进的模具加工技术及新型模具材料的出 现，这种缺点也可逐渐被克服。
如采用快速原型制造技术制造模具，采用低熔 点合金材料制造模具。
冲压工艺与模具设计
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1
第一章 冲压工艺概述
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第一节 冲压工艺特点 第二节 冲压工艺分类 第三节 冲压技术的发展 第四节 冲压工艺用材料 第五节 冲压设备
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第一节 冲压工艺特点
一、冲压的概念 二、冲压的特点
一、 冲 压 的 概 念
D
D
D
D
D
t
δ＝t
下刀
条料
板料
下刀
δ＝t
板料
剪板机
压力机 压力机
由此可看出，要制造一个看似简单的饭盆，需经历： 矿石冶炼 → 钢锭→板料→ 条料 → 单个毛坯 → 饭盆等 多个工序，由板料到条料，由条料到单个毛坯，由单个 毛坯到饭盆均是一个冲压过程。
产生变形
圆形平板毛坯
空心件 (一次冲压——拉深）
条料
产生分离
圆形毛坯(一次冲压——冲裁）
产生分离
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➢成形工序
冲压成形时，变形材料内部应力超过屈服极限σs， 但未达到强度极限σ ，使材料产生塑性变形，从而得
b
到一定形状和尺寸的零件。成形工序主要有弯曲、拉深、 翻边等。
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D
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板料冲压ppt
特权福利
特权说明
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年VIP
月VIP
连续包月VIP
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(2)落料在板料上冲下工件,剩余部分是废料
路漫漫其修远兮，吾将上下而求索！
豫章故郡，洪都新府。星分翼轸，地 接衡庐 。襟三 江而带 五湖， 控蛮荆 而引瓯 越。物 华天宝 ，龙光 射牛斗 之墟； 人杰地 灵，徐 孺下陈 蕃之榻 。雄州 雾列， 俊采星 驰。台 隍枕夷 夏之交 ，宾主 尽东南 之美。 都督阎 公之雅 望，棨 戟遥 临；宇文新州之懿范，襜帷暂驻。十 旬休假 ，胜友 如云； 千里逢 迎，高 朋满座 。腾蛟 起凤， 孟学士 之词宗 ；紫电 青霜， 王将军 之武库 。家君 作宰， 路出名 区；童 子何知 ，躬逢 胜饯。 时维九月，序属三秋。潦水尽而寒潭 清，烟 光凝而 暮山紫 。俨骖 騑于上 路，访 风景于 崇阿； 临帝子 之长洲 ，得天 人之旧 馆。层 峦耸翠 ，上出 重霄； 飞阁流 丹，下 临无地 。鹤汀 凫渚， 穷岛屿 之萦回 ；桂殿 兰宫， 即冈峦 之体势 。 披绣闼，俯雕甍，山原旷其盈视，川 泽纡其 骇瞩。 闾阎扑 地，钟 鸣鼎食 之家； 舸舰迷 津，青 雀黄龙 之舳。 云销雨 霁，彩 彻区明 。落霞 与孤鹜 齐飞， 秋水共 长天一 色。渔 舟唱晚 ，响穷 彭蠡之 滨；雁 阵惊寒 ，声断 衡阳之 浦。 遥襟甫畅，逸兴遄飞。爽籁发而清风 生，纤 歌凝而 白云遏 。睢园 绿竹， 气凌彭 泽之樽 ；邺水 朱华， 光照临 川之笔 。四美 具，二 难并。 穷睇眄 于中天 ，极娱 游于暇 日。天 高地迥 ，觉宇 宙之无 穷；兴 尽悲来 ，识盈 虚之有 数。望 长安 于日下，目吴会于云间。地势极而南 溟深， 天柱高 而北辰 远。关 山难越 ，谁悲 失路之 人？萍 水相逢 ，尽是 他乡之 客。怀 帝阍而 不见， 奉宣室 以何年 ？ 嗟乎！时运不齐，命途多舛。冯唐易 老，李 广难封 。屈贾 谊于长 沙，非 无圣主 ；窜梁 鸿于海 曲，岂 乏明时 ？所赖 君子见 机，达 人知命 。老当 益壮， 宁移白 首之心 ？穷且 益坚， 不坠青 云之志 。酌贪 泉而觉 爽，处 涸辙以 犹欢。 北海 虽赊，扶摇可接；东隅已逝，桑榆非 晚。孟 尝高洁 ，空余 报国之 情；阮 籍猖狂 ，岂效 穷途之 哭！ 勃，三尺微命，一介书生。无路请缨 ，等终 军之弱 冠；有 怀投笔 ，慕宗 悫之长 风。舍 簪笏于 百龄， 奉晨昏 于万里 。非谢 家之宝 树，接 孟氏之 芳邻。 他日趋 庭，叨 陪鲤对 ；今兹 捧袂， 喜托龙 门。杨 意不逢 ，抚凌 云而自 惜；钟 期既 遇，奏流水以何惭？ 呜乎！胜地不常，盛筵难再；兰亭已 矣，梓 泽丘墟 。临别 赠言， 幸承恩 于伟饯 ；登高 作赋， 是所望 于群公 。敢竭 鄙怀， 恭疏短 引；一 言均赋 ，四韵 俱成。 请洒潘 江，各 倾陆海 云尔： 滕王高阁临江渚，佩玉鸣鸾罢歌舞。 画栋朝飞南浦云，珠帘暮卷西山雨。 闲云潭影日悠悠，物换星移几度秋。 阁中帝子今何在？槛外长江空自流。
冲压工艺讲义PPT课件
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CAE介绍
板料成型CAE软件简介
目前世界各大汽车公司对板料冲压成形模拟的投入都相当重视，汽车覆盖件开 发过程中几乎都要经过仿真分析，主流的板料成形模拟软件有DYNAFORM、 AUTOFORM、PAM-STAMP等。
CAE模拟目标
1,提高制件成型裕度，保证模具调试和生产的稳定性 2,采用多种材料和工艺进行优化设计 3,缩短模具工艺方案周期 4,减少试模次数和钳工工作量 5,选用低吨位冲床，使用更小的坯料 6,降低模具成本 目的 在可控的成本范围内，高质、准时完成模具开发和调试！
R
图示
特点
把板料毛坯制成各种开 口空心的零件 将板料或半成品的边缘 沿一定曲线一定曲率成 形成竖立的边缘
R R
为了提高已成型零件的 精度或获得小的圆角半 径而采用的成形方法 在预先冲孔的板料或半 成品制成竖立边缘 将板料沿直线弯成各种 形状
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弯曲
拉延与成型的区别
1.当零件成形深度大于10MM时最好采用拉延方式，避免出现挤料现象，
3
CAE介绍
原始数模导入
导入3D模型—选 择拉延类型及接触方 式—有限元网格划分 —网格的检查与修补 —定义成型工具（凸 凹模、压边圈）—定 义材料属性，选择材 料模型—预估毛坯外 形，划分毛坯网格— 设置拉延筋—设置成 型参数—求解器仿真 计算—应力应变、厚 度分析—FLD—材料 流动 如果应力应变、 厚度分析、FLD、材 料流动等存在缺陷或 者不合理，则对上面 的参数进行反复的优 化。如右图所示。
落料 冲孔 零件 切断 修边 废料
图示
零件
特点
用冲模沿封闭曲线冲切，冲 下的部分是零件。用于制造 各种平板形状的零件。 用冲模沿封闭曲线冲切，冲 下的部分是零件。用于制造 各种平板形状的零件。 用冲模沿不封闭的曲线进行 分切产生分离 将成型零件边缘切齐或者一 定形状切成
冲压工艺介绍 ppt课件
的原则 • 切记进入冲压车间：安全第一
冲压工艺介绍
在冲压成形过程中，以起皱、拉裂对拉伸件的影 响最大，约占零件失效的70%～80%，当成形状态 导致两种失稳形式伴随处现时，通常问题都极难 解决，需设计及调试人员花费大量精力来处理 常见的冲压缺陷： 拉裂 起皱 尺寸超差 表面缺陷 拉延不足 （塑性变形量＜3％）
（2）CAE分析可以通过成形极限图及制件的变薄 率来分析裂纹产生的时间、位置，从而加以解决
冲压工艺介绍
1、拉裂
应对措施： （3）在成形过程中，通过减小毛刺，增大凸模R，
凹模R，加大侧壁拔模斜度，过拉延、预存料， 调整走料状态，润滑状态，降低压料力，提高材 料拉伸性能等等，都是防止裂纹的有效方法。 （4）形状差别大，流料不一致，解决流料：裂纹 平行走料方向，呈月牙形，弯的侧面流料快，直 的一侧流料慢。
• （3）产品精度——由于冲压零件不同于机 加工产品，不同部位有不同的公差要求， 产品的形状精度直接影响相关件的搭接、 焊装及整车的装配精度。
• （4）为保证生产的稳定性，冲压件应有一 定的安全裕度。比如变薄率允许达到25％， 但一般设计不超过20％。分析各处变化由 哪个部位引起的；安全裕度有分析软件， 但时间太长，一个普通件,要计算150次， 每次1.5小时。
冲压工艺介绍
1、拉裂
拉裂和局部缩颈是拉伸失稳的主要表现形式， 拉裂严重时肉眼便可看出，但无论是微裂纹还是 明显拉裂都将影响产品的正常工作，导致产品报 废。
五、常见冲压缺陷的消除方法
冲压工艺介绍
应对措施： （1）冲压成形时产生的裂纹有很多种，解决的办
法也并不相同，首先应了解拉裂的位置及原因。可 以从应变分析 解决：工程应变取对数是真实应变
冲 压 结 构 设 计
冲压工艺介绍
在冲压成形过程中，以起皱、拉裂对拉伸件的影 响最大，约占零件失效的70%～80%，当成形状态 导致两种失稳形式伴随处现时，通常问题都极难 解决，需设计及调试人员花费大量精力来处理 常见的冲压缺陷： 拉裂 起皱 尺寸超差 表面缺陷 拉延不足 （塑性变形量＜3％）
（2）CAE分析可以通过成形极限图及制件的变薄 率来分析裂纹产生的时间、位置，从而加以解决
冲压工艺介绍
1、拉裂
应对措施： （3）在成形过程中，通过减小毛刺，增大凸模R，
凹模R，加大侧壁拔模斜度，过拉延、预存料， 调整走料状态，润滑状态，降低压料力，提高材 料拉伸性能等等，都是防止裂纹的有效方法。 （4）形状差别大，流料不一致，解决流料：裂纹 平行走料方向，呈月牙形，弯的侧面流料快，直 的一侧流料慢。
• （3）产品精度——由于冲压零件不同于机 加工产品，不同部位有不同的公差要求， 产品的形状精度直接影响相关件的搭接、 焊装及整车的装配精度。
• （4）为保证生产的稳定性，冲压件应有一 定的安全裕度。比如变薄率允许达到25％， 但一般设计不超过20％。分析各处变化由 哪个部位引起的；安全裕度有分析软件， 但时间太长，一个普通件,要计算150次， 每次1.5小时。
冲压工艺介绍
1、拉裂
拉裂和局部缩颈是拉伸失稳的主要表现形式， 拉裂严重时肉眼便可看出，但无论是微裂纹还是 明显拉裂都将影响产品的正常工作，导致产品报 废。
五、常见冲压缺陷的消除方法
冲压工艺介绍
应对措施： （1）冲压成形时产生的裂纹有很多种，解决的办
法也并不相同，首先应了解拉裂的位置及原因。可 以从应变分析 解决：工程应变取对数是真实应变
冲 压 结 构 设 计
第八章板料冲压成形工艺.
不合理
合理
27
材料成形工艺基础
塑性加工零件的结构设计
自由锻件结构设计注意的问题
★ 几何体的交 接处不应形成 空间曲线
不合理
合理
不合理
合理
28
材料成形工艺基础
自由锻件结构设计注意的问题
★ 避免加强筋、 凸台、工字形 截面或空间曲 线形表面
不合理
合理
不合理
合理
29
材料成形工艺基础
模锻件结构设计注意的问题
（a）外缘修整
(b)内孔修整
13
材料成形工艺基础
§8.2 变形工序
变形工序是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，如拉深、弯曲、翻边、胀形等。
一、拉深 1.概念：指利用拉深模使冲裁后得到的平板坯料变形成开
口空心件的工序。
拉深示意图
14
材料成形工艺基础
2.拉深常见缺陷 ⑴拉裂
①正确选择拉深系数； 拉深系数：指拉深件直 径d与坯料直径D的比值， 用m表示。 m＝ d／D m一般为0.5～0.8 。 ②合理设计凸凹模圆角 半径：r凹＝10δ。 r凸＝（ 0.6~1 ）r凹。 ③合理设计凸凹模间隙： z＝（1.1－1.2）δ ④注意润滑。
D凹 = D凸 + Z
11
材料成形工艺基础
4.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，材料利用率提高。
无搭边排样：用落料件的一个边作为另一个落料件的边。 有搭边排样：指在各个落料件之间均留有一定尺寸的搭边。12
材料成形工艺基础
二.修整
利用修整模沿冲裁件外缘或内孔刮削一薄层金属， 以切掉冲裁件上的剪裂带和毛刺，从而提高冲裁件的 尺寸精度，降低表面粗糙度值。
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（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
第 18 页 pressing
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
第 19 页 pressing
冲压件与铸件的比较 机械化、自动化示例
第 2 页 pressing
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
第 3 页 pressing
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
落料 冲孔 切断 修整
第 4 页 pressing
（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)
第 5 页 pressing
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
第 6 页 pressing
凸模
第 11 页
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
第 14 页
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。
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
第 1 页 pressing
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。
变形工序
拉深
弯曲
成形
拉深 变薄拉深
弯曲 卷曲 扭曲
第 9 页 pressing
翻孔 扩口 起伏 胀形 较平
翻边 缩口 卷边 整形 压印
（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
的工艺
弯曲动画1
弯曲动画3
弯曲动画2
弯曲视频
第 10 页 pressing
1）弯曲特点（以V形件为例）
第 7 页 pressing
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)
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。
第 15 页 pressing
◆ 弯曲线应尽可能与纤维方向垂直 1
2
纤维方向 弯曲线பைடு நூலகம்
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
第 16 页 pressing
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。
当不能一次成形时，可采用多次拉深。
第 22 页 pressing
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
第 23 页 pressing
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
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。
第 24 页 pressing
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
第 20 页 pressing
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。
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
第 8 页 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
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
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。