2020年(工艺技术)冲压工艺学
冲压工艺学知识要点
板材冲压工艺知识要点绪 论 1.冲压－是通过模具对板材施加压力或拉力，使板材塑性成形，有时对板料施加剪切力而使板 材分离，从而获得一定尺寸、形状和性能的一种零件加工方法。
由于冲压加工经常在材料冷状 态下进行，因此也称冷冲压。
冲压加工的原材料一般为板材或带材，故也称板材冲压。
2.冲压工艺可以分成分离工序和成形工序两大类 。
第一章 冲压成形原理与成形极限1.冲压工艺与厚度变化及破坏形式的关系2.冲压成形工艺的应力状态类别可以用变形区内的静水应力smσ来判别，即 ，压缩类，剪切类＝拉伸类00,0<>sm sm sm σσσ3. n 值、r 值与成形性能的关系第二章 冲裁工艺与模具设计1冲裁变形分离过程大致可分为3个阶段。
弹性变形阶段, 塑性变形阶段,断裂分离阶段2冲裁断面可明显地分成4个特征区，即圆角带、光亮带、断裂带和毛刺3降低冲裁力的方法:阶梯凸模冲裁, 斜刃口冲裁4.凸模侧面的磨损最大，是因为从凸模上卸料，长距离摩擦加剧了侧面的磨损.5.确定合理间隙的理论计算法依据主要是：在合理间隙情况下冲裁时，材料在凸、凹模刃口产生的裂纹成直线会合.6. 冲裁模刃口尺寸确定(1)落料模先确定凹模刃口尺寸，其标称尺寸应取接近或等于制件的最小极限尺寸，以保证凹模磨损到一定尺寸范围内，也能冲出合格制件，凸模刃口的标称尺寸比凹模小一个最小合理间隙。
(2)冲孔模先确定凸模刃口尺寸，其标称尺寸应取接近或等于制件的最大极限尺寸，以保证凸模磨损到一定尺寸范围内，也能冲出合格的孔。
凹模刃口的标称尺寸应比凸模大一个最小合理间隙。
7.工件尺寸公差应按“入体”原则标注为单向公差，所谓“入体”原则是指标注工件尺寸公差时应向材料实体方向单向标注，即：落料件正公差为零，只标注负公差；冲孔件负公差为零，只标注正公差。
8.模具工作部分尺寸及公差的计算方法可分为两类。
⑴.凸模与凹模分开加工，是指凸模和凹模分别按图样加工至尺寸。
此种方法适用于圆形或形状简单的工件⑵．凸模和凹模配合加工对于冲制形状复杂或薄板制件的模具，其凸、凹模往往采用配合加工的方法。
冲压工艺的基础知识和详细介绍【完整】
冲压工艺的基础知识和详细介绍【完整】一、冲压产品的工艺分类1、基本工序分类冲压工艺按其变形性质可以分为材料的分离与成型两大类。
分离工序是指坯料在冲压力的作用下，变形部位的应力达到抗拉强度以后，是坯料发生断裂而产生分离，从而获得所需形状与尺寸的工件的冲压工序。
成型工序是指坯料在冲压力的作用下，变形部位的应力达到屈服点，但未达到抗拉强度，使坯料产生塑性变形而不发生断裂分离，从而获得所需形状与尺寸的工件的冲压工序。
2、分离工序的类别分离工序按照其不同的变形机理分为冲裁、整修两大类。
冲裁：指用模具沿沿一定的曲线或直线冲切板料（包括以下几类）整修是对冲裁件的断面部分进行再加工的分离加工方法，整修变形是一种切削机理，其工件的尺寸精度和断面质量比冲裁件好。
3.成型工序的类别成型工序较多，包括：弯曲、拉深、翻边、胀形和挤压工艺等。
（具体如下：）二、冲裁1、冲裁产品的形态与成型过程介绍冲裁产品的形态。
冲裁产品的的断面分为：塌角、光亮带、断裂带、毛刺，这四种形态是在产品冲裁过程中于不同的阶段，不同的部位、不同的应力作用下产生的。
如上图，1塌角 :高度约等于8%T至15%T ；2.光亮带 :高度约等于15%T至55%T ；3.断裂带 :高度约等于35%T至75%T ；4.毛刺 :高度约等于5%T至10%T1）弹性变形阶段受力分析：刃口部分材料受剪切力，力的大小小于弹性极限，若力消失,则材料恢复原始状态。
状态描述：凸模施加压力于材料，材料略挤入凹模刃口。
2）塑性变形阶段受力分析:材料受力由边及中心，逐渐超过弹性极限状态描述：凸模进一步深入材料,在本阶段冲裁件产生塌角以及光亮带3）剪裂阶段受力分析:材料靠近凹模刃口的部分应力首先达到材料的抗剪切强度，使凹模刃口旁边的材料产生的裂纹增大。
而此时凸模刃口部分材料还处于塑性变形阶段,随着冲头的进一步深入材料，冲头附近材料也达到剪切强度，也产生裂纹，再往后两裂纹重合，材料分离。
状态描述：材料分离,上下裂纹重合时相互撕扯产生毛刺三、与产品设计相关的冲裁工艺要点及设计举例1、冲裁产品的分类、作用及结构冲孔 piercing作用 1.作为一般过孔使用(要求较低)；2.作为自攻牙底孔使用(产品设计要求光亮带比例较高)；3.作为高精度转轴孔使用(要求无毛刺,少断裂带)（采用机械去毛刺的方式或模具倒面的方式）注意：设计冲孔时,由于受到凸模强度的限制, 孔的尺寸不宜太小（一般大于0.5T）落料 stamping作用 1.作为一般外形使用(要求较低)；2.作为对接接头激光焊接装配使用(无毛刺、大的光亮带、小的断裂带间隙)；3、作为软饰支架使用(要求卷边或者去毛刺)注意：1、产品设计时应该使冲裁件各直线或曲线的连接处有适当的圆角.（否则凹模应力集中，容易损坏）；2、考虑到模具线切割的加工工艺，冲裁零件或者落料零件的最小R角不要小于R0.2。
冲压工艺培训资料
Байду номын сангаас
5.国冷轧碳素薄钢板适用牌号：st12、st13、st14、st15、st14-T符号：ST-钢（Steel）、12-普 通级冷轧薄钢板、13-冲压级冷轧薄钢板、14-深冲级冷轧薄钢板、15-特深冲级冷轧薄钢板、 14-T-超级冷轧薄钢板。表面质量：FC-高级的精整表面，FB-较高级的精整表面。表面结构： b-特别光滑、g-平滑、m-无光泽、r-粗糙。标记：产品名称（钢板或钢带）、本产品标准号、 表面质量代号、拉延级别（仅对St14、St14-T、St15）、表面结构、边缘状态（切边EC，不切 边EM）、产品规格及尺寸、外形精度（厚度和/或宽度、长度、不平度）。标记示例：钢板、 标准号Q/BQB403，牌号St14，表面结构为特别平滑（b），表面质量为FC，切边（EC）， 厚度0.8mm，A级精度、宽度1200mm，A级精度，长度2000mm，A级精度，不平度为PF.B 精度，标记为：Q/BQB403St14-FC-ZF-b钢板EC：0.8A×1200A×2000A-PF.B产地：
（2）、屈强比σs/σb屈强比小，即σs值小而σb值大，容易产生塑性变形而不易产生拉裂。
（3）、伸长率δ一般地说，伸长率或均匀伸长率是影响翻孔或扩孔成形性能的主要
（4）、硬化指数n单向拉伸硬化曲线可写成σ=Kε，其中指数n即为硬化指数，表示在塑性 变形中材料的硬化程度n偏大时，说明在变形中材料加工硬化严重。
冲压工艺学(冲裁)
概括计算原则如下： 概括计算原则如下：
1、 依据 落料 —— 由凹模决定 冲孔 —— 由凸模决定 2、考虑磨损问题 落料时， 落料时，凹模为工件的最小尺寸 冲孔时， 冲孔时，凸模为工件的最大尺寸 3、制模精度 模具精度比零件的精度高2 模具精度比零件的精度高2 ～ 3级，即： 1/3） δ模 =（1/4 ～ 1/3）△件
§2-1 冲裁变形机理
一、冲裁变形过程 二、冲裁力与凸模行程之间的关系曲线 冲裁件（ 三、冲裁件（孔）的冲切断面
一、冲裁变形过程
1、弹性变形阶段：材料内压力达到弹性极 弹性变形阶段： 限小于屈服极限。 限小于屈服极限。 特点：挤入部位形成圆角，材料略微弯曲。 特点：挤入部位形成圆角，材料略微弯曲。 ---形成圆角带 形成圆角带。 ---形成圆角带。
§2-2 冲裁间隙值的确定
冲裁间隙： 冲裁间隙：凸凹模刃口工作部分同位尺寸 差称为冲裁间隙(Z) (Z)。 差称为冲裁间隙(Z)。 最小合理间隙值用于设计制造模具， 最小合理间隙值用于设计制造模具，最大 合理间隙用于控制模具寿命。 合理间隙用于控制模具寿命。因此目前 模具制造难点之一就是保证合理均匀的 模具间隙。 模具间隙。 实际间隙是模具制造完成后使用一段时间 后实际度量间隙值。 后实际度量间隙值。
1、理论计算法
Z/2=(tZ/2=(t-h0)*tgβ => Z=2t(1Z=2t(1-h0/t)tgβ
令 K= 2(1-h0/t)tgβ 2(1得： Z = Kt 其中K 其中K值与材料有关
β h0
dp Z/2 Dd t
断裂时剪切深度； h0: 断裂时剪切深度； 刃口尖点连线与垂线之间的夹角； β：刃口尖点连线与垂线之间的夹角； 由于测试技术的限制， 由于测试技术的限制，h0与β之值还不 能准确测定，所以大多采用—— 能准确测定，所以大多采用 经验确定间隙的方法
2020年(工艺技术)冲压工艺学
绪论内容简介：本章讲述冲压及模具的概念；冲压的特点、发展及应用，冲压工序的分类及基本冲压工序。
学习目的与要求：1、掌握冲压及模具的概念；2、了解冲压冲压的特点、发展及应用；3、掌握冲压工序的分类，认识基本冲压工序。
重点：冲压及模具的概念、冲压的特点、发展及应用，冲压工序的分类。
难点：冲压基本工序。
1.1 冲压的概念1.1.1 冲压冲压：在室温下，利用安装在压力机上的模具对被冲材料施加一定的压力，使之产生分离和塑性变形，从而获得所需要形状和尺寸的零件（也称制件）的一种加工方法。
因为通常使用的材料为板料，故也常称为板料冲压。
冲压成形产品示例一——日常用品：易拉罐、餐盘、垫圈等。
冲压成形产品示例二——兵器产品：子弹壳等。
冲压成形产品示例三——高科技产品：汽车覆盖件、飞机蒙皮等。
1.1.2 冲模冲压模具：将材料加工成所需冲压件的一种工艺装备，称为冲压模具（俗称冲模）1.1.2 冲压生产的三要素：冲压生产的三要素：合理的冲压工艺、先进的模具、高效的冲压设备1.2 冲压加工特点与应用1.2.1 冲压加工的特点（1）生产率高、操作简单。
高速冲床每分钟可生产数百件、上千件。
（2）一般无需进行切削加工，节约原料、节省能源。
（3）冲压件的尺寸公差由冲模来保证，产品尺寸稳定、互换性好。
“一模一样”（4）冲压产品壁薄、量轻、刚度好，可以加工形状复杂的小到钟表、大到汽车纵梁、覆盖件等。
局限性：由于冲模制造是单件小批量生产，精度高，是技术密集型产品，制造成本高。
因此，冲压生产只适应大批量生产。
1.2.2 冷冲压的应用由于冷冲压在技术上和经济上的特别之处，因而在现代工业生产中占有重要的地位。
在汽车、拖拉机、电器、电子、仪表、国防、航空航天以及日用品中随处可见到冷冲压产品。
如不锈钢饭盒，搪瓷盆，高压锅，汽车覆盖件，冰箱门板，电子电器上的金属零件，枪炮弹壳等等。
据不完全统计，冲压件在汽车、拖拉机行业中约占60%，在电子工业中约占85%，而在日用五金产品中占到约90%。
冲压工艺学 LN
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第二章 冲裁
剪切区的应力状态分析
A点——凸模下压引起轴向拉应力σ3。板料弯曲与凸模侧压力引起径向压应力σ1， 切向应力σ2为板料弯曲引起的压应力与侧压力引起的拉应力的合成应力
B点——凸模下压与板料弯曲引起的三向压缩应力。 C点——沿纤维方向为拉应力σ1，垂直于纤维方向为压应力σ3。 D点——凹模挤压板料产生轴向压应力σ3，板料弯曲引起径向拉引力σ1和切向
(1)当冲裁件断面质量要求不高时，在合理的间隙范围内，应尽量取较 大的间隙，从而有利于延长模具寿命，降低冲裁力、推件力、卸料力。
(2)当冲裁件质量要求高时，在合理间隙范围内，应尽量取较小值，这 样尽管模具寿命有所降低，但保证了零件的冲裁质量。
在设计冲模时，一般取Zmin作为初始间隙，主要是考虑模具工作一段时 间之后，要进行刃磨。修磨后会使间隙增大，使Zmin向Zmax过渡。所以，为 了使模具能在较长时间内冲制出合格的零件，提高模具的利用率，降低生产 成本，一般设计模具时取Zmin作为初始间隙。
2.合理间隙的确定方法：
1）理论确定法：
C (t h 0) tg t(1 h 0t) tg
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第二章 冲裁
2）经验确定法：
一般情况采用双面间隙：Zmt
材料种类 材料厚度（t） 双面间隙（Z）
＜1mm
（6%~8%）t
软材料
1~3mm
（10%~15%）t
3~5mm
（15%~20%）t
3） 考虑到冲模的磨损，落料凹模刃口尺寸应靠近落料件公差范 围内的最小尺寸，冲孔凸模刃口尺寸应靠近孔的公差范围内的最 大尺寸。
冲压工艺知识ppt课件
3.SECC(电解板)：也叫镀锌板，近来大量用在通讯，PC产品，取代SPCC，唯一 缺点，切断面及折痕容易生锈，需作防锈处理(切断面易生锈)、防锈处理目前 最多保三个月不锈。
4. SGCC (热浸锌钢板)：也叫GI料。 用途：极为广泛，小家电产品，外观好的地方。 主要的特性：1>耐蚀性；2>易上漆；3>易成形；4>易点焊。 分类：有花锌板和无花锌板。
六.冲压件缺陷分析
1.开裂 2.拉伤、晶粒粗大、暗伤 3.瘪塘 4.波浪 5.翻边、切边不平整及短缺 6.毛刺：（切边、冲孔） 7.拉毛及划伤 8.回弹 9.起皱 10.麻点群、麻点、压痕 11.打磨缺陷、打磨印 12.凸点、凹陷 13.锈蚀 14.冲压印
七.零件报价
一、 有关五金材料的常用密度如下(单位：kg/dm³) 1、 铜(8.95) 2、铁(7.85) 3、钢(7.95) 4、铝(2.75) 5.、双金属片(8.50) 二、 常用五金材料的代号 1、铜料：CU 2、铁料：FE 3、铝料：AL 4、不锈钢料：
中的：上下模座 S45， 垫板Cr12MoV真空、主板SKD11深冷
低的：上下模座 S45/A3，垫板Cr12真空、
主板Cr12MoV真空 现在国内第三中比较多，如果要出给欧美或日本客户第一和第二种
比较多。具体要结合公司和客户的要求。
(2).模芯部分材料性能
1).DF-2 用于薄片冲压
2).XW-5 用于不锈钢，硅钢片冲裁模
眉毛夹
SUS430-2B “不锈铁”
适合制作精密冲压件、半蚀冲压加工和激光切割件。
四.冲压工艺
冲压工艺设计的过程就是要确定零件要怎么做，做什么样的模具，在哪台设备 上使用，怎么使用才能保证产品质量。 1. 首先要对零件进行工艺分析，经过工艺分析和对比，确定加工工序； 2. 通过冲裁力、顶件力、卸料力等计算，确定压力机的型号； 3. 分析对冲压件加工的模具适用类型选择所需设计的模具。 4. 根据设计的模具类型，将各工作零部件加工过程表达出来。
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B、调整拉延筋参数
C、增加辅助工艺（垫薄膜等）
D、改善润滑条件
E、修改工艺补充面
F、调整压料力
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表面质量产生原因
主要类型：冲击线、滑移线、塌陷、暗坑、 表面扭曲等
对于外板零件来说，外表面产生的缺陷是不 允许的。
冲击线、滑移线主要是由于在冲压过程中，
板料和模具接触后，在应力集中处摩擦造 成的表面划痕。
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（二）：操作工应掌握基础知识
A：冲压操作工掌握“三好”“四会”基本内容 a：三好：管好、用好、修好。
1； 管理好设备：操作工管好车间分配责任机台，每天对机 台点检；记好点检记录并保持记录清洁不得丢失。
2；用好设备：严格遵守操作规程，正确使用、合理润滑。 做好下班设备“无脏乱差”、填好规定记录。
2、冲压工艺方面： A、合理安排工序 B、检查压料面和拉延补充面的合理性； C、检查拉延毛坯、压料力、局部材料流动情况的合理性。 D、用内筋方式舒皱 E、提高压料力，调整拉延筋、冲压方向，增加成形工序、 板料厚度，改变产品及工艺造型以吸收多余材料等方法
3、材料方面：在满足产品性能的情况下，对于一些易起皱 的零件，采用成形性较好的材料
塌陷、暗坑、表面扭曲主要是由于零件变形
不充分，局部材料应变较小，外力释放后
出现的缺陷。
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表面质量问题解角，增加拉延深度，更改压料面 等方法。
消除滑移线，可以通过改变产品形状 （左右对称）、增大阻力等方式。
消除塌陷、表面扭曲，应了解零件在变 形区所产生应力梯度的等级，尽量保证 产品塑性变形的均匀性。同时通过增大 阻力，提高局部形状应变等手段。
冲压工艺学4弯曲课件
第四章 弯曲
第三节 最小弯曲半径
最小弯曲半径的近似计算：
断面收缩率可表示为：
弯曲最外侧的拉伸应变
=
1+
t
2
1 2 r 1
t
r=( 1 1)t
2
r =( 1 1)
t 2
实际应用： 最小弯曲半径rmin =t Kmin
其中,最小弯曲系数Kmin
1
2max
1,
不必计算，查表4-1可得。
第四章 弯曲
第四节 弯曲卸载后的回弹
二、回弹值的确定（续）
１．大半径自由弯曲（ 弯曲系数K r / t 10 ）时的回弹值
K>10时，弯曲半径较大，弯曲变形程 度较小，弹性变形的影响较大，回弹 明显。
凸模工作部分的圆角半径可按下式
进行计算：
卸载前弯曲半径,
rp
即凸模圆角半径
卸载后弯曲半径
rp
1
r
第四章 弯曲
第三节 最小弯曲半径
2．提高弯曲极限变形程度的方法 （1）经冷变形硬化的材料，可热处理后再弯曲。 （2）清除冲裁毛刺，或将有毛刺的一面处于弯曲受压的内缘。 （3）对于低塑性的材料或厚料，可采用加热弯曲。 （4）采取两次弯曲的工艺方法，中间加一次退火。 （5）对较厚材料的弯曲，如结构允许，可采取开槽后弯曲。
三、影响回弹值的因素
１．材料的力学性能 S / E 越大，回弹越大。
材料的力学性能对回弹值的影响 1、3－退火软钢 2-软锰黄铜 4-经冷变形硬化的软钢
第四章 弯曲
第四节 弯曲卸载后的回弹
三、影响回弹值的因素（续）
２．弯曲系数 K r / t
Ｋ越大，弹性变形在总变形 的比例越大，回弹就越大。
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。
冲压工艺学课件(PPT 35张)
毛坯计算具体过程
将毛坯分为三个部分 进行计算,第一部分的 是:L1=l1+l2+π*α* （r+x0t）/180°其中 l1=62.9，l2=12.1， α=110°，查表得 x0=0.5
解得L1=87.5mm
第二部分的是一段 圆弧
L2=（β/180°） *π*（r+x0t）其中β 为140°，x0查表 可知为0.5，代入数 据解得 L2=37.9mm
模具设计方案制定 试件分析
模具设计方案制定 试件分析
模具设计方案制定 方案一
模具设计方案制定 方案二
模具设计方案制定 最佳方案
模具设计方案制定 最佳方案改进设计
模具设计方案制定 最佳方案改进设计
模具的零件和三维绘制
此部分内容包括上模座、螺钉、模柄、止 动销、销钉、导套、垫板、导柱、凸模固 定板、固定板、凹模、下模座、上垫板、 橡胶、下垫板、顶杆、凸模、顶件板等零 件图的三维绘制以及整体装配图。
弯曲力计算
对于v形件，最大自由弯曲力为 F自=0.6kbt*tσb/（r+t）其中材料的σb是为 325MPa，材料宽度b取为30mm,k为安全系 数一般取为1.3.其中r取得最小弯曲半径 代入各数解得
校正弯曲力的计算， 取P为90MPa，投 影部分的最大面积 为半径为15mm处 的，酸的F校为
ΔK=1/ρ0-1/ρ0´
Δα=ΔKα0ρ0
α0´=Δα+α0 其中 t…………厚度 E…………弹性模量 σs…………08钢的屈服强度 ρ0…………弯曲前曲率半径 ρ0´…………弯曲后曲率半径 α0 ………… 弯曲前弯曲角 α0´………… 弯曲后弯曲角
弹性回弹理论计算分析一
冲压工艺学(3篇)
第1篇一、引言冲压工艺学是研究金属板材、带材、型材等在压力作用下产生塑性变形，制成所需形状和尺寸的零件或制品的一门综合性学科。
随着工业技术的不断发展，冲压工艺在汽车、家电、电子、建筑、航空、航天等众多领域得到广泛应用。
本文将从冲压工艺的基本原理、工艺流程、设备、模具、材料及质量控制等方面进行详细阐述。
二、冲压工艺的基本原理1. 塑性变形：冲压工艺主要是利用金属的塑性变形原理，将金属材料在压力作用下产生塑性变形，从而实现零件的形状和尺寸变化。
2. 塑性极限：在一定的温度、应力和应变条件下，金属材料能够承受的最大变形量称为塑性极限。
在冲压过程中，金属材料的塑性极限是决定冲压变形程度的关键因素。
3. 塑性变形规律：金属材料的塑性变形规律主要包括应变硬化、应变软化、屈服现象等。
在冲压过程中，合理地利用这些规律，可以提高冲压生产效率和产品质量。
三、冲压工艺流程1. 下料：将金属材料按照设计图纸要求，切割成所需尺寸的板材、带材或型材。
2. 调整：将下料后的金属材料进行校准，确保尺寸精度。
3. 冲压：将调整后的金属材料在压力机上进行冲压，使其产生塑性变形，达到所需形状和尺寸。
4. 翻边：在冲压过程中，对部分零件进行翻边处理，以增加零件的强度和刚度。
5. 成品检验：对冲压后的零件进行质量检验，确保其符合设计要求。
6. 后处理：对冲压后的零件进行表面处理、热处理等，以提高其性能。
四、冲压设备1. 冲压设备按工作原理可分为机械压力机、液压压力机、曲柄压力机等。
2. 冲压设备按结构形式可分为开式压力机、闭式压力机、折弯机、剪板机等。
3. 冲压设备按自动化程度可分为手动、半自动、全自动等。
五、冲压模具1. 冲压模具是冲压工艺中的关键工具，主要包括冲模、凹模、导向装置等。
2. 冲压模具的设计应遵循以下原则：结构合理、制造方便、使用可靠、寿命长、成本低。
3. 冲压模具的材料主要有碳素钢、合金钢、高速钢等。
六、冲压材料1. 冲压材料主要有低碳钢、低合金钢、不锈钢、铝及铝合金、铜及铜合金等。
冲压工艺学
因此，在近代机器制造业中，冲压工艺被得到广泛
应用。很多机器中，冲压件占有相当大的比重，例如 在汽车工业中比重占50～75％，在电机制造业中比 重占60～80％，在电子工业中比重占70～80％，在 金属制品工业中占95％。
板料冲压主要的缺点如下： 1、模具制造周期长，费用高。因此，在小批量生产 中受到一定的限制。 2、冲压适于批量生产，且大部分是手工操作，这样 如果不重视安全生产和缺乏必要的防护装置，就易发 生事故。因此，提高冲压操作的机械化和自动化，减 轻工人劳动强度，确保安全生产，是一个很重要的问 题。
接触处形成很小的圆角。
②塑性变形阶段：当凸模继续下压，板料应力超过了
屈服极限，部分金属被挤入凹模洞口，产生塑性剪切
变形，形成光亮的剪切断面。
③剪裂阶段：凸模继续下压，凸凹模刃口处出现微小
裂纹不断向材料内部扩展，若凸模间隙合理时，上，
下裂纹重合，板料被拉断分离。
零件
零件
零件
凹模
板料 凹模
板料 凹模
板料
冲压工艺学
2017年 农机自动
冲压工 理论培训
第一章：冲压工艺基础
前言：冲压：是利用冲模在压力机上对板 料施加压力使其变形或分离，从而获得 具有一定形状、尺寸的零件的一种压力 加工方法。
冲压主要用于加工板料制件，所以有 时也叫板料冲压。常温下进行的板料冲 压叫泠冲压，我公司的农机零件，大多 数为冷冲压，在本次培训中的内容，仅 限于冷冲压。
二、冲裁间隙：凹模与凸模之间的尺寸差。
间隙的影响：冲裁间隙的大小对冲裁件断面质量和尺寸精度、 冲裁力、卸料力以及模具寿命均有较大的影响。所以对冲裁 工序来说，冲裁间隙是一个极为重要的工艺参数。
间隙合理：上、下面出现的裂纹相互重合，所得断面光洁、 略带斜度，见图a。间隙过小：上、下两裂纹相互不重合，隔 着一定的距离，互相平行，最后形成毛刺和层片，并产生两 个光亮带，见图b。间隙过大：，会使薄料拉入间隙中，形成 拉长的毛刺，对于厚料，则形成很大的塌角，见图c。
冲压工艺介绍 ppt课件
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
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绪论内容简介：本章讲述冲压及模具的概念；冲压的特点、发展及应用，冲压工序的分类及基本冲压工序。
学习目的与要求：1、掌握冲压及模具的概念；2、了解冲压冲压的特点、发展及应用；3、掌握冲压工序的分类，认识基本冲压工序。
重点：冲压及模具的概念、冲压的特点、发展及应用，冲压工序的分类。
难点：冲压基本工序。
1.1 冲压的概念1.1.1 冲压冲压：在室温下，利用安装在压力机上的模具对被冲材料施加一定的压力，使之产生分离和塑性变形，从而获得所需要形状和尺寸的零件（也称制件）的一种加工方法。
因为通常使用的材料为板料，故也常称为板料冲压。
冲压成形产品示例一——日常用品：易拉罐、餐盘、垫圈等。
冲压成形产品示例二——兵器产品：子弹壳等。
冲压成形产品示例三——高科技产品：汽车覆盖件、飞机蒙皮等。
1.1.2 冲模冲压模具：将材料加工成所需冲压件的一种工艺装备，称为冲压模具（俗称冲模）1.1.2 冲压生产的三要素：冲压生产的三要素：合理的冲压工艺、先进的模具、高效的冲压设备1.2 冲压加工特点与应用1.2.1 冲压加工的特点（1）生产率高、操作简单。
高速冲床每分钟可生产数百件、上千件。
（2）一般无需进行切削加工，节约原料、节省能源。
（3）冲压件的尺寸公差由冲模来保证，产品尺寸稳定、互换性好。
“一模一样”（4）冲压产品壁薄、量轻、刚度好，可以加工形状复杂的小到钟表、大到汽车纵梁、覆盖件等。
局限性：由于冲模制造是单件小批量生产，精度高，是技术密集型产品，制造成本高。
因此，冲压生产只适应大批量生产。
1.2.2 冷冲压的应用由于冷冲压在技术上和经济上的特别之处，因而在现代工业生产中占有重要的地位。
在汽车、拖拉机、电器、电子、仪表、国防、航空航天以及日用品中随处可见到冷冲压产品。
如不锈钢饭盒，搪瓷盆，高压锅，汽车覆盖件，冰箱门板，电子电器上的金属零件，枪炮弹壳等等。
据不完全统计，冲压件在汽车、拖拉机行业中约占60%，在电子工业中约占85%，而在日用五金产品中占到约90%。
如一辆新型轿车投产需配套2000副以上各类专用模具；一台冰箱投产需配套350副以上各类专用模具；一台洗衣机投产需配套200副以各类专用模具。
可以这么说，一个国家模具工业发展的水平能反映出这个国家现代化工业化发展的程度。
对于一个地区来说也是如此。
目前世界各主要工业国，其锻压机床的产量和拥有量都已超过机床总数的50%以上，美国、日本等国的模具产值也已超过机床工业的产值，在我国，近年来锻压机床的增长速度已超过了金属切削机床的增长速度，板带材的需求也逐年增长，据专家预测，今后各种机器零件中粗加工的75%，精加工有50%以上要采用压力加工，其中冷冲压占有相当的比例。
1.3 冲压技术的现状与发展趋势1.3.1 我国冲压技术的历史与现状据考古发现，早在2000多年前，我国已有冲压模具被用于制造铜器，证明我国古代冲压成型和冲压模具方面的成就已处于世界领先。
但是，由于众所周知的原因，近代工业水平一直处于落后状态。
1949年新中国成立后，在前苏联的帮助下，我国的近代工业才开始起步。
1953年，长春第一汽车制造厂首次建立了冲模车间，于1958年开始制造汽车覆盖件模具，60年代开始生产精冲模具。
在国家产业政策的正确引导下（退税），经过多年努力，现在我国冲压模具的设计与制造能力已达到较高水平，已形成了300多亿元各类冲压模具的生产能力。
大型冲压模具已能生产单套重量达50多吨的模具；为中档轿车配套的覆盖件模具内也能生产了；精度达到1~2μm，寿命2亿次左右的多工位级进模国内已有多家企业能够生产；表面粗糙度达到Ra≤1.5μm的精冲模，大尺寸（φ≥300mm）精冲模及中厚板精冲模国内也已达到相当高的水平。
但是，与发达国家相比，我国模具设计、制造能力仍有较大差距。
差距主要表现在：①在高档轿车和大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模的模具结构与生产周期方面存在一定差距。
②在标志冲模技术先进水平的多工位级进模的制造精度、使用寿命、模具结构和功能上存在一定差距。
1.3.2 冲压技术的发展趋势（1）冲压工艺方面为了提高生产率和产品质量，降低成本和扩大冲压工艺的应用范围，研究和推广各种冲压新工艺是冲压技术发展的重要趋势。
目前，国内外涌现并迅速用于生产的冲压先进工艺有：精密冲压、柔性模（软模）成形、超塑性成形、无模多点成形、爆炸和电磁等高能成形、高效精密冲压技术以及冷挤压技术等。
（2）冲模设计与制造方面在冲模设计与制造上，有两种趋向应给予足够的重视。
①模具结构与精度正朝着两个方向发展一方面为了适用高速、自动、精密、安全等大批量自动化生产的需要，冲模正向高效、精密、长寿命、多工位、多功能方向发展。
另一方面，为适用市场上产品更新换代迅速的要求、各种快速成形方法和简易经济冲模的设计与制造也得到迅速发展。
②模具设计与制造的现代化计算机技术、信息技术等先进技术在模具技术中得到广泛的应用，使得模具设计与制造水平发生了深刻的革命性的变化。
目前，最为突出的是模具CAD/CAE/CAM。
在这个方面，国际上已有许多应用成熟的计算机软件。
我国不但能消化、应用国外的软件，不少单位还自行开发了模具CAD/CAE/CAM软件，如CAXA。
模具的加工方法迅速现代化。
各种加工中心、高速铣削、精密磨削、电火花铣削加工、慢走丝线切割、现代检测技术等已全面走向数控（NC）或计算机数控化（CNC）。
在模具材料及热处理、模具表面处理等方面，国内外都进行了不少研制工作，并取得了很好的实际效果。
冲模材料的发展方向是研制高强韧性冷作模具钢，如65Nb、LD1、LM1、LM2等就是我国研制的性能优良的冲模材料。
模具的标准化和专业化生产，已得到模具行业的广泛重视。
模具标准化是组织模具专业化生产的前提，模具专业化生产是提高模具质量、缩短模具制造周期、降低成本的关键（先进国家模具标准化已达到70~80%）。
（3）冲压设备及冲压自动化方面性能良好的冲压设备是提高冲压生产技术水平的基本条件。
高效率、高精度、长寿命的冲模需要高精度、高自动化的冲压设备与之相匹配；为了满足新产品小批量生产的需要，冲压设备朝多功能、数控方向发展；为了提高生产效率和安全生产，应用各种自动化装置、机械手乃至机器人的冲压自动生产线和高速压力机纷纷投入使用。
（4）冲压基本原理的研究冲压工艺、冲模设计与制造方面的发展，均与冲压变形基本原理的研究进展密不可分。
例如，板料冲压工艺性能的研究，冲压成形过程应力应变分析和计算机模拟，板料变形规律的研究，从坯料变形规律出发进行坯料与冲模之间相互作用的研究，在冲压变形条件下的摩擦、润滑机理方面的研究等，这都为逐步建立起紧密结合生产实际的先进冲压工艺及模具设计方法打下了基础。
1.4 冲压工序分类冷冲压加工的零件，由于其形状、尺寸、精度要求、生产批量、原材料性能等各不相同，因此生产中所采用的冷冲压工艺方法也是多种多样，概括起来分为两大类，即分离工序和成形工序。
分离工序的目的，是在冲压过程中使冲压件与板料沿一定的轮廓线相互分离，同时，冲压件分离断面的质量，也要满足一定的要求。
成形工序的目的，是使冲压毛坯在不破坏的条件下发生塑性变形，成为所要求的成品形状，同时也达到尺寸精度方面的要求。
在实际生产中，当生产批量大时，往往采用组合工序，即把两个以上的单独工序组成一道工序，构成复合、级进、复合-级进的组合工序。
为了进一步提高劳动生产率，充分发挥冲压的优点，还可以利用冲压方法进行产品的某些装配工作。
如，微型电机定、转子铁芯的冲压与叠装。
常见的冷冲压基本工序见表1-1。
1.5 本课程的学习要求与学习方法1.5.1 学习要求：（1）掌握冲压成形的基本原理；（2）掌握冲压工艺过程设计和冲模设计的基本方法；（3）具有设计中等复杂程度冲压件的工艺过程和冲模的能力。
（4）能运用已学知识，分析和创造性地解决生产中常见的产品质量、工艺及模具方面的技术问题；（5）能合理选择冲压设备和设计自动送料和自动出件装置（6）了解冲压新工艺，新模具及其发展动向。
1.5.2 学习方法：由于冲压工艺及模具设计是一门实践性和使用性很强的学科，而且又是以金属材料及热处理、金属塑性成型原理等工程技术基础学科为基础，与冲压设备、模具制造工艺学密切相关，因此在学习时注意理论联系实际，认真参加实验、实习、设计等重压教学环境，注意综合运用基础学科和相关学科的基本知识。
第2章冷冲压变形基础知识内容简介：本章讲述冲压变形的基础知识。
涉及塑性变形、塑性、变形抗力、主应力状态、主应变状态等概念；冲压成形基本原理和规律；冲压成形性能及常见冲压材料及其在图纸上的表示等。
学习目的与要求：1、掌握塑性变形、塑性、变形抗力、主应力状态、主应变状态等概念；2、掌握屈服准则、塑性变形时应力应变关系、体积不变条件、硬化规律、卸载弹性恢复规律和反载软化现象、最小阻力定律等冲压成形基本规律；3、了解冲压成形性能指标，认识常见冲压材料；重点：塑性变形、塑性、变形抗力、主应力状态、主应变状态等概念、冲压成形基本规律及应用、冲压成形性能指标、常见冲压材料及其在图纸上的表示；难点：冲压成形基本规律、冲压成形性能。
冷冲压成形是金属塑性加工的主要方法之一，冷冲压成形的理论是建立在金属塑性变形理论的基础之上。
因此，要掌握冷冲压成形的加工技术，就必须对金属的塑性变形性质、规律及材料的冲压成形性能等有充分的认识。
2.1 塑性变形理论基础2.1.1 影响金属塑性和变形抗力的因素1、塑性变形、塑性与变形抗力的概念塑性变形：物体在外力作用下会产生变形，若外力去除以后，物体并不能完全恢复自己的原有形状和尺寸；塑性：物体具有塑性变形的能力称为塑性，塑性的好坏用塑性指标来评定。
塑性指标是以材料开始破坏时的变形量表示，它可借助于各种试验方法测定。
变形抗力：在一定的变形条件（加载状况、变形温度及速度）下，引起物体塑性变形的单位变形力。
变形抗力反映了物体在外力作用下抵抗塑性变形的能力。
塑性和变形抗力是两个不同的概念。
通常说某种材料的塑性好坏是指受力后临近破坏时的变形程度的大小，而变形抗力是从力的角度反映塑性变形的难易程度。
如奥氏体不锈钢允许的塑性变形程度大，说明它的塑性好，但其变形抗力也大，说明它需要较大的外力才能产生塑性变形。
2、塑性变形对金属组织和性能的影响金属受外力作用产生塑性变形后，不仅形状和尺寸发生变化，而且其内部组织和性能也将发生变化，这些变化可以归纳为以下四个方面：(1) 形成了纤维组织(2) 形成了亚组织(3) 产生了内应力(4) 产生了加工硬化3、影响金属塑性及变形抗力的因素金属的塑性不是固定不变的，影响因素很多，主要有以下几个方面：(1) 金属的成分和组织结构一般来说，组成金属的元素越少(如纯金属和固熔体)、晶粒愈细小、组织分布愈均匀，则金属的塑性愈好。