板料冲压
基于dynaform的板料冲压分析实验
学院：材料工程学院
班级：0531082
学号：053108227
姓名：马玉林
指导老师：苏钰
凹模尺寸如上图所示
椭圆长轴为35mm，短轴为25mm，拉伸长度为25mm 上半部分直径为D=45mm
凹模厚度为2mm
板料尺寸如上图所示
直径D=45mm，厚度t=2mm
导入凹模和板料
零件单元的网格划分，建立最大的网格尺寸为5mm
定义板料的材料，上图为材料的应力应变曲线
定义凹模零件die
定义凸模零件punch
定义压边圈零件BINDER
工模具初始定位设置
工模具拉深行程设置
经过工模具运动规律的动画模拟演示后提交任务
任务提交后计算机正在计算
处于危险状态，将要被拉破，绿色和蓝色相比较而言更安全一些
这是拉深没有完全完成时的状态
板料冲压件螺纹底孔冲压成形技术
板料冲压件螺纹底孔冲压成形技术 摘要：在板料冲压件上，按其料厚不同分别采用精冲小孔、变薄翻边、冷冲挤等工艺方法，成形螺纹底孔。本文论述了上述螺纹冲压成形工艺、冲模结构及其设计与制造技术。 主题词：冲件螺纹底孔冲小孔变薄翻边冷冲挤成形技术 螺纹联接结构，尤其紧螺纹联接结构，是各种机电与家电产品中零部件最主要的联接结构型式。薄板冲压件进行紧螺纹联接，需要有大于料厚的联接螺纹长度，以确保其联接可靠性，增强其负载能力，才能达到使薄板冲件联接牢靠、重量小的目的，从而使其成为结实、轻巧、紧凑的理想结构零件。 在仪器仪表、电子电器、各类家电、家用器具、玩具等产品的板料冲压件上，经常采用M2-M10的小螺纹紧联接结构。为提高效率并满足大量生产的需求，采用精冲小孔、变薄翻边、冷冲挤等工艺方法，冲压成形这些小螺纹底孔，不仅能以冲压制孔取代钻孔而大幅度提高生产效率，同时能获得尺寸精确、一致性好的底孔，并可使螺纹联接有足够的长度，从而确保其联接可靠性及设计要求的承载能力。所以，用冲压成形技术加工小螺纹底孔，具有优质高产的效果，也是一种成熟而值得推广的工艺技术。 1 螺纹底孔的计算 合适螺纹底孔的大小，不仅取决于螺纹直径，而且与其螺距有着密切的关系，通常可按下式计算： 当t L≤1时，取：d Z=d-t L
当t L>1时，取：d Z=d-～t L (2) 式中 t L-螺距，mm d z-螺纹底孔直径，mm d-螺纹直径，mm 表1 螺纹底孔直径的合理值(mm) 螺纹直径d 螺 距 t L 底 孔 直 径d z M1 M2 M3 M4 M5 M6 M8 M10 M12 1 5
M14 M16 M18 M20 M22 M24 M27 M302 2 3 3 2 冲制螺纹底孔的基本工艺方法 用冷冲压冲制板料冲压件上螺纹底孔的主要工艺方法有如下几种： (1)厚料冲小孔与精冲孔 当冲件厚t可以满足螺纹联接所需长度时，可用冲压制孔工艺解决。通常在这种情况下，多为厚料冲小孔，即冲制螺纹底孔的直径dz≤t或稍大于t，见表2。螺纹联接的最小有效长度取决于螺纹直径、螺距并与联接件的材料种类密切相关。
冲压常用材料表冲压件常用材料介绍解析
冲压常用材料表、冲压件常用材料介绍内容来源网络，由深圳机械展收集整理！ 更多冲床及冲压自动化生产线技术，就在深圳机械展！ 冲压工艺对材料的要求 1.首先要满足冲压件的使用要求：强度、刚度、导电性、导热性、重要性、耐腐蚀等。 2.满足冲压工艺条件应具有良好的塑性和表面质量、板料的厚度。 冲压板料的准备 一般情况的毛毡都是较大的板料的带料，由剪板机按冲压工艺和工序情况进行剪切、剪成适合的形状、其中剪切的本要考虑的料的纤维方向。 常用冲压材料介绍 常用的冲压材料通常有：各种钢板、不锈钢板、铝板、铜板以及其他非金属板材类 其中钢板（包括带钢）的分类： 1、按厚度分类：（1）薄板（2）中板（3）厚板（4）特厚板 2、按生产方法分类：（1）热轧钢板（2）冷轧钢板 3、按表面特征分类:（1）镀锌板（热镀锌板、电镀锌板）（2）镀锡板（3）复合钢板（4）彩色涂层钢板 4、按用途分类:（1）桥梁钢板（2）锅炉钢板（3）造船钢板（4）装甲钢板（5）汽车钢板（6）屋面钢板（7）结构钢板（8）电工钢板（硅钢片）（9）弹簧钢板（10）其他 我们通常所说的冲压钢板板材，多是指薄钢板（带）；而所谓的薄钢板，是指板材厚度小于4mm的钢板，它分为热轧板和冷轧板。 热轧，是以板坯（主要为连铸坯）为原料，经加热后由粗轧机组及精轧机组制成带钢。从精轧最后一架轧机出来的热钢带通过层流冷却至设定温度，由卷取机卷成钢带卷。冷却后的钢带卷，根据用户的不同需求，经过不同的精整作业线（平整、矫直、横切或纵切、检验、称
重、包装及标志等）加工而成为钢板、平整卷及纵切钢带产品。简单来说，一块钢坯在加热后（就是电视里那种烧的红红的发烫的钢块）精过几道轧制，再切边，矫正成为钢板，这种叫热轧。 冷轧：用热轧钢卷为原料，经酸洗去除氧化皮后进行冷连轧，其成品为轧硬卷，由于连续冷变形引起的冷作硬化使轧硬卷的强度、硬度上升、韧塑指标下降，因此冲压性能将恶化，只能用于简单变形的零件。轧硬卷可作为热镀锌厂的原料，因为热镀锌机组均设置有退火线。轧硬卷重一般在6~13.5吨，钢卷在常温下，对热轧酸洗卷进行连续轧制。硬轧板由于没有经过退火处理，其硬度很高（HRB大于90），机械加工性能极差，只能进行简单的有方向性的小于90度的折弯加工（垂直于卷取方向）。 简单来说，冷轧板，就是在热轧板卷的基础上加工轧制出来的。一般来讲是热轧---酸 洗---冷轧这样的加工过程。 由于冷轧板是在常温状态下由热轧板加工而成，虽然在加工过程因为轧制也会使钢板升温，尽管如此，人们还是称由这种生产工艺生产出来的钢板叫冷轧板。由于热轧板经过连续冷变型而成的冷轧板，在机械性能比较差，硬度太高。必须经过退火才能恢复其机械性能，所以我们通常所使用的冷轧板都是有经过退火处理的，因此硬度相对热轧板要低一些，而韧性比热轧板要好一些，表面质量也好得多！没有经过退火的叫轧硬卷，轧硬卷一般是用来做 无需折弯，拉伸的产品。 一、冷轧板 1〉、冷轧普通薄钢板 冷轧薄钢板是普通碳素结构钢冷轧板的简称，俗称冷板。它是由普通碳素结构钢热轧钢带，经过进一步冷轧制成厚度小于4mm的钢板。由于在常温下轧制，不产生氧化铁皮，因此，冷板表面质量好，尺寸精度高，再加之退火处理，其机械性能和工艺性能都优于热轧薄钢板，在许多领域里，特别是家电制造领域，已逐渐用它取代热轧薄钢板。 适用牌号：Q195、Q215、Q235、Q275； 符号：Q—普通碳素结构钢屈服点（极限）的代号，它是“屈”的第一个汉语拼音字母的大小写；195、215、235、255、275—分别表示它们屈服点（极限）的数值，单位：兆帕MPa（N/mm2）；由于Q235钢的强度、塑性、韧性和焊接性等综合机械性能在普通碳素结构钢中 属最了，能较好地满足一般的使用要求，所以应用范围十分广泛。
板料冲压工艺
板料冲压工艺 板料冲压是指用冲模使板料经分离或成形得到制件的工艺方法，它通常是在室温下进行，所以又称为冷冲压，简称冲压。 1、板料冲压的特点及应用 冲压用原材料必须具有足够的塑性，广泛应用的金属材料有低碳钢、高塑性合金钢、铝、铜及其合金等；非金属材料有石棉板、硬橡皮、绝缘纸、纤维板等。他广泛应用于汽车、拖拉机、航空、电器、仪表、国防等工业部门。 板料冲压具有以下特点： （1）冲压件的尺寸精度高，表面质量好，互换性好，一般不需切削加工即可直接使用，且质量稳定。 （2）可压制形状复杂的零件，且材料的利用率高、产品的重量轻、强度和刚度较高。 （3）冲压生产生产率高，操作简单，其工艺过程易于实现机械化和自动化，成本低。 （4）冲压用模具结构复杂，精度要求高，制造费用高。冲压只有在大批量生产时，才能显示其优越性。 （5）冲压件的质量为一克至几十千克，尺寸为一毫米至几米。 2、冲压设备 （1）剪床 剪床的用途是把板料切成一定宽度的条料，以供下一步冲压工序之用。 （2）冲床 冲床将完成除剪切以外的其他冲压工作。 右图为单柱式冲床的外形及其传动简图。电动机5带动飞轮4转动，当踩下踏板6时，离合器3使飞轮与曲轴2连接，因而曲轴随飞轮一起转动，通过连杆8带动滑块7作上下运动，从而进行冲压工作。当松开踏板时，离合器脱开，曲轴不随飞轮转动，同时制动闸1使曲轴停止转动，并使滑块7停在上面位置
3、冲压模具 （1）简单冲模 简单冲模在冲床一次行程中只完成一道工序，见右图。凸模1用压板6固定在上模板3上，通过模柄5与冲床滑块连接。凹模2用压板7固定在下模板4上。操作时，条料沿两导料板9之间送进，碰到挡料销10停止。冲下部分落入凹模孔。 此时，条料夹住凸模一起返回，被卸料板8推下。重复上述动作，完成连续冲压。导柱12和导套11组成的导向机构可保证凸模、凹模的合模准确性。 简单冲模结构简单，容易制造，价格低廉，维修方便，生产率低，适用于小批量生产。（2）连续冲模 连续冲模在冲床一次行程中，按着一定顺序，在模具的不同位置上，同时完成数道冲压工序，见右图。操作时，条料7向前送进，送进距离由挡料销控制。定位销2对准预先冲出的定位孔，上模向下运动时，冲孔凸模4进行冲孔，落料凸模1同时进行落料工序。条料夹住模具返程时，被卸料板6推下，如此循环进行操作，完成连续冲压工序。图中9是废料、8是成品、5是冲孔凹模、3是落料凹模。 连续冲模生产效率高，易于实现自动化，但定位精度要求高、结构复杂、制造成本高。主要用于大批量生产精度要求不高的中、小型零件。 （3）复合冲模 复合冲模在冲床一次行程中，在模具的同一位置上，完成两道以上冲压工序。此种模具具有生产率高，零件加工精度高，平正性好等优点，但结构复杂，成本高，主要适合批量大、精度高的冲压件的生产。 4、板料冲压的基本工序 （1）分离工序 分离工序是使坯料的一部分相对另一部分相互分离的工序，如剪切、落料、冲孔等。 1）剪切 剪切是使坯料按不封闭轮廓分离的工序，见右图。其任务是将板料切成具有有一定宽度的坯料，主要用于为下一步工序备料。 2）落料和冲孔
冲压工艺流程冲压件加工工艺过程
冲压工艺流程_冲压件加工工艺过程 内容来源网络，由深圳机械展收集整理！ 更多冲压加工展示，就在深圳机械展！ 冲压件加工流程： 1.根据材质、产品结构等确定变形补偿量。 2.根据补偿量设计模具冲压出成品或半成品。 3.加工半成品至成品。 4.不良现象包括裂纹、起皱、拉伤、厚度不均、不成型等。 攻牙及螺纹加工： 1.内螺纹先钻底孔直径及深度（底孔尺寸根据螺纹规格确定尺寸）；外螺纹先加工外圆至螺纹大径尺寸（根据螺纹规格确定尺寸）。 2.加工螺纹：内螺纹用相应等级的丝锥攻丝；外螺纹用螺纹刀车削或板牙套丝即可。 3.不良现象包括丝乱扣、尺寸不统一、螺纹规检验不合格等。 附：材料主要根据使用要求选用铜、铝、低碳钢等变形抗力低、塑性好、延展性好的金属或非金属。 冲压件是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件（冲压件）的成形加工方法。冲压和锻造同属塑性加工（或称压力加工），合称锻压。冲压的坯料主要是热轧和冷轧的钢板和钢带。 冲压件主要是将金属或非金属板料，借助压力机的压力，通过冲压模具冲压加工成形的，它主要有以下特点： ⑴ 冲压件是在材料消耗不大的前提下，经冲压制造出来的，其零件重量轻、刚度好，并且板料经过塑性变形后，金属内部的组织结构得到改善，使冲压件强度有所提高。 ⑵冲压件具有较高的尺寸精度，同模件尺寸均匀一致，有较好的互换性。不需要进一步机械加工即可满足一般的装配和使用要求。 ⑶冲压件在冲压过程中，由于材料的表面不受破坏，故有较好的表面质量，外观光滑美观，这为表面喷漆、电镀、磷化及其他表面处理提供了方便条件。 冲压件是借助于常规或专用冲压设备的动力，使板料在模具里直接受到变形力并进行变形，从而获得一定形状,尺寸和性能的产品零件的生产技术。板料，模具和设备是冲压加工的三要素。冲压加工是一种金属冷变形加工方法。所以，被称之为冷冲压或板料冲压，简称冲压。它是金属塑性加工（或压力加工）的主要方法之一，也隶属于材料成型工程技术。 环球的钢材中，有50～60%是板材制成的，此中大部分是经过冲压榨成的成品。汽车的车身、散热器片，汽锅的汽包、容器的壳体、电机、电器的铁芯硅钢片等但凡冲压加工的。仪器仪表、家用电器、办公呆板、保管器皿等产品中，也有大量冲压件。冲压是高效的临蓐举措，采取复合模，异常是多工位级进模，可在一台压力机上完成多道冲压技术操作，完成材料的自动生成。生成速度快，休息时间长，临蓐成本低，集体每分钟可临蓐数百件，受到许多加工厂的喜爱。 冲压件与铸件、锻件斗劲，存在薄、匀、轻、强的特性。冲压可制出此熟手径难于制造的带有增强筋、肋、
冲压成形工艺
冲压成形工艺 集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-
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。
汽车厚板料零件冲压成形分析及回弹计算
汽车厚板料零件冲压成形分析及回弹计算 作者：中国第一汽车集团富壮王广盛 摘要：汽车上板厚大于5mm 的厚板料零件的冲压成形CAE技术在材料、工艺、计算和评估等方面都与薄板料零件有所不同，基于MSC.Marc 软件并结合作者在厚板料零件冲压成形CAE 分析方面的实际工作，对计算模型建立时需注意的问题如单元选择、单元划分、屈服准则、硬化曲线、工况设定和回弹计算等进行了详细说明，并对厚板料零件上的伸长类翻边结构的成形极限问题进行了探讨。 关键词：厚板料；冲压成形；成形极限；CAE 引言 随着我国汽车板料零件设计、制造水平的不断提高，薄板料零件冲压成形CAE 技术的应用已日趋成熟，相关产品的设计和制造部门针对不同软件及计算方法建立起了对应的材料、工艺、计算和评估方面的标准和规范。这些标准和规范经过实践的检验和修正，目前在产品设计和生产制造环节中得到了广泛应用。 与薄板料零件不同，对于板厚大于5mm 的厚板料零件，例如商用车车架横梁、纵梁和加强板类零件，其在冲压成形、失效判定和回弹计算方面还没有一个明确的计算方法和分析思路，应用也远不如薄板料零件冲压成形CAE 技术广泛和成熟，这是与厚板料零件冲压成形的特点及其CAE 技术有关的。 目前国内针对这方面的研究相对少，这部分工作也有进一步研究和完善的必要，为此作者将近年关于厚板料零件冲压成形CAE 技术方面的工作进行了总结，并对其中一些具体问题进行了深入探讨。当然由于个人能力有限并且所面对问题又是行业内公认的“顽疾”，因此所做的工作远没有达到解决精确回弹计算的程度。 本文所讨论的相关内容都是基于MSC.Marc 平台的，选择MSC.Marc 软件除了非线性计算功能方面的考量外，更主要的是作者有十年以上该软件的使用经验，对于成形和回弹计算模型的精度和效率的控制有一定把握。 1 厚板料零件冲压成形及其CAE 技术的特点
板料冲压
板料冲压 一、板料冲压的特点及应用范围。 冲压加工技术应用范围十分广泛，在国民经济各工业部门中，几乎都有冲压加工或冲压产品的生产。如汽车、飞机、拖拉机、电机、电器、仪表、铁道、电信、化工以及轻工日用产品中均占 有相当大的比重。 冲压生产主要是利用冲压设备和模具实现对金属材料（板材）的加工过程。所以冲压加工具有如下特点： （1）生产率高、操作简单、容易实现机械化和自动化，特别适合于成批大量生产； （2）冲压零件表面光洁，尺寸精度稳定，互换性好，成本低廉； （3）在材料消耗不多的情况下，可以获得强度高、刚度大、而重量小的零件；（4）可得到其他加工方法难以加工或无法加工的复杂形状零件。 由于冲压加工具有节材、节能和生产率高等突出特点，决定了冲压产品成本低廉，效益较好，因而冲压生产在制造行业中占有重要地位。 随着科学技术的进步和工业生产的迅速发展，模具已成为当代工业生产的重要手段，冲压生产和模具工业得到了世界各国的高度重视。
二、冲压的基本工序及各工序的特点。
冲压件制品的结构工艺性设计 冲压件的设计不仅应保证具有良好的使用性能，而且也应具有良好的工艺性能，以减少材料的消耗、延长模具寿命、提高生产率、降低成本及保证冲压件质量等。 影响冲压件工艺性的主要因素有：冲压件的形状、尺寸、精度及材料等。一、冲压件的形状尺寸 1．落料件和冲孔件的要求 （1）料件的外形和冲孔件的孔形应力求简单、对称。尽可能采用圆形或矩形等规则形状，应避免长槽或细长悬臂结构。否则使模具制造困难，降低模具寿。同时应使冲裁件再在排样时将废料降低到最小程度。 （2）冲裁件的结构尺寸（如孔径、孔距等）必须考虑材料的厚度。 （3）冲裁件上直线与直线、曲线与直线的交接处，均应用圆角弧连接。以避免交角处应力集中而产生裂纹。 2．对弯曲件的要求 (1）弯曲件形状应尽量对称，弯曲半径不能小于材料允许的最小弯曲半径.（2）曲边过短不易成形，故应使弯曲边的平直部分H >2δ。如果要求H很短，则需先留出适当的余量以增大H，弯好后再切去所增加的金属。 3）弯曲带孔件时，为避免孔的变形，孔的位置应如图所示，图中L应大于（1.5～2）δ 3．对拉深件的要求
板料冲压成型模拟
课题：板料冲压成型模拟 姓名：李仁庚 学号：0905010710
板料冲压成型模拟 0905010710 李仁庚（一）摘要 利用有限元分析软件Marc分析板料在冲压成型过程中，板料内部的应力分布，从而辅助确定合理的生产工艺参数,本文阐明了板料冲压成型有限元模拟的一般步骤,预测了可能出现的缺陷。 （二）引言 板材冲压成型是金属成型的一种重要方法,在机械加工业中占有重要地位。在板料冲压成型的过程中,冲压件的成型质量取决于模具的结构和工艺设计,而模具的结构和工艺设计又依赖于有限元数值模拟过程,因此板材冲压成型必须立足于以计算机为基础的数值方法来预测其成型规律。 随着计算机技术的迅速发展，有限元方法不断成熟，采用有限元法对板材成型过程进行计算机模拟和分析的技术也得到广泛应用。本文通过成型过程的数值模拟来分析板料各部分在成型过程中的变形情况，阐明了板料冲压成型有限元模拟的一般步骤,预测了可能出现的缺陷，辅助确定合理的生产工艺参数。（三）原理 板料冲压过程实际上十分复杂，其变化过程与模具与板料的接触与摩擦、模具和压板的运动以及压力机加载过程有关，因此在用有限元分析软件模拟时必须将问题适当的规范和简化，建立合适的力学模型。 由于板料冲压成型过程中，模具的刚性通常远远大于板料的刚性，因此模具
的变形相对板料的变形来说极小，可以忽略不计。在冲压成型过程计算机仿真中应考虑的问题就可归结为如下几个方面：板料在载荷作用下弹塑性变形的描述和内部应力的计算；模具的几何描述和运动形式；压力机加载过程的描述和模拟。 本课题可以抽象为：一定厚度的板料放置在U型刚体模具上，圆形刚体以一定的运动方式加载在板料中间，通过有限元数值模拟，研究板料在冲压过程中形态和内部应力的变化。 模拟基本过程①建立力学模型，划分网格。板料尺寸为0.2×2mm,U型模具宽0.5mm,截面为圆形模具半径为0.2mm,如下图所示。 ②确定定义材料性质：材料泊松比为0.3，杨氏模量为71000MPa，屈服强度为340MPa，抗拉强度为430MPa。③定义接触：板料及模具的摩擦系数均为0.1，圆形模具的运动方式：向下运动0.3mm。④定义边界条件。⑤定义工况。⑥定义工作条件。⑦后处理，分析板料各处应力分布。 （四）关键技术分析
板料冲压成性能及冲压材料
板料冲压成形性能及冲压材料 板料的冲压成形性能 板料对各种冲压成形加工的适应能力称为板料的冲压成形性能。具体地说，就是指能否用简便地工艺方法，高效率地用坯料生产出优质冲压件。冲压成形性能是个综合性的概念，它涉及到的因素很多，其中有两个主要方面：一方面是成形极限，希望尽可能减少成形工序；另一方面是要保证冲压件质量符合设计要求。下面分别讨论。 (一)成形极限 在冲压成形中，材料的最大变形极限称为成形极限。对不同的成形工序，成形极限应采用不同的极限变形系数来表示。例如弯曲工序的最小相对弯曲半径、拉深工序的极限拉深系数等等。这些极限变形系数可以在各种冲压手册中查到，也可通过实验求得。 依据什么来确定极限变形系数呢？这要看影响成形过程正常进行的因素是哪些。冲压成形时外力可以直接作用在毛坯的变形区（例如胀形），也可以通过非变形区，包括已变形区（例如拉深）和待变形区（例如缩口、扩口等），将变形力传给变形区。因此，影响成形过程正常进行的因素，可能发生在变形区，也可能发生在非变形区。归纳起来，大致有下述几种情况： 1.属于变形区的问题 伸长类变形一般是因为拉应力过大，材料过度变薄，局部失稳而产生断裂，如胀形、翻孔、扩口和弯曲外区等的拉裂。压缩类变形一般是因为压应力过大，超过了板材的临界应力，使板材丧失稳定性而产生起皱，如缩口、无压边圈拉深等的起皱。 2.属于非变形区的问题 传力区承载能力不够：非变形区作为传力区时，往往由于变形力超过了该传力区的承载能力而使变形过程无法继续进行。也分为两种情况： 1)拉裂或过度变薄；例如拉深是利用已变形区作为拉力的传力区，若变形力超过已变形区的抗拉能力，就会在该区内发生拉裂或局部严重变薄而使工件报废。 2)失稳或塑性镦粗：例如扩口和缩口工序是利用待变形区作为压力的传力区，若变形力超过了管坯的承载能力，待变形区就会因失稳而压屈，或者发生塑性镦粗变形。 非传力区在内应力作用下破坏：非变形区不是传力区时，由于变形过程中金属流动的不均匀性，也可能产生过大的内应力而使之破坏。根据发生问题的部位不同，可分为： 1)待变形区拉裂或起皱：例如在盒形件的后续拉深工序中，待变形区金属流入变形区的速度不一致，靠直边部分流入速度快，角部金属流入速度慢。在这两部分金属的相互影响下，直边部分容易发生拉裂，角部则容易沿高度方向压屈起皱。 2)已变形区拉裂或起皱：如薄壁件反挤时，若金属从变形区流到已变形区的速度不均匀，则速度快的部位易因受附加压应力而起皱，速度慢的部位易受附加拉应力的作用而开裂。
板料冲压
第三章板料冲压 板料冲压：利用冲模在压力机上使板料分离或变形，从而获得冲压件的加工方法称为板料冲压。板料冲压的坯料厚度一般小于4mm，通常在常温下冲压，故又称为冷冲压，简称冲压。板料厚度超过8～10mm时，才用热冲压。 原材料：具有塑性的金属材料，如低碳钢、奥氏体不锈钢、铜或铝及其合金等，也可以是非金属材料，如胶木、云母、纤维板、皮革等。 板料冲压的特点： （1）冲压生产操作简单，生产率高，易于实现机械化和自动化。 （2）冲压件的尺寸精确，表面光洁，质量稳定，互换性好，一般不再进行机械加工，即可作为零件使用。 （3）金属薄板经过冲压塑性变形获得一定几何形状，并产生冷变形强化，使冲压件具有质量轻、强度高和刚性好的优点。 （4）冲模是冲压生产的主要工艺装备，其结构复杂，精度要求高，制造费用相对较高，故冲压适合在大批量生产条件下采用。 一、冲压设备 主要有剪床和冲床两大类。剪 床是完成剪切工序，为冲压生产准 备原料的主要设备。冲床是进行冲 压加工的主要设备，按其床身结构 不同，有开式和闭式两类冲床。按 其传动方式不同，有机械式冲床与 液压压力机两大类。图8-26所示为 开式机械式冲床的工作原理及传动 示意图。冲床的主要技术参数是以 公称压力来表示的，公称压力（kN） 是以冲床滑块在下止点前工作位置 所能承受的最大工作压力来表示 的。我国常用开式冲床的规格为 63～2000kN，闭式冲床的规格为 1000～5000kN。 二、冲压工序 冲压基本工序可分为落料、冲 孔、切断等分离工序，和拉深、弯曲等变形工序两大类。 （一）分离工序它是使板料的一部分与另一部分分离的加工工序。 （1）切断：使板料按不封闭轮廓线分离的工序叫切断；
Dynaform软件的板料冲压成形操作指引教学文案
D y n a f o r m软件的板料冲压成形操作指引
Dynaform 软件的板料冲压成形操作指引 1 常用仿真术语定义： 冲压成形：用模具和冲压设备使板材产生塑性变形获得形状、尺寸、性能合乎要求的冲压件的加工方法。多在室温下进行。其效率高，精度高，材料利用率也高，可自动化加工。 冲压成形工序与工艺： 剪切：将板材剪切成条料、块料或具有一定形状的毛坯的加工工序称为剪切。分平剪、斜剪和震动剪。 冲裁：借助模具使板材分离的工艺。分为落料和冲孔。 落料--从板料上冲下所需形状尺寸坯料或零件的工序； 冲孔-- 在工件上冲出所需形状孔的工序。 弯曲：在弯曲力矩作用下，使平板毛坯、型材、管材等产生一定曲率和角度，形成一定形状冲压件的方法。 拉深：冲裁得到的平板毛坯成形成开口空心零件的冲压加工方法。 拉伸参数： ? 拉深系数m ：拉深零件的平均直径 d 与拉深前毛坯 D 之比值m, m = d/D ； ? 拉深程度或拉深比：拉深系数 m 的倒数 1/m ； ? 极限拉深系数：毛坯直径 D 确定下，能拉深的零件最小直径 d 与D 之比。 胀形：指将材料不向变形区转移，只在变形区内产生径向和切向拉深变形的冲压成形方法。 翻边：在毛坯的平面或曲面部分的边缘，沿一定曲线翻起竖立直边的成形方法。 板材冲压成形性能评价指标：硬化指数n 、厚度方向系数γ、成形极限图。 成形极限：是指冲压加工过程中所能达到的最大变形程度。 2 Dynaform 仿真分析目的及流程 ETA/DYNAFORM 5.7是由美国工程技术联合公司(ENGINEERING TECHNOLOGY ASSOCIALTES, INC.)开发的一个基于LS-DYNA 的板料成形模拟软件包。作为一款专业的CAE 软件，ETA/DYNAFORM 综合了LS-DYNA 强大的板料成形分析功能以及强大的流线型前后处理功能。它主要应用于板料成形工业中模具的设计和开发，可以帮助模具设计人员显著减少模具开发设计时间和试模周期。基于Dynaform 软件的仿真结果，可以预测板料冲压成形中出现的各种问题，如破裂、起皱、回弹、翘曲、板料流动不均匀等缺陷，分析如何及时发现问题，并提供解决方案。Dynaform 仿真分析分析的步骤和流程如下图： 冲压成形 分离工序 剪切 冲裁 成形工序 弯曲 拉深
冲压件钣金设计规范
一冲压件的分类 冲压件按其主要工序可以分为： 拉延件：毛坯（板料）在拉延工序中，有很大的拉伸、压缩变形； 一般拉延件：她的拉延工序在有压边力的情况下，在单动压床上进行。如梁、加强板等； 大型覆盖件：它的拉延工序主要以双动压床为主； 外覆盖件：它的曲面是外形面的一部分，有外形设计给出数据。结构设计时充实与周边件的联结结构，分块与间隙；如车门外板，前围外板，侧围外板，顶盖等；内覆盖件：其曲面结构是根据功能、强度、刚度要求来设计。如车门里板、后围内板、地板等； 成型件：毛坯在成型工序中，材料有局部的拉延、压缩及弯曲变形，他的主要工序在无压边力情况下，在单动压床上进行。如梁、加强板等； 弯曲件（压弯件）：毛坯在弯曲工序中，材料只有弯曲变形，基本无拉伸、压缩变形。有压弯、卷圆、滚压成型等工序。如支架、铰链等。 二点焊 点焊焊点直径，焊点间的最小距离，板件的最小搭（对）接边尺寸等与板件厚度之间的关系： 注： 1、板料厚度： 1）两层板焊接时，t为厚度小的板厚值； 2）三层板焊接时，厚板夹在中间时，t为薄板厚度值；薄板夹在中间时，t为厚板厚度值；
3）在两层板焊接时，厚薄板厚度之比不能大于3。在三层板焊接时，总厚不大于薄板厚度的4倍。 2、焊接方法的选择： 板料厚度在1.6以下，一般选点焊； 板料厚度在1.6—3.2，可选点焊或熔接焊； 板料厚度在3.2以上，一般选择熔焊； 3、焊点强度为剪切强度，板料的强度极限为30Kg/mm2。 三最小冲孔尺寸： 孔与孔、孔与边缘的最小尺寸： C: 大于或等于3-5t 外凸圆的最大翻边高度： R 10 15 20 25 30 35 40 45 50 b 1.1 1.7 2.2 2.8 3.3 3.9 4.4 5 5.6 R 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 b 6.1 6.7 7.2 7.8 8.3 8.9 9.4 10 10.6 11.1 翻边，拉延，成形时，最小内圆角半径： 落料的最小圆角半径： 翻边孔的最大翻边高度： 其中： K-翻边系数，对于08钢，K=0.74 S-板料厚度 r-内圆角半径。此表计算中取r=S D-翻边直径 d-预制孔直径 H-有预制孔时，在不翻裂的情况下，一次翻边高的最大值 参考数值表：
板料冲压
本课课题：板料冲压 教学目的和要求：1.熟悉板料冲压的特点及其应用。 重点与难点：变形工序 教学方法：讲授法。 课型：理论课和录像观摩。 教学过程 复习旧课：锻件的结构工艺性。 第三章板料冲压 板料冲压是利用冲模使板料产生分离或变形的加工方法。 特点： （1）可以冲出形状复杂的零件，且废料较少。 （2）产品具有较高的精度和较低的表面粗糙度，冲压件的互换性较好。 （3）能获得重量轻、材料消耗少、强度和刚度都较高的零件。 （4）冲压操作简单，工艺过程便于机械化。 板料冲压的基本工序：板料冲压的基本工序可分为分离工序和变形工序两大类。 分离工序：坯料在外力作用下，使其一部分与另一部分互相分离的工序为分离工序。 1）剪切:剪切是使板料按不封闭轮廓分离的备料工序，其任务是将板料切成具有一 定宽度的坯料剪切工序所用的设备是剪床。 2）落料与冲孔:冲孔与落料统称为冲裁。冲裁是使坯料按封闭轮廓分离的工序。 （1）冲孔：被分离的部分为废料，而周边是成品。 （2）落料：被分离的部分为成品，而周边是废料。 3）冲裁的分离过程：普通冲裁时由于间隙比较大，冲裁分离过程不是纯剪切状态，所以整个变形过程有以下三个阶段组成，其最后阶段因撕裂而分离。 （1）弹性变形阶段:凸模压缩板料，使之产生局部弹性拉伸和弯曲变形，最 终在工件上呈现出圆角带。
（2）塑性变形阶段：塑性变形阶段当板料变形区应力满足屈服条件时，便形成塑性变形，材料挤入凹模，并引起冷变形强化。在工件剪断面上表现为光亮带此阶段终了时，在应力集中的刃口附近出现微裂纹，这时冲裁力最大。 （3）断裂分离阶段：断裂分离阶段随着凸、凹模刃口的继续压入，上下裂纹延伸，以至相遇重合，板料被分离。这一过程在工件剪断面上产生一粗糙的断裂带。