冲压成型 .ppt
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材料锻造冲压及特种成形工艺技术(PPT)
在二十世纪初，冲模结构由单工序模向复合模开展，并 有了少量的具有三～五个工位的级进模，模块由整块向拼 块开展，这个时期的电机硅钢片的生产大多采用复合模工 艺，外圆和多槽结构在一副模具中一次冲压完成(wán 。 chéng)
今天，我们不仅可以利用多工位的精密级进模冲 压出高精度、形状复杂的电机硅钢片，而且可以在级 进模中同时完成硅钢片的铆，这样，我们送进模具的 是硅钢片条料，从模具出来的是电机铁芯。
局部应用 实例 (yìngyòng)
材料(cáiliào)锻造、冲压和特种成形工艺技术
第一页，共四十五页。
概念
锻压是锻造和冲压的合称，是利用锻压机械的锤头、砧块、冲头 或通过模具对坯料施加压力，使之产生塑性变形，从而获得所需形状 和尺寸的制件的成形加工方法。
在锻造加工中，坯料整体(zhěngtǐ)发生明显的塑性变形，有较 大量的塑性流动；在冲压加工中，坯料主要通过改变各部位面积 的空间位置而成形，其内部不出现较大距离的塑性流动。锻压主 要用于加工金属制件，也可用于加工某些非金属，如工程塑料、 橡胶、陶瓷坯、砖坯以及复合材料的成形等。
冷锻的出现先于热锻。早期的红铜、金、银薄片和硬币都是 冷锻的。冷锻在机械制造中的应用到20世纪方得到推广，冷镦、冷 挤压、径向锻造、摆动辗压等相继开展，逐渐形成能生产不需切 削(qiēxiāo)加工的精密制件的高效锻造工艺。
第四页，共四十五页。
早期的冲压只利用铲、剪、冲头、手锤、砧座等简单工 具，通过手工剪切、冲孔、铲凿、敲击使金属板材(主要是铜 或铜合金板等)成形，从而制造锣、铙、钹等乐器和罐类器具。 随着中、厚板材产量的增长和冲压液压机和机械压力机的开 展，冲压加工也在19世纪中期开始(kāishǐ)机械化。
第三页，共四十五页。
今天，我们不仅可以利用多工位的精密级进模冲 压出高精度、形状复杂的电机硅钢片，而且可以在级 进模中同时完成硅钢片的铆，这样，我们送进模具的 是硅钢片条料，从模具出来的是电机铁芯。
局部应用 实例 (yìngyòng)
材料(cáiliào)锻造、冲压和特种成形工艺技术
第一页，共四十五页。
概念
锻压是锻造和冲压的合称，是利用锻压机械的锤头、砧块、冲头 或通过模具对坯料施加压力，使之产生塑性变形，从而获得所需形状 和尺寸的制件的成形加工方法。
在锻造加工中，坯料整体(zhěngtǐ)发生明显的塑性变形，有较 大量的塑性流动；在冲压加工中，坯料主要通过改变各部位面积 的空间位置而成形，其内部不出现较大距离的塑性流动。锻压主 要用于加工金属制件，也可用于加工某些非金属，如工程塑料、 橡胶、陶瓷坯、砖坯以及复合材料的成形等。
冷锻的出现先于热锻。早期的红铜、金、银薄片和硬币都是 冷锻的。冷锻在机械制造中的应用到20世纪方得到推广，冷镦、冷 挤压、径向锻造、摆动辗压等相继开展，逐渐形成能生产不需切 削(qiēxiāo)加工的精密制件的高效锻造工艺。
第四页，共四十五页。
早期的冲压只利用铲、剪、冲头、手锤、砧座等简单工 具，通过手工剪切、冲孔、铲凿、敲击使金属板材(主要是铜 或铜合金板等)成形，从而制造锣、铙、钹等乐器和罐类器具。 随着中、厚板材产量的增长和冲压液压机和机械压力机的开 展，冲压加工也在19世纪中期开始(kāishǐ)机械化。
第三页，共四十五页。
冲压工艺的基础知识及实例PPT课件
五金零件的冲压工艺通常包括落 料、弯曲、拉伸、成形等工序， 根据零件的不同要求，可以选择 不同的冲压工艺和模具结构。
家用电器外壳的冲压工艺
家用电器外壳是指家用电器产品的外壳 和支架，通常由金属材料制成。
冲压工艺是制造家用电器外壳的主要方 家用电器外壳的冲压工艺通常包括落料、 法之一，通过模具对金属材料进行冲压， 拉伸、成形等工序，同时还需要考虑到
精度、效率和质量。
环保与可持续发展
随着全球环保意识的不断提高， 未来的冲压工艺将更加注重环保 和可持续发展，如采用环保材料、 节能技术等，推动冲压行业实现
绿色发展。
跨领域合作
未来的冲压工艺将更加注重与其 他领域的合作，如与新材料、新 工艺、智能制造等领域进行交叉 融合，推动冲压工艺的创新发展。
THANKS
冲压
通过模具和冲压设备对板料进 行塑性变形，使其成为所需形
状和尺寸的零件。
下料
将冲压完成的零件从模具中取 出，并进行必要的检查和修整
。
质量检测
对冲压完成的零件进行质量检 测，确保其符合要求。
冲压后的处理
清理
对零件进行清洗，去除表面的 油污、毛刺和氧化皮等。
校正
对零件的形状和尺寸进行校正 ，确保其符合最终要求。
冲压工艺的市场前景
汽车行业需求
随着汽车轻量化、安全性要求的 提高，冲压工艺在汽车行业的应
用将更加广泛。
电子产品制造
随着电子产品更新换代加速，精密、 小型化的冲压件需求将持续增长。
航空航天领域
随着航空航天技术的进步，高性能、 高精度的冲压件需求也将增加。
06
结论
总结冲压工艺的重要性和应用
重要性
冲压工艺是一种重要的金属加工技术，广泛应用于汽车、电子、航空航天等制造业领域。通过冲压工 艺可以制造出各种形状复杂、精度要求高的零部件，对提高产品质量、降低生产成本具有重要意义。
金属工艺学薄板的冲压成型.pptx
间隙小
间隙适中
间隙大
第4页/共30页
✓凸凹模刃口尺寸的确定
设计落料模时，应先按落料件确定凹模 刃口尺 寸，取 凹模作 设计基 准件， 然后根 据间隙 Z确定 凸模尺 寸（即 用缩小 凸模刃 口尺寸 来保证 间隙值 ）。 设计冲孔模时，先按冲孔件确定凸模尺 寸，取 凸模作 设计基 准件， 然后根 据间隙 Z确定 凹模尺 寸（即 用扩大 凹模刃 口尺寸 来保证 间隙值 ）。
➢弯曲边过短不易弯成型，故应使弯曲边高 度H＞2s。若H＜2s，则必须压槽，或增加 弯曲边高度，然后加工去掉（如图）。
➢弯曲带孔件时，为避免孔的变形， 孔的边缘距弯曲中心应有一定的距 离（如图）。图中L＞1.5～2s。 当L过小时,可在弯曲线上冲工艺孔, 如对零件孔的精度要求较高，则应 弯曲后再冲孔。
b
τ材料抗剪强度（MPa），取τ=0.8σ
。
✓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。 落料件的排样有两种类型：无搭边排样 和有搭 边排样 。
第7页/共30页
修整
修整是利用修整模沿冲裁件外缘或内孔 刮削一 薄层金 属，以 切掉普 通冲裁 时在冲 裁件断 面上存 留的剪 裂带和 毛刺， 从而提 高冲裁 件的尺 寸精度 和降低 表面粗 糙度。
旋压
旋压的基本要点是： (1)合理的转速 (2)合理的过渡形状 (3)合理加力
翻边筒
第18页/共30页
旋压
3.4.3 冲模的分类和构造
简单冲模
在冲床的一次冲程中只完成一个工序的 冲模， 称为简 单冲模 。模具 简单,造 价低。
简单冲模
第19页/共30页
连续冲模（级进模）
冲床的一次冲程中，在模具不同部位上 同时完 成数道 冲压工 序的模 具，称 为连续 模。生 产率高 ，要求 定位精 度高。
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。
冲压成型工艺
1）弯曲特点（以V形件为例） 凹模
1）弯曲特点（以V形件为例） 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
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
大而产生裂纹
r
防止办法：
◆ 限制弯曲件的弯曲半径，
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。
整理24ppt 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。
落料 冲孔 切断 修整
整理4ppt 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)
整理5ppt pressing
废料
冲孔 (punching)
冲裁过程: 动画
冲压式蜂窝煤成型机PPT课件
冲压式蜂窝煤成型机
原理的设计和讨论
功能 技术和参数要求三种构思方案三维仿真机构原理图
工作原理计算内容 方案比较运动分析运动循环图
三 种 方 案
1）方案一 冲压机构为对心曲柄滑块机构、模筒转盘为槽轮机构、扫屑机构为固定移动凸轮-移动从动件机构2）方案二 冲压机构为对心曲柄滑块机构、模筒转盘为槽轮机构、扫屑机构为附加滑块摇杆机构 3）方案三 冲压机构为偏置曲柄滑块机构、模筒转盘为不完全齿轮机构、扫屑机构为附加滑块摇杆机构。
工作原理和工艺动作分解
1）加料：这一动作可利用煤粉的重力打开料斗自动加料；2）冲压成型：要求冲头上下往复运动，在冲头行程的二分之一进行冲压成型；3）脱模：要求脱模盘上下往复移动，将已冲压成型的煤饼压下去而脱离模筒。一般可以将它与冲头固结在上下往复移动的滑梁上；4）扫屑：要求在冲头、脱模盘向上移动过程中用扫屑刷将煤粉扫除；5）模筒转模间歇运动：以完成冲压、脱模和加料三个工位的转换； 以上五个动作，加料和输送的动作比较简单，暂时不予考虑，脱模和冲压可以用一个机构完成。因此，冲压式蜂窝煤成型机运动方案设计重点考虑冲压和脱模机构、扫屑机构和模筒转盘间歇转动机构这三个机构的选型和设计问题。
技 术 和 参 数 要 求
技术要求和参数 a)生产能力：3次/分 b)电机：Y180L-8，N=11KW，n=730r/min c)如图所示：冲头3，脱模盘5，扫削刷4，模筒转盘1都于上下移动的滑梁2连成一体。当滑梁上下冲时，冲头将粉煤冲成蜂窝煤，脱模盘将以压成的蜂窝煤脱模。在滑梁上升过程中，扫削刷将冲头和脱模盘上粘着的粉煤刷掉。模筒转盘上均布了模筒，转盘的间歇运动使加料的模筒进入冲压位置，成型的模筒进入脱模位置，空模筒进入加料位置。 1d)为改善冲压成型的质量，冲压后应有一段保压时间 e）为增大冲头压 f)由于同时冲两只煤饼时的冲头压力较大，最大可达50000N，其压力变化近似认为在冲程的一半进入冲压，压力呈线性变化，由零值至最大值。因此，希望冲压机构具有增力功能，以减小机器的速度波动和减小原动机的功率。力，减小原动机功率，冲压机应具有增压能力。
原理的设计和讨论
功能 技术和参数要求三种构思方案三维仿真机构原理图
工作原理计算内容 方案比较运动分析运动循环图
三 种 方 案
1）方案一 冲压机构为对心曲柄滑块机构、模筒转盘为槽轮机构、扫屑机构为固定移动凸轮-移动从动件机构2）方案二 冲压机构为对心曲柄滑块机构、模筒转盘为槽轮机构、扫屑机构为附加滑块摇杆机构 3）方案三 冲压机构为偏置曲柄滑块机构、模筒转盘为不完全齿轮机构、扫屑机构为附加滑块摇杆机构。
工作原理和工艺动作分解
1）加料：这一动作可利用煤粉的重力打开料斗自动加料；2）冲压成型：要求冲头上下往复运动，在冲头行程的二分之一进行冲压成型；3）脱模：要求脱模盘上下往复移动，将已冲压成型的煤饼压下去而脱离模筒。一般可以将它与冲头固结在上下往复移动的滑梁上；4）扫屑：要求在冲头、脱模盘向上移动过程中用扫屑刷将煤粉扫除；5）模筒转模间歇运动：以完成冲压、脱模和加料三个工位的转换； 以上五个动作，加料和输送的动作比较简单，暂时不予考虑，脱模和冲压可以用一个机构完成。因此，冲压式蜂窝煤成型机运动方案设计重点考虑冲压和脱模机构、扫屑机构和模筒转盘间歇转动机构这三个机构的选型和设计问题。
技 术 和 参 数 要 求
技术要求和参数 a)生产能力：3次/分 b)电机：Y180L-8，N=11KW，n=730r/min c)如图所示：冲头3，脱模盘5，扫削刷4，模筒转盘1都于上下移动的滑梁2连成一体。当滑梁上下冲时，冲头将粉煤冲成蜂窝煤，脱模盘将以压成的蜂窝煤脱模。在滑梁上升过程中，扫削刷将冲头和脱模盘上粘着的粉煤刷掉。模筒转盘上均布了模筒，转盘的间歇运动使加料的模筒进入冲压位置，成型的模筒进入脱模位置，空模筒进入加料位置。 1d)为改善冲压成型的质量，冲压后应有一段保压时间 e）为增大冲头压 f)由于同时冲两只煤饼时的冲头压力较大，最大可达50000N，其压力变化近似认为在冲程的一半进入冲压，压力呈线性变化，由零值至最大值。因此，希望冲压机构具有增力功能，以减小机器的速度波动和减小原动机的功率。力，减小原动机功率，冲压机应具有增压能力。
冲压成形有限元仿真基本理论PPT课件
冲压工艺具有生产效率高、尺寸一致性 好、原材料消耗低、冲压件质量轻、强 度和刚度好、工艺过程简单等优点。
28.09.2020
吉林金网格
7
冲压仿真在汽车业制造中重要性
数值仿真是产品和设计和制造的核心技术之 一。数值仿真是使板料冲压成形由“经验” 走向“科学”，由“定性”走向“定量”的 桥梁。
对于汽车制造业来说，21世纪的竞争核心将
车身覆盖件和车身结构件
车身覆盖件系指覆盖车身内部结构的表 面板件；
车身结构件则指支撑覆盖件的全部车身 结构零件的总称。
28.09.2020
吉林金网格
6
冲压技术在汽车制造业中重要地位
据统计，汽车上有60－70％的零件是用 冲压工艺生产出来的。因此，冲压技术 对汽车的产品质量、生产效率和生产成 本都有重要的影响。
对轿车车身的要求很高，从而大大促进了新技 术和新设备的发展，由此全面带动了其它各种 车型车身技术的开发。
日本轿车的发展对其汽车工业的促进起了举足 轻重的作用就是明显的例证。
28.09.2020
吉林金网格
5
板料冲压成形技术的概念
利用金属塑性变形的特点ห้องสมุดไป่ตู้通过一定方 式对金属板料施加压力，使其产生所需 的塑性变形，从而获得满足所需的各种 形状的零件。
28.09.2020
吉林金网格
13
➢ 当前国际上几个有影响的研究组织
以S.C. Tang为代表的Ford公司的研究小组。 他们基于增量型弹塑性有限变形理论 （大变形理论），采用Newton－Raphson 迭代算法求解，建立了专门由于分析车 身覆盖件冲压成形分析的静力隐式 （static implicit）格式的有限元方法。
1983年，E. Onate和Zienkiewicz用粘塑性有限元法 分析了非对称模具的冲压成形问题；
28.09.2020
吉林金网格
7
冲压仿真在汽车业制造中重要性
数值仿真是产品和设计和制造的核心技术之 一。数值仿真是使板料冲压成形由“经验” 走向“科学”，由“定性”走向“定量”的 桥梁。
对于汽车制造业来说，21世纪的竞争核心将
车身覆盖件和车身结构件
车身覆盖件系指覆盖车身内部结构的表 面板件；
车身结构件则指支撑覆盖件的全部车身 结构零件的总称。
28.09.2020
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6
冲压技术在汽车制造业中重要地位
据统计，汽车上有60－70％的零件是用 冲压工艺生产出来的。因此，冲压技术 对汽车的产品质量、生产效率和生产成 本都有重要的影响。
对轿车车身的要求很高，从而大大促进了新技 术和新设备的发展，由此全面带动了其它各种 车型车身技术的开发。
日本轿车的发展对其汽车工业的促进起了举足 轻重的作用就是明显的例证。
28.09.2020
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5
板料冲压成形技术的概念
利用金属塑性变形的特点ห้องสมุดไป่ตู้通过一定方 式对金属板料施加压力，使其产生所需 的塑性变形，从而获得满足所需的各种 形状的零件。
28.09.2020
吉林金网格
13
➢ 当前国际上几个有影响的研究组织
以S.C. Tang为代表的Ford公司的研究小组。 他们基于增量型弹塑性有限变形理论 （大变形理论），采用Newton－Raphson 迭代算法求解，建立了专门由于分析车 身覆盖件冲压成形分析的静力隐式 （static implicit）格式的有限元方法。
1983年，E. Onate和Zienkiewicz用粘塑性有限元法 分析了非对称模具的冲压成形问题；
冲压注塑成形工艺项目一PPT课件
管夹冲裁成形工艺与模具设计
1、了解冲压成形工艺的基本特点。 2、了解冲压设备与冲压成形的基本工序。 3、能分析并划分简单冲裁件的工艺与工序。 4、能确定合理的常用冲压材料的冲裁间隙、刃口搭边值等 参数。 5、能计算冲裁模的凸、凹模刃口尺寸与冲裁力、压力中心 等参数。 6、能设计简单冲压件的单工序冲裁模与复合冲裁模具结构。
分离工序 是指在冲压过程中，使冲压工序与板料沿一定的 轮廓线相互分离的工序。例如切缺、切断、落料、冲孔等。
成形工序 （也称塑性成形）是指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的工序。 例如弯曲、拉深、成形、冷挤压等。
项目一 管夹冲裁成形工艺与模具设计
分离工序
项目一 管夹冲裁成形工艺与模具设计
冲裁断面上各区域分别为：塌角带(又称塌角) 、光亮带(又称 光面) 、断裂带(又称毛面) 、毛刺 。
项目一 管夹冲裁成形工艺与模具设计
2、冲裁间隙
ZDAdT
Z 表示双面间隙
如无特殊说明，冲裁间隙就是指双面间隙。
Z 值可为正，也可为负，但在普通冲裁中均为正值。
项目一 管夹冲裁成形工艺与模具设计
3、冲裁间隙值的确定
项目一 管夹冲裁成形工艺与模具设计
1、冲裁过程分析 冲裁过程大致可以分为三个阶段：弹性变形阶段 、塑性变形 阶段 、断裂分离阶段。
项目一 管夹冲裁成形工艺与模具设计
对普通冲裁零件的断面作进一步的分析，可以发现这样的规 律，零件的断面与零件平面并非完全垂直，而是带有一定的锥度； 除光亮带以外，其余均粗糙无光泽，并有毛刺和塌角。
（3）查表法 查表法是企业中设计模具时普遍采用的方法之一
项目一 管夹冲裁成形工艺与模具设计
4、冲裁件的排样与搭边 根据材料经济利用程度，排样方法可分为有废料、少废料和无 废料排样三种。根据制件在条料上的布置形式，排样又可分为直排、 斜排、直对排、混合排、多排等多种形式。
1、了解冲压成形工艺的基本特点。 2、了解冲压设备与冲压成形的基本工序。 3、能分析并划分简单冲裁件的工艺与工序。 4、能确定合理的常用冲压材料的冲裁间隙、刃口搭边值等 参数。 5、能计算冲裁模的凸、凹模刃口尺寸与冲裁力、压力中心 等参数。 6、能设计简单冲压件的单工序冲裁模与复合冲裁模具结构。
分离工序 是指在冲压过程中，使冲压工序与板料沿一定的 轮廓线相互分离的工序。例如切缺、切断、落料、冲孔等。
成形工序 （也称塑性成形）是指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的工序。 例如弯曲、拉深、成形、冷挤压等。
项目一 管夹冲裁成形工艺与模具设计
分离工序
项目一 管夹冲裁成形工艺与模具设计
冲裁断面上各区域分别为：塌角带(又称塌角) 、光亮带(又称 光面) 、断裂带(又称毛面) 、毛刺 。
项目一 管夹冲裁成形工艺与模具设计
2、冲裁间隙
ZDAdT
Z 表示双面间隙
如无特殊说明，冲裁间隙就是指双面间隙。
Z 值可为正，也可为负，但在普通冲裁中均为正值。
项目一 管夹冲裁成形工艺与模具设计
3、冲裁间隙值的确定
项目一 管夹冲裁成形工艺与模具设计
1、冲裁过程分析 冲裁过程大致可以分为三个阶段：弹性变形阶段 、塑性变形 阶段 、断裂分离阶段。
项目一 管夹冲裁成形工艺与模具设计
对普通冲裁零件的断面作进一步的分析，可以发现这样的规 律，零件的断面与零件平面并非完全垂直，而是带有一定的锥度； 除光亮带以外，其余均粗糙无光泽，并有毛刺和塌角。
（3）查表法 查表法是企业中设计模具时普遍采用的方法之一
项目一 管夹冲裁成形工艺与模具设计
4、冲裁件的排样与搭边 根据材料经济利用程度，排样方法可分为有废料、少废料和无 废料排样三种。根据制件在条料上的布置形式，排样又可分为直排、 斜排、直对排、混合排、多排等多种形式。
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
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一、冲压工艺概述
• 分类
分离工序
冲孔 落料 切断 切口 切边
统称“冲 裁”
成形工序
弯曲 拉深 翻边 起伏 胀形
一、冲压工艺概述
• 常用冲压材料
金属材料
黑色金属：08、10、08F 有色金属：铝及铝合金
铜及铜合金 不锈钢：A不锈钢板
非金属材料
胶木板 塑料板 石棉 纸板
二、板料冲压的基本工序
• 冲裁 冲裁变形过程
冲裁模刃口尺寸计算
两种方法：互换法和配合法。 实际生产常用配合法。
➢ 落料
工件取决于凹模尺寸， 以凹模为基准
D凹=（D-0.75Δ）+0.25Δ
凸模刃口尺寸按凹模刃口的 实际尺寸配制，保证最小冲 裁间隙为Z。
二、板料冲压的基本工序
➢ 冲孔
工件取决于凸模尺寸， 以凸模为基准
D凸=（D+0.75Δ）-
0.25Δ
凹模刃口尺寸按凸模刃口的 实际尺寸配制，保证最小冲 裁间隙为Z。
二、板料冲压的基本工序
冲裁件的结构工艺性 ➢ 形状力求简单、规则
有利于选取少废料和无废料排样法，有利于模具制造。
➢ 外形、内孔避免尖角，用圆弧过渡
二、板料冲压的基本工序
冲裁件的结构工艺性 ➢ 避免过长悬壁与狭槽
原因：增加模具制造难度， 降低模具强度。
ａ≥Ｒ+0.5ｔ
➢ 拉伸件的底与壁、凸缘与壁、矩形件四角的圆
允许的悬壁与狭槽尺寸：
有色金属和低碳钢板料：宽度b≥1.5t，深度h≤5b 中、高碳钢钢板：b≥2t
二、板料冲压的基本工序
冲裁件的结构工艺性 ➢ 孔间距、孔边距不能太小
矩形孔时：c≥ 1.5t； 圆形孔时：c′≥t。
二、板料冲压的基本工序
冲裁件的结构工艺性
➢ 内孔直径不能太小
冲孔最小直径与孔的形状、材料 力学性能、厚度等有关。
➢ 弯曲方向顺着材料纤维方向
二、板料冲压的基本工序
弯曲件的结构工艺性 ➢ 最小直边高度
二、板料冲压的基本工序
弯曲件的结构工艺性
➢ 弯曲件孔边距
当t＜2时，s≥t； 当t≥2时，s≥2t。
二、板料冲压的基本工序
弯曲件的结构工艺性
➢ 弯曲线位置
弯曲线不应位于弯曲件宽度突变处，以免发生撕裂现象。 若必须在突变处弯曲，应先冲出止裂孔或止裂槽。
第四节 板料冲压
一、冲压工艺概述 二、板料冲压的基本工序
一、冲压工艺概述
• 冲压工艺概念
冲模和冲床 金属板料
动画演示
产生分离、变形
冲压件
冲床——冲压设备
冲模——冲压模具
冲压件
一、冲压工艺概述
• 冲压工艺特点
可冲压形状复杂的零件，废料少，材料利用率高； 冲件尺寸精度高，质量稳定，互换性好； 操作简单，生产率高； 价格低廉； 冲模制造复杂、费用高。 适合于大批量生产。
窄板
宽板
二、板料冲压的基本工序
弯曲件的结构工艺性 ➢ 弯曲件材料：应有足够塑性
最适宜弯曲的材料： 低碳钢、紫铜、黄铜、软铝、1Cr18Ni9Ti不锈钢
等。
➢ 弯曲件的形状 ：简单、对称
滑移动画演示
二、板料冲压的基本工序
弯曲件的结构工艺性 ➢ 最小弯曲半径 rmin
r＜rmin 弯裂 r＞rmin 顺利弯曲 r↑↑，回弹↑。
以制造过程中不变的面和线为尺寸基准
二、板料冲压的基本工序
• 弯曲
演示
弯曲是将坯料的一部分相对于另一部分弯成一 定角度或圆弧的工序。
二、板料冲压的基本工序
弯曲变形分析
网格法 变形区：圆角区
➢ 长度方向
外R附近：↑ 内r附近： ↓ 内部一中性层：不变
➢ 厚度方向： ↓
二、板料冲压的基本工序
弯曲变形分析 ➢ 宽度方向
二、板料冲压的基本工序
拉深过程中容易出现的质量问题 ➢ 拉深件的破裂 ①产生原因
②出现部位
③防止措施：
二、板料冲压的基本工序
拉深件的结构工艺性
➢ 拉深件材料：足够塑性 ➢ 拉深件形状应简单、对称，方便拉深成形。
➢ 拉深件高度尽可能小一些，可一次或少次数拉 深成形。
二、板料冲压的基本工序
➢ 拉深件底或凸缘上的孔边到侧壁的距离：
➢ 弹性变形阶段：F ＜Re
➢ 塑性变形阶段： Re ＜ F ＜Rm
➢ 断裂阶段： F＞ Rm
二、板料冲压的基本工序
冲裁件断面特征： 动画演示
➢ 圆角区 ➢ 光亮带 ➢ 圆角区 ➢ 毛刺
二、板料冲压的基本工序
冲裁间隙Z
冲裁模凸、凹模刃口尺寸之差。
Z＝Dd－Dp
二、板料冲压的基本工序
➢ 冲裁间隙对冲裁过程影响：
动画演示
回弹严重影响工件形状和尺寸，必须消除。
二、板料冲压的基本工序
消除回弹的措施：
➢ 选用塑性A↑材料：08F ➢ 采取热处理退火工艺,↑ A，↓HB ➢ 改变弯曲件形状
二、板料冲压的基本工序
消除回弹的措施：
➢ 改进模具结构 ①补偿法
②校正法
二、板料冲压的基本工序
• 拉深
动画演示
利用模具将平板毛坯冲压成开口空心零件或进一步改 变开口空心零件形状和尺寸的工艺。
①对冲裁件质量影响
②对模具寿命影响
Z过小
Z适中 Z过大
裂纹不对接 裂纹对接 裂纹不对接
产生二次剪切 正常冲裁 产生撕裂
有潜裂纹
表面太粗糙
二、板料冲压的基本工序
冲裁间隙Z必须在一个合理范围内
➢ 最小冲裁间隙Z的确定：
经验公式法： Zmin＝ct
c—与材质和材料厚度有关的系数。 t—材料厚度
二、板料冲压的基本工序
二、板料冲压的基本工序
弯曲件的结构工艺性 ➢ 尺寸标注
尺寸标注要考虑弯曲工艺特点，避免回弹变形引起尺寸变化， 同时应减小工序数量。
➢ 精度要求
弯曲件尺寸精度一般不低于IT13级，角 度公差大于±15’。
二、板料冲压的基本工序
弯曲件的回弹
在外力去除后，由于弹性变形的恢复使工件形状 在模具内、外不一致的现象称为回弹。
单个凸模： 低碳钢dmin≥1.0t；黄铜dmin≥0.9t； 铝、锌dmin≥0.8t
凸模带保护套： 低碳钢dmin≥0.35t；黄铜dmin≥0.35t； 铝、锌dmin≥0.3t
二、板料冲压的基本工序
➢ 冲裁件达到的经济精度等级
金属冲裁件：经济精度IT12级 非金属冲裁件：IT14。
➢ 尺寸标注
二、板料冲压的基本工序
拉深件形状
二、板料冲压的基本工序
拉深件的变形分析
二、板料冲压的基本工序
拉深件的变形分析
采用拉深网格试验
二、板冲压的基本工序
拉深件的变形分析
二、板料冲压的基本工序
拉深过程中容易出现的质量问题
➢ 拉深件的起皱
动画演示
①产生原因
②出现部位
③防止措施：采用压边圈
设计切边模去除