冲压成型 .ppt
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➢ 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：
ａ≥Ｒ+0.5ｔ
➢ 拉伸件的底与壁、凸缘与壁、矩形件四角的圆
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：
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。
Байду номын сангаас 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。
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↑。
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
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。
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。
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。
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
➢ 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。
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
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。
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）-
➢ 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：
ａ≥Ｒ+0.5ｔ
➢ 拉伸件的底与壁、凸缘与壁、矩形件四角的圆
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：
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。
Байду номын сангаас 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。
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↑。
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
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。
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。
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。
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
➢ 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。
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
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。
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）-