板金工艺及模具结构基础知识

板料机械性能指标与板料冲压性能指标 有密切关系。一般而言，板料的强度指标越高， 产生相同变形量所需的力就越大；塑性指标越 高，成形时所能承受的极限变形量就越大；刚 性指标越高，成形时抵抗失稳起皱的能力就越 大。
的形状、尺寸和性质的零件。冲压生产靠 模具和设备完成加工过程，所以生产效率 高。而且操作简便，便于实现自动化和机 械化。
由于冲压加工的零件形状、尺寸、精度要 求、批量大小、原材料性能的不同，当前 在生产中所采用的冲压工艺多种多样。但 是概括起来可以分成分离工序和成形工序 两大类。
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，并转化成所要求的成品形状， 同时也应当满足尺寸精度方面的要求。
钣金工艺和模具结构基础知识
前言 冲压件的工艺性 板料冲压性能与成型极限 冲压件常用钢材的牌号与性能及中外对照表 冲裁 弯曲
前言：
冲压工艺是塑性加工的基本方法之一。它主 要用于加工板金零件，所以有时也叫板金冲压。 冲压不仅可以加工金属材料，而且可以加工非金 属材料。冲压加工时，板料在模具的作用下，于 其内部产生使其变形的内力。当内力的作用达到 一定程度时，板料毛坯或毛坯的一部分便会产生 与内力的作用性质相对应的变形，从而获的一定
防止弯曲处撕裂的工艺措施 工艺孔
2.4有孔的毛坯弯曲时,如果孔、槽位于弯 曲附近,弯曲时会使孔变形。为了避免这 种缺陷出现，必须使这些孔分布在变形 区之外。从孔边到弯曲半径R中心的距 离为当t＜2mm时，L≥t;当t≥2mm时， L≥2t.
L R
弯曲件孔的位置
t h
2.5对称弯曲件，左右弯曲半径应一致,应 保证弯曲过程中受力平衡，防止产生滑 动。
2.2弯曲的弯边长度不宜过小,其值应为h ＞R+2t。当h较小时，弯边在模具上支持 的长度过小，不易得到形状准确的零件。
R
避免在宽度突起处弯曲
h t
2.3弯曲线不应位于零件宽度变形处,以免 撕裂,如必须在宽度突变处弯曲,应事先冲 工艺孔或工艺槽。
d R+t
R
b 2t
L R+t
R
R
防止弯曲处撕裂的工艺措施 工艺孔
圆角。如果冲裁件有尖角，不仅给冲裁件的制 造带来困难，而且模具也容易坏。只有在采用 少废料、无废料排样或镶拼模具结构时不要圆 角
1.3冲裁件凹入和凸出部份宽度不易太小 并应避免过长的悬臂与狭槽
冲裁件材料为高碳钢时,b≥2t;冲裁材料为 黄铜、纯铜、铝、软钢时， b≥1.5t。对 于材料厚度t≤1m时,按t=1mm计算.
R2 R4
对称弯曲件 R1=R2 R3=R4
R1 R3
a
2.6工艺孔有耐于弯曲件毛坯的精度定位.
工艺定位孔 切舌带有斜度
2.7切舌和弯曲同时进行时，所弯曲的小角带 有斜度就易从凹模中脱出。
3、拉深件 成形件的工艺性
3.1拉深件侧壁与底面或凸缘连接处的圆角R1 R2,特别是R2应尽量大些，因为它们相当于最 后一幅拉深模的凸模及凹模的圆角。放大这些 圆角半径，能够减少拉深次数，或使零件容易 拉深成形。

应取R1≥t,最好R1＝（3～5） t

应取R2≥2t,最好R2＝（5～10） t
3.2距形拉深件四周的圆角也应放大. 应取R3≥3t,为了减少拉深工序尽可能取 R3≥1/5h
t h
df d
R1
有凸缘拉深件件
R2
R1
R3
矩形垃伸件
3.3除非在结构上有特殊需求,必须尽量避免异 常复杂及非对称形状的拉伸件,对于半敞开的 空心件,应考虑设计成对的拉伸,然后刨切开比 较有利。
a
1.6在弯曲件或拉伸件上冲孔时,其孔壁与 工件直壁之间的距离不能小于如图所示. 如果距离过小,孔边进入工件底部的圆角 部分,冲孔时凸模将受到水平推力.
R2+0.5t
R2+0.5t
t R2 R1
t R2 R1
R1+0.5t
弯曲件
R1+0.5t
拉深件
2、弯曲件的工艺性
2.1弯曲件的圆角半径小于最小弯曲半径, 以免产生裂纹。但也不能过大，因为过 大时受到回弹的影响弯曲角度与圆角半 径的精度都不易保证。
0.35t
0.3t
0.3t
0.28t
0.3t
0.25t
1.5冲裁件的孔与孔之间,孔与边缘之间的 距离a受到模具强度和冲裁件质量的限制, 其值不易过小,宜取a≥2t,并不得小于34mm,必要时可取a=(1-1.5)t,(t＜1mm时按 t=1mm计算)且模具寿命因此降低或结构 复杂程度增加.
a
a a

常用材料的最小弯曲半径
材料
08.10.Q195.Q215-A 15.20.Q235-A
铝 黄铜(半硬)
退火状态
冷作硬化状态
弯曲线的位置
垂直纤维
平行纤维 垂直纤维 平行纤维
0.1t
0.4t
0.4t
0.8t
0.1t
0.5t
0.5t
1.0t
0.1t 0.1t
0.2t 0.35t
0.3t 0.5t
0.8t 1.2t
3.4垃伸件的凸缘宽度应尽可能保持一致。
3.5在零件的平面部分,尤其是在距边缘较远处, 局部凹坑的深度与凸起的高度不宜过大。
3.6应尽量避免曲面空心零件的尖底形状,尤其 高度大时,其工艺性更差。
第二节 板料冲压性能与成形极限 1、板料冲压性能是指板料对各种冲压方法的 适应能力。不同的冲压工序，板料的应力状态， 变形特点及变形区和传力区之间的关系将各不 同，所以对板料的冲压性能的要求也都不相同。 2、板料机械性能指标与板料冲压性能指标的 关系。

1.4冲孔时，由于受到凸模强度的限制， 孔的尺寸不易过小，其数值与孔的形状， 材料的机械性能,材料的厚度等有关。冲 孔的最小尺寸见表：
材料
硬钢 软铜及黄铜
铝 酚醛层压布纸
自由冲凸模
圆形 1.3t 1.0t
距形 1.0t 0.7t
0.8t
0.5t
0.4t
0.35t
精密导向凸模
圆形
距形
0.5t
0Biblioteka Baidu4t
第一节 冲压件的工艺性

冲压件的工艺性是指冲压件对冲压工艺的
适应性。一般情况下，对冲压工艺影响最大的
是几何形状尺寸和精度要求。良好的冲压工艺
性应能满足材料较省、工序较少、模具加工较
易、寿命较高、操作方便及产品质量稳定等要
求。
1、冲裁件的工艺性 1.1冲裁件的形状应能符合材料合理排样,减少
废料. 1.2冲裁件各直线或曲线的连接处,宜有适当的