冷冲压成形工艺概论

1.3 工艺中常用材料
1.3.1 冷冲压常用材料
冷冲压工艺适用于多种金属材料及非金属材料。一 般说来，金属材料既适合于分离工序，也适合于塑性成 形工序；而非金属材料一般仅适合于分离工序。
1.3.2常用金属冲压材料的规格
常用金属冲压材料以板料和带料为主，棒料一般仅
适用于挤压、切断、成形等工序。
1.3.3 新型冷冲压材料
切口：指用凸、凹模（或上、下刀刃）从毛坯或半成品 制件的内外边缘上，沿不封闭的轮廓断开，而不完全分 离成两部分的一种冲裁工序。
切（修）边：指用凸、凹模（或上、下刀刃）从毛坯或 半成品制件的内外边缘上，沿一定的轮廓分离出废料的 一种冲裁工序。
剖切：指用凸、凹模（或上、下刀刃）沿不封闭的轮廓将 半成品制件切离为两个或数个制件的一种冲裁工序。
冲模安装尺寸
4）设备吨位 设备的名义压力要大于所需的变形力，而且，还要有一 定的力量储备，一般为1.3Fmax。
压力机许用压力曲线 1─压力机许用压力曲线 2─冲裁力实际变化曲线 3─拉深力实际变化曲线
1.高强度钢板
2.耐腐蚀钢板 3.涂层板
1.3.4 模具常用材料
1.选择材料的一般原则
2.选择材料应该考虑的因素
3.模具材料常见缺陷 4.常用模具材料
冷作模具钢－Cr12MoV
1.4 冲压设备
1.4.1 压力机的分类和型号
类型名称 机械压力机 液压压力机 自动压力机
拼音代号 J Y Z
类型名称 锤
翻边：使毛坯或半成品制件的平面部分或曲面部分的边缘 沿一定曲线翻起竖立直边的一种冷冲压成形工序。
缩口：使管状毛坯或半成品空心制件端部的径向尺寸缩 小的一种冷冲压成形工序。
扩口：使管状毛坯或半成品空心制件端部的径向尺寸扩 大的一种冷冲压成形工序。
锥形刚性凸模扩口
整形：校正制件成准确的形状和尺寸的一种冷冲压成形 工序。
课程特点与学习方法
1）以案例引出理论，以理论解决案例问题。 2）注重应用，每一章均要求学生独立完成一大型作业。 全课程完成4次大型作业。 3）结合大型作业安排讨论课，让每位学生均讲解所做大 型作业的理念。
4）概念、定义、原则部分内容课外作业课内完成，以每 次课中10~15分钟的课堂练习取代。
1.1.2 冲压工序分类
1.设备类型的选择 1）根据冲压件大小选择
零件大小
选用类型
特点
适用工序
小型或 中小型
大中型
开式机械 压力机
闭式机械 压力机
有一定的精度和刚度； 操作方便，价格低廉
精度与刚度更高； 结构紧凑，工作平稳
分离及成形 （深度浅的成形件）
分离、成形 （深度浅的成形件及复合工序）
2）根据冲压件的生产批量选择
冲压件批量
2.设备规格的选择 设备规格的选择应根据冲压件的形状大小、模具尺
寸及工艺变形来自百度文库等进行。选择设备规格时主要应考虑以
下几方面：
1）行程 保证坯料的方便放进与零件的方便取出。
2）装配模具的相关尺寸 ①压力机的工作台面尺寸应大于 模具的平面尺寸，还应有模具安 装与固定的余地； ②工作台面中间孔的尺寸要保证 漏料或顺利安装模具顶出装置； ③模具模柄尺寸应与压力机滑块 模柄孔尺寸一致。
（2）弯曲模结构
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（3）拉深模结构
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2、按模具工序组合不同的分类
（1）.单一冲压工序模 在冲压的一次行程中完成一个冲压工序的冲模，称
为单工序模，也称为简单模。
落料模
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冲孔模
（2）.级进冲压模 在条料的送进方向上，具有两个或两个以上工位，
并在压力机一次行程中，在不同的工位上完成两道或两 道以上冲压工序的冲模，称为级进模。
闭式单点压力机
1.曲柄 2.连杆 3.滑块 4. 工作台 5.大齿轮 6.主电机 7.传动轴 8.离合/制动器 9.飞轮 10.机身
a)
b)
开式压力机
a)外观图 b)传动简图
1.4.2 常用压力机的特点与选用 1.曲柄压力机
2.双动拉深压力机
3.摩擦压力机
4.液压机
1.4.3 冲压设备的选择
设备类型
特点
薄板 小批量
厚板
通用机械压力机 液压机
速度快、生产效率高、质量较稳定 行程不固定，不会因超载而损坏设备
大中批量
高速压力机 多工位自动压力机
高效率，消除了半成品堆储等问题
适用工序 各种工序 拉深、胀形、弯曲等
冲裁各种工序
3）考虑设备的精度与刚度 4）考虑生产现场的实际可能 5）考虑技术上的先进性
卷边：指把板料半成品制件的端部弯曲成接近圆筒状的 一种冷冲压成形工序。
扭曲： 给毛坯或半成品制件以一定扭矩，使其扭转成一定 角度的制件或半成品制件的一种冷冲压成形工序。
拉弯：指将板料两端夹紧，对板料进行弯曲并带有拉伸 变形，从而获得曲率半径很大的零件的一种冷冲压成形 工序。
胀形：使半成品空心毛坯内部在双向拉应力作用下，产生 塑性变形，取得凸肚形制件的一种冷冲压成形工序。
冲压工序可分为分离工序和塑性成形工序两大类。
（1）分离工序 指在冲压过程中，使冲压件与板料沿一定的轮廓线
相互分离的工序。
切断：指用凸、凹模（或上、下刀刃）将板料沿不封闭 的轮廓线断裂分离的一种冲裁工序。
落料： 指用凸、凹模（或上、下刀刃）沿封闭的轮廓线 将制件或毛坯与板料断裂分离的一种冲裁工序。
冲孔：指用凸、凹模（或上、下刀刃）在毛坯或板料上， 沿封闭的轮廓线分离出废料得到带孔制件的一种冲裁工 序。
校平：指将存在拱弯、翘曲的板料或平板工序件压平的 一种冷冲压成形工序。
1.2 模具分类及结构
1.2.1 模具分类
（1）按照完成工序特征分类：冲裁模、弯曲模、 拉深模、成形模； （2）按照模具导向形式分类：无导向和有导向； （3）按照模具完成的冲压工序内容分类：单工 序和组合工序模具。
1.2 .2 模具结构
锻机 剪切机
拼音代号 C D Q
类型名称 弯曲校正机
其他
拼音代号 W T
开式可倾压力机 液压机
自动压力机
空气锤
辊锻机
例如：JA31－16A曲轴压力机型号的意义是： J－第一类机械压力机 A－参数与基本型号不同的第一种变型 3－第三列 1－第一组 16－公称吨位为160t A－结构和性能对原形作了
第一次改进
曲柄滑块机构运动简图
3）闭合高度 压力机闭合高度
滑块处于下死点时，滑块下平面至工作台上平面间 的开档空间尺寸。
模具的闭合高度与压力机闭合高度关系： Hmax-5(mm)≥H+h≥Hmin+10(mm)
式中 Hmax—冲床最大闭合高度，即滑块位 于下死点位置，连杆调至最短时，滑 块端面至工作台面的距离； Hmin—冲床最小闭合高度，即滑块位 于下死点位置，连杆调至最长时，滑 块端面至工作台面的距离； h—冲床垫板的厚度； H—模具的闭合高度，即合模状态下， 上模座至下模座的距离。
1、按照成型工艺分类 （1）冲裁模结构
冲模结构示意图
1—导柱 2—导套 3—上模座 4—卸料螺钉 5—模柄 6—止转销 7—凸模固定板 8—垫板 9—橡胶 10—凸模 11—凹模 12、19—螺钉 13—挡料销 14—卸料板 15—导料板 16—销钉 17—下模座 18—承料板
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模具零部件的功用分为工艺结构零件和辅助结构零件。
凸模
工作零件
凹模
凸凹模
工
艺 构
定位零件
件
定位板、定位销 挡料销 导正销 导料板
侧刃
卸料板
推件装置
冷
压料、卸料及出件零部件
顶件装置
冲 模 零
压边圈 弹簧、橡胶垫
、
导柱
部
件
导向零件
导套 导板
导筒
辅
助 构
固定零件
件
上、下模座 模柄 凸、凹模固定板 垫板
限位器
螺钉
紧固及其它零件
销钉 键
其它
冷冲模零部件的构成
成两道或两道以上冲压工序的冲模，称为复合模。 复合模有正装式和倒装式两种结构。
电机定子、转子复合模
落料、冲孔
冲孔、切边
切断、弯曲
落料、拉深、冲孔
常用复合模的结构类型
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切断、弯曲、冲孔
落料、拉深、冲孔、翻边
落料、拉深
冲孔、翻边
常用复合模的结构类型
落料、拉深、切边
落料、胀形、冲孔
常用复合模的结构类型
电机转子多工位级进模
冲孔、落料
冲孔、切断
冲孔、弯曲、切断
连续拉深、落料
常用级进模的结构类型
播放动画
冲孔、切断、弯曲
冲孔、翻边、落料
冲孔、翻边、落料
冲孔、压印、落料
常用级进模的结构类型
冲孔、切断
连续拉深、冲孔、落料
常用级进模的结构类型
（3）.复合冲压模 只有一个工位，并在压力机的一次行程中，同时完
整修： 指用凸、凹模（或上、下刀刃）沿半成品制件被 冲裁的外缘或内孔修切掉一层材料，以提高制件尺寸精 度和降低冲裁截面粗糙度的一种冲裁工序。 外缘整修
内缘整修
挤压式冲裁
胀拉冲裁
（2）塑性变形工序 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、尺寸和精度要求零件的工序。
塑性成形工序－弯曲
模具设计基础（第三版）
配套课件 主编：陈剑鹤 叶锋 徐波
机械工业出版社
第1章 冷冲压成形工艺概论
1.1 冷冲压工艺概述 1.2 模具分类及结构 1.3 工艺中常用材料 1.4 冲压设备
1.1 冷冲压工艺概述
冷冲压是建立在金属塑性变形的基础上，在常温下 利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生 分离或塑性变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的零 件的一种压力加工方法。
压弯：指用弯曲模将板料（或丝料、杆件）或半成品沿 弯曲线弯成一定角度和形状的一种冷冲压成形工序。
塑性成形工序－拉深 拉深：把毛坯拉压成空心体，或者把空心体拉压成外形 更小而板厚没有明显变化的空心体的一种冷冲压成形工 序。
变薄拉深：凸、凹模之间间隙小于空心毛坯壁厚，把空 心毛坯加工成侧壁厚度小于毛坯壁厚的薄壁制件的一种 冷冲压成形工序。