鍛壓4-板料沖壓

1、l金屬塑性加工的基本方法之一金屬塑性加工的基本方法之一l通過(guò)裝在壓力機(jī)上的模具對(duì)板料施壓，通過(guò)裝在壓力機(jī)上的模具對(duì)板料施壓，使之產(chǎn)生分離或變形，從而獲得一定形使之產(chǎn)生分離或變形，從而獲得一定形狀、尺寸和性能的零件或毛坯狀、尺寸和性能的零件或毛坯冷沖壓和熱沖壓冷沖壓和熱沖壓 l可制造其它加工方法難以加工或無(wú)法加工的形可制造其它加工方法難以加工或無(wú)法加工的形狀復(fù)雜薄壁零件；狀復(fù)雜薄壁零件；l 沖壓件尺寸精度高，表面光潔，質(zhì)量穩(wěn)定，互沖壓件尺寸精度高，表面光潔，質(zhì)量穩(wěn)定，互換性好，一般不再進(jìn)行機(jī)械加工即可裝配使用；換性好，一般不再進(jìn)行機(jī)械加工即可裝配使用；l 生產(chǎn)率高，操作簡(jiǎn)便，成本低，工藝過(guò)程易實(shí)

2、生產(chǎn)率高，操作簡(jiǎn)便，成本低，工藝過(guò)程易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化；現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化；l 可利用加工硬化提高零件的力學(xué)性能可利用加工硬化提高零件的力學(xué)性能l沖壓模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，加工精度要求高，制造沖壓模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，加工精度要求高，制造費(fèi)用大，因此板料沖壓加工適用于大批量生產(chǎn)。費(fèi)用大，因此板料沖壓加工適用于大批量生產(chǎn)。 l原材料：必須具有足夠的塑性原材料：必須具有足夠的塑性金屬板料：低碳鋼、高塑性的合金鋼、不銹金屬板料：低碳鋼、高塑性的合金鋼、不銹鋼、銅、鋁、鎂及其合金等。鋼、銅、鋁、鎂及其合金等。非金屬材料：石棉板、硬橡膠、皮革、絕緣非金屬材料：石棉板、硬橡膠、皮革、絕緣紙、纖維板等紙、纖維板等應(yīng)用應(yīng)

3、用:在現(xiàn)代汽車(chē)、家用電器、儀器儀表、飛在現(xiàn)代汽車(chē)、家用電器、儀器儀表、飛機(jī)、導(dǎo)彈及日用品生產(chǎn)中占有主要地位機(jī)、導(dǎo)彈及日用品生產(chǎn)中占有主要地位.l分離工序分離工序 Cutting Process :使沖壓件與板使沖壓件與板料沿一定的輪廓線(xiàn)相互分離的工序。包料沿一定的輪廓線(xiàn)相互分離的工序。包括括:沖裁沖裁(落料與沖孔）落料與沖孔）.l成形工序成形工序 Forming Process：除分離工序：除分離工序外，使坯料塑性變形，獲得所需要形狀、外，使坯料塑性變形，獲得所需要形狀、尺寸的制件的沖壓工序。包括尺寸的制件的沖壓工序。包括:彎曲、拉彎曲、拉深和成形深和成形.l使板料沿封閉輪廓線(xiàn)分離的工序，包括

4、使板料沿封閉輪廓線(xiàn)分離的工序，包括落料與沖孔。落料與沖孔。 落料落料 Blanking：得到?jīng)_壓件上的孔：得到?jīng)_壓件上的孔 沖孔沖孔 Punching ：得到片狀沖壓件的外形：得到片狀沖壓件的外形 l受力：縱向壓力、橫向擠壓力、摩擦力受力：縱向壓力、橫向擠壓力、摩擦力l變形：剪切外，還有拉伸、彎曲和橫向擠壓等變形變形：剪切外，還有拉伸、彎曲和橫向擠壓等變形l圓角帶圓角帶Rolloverl光亮帶光亮帶Burnish Zonel斷裂帶斷裂帶fracturel毛刺毛刺burrl指凸、凹模刃口同位尺寸之縫隙的距離，指凸、凹模刃口同位尺寸之縫隙的距離，用用c表示單面間隙表示單面間隙 對(duì)沖裁過(guò)程及沖裁件斷

5、面質(zhì)量具有重要影響對(duì)沖裁過(guò)程及沖裁件斷面質(zhì)量具有重要影響 還影響到模具壽命和沖裁力的大小還影響到模具壽命和沖裁力的大小 l間隙合理時(shí)，上下剪裂紋會(huì)基本重合，獲得工間隙合理時(shí)，上下剪裂紋會(huì)基本重合，獲得工件斷面較光潔，毛刺最小。合理沖裁單面間隙件斷面較光潔，毛刺最小。合理沖裁單面間隙間隙值間隙值 C= m t t ：沖裁板料厚度，：沖裁板料厚度，mm； m：與材料性能及板厚有關(guān)的系數(shù)，通常（：與材料性能及板厚有關(guān)的系數(shù)，通常（38）%， l間隙過(guò)小，上下剪裂紋向外錯(cuò)開(kāi)，在沖裁件斷間隙過(guò)小，上下剪裂紋向外錯(cuò)開(kāi)，在沖裁件斷面上會(huì)形成毛刺和迭層；面上會(huì)形成毛刺和迭層；l間隙過(guò)大，材料中拉應(yīng)力增大，塑性

6、變形階段間隙過(guò)大，材料中拉應(yīng)力增大，塑性變形階段過(guò)早結(jié)束，裂紋向里錯(cuò)開(kāi)，不僅光亮帶小，毛過(guò)早結(jié)束，裂紋向里錯(cuò)開(kāi)，不僅光亮帶小，毛刺和剪裂帶均較大刺和剪裂帶均較大 凸模凸模 Punch 凹模凹模 Die模具間隙模具間隙 Die Clearancel為選擇沖壓設(shè)備和設(shè)計(jì)模具提供依據(jù)為選擇沖壓設(shè)備和設(shè)計(jì)模具提供依據(jù) l平刃沖裁力按下式計(jì)算：平刃沖裁力按下式計(jì)算： P =KLtLtbP 沖裁力，沖裁力，N；L 沖裁周邊長(zhǎng)度，沖裁周邊長(zhǎng)度，mm；t 板料厚度，板料厚度，mm；材料抗剪強(qiáng)度，材料抗剪強(qiáng)度，MPa；b材料抗拉強(qiáng)度，材料抗拉強(qiáng)度，MPa； K安全系數(shù)，一般取安全系數(shù)，一般取K=1.3。 l利用

7、模具或其它工具將坯料一部分相對(duì)另一部利用模具或其它工具將坯料一部分相對(duì)另一部分彎曲成一定的角度和圓弧的變形工序。分彎曲成一定的角度和圓弧的變形工序。 l變形區(qū)：變形區(qū)：外層：受切向拉力作用，發(fā)生伸長(zhǎng)變形。為外層：受切向拉力作用，發(fā)生伸長(zhǎng)變形。為最危險(xiǎn)部位。最危險(xiǎn)部位。內(nèi)層：受切向壓力作用，發(fā)生壓縮變形內(nèi)層：受切向壓力作用，發(fā)生壓縮變形中性層中性層Neutral Line：切向應(yīng)力或切向應(yīng)變：切向應(yīng)力或切向應(yīng)變?yōu)榱悖挥诎辶现行牟课粸榱?，位于板料中心部位l相對(duì)彎曲半徑（相對(duì)彎曲半徑（r/t） ：表示彎曲變形程：表示彎曲變形程度度坯料越厚，彎曲半徑越小，其變形程度越大。坯料越厚，彎曲半徑越小，其變

8、形程度越大。最小相對(duì)彎曲半徑最小相對(duì)彎曲半徑rmin/t （0.251.0）。）。材料塑性好，相對(duì)彎曲半徑可小些。材料塑性好，相對(duì)彎曲半徑可小些。 l回彈回彈 Spring Back：當(dāng)外力去掉后，塑性變形當(dāng)外力去掉后，塑性變形保留下來(lái)，而彈性變形部分則恢復(fù)，從而使坯保留下來(lái)，而彈性變形部分則恢復(fù)，從而使坯料產(chǎn)生與彎曲變形方向相反的變形。回彈角料產(chǎn)生與彎曲變形方向相反的變形?；貜椊?0(0 10)10)0 0影響因素：材料的力學(xué)性能、板料厚度、彎曲形狀、影響因素：材料的力學(xué)性能、板料厚度、彎曲形狀、相對(duì)彎曲半徑以及彎曲力的大小等。相對(duì)彎曲半徑以及彎曲力的大小等。 措施：措施：l利用回彈規(guī)律，在

9、設(shè)計(jì)彎曲模時(shí)，使模具角度與工件角度利用回彈規(guī)律，在設(shè)計(jì)彎曲模時(shí)，使模具角度與工件角度差一個(gè)回彈角。差一個(gè)回彈角。 l校正校正 l利用模具將已落料的平面板坯壓制成各利用模具將已落料的平面板坯壓制成各種開(kāi)口空心零件，或?qū)⒁阎瞥傻拈_(kāi)口空種開(kāi)口空心零件，或?qū)⒁阎瞥傻拈_(kāi)口空心件毛坯，制成其他形狀空心零件的一心件毛坯，制成其他形狀空心零件的一種變形工藝，又稱(chēng)拉延。種變形工藝，又稱(chēng)拉延。 l變形過(guò)程：變形過(guò)程：凸模底部金屬不變形凸模底部金屬不變形底部以外環(huán)形部分變形后形成側(cè)壁底部以外環(huán)形部分變形后形成側(cè)壁l應(yīng)力分布應(yīng)力分布底部：徑向和切向拉應(yīng)力底部：徑向和切向拉應(yīng)力側(cè)壁：?jiǎn)蜗蜉S向拉應(yīng)力側(cè)壁：?jiǎn)蜗蜉S向拉應(yīng)力環(huán)

10、形區(qū)：徑向拉應(yīng)力和切向壓應(yīng)力環(huán)形區(qū)：徑向拉應(yīng)力和切向壓應(yīng)力l壁厚變化壁厚變化側(cè)壁上部壁厚最大側(cè)壁上部壁厚最大靠近底部圓角附近壁厚最小，最易破裂靠近底部圓角附近壁厚最小，最易破裂l主要缺陷：主要缺陷：起皺起皺 Wrinkles：凸緣區(qū)凸緣區(qū) ，切向壓應(yīng)力最大切向壓應(yīng)力最大 拉裂：筒形件底部圓角附近。該區(qū)加工硬化拉裂：筒形件底部圓角附近。該區(qū)加工硬化程度最小，且壁厚減薄最嚴(yán)重。程度最小，且壁厚減薄最嚴(yán)重。 l防止措施防止措施限制拉深系數(shù)限制拉深系數(shù)Drawing Coefficience：m =d / D0 d 拉深后的工件直徑，拉深后的工件直徑，mm； D0拉深前坯料直徑，拉深前坯料直徑，mm。

11、 極限拉伸系數(shù)：保證危險(xiǎn)面不被拉裂的拉深系數(shù)的最極限拉伸系數(shù)：保證危險(xiǎn)面不被拉裂的拉深系數(shù)的最小值小值拉深凸、凹模工作部分必須作成圓角拉深凸、凹模工作部分必須作成圓角l凹模圓角半徑凹模圓角半徑Rd =（520）tl凸模圓角半徑凸模圓角半徑RPRd 控制凸模和凹模之間的間隙控制凸模和凹模之間的間隙C=（1.11.5）t 采用有壓邊圈進(jìn)行拉深采用有壓邊圈進(jìn)行拉深采用潤(rùn)滑，以降低拉深件壁部的拉應(yīng)采用潤(rùn)滑，以降低拉深件壁部的拉應(yīng)力，提高模具壽命。力，提高模具壽命。 l使板料或半成品改變局部形狀的工序。使板料或半成品改變局部形狀的工序。(2)脹形脹形 Bulging：脹形是利用局部變形使：脹形是利用局部變形使半成品部分內(nèi)徑脹大的沖壓成形工藝半成品部分內(nèi)徑脹大的沖壓成形工藝 (3)起伏起伏Raising，Embo