沖壓成型技術(shù)

1、妍沖壓成型技術(shù)科第一章緒論蠢1.冷沖壓一一利用模具和沖壓設(shè)備對(duì)板料金屬進(jìn)行加工,以獲得所需要的零件形狀和尺寸.1 .2 .袂冷沖壓工藝可分為：別離工序和成型工序兩大類.3 .4 .新冷沖壓中的別離工序主要包括：落料、沖孔和切割等.5 .6 .羋冷沖壓的成形工序可分為：彎曲、拉深、翻孔、翻邊、賬形、擴(kuò)口、縮口和旋壓等.1 .2 .嵋冷沖壓工藝有哪些特點(diǎn)：12蟻生產(chǎn)效率搞.2加工本錢低,材料利用率搞.3產(chǎn)品尺寸精度穩(wěn)定.,V,、1門XJjr'riII蜩4操作簡單5容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化第2.冷沖壓技術(shù)的開展趨勢：膈1工藝分析計(jì)算方法的現(xiàn)代化.2模具設(shè)計(jì)制造技術(shù)的現(xiàn)代化.3冷沖壓生產(chǎn)的機(jī)械化

2、和自動(dòng)化.4建議模具、通用組合模具,數(shù)控沖壓等適合小批量工件生產(chǎn).5改良板料性能,提升其成形水平和使用效果.妨第一章沖裁袈1.沖裁：是利用模具使板料生產(chǎn)別離的沖壓工序,包括落料、沖孔、剖切、修邊等.蟆2.沖孔：用沖模沿封閉輪廓曲線在工件上沖出所需形狀的孔叫沖孔.沖下局部是廢料.襖3.模具壽命：是以沖出合格制品的沖裁次數(shù)來衡量,分兩次刃磨壽命與全部磨損后的總壽命.蒙4.當(dāng)沖裁間隙較大時(shí),沖裁后因材料彈性回復(fù),使沖孔件尺寸大于凸模尺寸«5.從板料上沖下所需形狀的工件或毛坯稱落料.腿6.斜刃沖裁比平刃沖裁有沖裁力小的優(yōu)點(diǎn).菱7.沖制一工件,沖裁力為F,采用剛性卸料、下出件方式,那么總壓力為

3、沖裁力+推料力.黃8.板料沖裁時(shí)變形區(qū)的強(qiáng)壓應(yīng)力區(qū)是位于凸模端面靠近刃口處.推料側(cè)刃定位肇9、使沖裁過程的順利進(jìn)行,將堵塞在凹模內(nèi)的沖件或廢料順沖裁方向從凹?？字型瞥?所需要的力稱為力.薇10切邊是別離工序,翻邊是成形工序.肄11連續(xù)模中,條料送進(jìn)方向的定位有多種方法,當(dāng)進(jìn)距較小,材料較薄.而生產(chǎn)效率高時(shí),一般選用較合理.聿1沖裁主要包括：落料、沖孔、切口、剖切、修邊等.膈2從板料沖下所需形狀的零件叫落料.11.«3在沖裁應(yīng)力狀態(tài)中,凹模端面處材料的應(yīng)力狀態(tài)為：軸向壓應(yīng)力、徑向拉應(yīng)力.,|V*!/yJ1蟆4影響沖裁件質(zhì)量的因素有：凸凹模間隙大小及分布的均勻性,模具刃口狀態(tài),模具結(jié)構(gòu)與

4、制造精度,材料性CI,JI1肅5凸凹模間隙大小及均勻程度是影響沖件質(zhì)量的主要因素.,/|'二.膈6在沖裁模中,凸模刃口磨盾時(shí),毛刺產(chǎn)生在落料制件上,凹模刃口磨鈍時(shí),毛刺產(chǎn)生在所沖孔上.瞧7、用斜刃口模具沖裁時(shí),為了得到平整的零件,落料時(shí)應(yīng)將凹模做成斜刃,沖孔時(shí)應(yīng)將凸模做成斜刃.充8、光潔沖裁包括：小間隙圓角凹模沖裁和負(fù)間隙沖裁.袂9、進(jìn)行齒圈壓板沖裁精沖應(yīng)滿足的條件是：芾1模具上有齒圈壓板、頂出器或還有頂桿,以形成刃口部位的三向壓應(yīng)力狀態(tài).菱2選擇適宜的頂出力和齒圈壓板力.噩3模具沖裁間隙很小,Z=0.01mm5莫4刃口部位必須圓角,R=0.010.03mm.沖孔時(shí),凸模帶小圓角；落料

5、時(shí),凹模帶小圓角.蟻2.沖裁過程中,沖壓件的斷面的特征區(qū)和影響的因素：12贛圓角帶,影響因素有：材料性質(zhì)、工件輪廓形狀、凸凹模間隙34黃光亮帶,影響因素有：材料的塑性、凸凹模間隙、模具刃口的磨損程度56妨斷裂帶,影響因素有：材料塑性差、刃口間隙大、斷裂帶大腿3.沖裁中凸凹模間隙如何影響沖裁件的端面質(zhì)量:12芨凸凹模間隙合理：上下裂紋重合,沖裁件斷面比擬平整光滑,毛刺很少,并且沖裁力較小.34滕凸凹模間隙過?。荷舷铝鸭y中間產(chǎn)生二次剪切,沖裁件斷面垂直,毛刺較長但易去除.56蒂凸凹模間隙過大：材料因拉應(yīng)力增加而被撕裂,沖裁件光亮帶減少,塌角和撕裂帶增大,毛刺大而厚.袁4.精沖模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)：蠅1

6、.精沖成形凸凹模間隙小,沖裁力較大,對(duì)模具的剛性與精度要求較高；蒲2.凸凹模間隙極小,為保證間隙均勻,要有精確而穩(wěn)定的導(dǎo)向裝置；應(yīng)選用滾珠導(dǎo)向膂3.嚴(yán)格限制凸模進(jìn)入凹模的深度,以預(yù)防刃口損壞.袁4.要考慮模具工作局部的排氣問題.|V*!J1裊5、降低沖裁力的方法有：1ILi1J'fJ11If芍1將材料加熱紅沖.只適合厚料.輯2在多個(gè)凸模的沖裁模中,將凸模長度作階梯布置,其中將小凸模設(shè)計(jì)短些,將大凸模設(shè)計(jì)長些.w；廣一、羈3用斜刃口模具沖裁,沖孔時(shí),將凸模刃口做成斜刃口,凹模刃口做成平刃口；落料時(shí),將凹模刃口做成斜刃口,凸模刃口做成平刃口.X=0.75,黃9.凸凹模刃口尺寸的計(jì)算.有一零

7、件,如下圖,材料為Q235A采用落料成形,查得磨損系數(shù)為請(qǐng)計(jì)算落料凹模的刃口尺寸.不考慮模具的制造公差,計(jì)算結(jié)果保存兩位小數(shù)1I螃第一類尺寸：磨損后尺寸增大.幕100%.2o：Ad=1000.75父0.20=99.85犀800a.20：A2d=800.75m0.20=79.85蝸30Al6：A3d=300.75x0.16=29.88菜第二類尺寸：磨損后尺寸減小.螂500a.18：B1d=50+0.75x0.18=50.14賺第三類尺寸：磨損后尺寸不變.肇16?12：C1d=(16+0.50父0.12)=16.06褻第3章彎曲連1、彎曲回彈：板料常溫下的彎曲總是伴有彈性變形的,所以卸載以后,總變

8、形局部立即恢復(fù),引起工件回跳,回跳又稱為回彈,回彈的結(jié)果表現(xiàn)在彎曲件曲率和角度的變化.方2、應(yīng)力中性層：板料彎曲時(shí),毛坯截面上的應(yīng)力,在外層的拉應(yīng)力過渡到內(nèi)層壓應(yīng)力時(shí),發(fā)生忽然變化的或應(yīng)力不連續(xù)的纖維層,稱為應(yīng)力中性層.芍3.校正彎曲：板料經(jīng)自由彎曲階段后,開始與凸、凹模外表全面接觸,此時(shí),如果凸模繼續(xù)下行,零件受到模具擠壓繼續(xù)彎曲,彎曲力急劇增大,稱為校正彎曲,其目的,在于減少回彈,提升彎曲質(zhì)量.蛔4為了預(yù)防彎裂,一般彎曲線方向與材料纖維方向垂直.方5、材料屈服強(qiáng)度小,那么反映該材料彎曲時(shí)回彈小.I ILi1Jp11If展6不對(duì)稱的彎曲件,彎曲時(shí)應(yīng)注意預(yù)防偏移.,V,、1門期7.彎曲零件可以

9、在壓力機(jī)上用模具彎曲,也可用于用彎曲機(jī)進(jìn)行折彎或滾彎.肅8.彎曲過程中的應(yīng)變中性層用彎曲件毛坯長度計(jì)算,應(yīng)力中性層用以計(jì)算彎曲應(yīng)力和應(yīng)力分析.用9.板料彎曲時(shí),以中性層為界,外層纖維受拉使厚度減薄,內(nèi)層纖維受壓使板料增厚.蔓10.校正彎曲的目的在于減少回彈,提升彎曲質(zhì)量.肇11.減小回彈的舉措有：1從沖壓件結(jié)構(gòu)工藝上改良彎曲件局部結(jié)構(gòu)和選用適宜材料：在彎曲件變形區(qū)設(shè)增強(qiáng)筋,選用彈性模量大而屈服強(qiáng)度低的材料來彎曲,彎曲前進(jìn)行退火.2在模具上補(bǔ)償回彈,減小回彈引起的彎曲誤差.3采用校正彎曲減小回彈.4采用拉彎法減小回彈.嵋12、影響彎曲回彈的因素：建影響彎曲回彈的因素：1材料的機(jī)械性能；2切向應(yīng)變

10、的大小；3彎曲角豆的大小.盆13.彎減少曲回彈的舉措有：1改良彎曲件局部結(jié)構(gòu)和選用適宜材料；2補(bǔ)償法；3校正法；4拉彎法.曹14、彎曲件的展開長度計(jì)算：如下圖為一彎曲零件,材料為15#鋼,材料的內(nèi)移系數(shù)xo見表1,請(qǐng)計(jì)算該彎曲零件的展開長度.計(jì)算結(jié)果保存兩位小數(shù)節(jié)表1彎曲90°時(shí)內(nèi)移系數(shù)X.的數(shù)值袁r/t薄0.1衿0.25肄0.5裂1.0蝕2.0«3.0期4.0螞>4.0蜜X0莆0.32艘0.35蓬0.38神0.42蟆0.445祎0.47膀0.475量0.5膈解：查表確定中性層的內(nèi)移系數(shù)：童R2:r/t=2/2=1,查表1,得內(nèi)移系數(shù)X0=0.42.用R4:r/t=4

11、/2=2,查表1,得內(nèi)移系數(shù)Xo=0.445.聿計(jì)算圓角處的中性層半徑：蒞R2:p=2+0.42X2=2.84肆R4：p=4+0.445X2=4.897二-%尸yf精展開后的長度第四章第五章聿拉深,V,、1門蟆1.帶料連續(xù)拉深：系利用多工位級(jí)進(jìn)模在帶料上進(jìn)行多道拉深,最后將工件從帶料上沖裁下來.蔻1.拉深變形過程中,成形前毛坯的扇形單元,拉深后變?yōu)楣ぜ北诘木匦螁卧?腿2.拉深時(shí),危險(xiǎn)區(qū)常指圓角區(qū).腿3.拉深時(shí),用等面積法確定坯料尺寸,即坯料面積等于拉深件的外表積.腿4.拉深過程中,坯料的凸緣局部為變形區(qū).滕5.拉深時(shí),拉破缺陷往往從凸模圓角區(qū)靠上部位置開始.螭6.拉深時(shí),模具采用壓邊裝置的目

12、的是預(yù)防起皺.芳1.彈性壓邊裝置用于單動(dòng)壓床.壓邊力系由氣墊、彈簧或橡皮產(chǎn)生.#2.旋轉(zhuǎn)體零件系采用圓形毛坯,其直徑按面積相等的原那么計(jì)算.蜜3.決定間隙c時(shí),不僅要考慮材質(zhì)和板厚,還要考慮工作的尺寸精度和外表質(zhì)量要求.蔽4,帶法蘭的圓筒件拉深時(shí),其變形可以利用圓筒件拉深的公式進(jìn)行分析計(jì)算.放5.對(duì)淺階梯圓筒零件,每個(gè)階梯高度不大,但相鄰階梯的直徑差較大而不能一次拉深時(shí),可先拉深成球形或大圓角的圓筒件,然后用校形獲得所需的零件形狀和尺寸.«6.錐形零件拉深時(shí),變形區(qū)可分為三局部：法蘭平面區(qū),板料與凹模圓角接觸區(qū),位于凸、凹模間隙的自由外表區(qū).蒞7.在生產(chǎn)中,帶料連續(xù)拉深的型式和成形特

13、點(diǎn):筮1無切口的連續(xù)拉深,即在整體帶料上拉深,相鄰兩個(gè)拉深件之間相互約束,材料在縱向流動(dòng)較困難,容易拉裂.有點(diǎn)是節(jié)省材料,用于拉深不太困難的.唐2有切口的連續(xù)拉深是在零件的相鄰處切開.兩零件相互影響和約束就較小,拉深次數(shù)可以少些,模具簡單,但毛坯材料消耗較多,這種拉深一般用于拉深較困難的.*8.預(yù)防工件拉深開裂的主要方法裂1采用適當(dāng)?shù)睦畋?III L,產(chǎn),I,聿2適當(dāng)?shù)膲哼吜?I一II1覆3增加凸模外表的粗糙度.人/Th».111IIIII荽4對(duì)凹模進(jìn)行潤滑,減少阻力.薄9、圓筒件拉深過程中,工件的變形區(qū)分為：膈1法蘭區(qū)：受徑向拉應(yīng)力和切向壓應(yīng)力2凹模圓角區(qū)：材料受拉深和塑性彎曲,

14、3圓筒側(cè)壁區(qū)傳力區(qū)：受軸向拉伸,4圓筒底部區(qū).5凸模圓角區(qū)：板料產(chǎn)生塑性彎曲和徑向拉伸.妍10、拉深零件的展開尺寸計(jì)算：見教材.'i'i1幕圖3所示為一圓筒拉深件：材料08F鋼.袂1、請(qǐng)計(jì)算該圓筒件的毛坯直徑,其中查得修邊余量為5mm新設(shè)該圓筒件的毛坯直徑D,加上修邊余量圓筒件高65+5=70mm由于料t=2>1,厚度的中央計(jì)算.III'"'J羋圓筒件直筒的面積為：3X36-2X70-2-3=6942.92mm2.嵋圓筒底圓面積：兀/4X36-2X2-3X22=530.93mm2.蟻圓筒底部圓環(huán)面積：兀/4X2兀3+136-2X2-3X2+8X3

15、+12、613.75mm.崛毛坯直徑D0=(6942.92+530.93+613.75)/兀X40.5=101.48(mm).蠶2、請(qǐng)計(jì)算總的拉深系數(shù)膈總的拉深系數(shù)m=(36-2X2)/101.48=0.315.第六章第七章妨脹形與翻邊袈1.脹形：利用模具強(qiáng)迫板料厚度減薄荷外表積增大,以獲取零件幾何形狀的沖壓加工方法叫做脹形.蟆1.圓孔翻邊時(shí),主要的變形是坯料切向的伸長和厚度方向的收縮.襖2.翻邊成形按工藝特點(diǎn)劃分有內(nèi)孔圓孔或非圓孔翻邊、外緣翻邊和變薄翻邊等方法.蒙3.翻邊成形按變形性質(zhì)劃分時(shí),有伸長類翻邊、壓縮類翻邊以及屬于體積成形的變搏翻邊等.«4.在外緣翻邊的毛坯計(jì)算中,內(nèi)曲翻

16、邊可參考圓孔翻邊毛坯計(jì)算方法；彎曲翻邊可參考淺拉深毛坯計(jì)算方法.腿5.在非圓孔翻邊中,如果圓孔上沒有直線段或外凸的弧線段,那么翻邊的變形性質(zhì)仍屬伸長類翻邊；如果孔緣輪廓具有直線段或外凸的弧線段,翻邊的變形性質(zhì)屬于復(fù)合成形方式.菱6.影響圓孔翻邊成形極限的因素有哪些？1ILi1J'fJ11I冗答：1材料延伸率和應(yīng)變硬化指數(shù)n大；2孔緣的毛刺和硬化情況,為了預(yù)防毛刺降低成形極限,翻邊時(shí)需將預(yù)制孔有毛刺的一側(cè)朝向凸模放置.3用球形、錐形和拋物形凸模翻邊時(shí),變形條件比平底凸模優(yōu)越；4板料相對(duì)厚度越大,成形極限愈大.-._=第七章沖壓工藝設(shè)計(jì)1 .編制沖壓工藝過程需要考慮的問題：1,對(duì)沖壓件進(jìn)行

17、工藝分析.2,通過分析比擬,確定最正確工藝方案.3,確定模具結(jié)構(gòu)模型.4合理選擇沖壓設(shè)備.5,編寫工藝文件和設(shè)計(jì)計(jì)算說明書.2 .彎曲件成形時(shí),應(yīng)滿足哪些工藝要求？對(duì)于,1直邊長度L,L1不宜過小,一般其值應(yīng)大于2t,2,彎曲處的圓角半徑,不能小于最小彎曲半徑,3彎曲時(shí)應(yīng)預(yù)防孔的變形,要求孔壁與彎曲處有適當(dāng)距離L,4彎曲件形狀應(yīng)盡量對(duì)稱,以預(yù)防壓彎時(shí)的毛坯偏移,5屢次彎曲的沖壓件,為預(yù)防材料移動(dòng),更需要考慮在沖壓件上設(shè)計(jì)出定位工藝孔.第八章沖模結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)1、連續(xù)模：連續(xù)模也是多工序模具,即在壓力機(jī)的一次行程內(nèi),在連續(xù)模具的多個(gè)不同工位上完成多道沖壓工序的模具.2、復(fù)合模：復(fù)合模是在壓力機(jī)的一次行程內(nèi),在模具唯一的一個(gè)工位上完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具.3、壓力中央：沖裁時(shí)的合力作用點(diǎn)或多工序模各工序沖壓力的合力作用點(diǎn),稱為模具的壓