汽車制造工藝—沖壓

1、沖壓沖壓1.1 1.1 概述概述 1.2 1.2 沖壓工藝沖壓工藝1.3 1.3 沖壓模具沖壓模具沖壓沖壓1. 1. 沖壓的實(shí)質(zhì)沖壓的實(shí)質(zhì)利用沖模使金屬板料產(chǎn)生變形或分離的壓力加工利用沖模使金屬板料產(chǎn)生變形或分離的壓力加工方法。方法。沖模一般由兩大部分組成：凸模和凹模。沖模一般由兩大部分組成：凸模和凹模。 當(dāng)板料厚度當(dāng)板料厚度S8S8S810mm10mm時(shí)，則需采用熱沖壓。時(shí)，則需采用熱沖壓。沖壓沖壓2. 2. 沖壓生產(chǎn)的特點(diǎn)沖壓生產(chǎn)的特點(diǎn)產(chǎn)品精度高，強(qiáng)度、剛度好；（加工硬化強(qiáng)化金產(chǎn)品精度高，強(qiáng)度、剛度好；（加工硬化強(qiáng)化金屬）屬）金屬消耗少，零件輕巧；金屬消耗少，零件輕巧；大批量生產(chǎn)生產(chǎn)率高，

2、成本低；大批量生產(chǎn)生產(chǎn)率高，成本低；沖模制造復(fù)雜，成本較高。沖模制造復(fù)雜，成本較高。 廣泛應(yīng)用于大批量生產(chǎn)塑性較好的金屬?zèng)_壓件，廣泛應(yīng)用于大批量生產(chǎn)塑性較好的金屬?zèng)_壓件，如：電器、儀表外殼，汽車制造，生活用品如：電器、儀表外殼，汽車制造，生活用品 材料：低碳鋼、高塑性低合金鋼、有色金屬等。材料：低碳鋼、高塑性低合金鋼、有色金屬等。3. 3. 沖壓生產(chǎn)的應(yīng)用沖壓生產(chǎn)的應(yīng)用沖壓沖壓1.2 1.2 沖壓加工沖壓加工 沖壓加工是現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中先進(jìn)高效的加工沖壓加工是現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中先進(jìn)高效的加工方法之一方法之一,它是利用各種壓力機(jī)和安裝在壓力機(jī)上的模它是利用各種壓力機(jī)和安裝在壓力機(jī)上的模具使材料在常

3、溫或著高溫下進(jìn)行分離和塑性變形具使材料在常溫或著高溫下進(jìn)行分離和塑性變形,從而從而獲得一定形狀、尺寸和性能的零件的一種方法。獲得一定形狀、尺寸和性能的零件的一種方法。沖壓沖壓1.2 1.2 沖壓生產(chǎn)的基本工序沖壓生產(chǎn)的基本工序基本工序有兩大類：分離工序和成形工序?；竟ば蛴袃纱箢悾悍蛛x工序和成形工序。(一一) 分離工序分離工序1 1 、定義：使板料的一部分與另一部分相互分離的工序、定義：使板料的一部分與另一部分相互分離的工序。2 2 、種類：、種類：剪裁（切斷）：切口是不封閉的或是敞開的。剪裁（切斷）：切口是不封閉的或是敞開的。沖裁：切口封閉，其包括兩類：沖孔和落料。沖裁：切口封閉，其包括兩類

4、：沖孔和落料。沖孔：帶孔的板料是成品，沖孔：帶孔的板料是成品， 沖下的部分是廢料。沖下的部分是廢料。落料：。落料：。修整工序：修整工序：沖壓沖壓3 3、沖裁的變形過程、沖裁的變形過程：板料彎曲板料彎曲產(chǎn)生裂紋（上、下兩面）產(chǎn)生裂紋（上、下兩面）裂紋擴(kuò)展裂紋擴(kuò)展裂紋裂紋連通。連通。4、沖裁件的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：、沖裁件的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：切口光、齊、直，尺寸準(zhǔn)確。切口光、齊、直，尺寸準(zhǔn)確。保證質(zhì)量的措施：保證質(zhì)量的措施：凸、凹模的工作刃口要鋒利凸、凹模的工作刃口要鋒利凸、凹模間要有適當(dāng)?shù)拈g隙凸、凹模間要有適當(dāng)?shù)拈g隙沖模要有合適的尺寸：沖模要有合適的尺寸：沖孔時(shí)：沖孔時(shí)：d d凸凸= d= d孔孔 d d凹凹=

5、d= d凸凸+2Z+2Z 落料時(shí)：落料時(shí)：d d凹凹= d= d料料 d d凸凸= d= d凹凹 -2Z-2Z 沖壓沖壓（二）成型工序（二）成型工序1 1、 實(shí)質(zhì)：依靠模具在壓力機(jī)作用下，使坯料發(fā)生實(shí)質(zhì)：依靠模具在壓力機(jī)作用下，使坯料發(fā)生塑性變形，獲得所需形狀和尺寸制件的沖壓工序。塑性變形，獲得所需形狀和尺寸制件的沖壓工序。2 2 、成型工序的種類：、成型工序的種類：拉深（拉延）工序、拉深（拉延）工序、彎曲工序、成型工序、翻邊工序彎曲工序、成型工序、翻邊工序沖壓沖壓沖壓沖壓沖壓沖壓 （1 1）拉深（拉延）工序：）拉深（拉延）工序：使板料變成中空零件的使板料變成中空零件的工序。工序。 1 1）變

6、形特點(diǎn)：）變形特點(diǎn)：筒底轉(zhuǎn)角處筒底轉(zhuǎn)角處最大，當(dāng)最大，當(dāng) b b時(shí)，時(shí)，則底部則底部拉穿拉穿；板邊變形，產(chǎn)生板邊變形，產(chǎn)生皺折皺折，板厚，板厚拉深拉深皺折皺折；薄板具有各向異性時(shí)，形成；薄板具有各向異性時(shí)，形成制耳制耳。拉穿皺折制耳現(xiàn)象沖壓沖壓2 2）、保證質(zhì)量的措施：）、保證質(zhì)量的措施：為防皺折的產(chǎn)生，當(dāng)為防皺折的產(chǎn)生，當(dāng) 時(shí)，采用壓邊拉深。時(shí)，采用壓邊拉深。18dD凸、凹模工作部分要有圓角凸、凹模工作部分要有圓角凸、凹模間隙適當(dāng)凸、凹模間隙適當(dāng)8 .05 .0Ddm拉深系數(shù)拉深系數(shù) ，深度大的零件可多次拉，深度大的零件可多次拉深；深；沖壓沖壓（2 2）彎曲工序：將板料彎成一定角度和圓弧的工

7、序。）彎曲工序：將板料彎成一定角度和圓弧的工序。變形特點(diǎn)：變形特點(diǎn)：彎曲程度與彎曲半徑有關(guān)彎曲程度與彎曲半徑有關(guān)造成板料的斷裂造成板料的斷裂彎斷。彎斷。產(chǎn)生回彈現(xiàn)象產(chǎn)生回彈現(xiàn)象防裂：防裂：r rr rminmin 最小彎曲半徑和角度。最小彎曲半徑和角度。保證質(zhì)量的措施：保證質(zhì)量的措施：沖壓沖壓成型工序：成型工序：利用局部變形使金屬改變形狀。利用局部變形使金屬改變形狀。翻邊工序：用擴(kuò)孔的方法獲得凸緣。翻邊工序：用擴(kuò)孔的方法獲得凸緣。汽車消音器的沖壓工序汽車消音器的沖壓工序沖壓沖壓1 1、 沖壓件的形狀：沖壓件的形狀：外形簡單對(duì)稱，便于排料；外形簡單對(duì)稱，便于排料；避免窄而長的沖壓件，沖模制造困難

8、；避免窄而長的沖壓件，沖模制造困難；注意圓角連接，以防沖裂；注意圓角連接，以防沖裂；復(fù)雜件可采用沖壓復(fù)雜件可采用沖壓焊接結(jié)構(gòu)。焊接結(jié)構(gòu)。沖壓沖壓2 2 、沖壓件的尺寸：、沖壓件的尺寸：沖圓孔沖圓孔d d ，方孔短邊長，方孔短邊長b 0.9 b 0.9 ；孔間距；孔間距 ，孔，孔與邊緣的距離與邊緣的距離 ；外緣凸出與凹進(jìn)的尺寸；外緣凸出與凹進(jìn)的尺寸1.5 1.5 ；3 3、沖壓件的精度：、沖壓件的精度：沖壓件一般不再加工，不提過高要求。沖壓件一般不再加工，不提過高要求。彎曲邊高度彎曲邊高度h2 h2 ；帶孔件彎曲時(shí)，彎邊到孔的距離帶孔件彎曲時(shí)，彎邊到孔的距離R+1.5 R+1.5 。HRR沖壓沖

9、壓沖壓沖壓1 1、沖壓模具分類、沖壓模具分類 實(shí)際生產(chǎn)中實(shí)際生產(chǎn)中, ,模具的種類繁多模具的種類繁多, ,結(jié)構(gòu)各異結(jié)構(gòu)各異, ,分類的方分類的方法不一樣法不一樣, ,模具的種類就不一樣模具的種類就不一樣. .可以按照用途或者成型可以按照用途或者成型原理進(jìn)行分類原理進(jìn)行分類. . 實(shí)際生產(chǎn)中實(shí)際生產(chǎn)中, ,根據(jù)工序類別、壓力機(jī)型式等的差異根據(jù)工序類別、壓力機(jī)型式等的差異又可以進(jìn)行不同的分類。又可以進(jìn)行不同的分類。 按照成型原理進(jìn)行分類可以分為：拉深模、彎曲按照成型原理進(jìn)行分類可以分為：拉深模、彎曲模和沖裁模。模和沖裁模。 例如：拉深?？梢苑譃槭状卫纾豪钅？梢苑譃槭状卫钅！⒍卫钅?、拉深模

10、、二次拉深模、三次拉深模。三次拉深模。 沖裁模按進(jìn)行和出件方式分為手動(dòng)沖裁模按進(jìn)行和出件方式分為手動(dòng)模、半自動(dòng)模和模、半自動(dòng)模和自動(dòng)模；自動(dòng)模；1.3 1.3 沖壓模具沖壓模具沖壓沖壓2 2、模具材料、模具材料 模具材料是模具制造的基礎(chǔ)，模具材料和熱處理技模具材料是模具制造的基礎(chǔ)，模具材料和熱處理技術(shù)對(duì)模具的使用壽命、精度和表面粗糙度起著重要的決術(shù)對(duì)模具的使用壽命、精度和表面粗糙度起著重要的決定性作用。定性作用。 根據(jù)模具材料的性能特點(diǎn)選用合理的模具結(jié)構(gòu)，并根據(jù)模具材料的性能特點(diǎn)選用合理的模具結(jié)構(gòu)，并采取相應(yīng)的維護(hù)措施。采取相應(yīng)的維護(hù)措施。 根據(jù)模具材料的工藝性能將直接影響模具的加工的根據(jù)模具

11、材料的工藝性能將直接影響模具的加工的難易程度、模具加工的質(zhì)量和加工成本。難易程度、模具加工的質(zhì)量和加工成本。 因此在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)時(shí)，除了考慮合理的模具結(jié)構(gòu)因此在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)時(shí)，除了考慮合理的模具結(jié)構(gòu)外，還要選用合理的模具材料和熱處理工藝，這樣才能外，還要選用合理的模具材料和熱處理工藝，這樣才能使模具獲得良好的工作性能和較長的工作壽命。使模具獲得良好的工作性能和較長的工作壽命。 制造沖壓模具的材料有：灰鑄鐵、鑄鋼、硬質(zhì)合金、制造沖壓模具的材料有：灰鑄鐵、鑄鋼、硬質(zhì)合金、塑料等；塑料等；沖壓沖壓3 3、沖壓材料的選用原則、沖壓材料的選用原則 選用沖壓材料時(shí)，首先要滿足沖壓件的使用要選用沖壓材料時(shí)，

12、首先要滿足沖壓件的使用要求：比如對(duì)于機(jī)器上的主要沖壓件要有足夠的強(qiáng)度和求：比如對(duì)于機(jī)器上的主要沖壓件要有足夠的強(qiáng)度和剛度，電機(jī)和電器上的沖壓件要有足夠的導(dǎo)電性和導(dǎo)剛度，電機(jī)和電器上的沖壓件要有足夠的導(dǎo)電性和導(dǎo)磁性，汽車和飛機(jī)上的沖壓件要有足夠的強(qiáng)度還要求磁性，汽車和飛機(jī)上的沖壓件要有足夠的強(qiáng)度還要求盡可能的減小質(zhì)量。盡可能的減小質(zhì)量。 從這里可以看出，不同的用途就決定了要選用從這里可以看出，不同的用途就決定了要選用的不同的材料，但是最主要的滿足沖壓工藝要求，保的不同的材料，但是最主要的滿足沖壓工藝要求，保證沖壓工藝過程順利完成。證沖壓工藝過程順利完成。1 1）、良好的沖壓性能）、良好的沖壓性能對(duì)各種工藝要有適應(yīng)性，塑性好對(duì)各種工藝要有適應(yīng)性，塑性好2 2）、良好的表面質(zhì)量）、良好的表面質(zhì)量廢品少、模具不易損壞、制件的表面質(zhì)量好廢品少、模具不易損壞、制件的表面質(zhì)量好沖壓沖壓3 3）、符合國家的厚度標(biāo)準(zhǔn)）、符合國家的厚度標(biāo)準(zhǔn) 模具的間隙是根據(jù)材料的厚度來確定的，所以材模具的間隙是根據(jù)材料的厚度來確定的，所以材料的厚度公差要符合國家標(biāo)準(zhǔn)，否則的話將影響工件料的厚度公差要符合國家標(biāo)準(zhǔn)，否則的話將影響工件質(zhì)量或者設(shè)備。質(zhì)量或者設(shè)備。4 4）、新設(shè)計(jì)的沖壓件要和過去的沖壓件進(jìn)行對(duì)比）、新設(shè)計(jì)的沖壓件要和過去