鍛 壓板料沖壓

1、鍛 壓板料沖壓第1頁，共33頁，2022年，5月20日，23點52分，星期三板料沖壓的特點及應用 可制造其它加工方法難以加工或無法加工的形狀復雜薄壁零件； 沖壓件尺寸精度高，表面光潔，質(zhì)量穩(wěn)定，互換性好，一般不再進行機械加工即可裝配使用； 生產(chǎn)率高，操作簡便，成本低，工藝過程易實現(xiàn)機械化和自動化； 可利用加工硬化提高零件的力學性能沖壓模具結(jié)構較復雜，加工精度要求高，制造費用大，因此板料沖壓加工適用于大批量生產(chǎn)。 第2頁，共33頁，2022年，5月20日，23點52分，星期三板料沖壓的原材料及應用原材料：必須具有足夠的塑性金屬板料：低碳鋼、高塑性的合金鋼、不銹鋼、銅、鋁、鎂及其合金等。非金屬材料

2、：石棉板、硬橡膠、皮革、絕緣紙、纖維板等應用:在現(xiàn)代汽車、家用電器、儀器儀表、飛機、導彈及日用品生產(chǎn)中占有主要地位.第3頁，共33頁，2022年，5月20日，23點52分，星期三二、板料沖壓的基本工序 分離工序 Cutting Process :使沖壓件與板料沿一定的輪廓線相互分離的工序。包括:沖裁(落料與沖孔）.成形工序 Forming Process：除分離工序外，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:彎曲、拉深和成形.第4頁，共33頁，2022年，5月20日，23點52分，星期三1. 沖裁 Blanking使板料沿封閉輪廓線分離的工序，包括落料與沖孔。 落料 Bla

3、nking：得到?jīng)_壓件上的孔 沖孔 Punching ：得到片狀沖壓件的外形 第5頁，共33頁，2022年，5月20日，23點52分，星期三(1) 沖裁變形過程 受力：縱向壓力、橫向擠壓力、摩擦力變形：剪切外，還有拉伸、彎曲和橫向擠壓等變形第6頁，共33頁，2022年，5月20日，23點52分，星期三沖裁斷面的質(zhì)量圓角帶Rollover光亮帶Burnish Zone斷裂帶fracture毛刺burr第7頁，共33頁，2022年，5月20日，23點52分，星期三(2) 沖裁間隙 指凸、凹模刃口同位尺寸之縫隙的距離，用c表示單面間隙 對沖裁過程及沖裁件斷面質(zhì)量具有重要影響 還影響到模具壽命和沖裁力

4、的大小 第8頁，共33頁，2022年，5月20日，23點52分，星期三沖裁間隙的確定第9頁，共33頁，2022年，5月20日，23點52分，星期三間隙合理時，上下剪裂紋會基本重合，獲得工件斷面較光潔，毛刺最小。合理沖裁單面間隙間隙值 C= m t t ：沖裁板料厚度，mm； m：與材料性能及板厚有關的系數(shù)，通常（38）%， 間隙過小，上下剪裂紋向外錯開，在沖裁件斷面上會形成毛刺和迭層；間隙過大，材料中拉應力增大，塑性變形階段過早結(jié)束，裂紋向里錯開，不僅光亮帶小，毛刺和剪裂帶均較大 第10頁，共33頁，2022年，5月20日，23點52分，星期三第11頁，共33頁，2022年，5月20日，23點

5、52分，星期三第12頁，共33頁，2022年，5月20日，23點52分，星期三(3) 凸、凹模刃口尺寸的確定 凸模 Punch 凹模 Die模具間隙 Die Clearance第13頁，共33頁，2022年，5月20日，23點52分，星期三(4) 沖裁力的計算 為選擇沖壓設備和設計模具提供依據(jù) 平刃沖裁力按下式計算： P =KLtLtbP 沖裁力，N；L 沖裁周邊長度，mm；t 板料厚度，mm；材料抗剪強度，MPa；b材料抗拉強度，MPa； K安全系數(shù)，一般取K=1.3。 第14頁，共33頁，2022年，5月20日，23點52分，星期三2. 彎曲 Bending利用模具或其它工具將坯料一部分相

6、對另一部分彎曲成一定的角度和圓弧的變形工序。 第15頁，共33頁，2022年，5月20日，23點52分，星期三彎曲時受力分析變形區(qū)：外層：受切向拉力作用，發(fā)生伸長變形。為最危險部位。內(nèi)層：受切向壓力作用，發(fā)生壓縮變形中性層Neutral Line：切向應力或切向應變?yōu)榱?，位于板料中心部位?6頁，共33頁，2022年，5月20日，23點52分，星期三為避免造成板料的破裂:相對彎曲半徑（r/t） ：表示彎曲變形程度坯料越厚，彎曲半徑越小，其變形程度越大。最小相對彎曲半徑rmin/t （0.251.0）。材料塑性好，相對彎曲半徑可小些。 第17頁，共33頁，2022年，5月20日，23點52分，星

7、期三彎曲時的回彈現(xiàn)象回彈 Spring Back：當外力去掉后，塑性變形保留下來，而彈性變形部分則恢復，從而使坯料產(chǎn)生與彎曲變形方向相反的變形?；貜椊?0 10)0影響因素：材料的力學性能、板料厚度、彎曲形狀、相對彎曲半徑以及彎曲力的大小等。 措施：利用回彈規(guī)律，在設計彎曲模時，使模具角度與工件角度差一個回彈角。 校正 第18頁，共33頁，2022年，5月20日，23點52分，星期三3.拉深 Drawing利用模具將已落料的平面板坯壓制成各種開口空心零件，或?qū)⒁阎瞥傻拈_口空心件毛坯，制成其他形狀空心零件的一種變形工藝，又稱拉延。 第19頁，共33頁，2022年，5月20日，23點52分，星期三

8、(1) 拉深過程 第20頁，共33頁，2022年，5月20日，23點52分，星期三變形過程：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)壁應力分布底部：徑向和切向拉應力側(cè)壁：單向軸向拉應力環(huán)形區(qū)：徑向拉應力和切向壓應力壁厚變化側(cè)壁上部壁厚最大靠近底部圓角附近壁厚最小，最易破裂第21頁，共33頁，2022年，5月20日，23點52分，星期三(2)拉深件的主要質(zhì)量問題 主要缺陷：起皺 Wrinkles：凸緣區(qū) ，切向壓應力最大 拉裂：筒形件底部圓角附近。該區(qū)加工硬化程度最小，且壁厚減薄最嚴重。 第22頁，共33頁，2022年，5月20日，23點52分，星期三防止措施限制拉深系數(shù)Drawing C

9、oefficience：m =d / D0 d 拉深后的工件直徑，mm； D0拉深前坯料直徑，mm。 極限拉伸系數(shù)：保證危險面不被拉裂的拉深系數(shù)的最小值第23頁，共33頁，2022年，5月20日，23點52分，星期三多次拉伸的拉伸系數(shù)為：M=M1*M2*M3*.第24頁，共33頁，2022年，5月20日，23點52分，星期三拉深凸、凹模工作部分必須作成圓角凹模圓角半徑Rd =（520）t凸模圓角半徑RPRd 控制凸模和凹模之間的間隙C=（1.11.5）t 采用有壓邊圈進行拉深采用潤滑，以降低拉深件壁部的拉應力，提高模具壽命。 第25頁，共33頁，2022年，5月20日，23點52分，星期三4.

10、 成形 Forming使板料或半成品改變局部形狀的工序。第26頁，共33頁，2022年，5月20日，23點52分，星期三(1)翻邊 Flanging：將工件的內(nèi)孔或外緣翻成豎立邊緣的沖壓工序 。第27頁，共33頁，2022年，5月20日，23點52分，星期三第28頁，共33頁，2022年，5月20日，23點52分，星期三(2)脹形 Bulging：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 第29頁，共33頁，2022年，5月20日，23點52分，星期三第30頁，共33頁，2022年，5月20日，23點52分，星期三第31頁，共33頁，2022年，5月20日，23點52分，星期三(3)起伏Raising，Embossing：利用局部變形使坯料壓制出各種形狀的凸起或凹陷的沖壓