沖壓工藝的基礎(chǔ)知識(shí)和詳細(xì)介紹

沖壓板料沖壓----利用沖模使板料產(chǎn)生分離或變形的加工方法。加工范圍----冷態(tài)下＜8毫米；熱態(tài)沖壓＞8--10毫米。設(shè)備及模具----板料沖壓是在沖床上利用模具進(jìn)行沖壓加工。常見(jiàn)沖壓材料---低碳鋼、銅合金、鋁合金、鎂合金及塑性高的合金鋼。非金屬材料如橡膠、皮革、毛氈、硬紙板等。板料沖壓具有如下特點(diǎn)：

可以沖壓出形狀相對(duì)復(fù)雜的零件，廢料少。產(chǎn)品具有足夠高的精度和較低的表面粗糙度，互換性能好。能獲得質(zhì)量輕、材料消耗少、強(qiáng)度和剛度較高的零件。沖壓操作簡(jiǎn)單，工藝過(guò)程便于機(jī)械化和自動(dòng)化，生產(chǎn)率高。零件成本低。第一節(jié)分離工序

分離工序----使坯料的一部分與另一部分相互分離的工序。它是許多工序如沖孔、落料、切斷等的總稱。一.落料及沖孔（沖裁）

落料是被分離的部分為成品，而周邊是廢料；沖孔是被分離的部分為廢料，而周邊是成品;1.沖裁變形過(guò)程

彈性變形塑性變形斷裂分離影響沖裁的主要因素：沖模間隙、刃口的鋒利程度及沖裁力。彈性變形階段塑性變形階段斷裂分離階段彈性變形塑性變形斷裂階段沖裁2、凸凹模間隙

凹模間隙c的確定：間隙不能過(guò)大，也不能過(guò)小。

間隙合適間隙過(guò)大間隙過(guò)小凸凹模間隙對(duì)沖裁件質(zhì)量的影響當(dāng)間隙過(guò)小時(shí)，如圖示，外表尺寸略有增大，內(nèi)腔尺寸略有縮小（彈性回復(fù)）。光面寬度增加，塌角、毛刺、斜度等都有所減小，工件質(zhì)量較高。當(dāng)間隙過(guò)大時(shí)，如圖示，斷面光面減小，塌角與斜度增大，形成厚而大的拉長(zhǎng)毛刺，且難以去除，同時(shí)沖裁的翹曲現(xiàn)象嚴(yán)重。外形尺寸縮小，內(nèi)腔尺寸增大，模具壽命較高。當(dāng)間隙合適時(shí)，如圖所示，這時(shí)光面約占板厚的1/2～1/3左右，切斷面的塌角、毛刺和斜度均很小。零件的尺寸幾乎與模具一致，完全可以滿足使用要求。間隙小間隙大間隙適中2、凸凹模間隙

凹模間隙c的確定：間隙不能過(guò)大，也不能過(guò)小。

c=mδc——單邊間隙值δ——板料厚度，mmm——與材料性能及厚度有關(guān)的系數(shù)低碳鋼、純鐵：m=0.06~0.09銅、鋁合金：m=0.06~0.1高碳鋼：m=0.08~0.01料厚δ>3mm時(shí)，m適當(dāng)放大。按材料種類及厚度選擇間隙3、凸凹模刃口尺寸的確定：

落料模：取凹模作為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)凹模刃口尺寸=工件要求尺寸（小尺寸）；凸模刃口尺寸=凹模刃口尺寸-間隙值沖孔模：取凸模作為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)凸模刃口尺寸=工件要求尺寸（大尺寸）；凹模刃口尺寸=凸模刃口尺寸+間隙值落料件尺寸隨凹模刃口磨損而增大，沖孔件尺寸隨凸模磨損而減小，所以落料凹模基本尺寸應(yīng)取工件尺寸公差范圍內(nèi)的較小的尺寸。沖孔凸模基本尺寸應(yīng)取工件尺寸公差范圍內(nèi)的較大尺寸。4、沖裁力的計(jì)算：平刃沖模的沖裁力按下式計(jì)算:

P=KLsτ式中：P沖裁力，N；

L沖裁周邊長(zhǎng)（mm）；

s坯料厚度（mm）；K系數(shù)，常取1.3；

τ材料抗剪強(qiáng)度（MPa），取τ=0.8σb。5、沖裁件的排樣：

排樣是指落料件在條料，帶料或板料上合理布置的方法落料件的排樣有兩種類型：無(wú)搭邊排樣和有搭邊排樣。合理排樣可提高材料利用率。不同排樣方式材料消耗對(duì)比

二修整修整是利用修整模沿沖裁件外緣或內(nèi)孔刮削一薄層金屬，以切掉普通沖裁時(shí)在沖裁件斷面上存留的剪裂帶和毛刺，從而提高沖裁件的尺寸精度和降低表面粗糙度。修整后沖裁件公差等級(jí)達(dá)IT6～I(xiàn)T7，表面粗糙度Ra為0.8～1.6μm。修整工序簡(jiǎn)圖三切斷

切斷---用剪刃或沖模將板料沿不封閉輪廓進(jìn)行分離的工序。此外還有切舌（如圖所示）、切邊、剖切等工序。第二節(jié)變形工序

變形工序----使坯料的一部分相對(duì)另一部分產(chǎn)生位移而不破裂的工序。它是許多工序的總稱如拉深、彎曲等。一、拉深：使板料（淺的空心件）成形為空心件（深的空心件），而厚度基本不變的加工方法成為拉深。（1）拉深變化過(guò)程拉深過(guò)程及變形特點(diǎn)：拉深過(guò)程如圖示，其凸模和凹模有一定的圓角，其間隙一般稍大于板料厚度。拉深件的底部一般不變形，厚度基本不變。直壁厚度有所減小。圓筒形零件的拉深一拉深拉深（2）拉深中的廢品

。拉裂起皺現(xiàn)場(chǎng)拉裂起皺件起皺正確選擇拉伸系數(shù)凸凹模圓角半徑拉深中常見(jiàn)的廢品及防止措施拉裂：從拉深過(guò)程中可以看到，拉伸件中最危險(xiǎn)的部位是直壁與底部的過(guò)渡圓角處，當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)材料的強(qiáng)度極限時(shí)，此處將被“拉裂”。防止“拉裂”的措施有：潤(rùn)滑不足或不適當(dāng)凸凹模間隙正確選擇拉深系數(shù)拉深件直徑d與坯料直徑D的比值稱為拉深系數(shù)，用m表示，即m=d/D。拉深系數(shù)不小于0.5～0.8。坯料的塑性差取上限值，塑性好取下限值。

如果拉深系數(shù)過(guò)小，不能一次拉深成形時(shí)，則可采用多次拉深工藝。第一次拉深系數(shù)m1=d1/D

第二次拉深系數(shù)m2=d2/d1

第幾次拉深系數(shù)mn=dn/dn-1

總的拉深系數(shù)m=

m1×m2×mn凸凹模的圓角半徑：材料為鋼的拉深件，取r凹=10δ，而r凸=（0.6～1）r凹。這兩個(gè)圓角半徑過(guò)小，產(chǎn)品容易拉裂。凸凹模間隙：一般取Z=（1.1～1.2）δ.避免起皺的工藝方法起皺：拉深系數(shù)越小，板料的相對(duì)厚度越薄越容易起皺（3）旋壓：用旋壓法制作拉深件二、彎曲

是坯料的一部分相對(duì)于另一部分彎曲成一定曲率或角度的工序。拉應(yīng)力壓應(yīng)力二、彎曲

是坯料的一部分相對(duì)于另一部分彎曲成一定曲率或角度的工序?；貜?/p>

回彈現(xiàn)象——由于彈性變形的恢復(fù)，坯料略微彈回一點(diǎn)，使被彎曲的角度增大。一般回彈角為0～10°彎曲時(shí)還應(yīng)盡可能使彎曲線與坯料纖維方向垂直。與坯料纖維方向垂直3翻邊翻邊孔的容許值K=do/d翻邊是在坯料的平面部分或曲面部分上使板料沿一定的曲率翻成豎立邊緣的沖壓成型方法。內(nèi)孔翻邊和外緣翻邊。翻邊圓孔翻邊舉例4、成型利用局部變形使坯料或使半成品改變形狀的工序。用橡皮壓制筋條用橡皮芯脹型多工序成型零件落料后；三次拉深；沖孔；翻邊；沖缺。5沖模的分類和構(gòu)造沖模的分類簡(jiǎn)單模連續(xù)模復(fù)合模簡(jiǎn)單沖模：在沖床的一次沖程中只完成一個(gè)工序的沖模。連續(xù)沖模：在沖床的一次沖程中，在模具的不同部位同時(shí)完成數(shù)道工序的模具。復(fù)合沖模：在沖床的一次沖程中，在模具的同一部位同時(shí)完成數(shù)道工序的模具。簡(jiǎn)單沖模在沖床的一次沖程中只完成一個(gè)工序的沖模，稱為簡(jiǎn)單沖模。模具簡(jiǎn)單,造價(jià)低。簡(jiǎn)單沖模沖床的一次沖程中，在模具不同部位上同時(shí)完成數(shù)道沖壓工序的模具，稱為連續(xù)模。生產(chǎn)率高，要求定位精度高。連續(xù)沖模（級(jí)進(jìn)模）連續(xù)沖模沖床的一次沖程中，在模具同一部位上同時(shí)完成數(shù)道沖壓工序的模具，稱為復(fù)合模。精度高，模具復(fù)雜。復(fù)合模落料沖孔復(fù)合模凸、凹模做成一體6沖壓件的結(jié)構(gòu)工藝性(1)、沖壓件的形狀及尺寸：①對(duì)落料件和沖孔件的要求：落料件的外形和沖孔件的孔形應(yīng)力求簡(jiǎn)單、對(duì)稱；如圖所示；沖孔的尺寸不能過(guò)小，如圖所示；沖裁件上直線與直線、曲線與直線的交接處，應(yīng)采用圓弧連接，如圖所示；沖壓件排料應(yīng)以節(jié)約材料、降低成本和保證質(zhì)量為本，如圖所示；不合理的落料外形沖孔件尺寸與厚度關(guān)系②對(duì)彎曲件的要求：彎曲件形狀應(yīng)盡量對(duì)稱，彎曲半徑不能小于材料允許的最小彎曲半徑，并應(yīng)考慮材料的纖維方向；彎曲邊過(guò)短不易成形，H>2s如圖所示；彎曲帶孔件時(shí)，為避免孔的變形，應(yīng)注意孔的位置，L>(1.5—2)s.如圖所示彎曲時(shí)有時(shí)可事先鉆出止裂孔，如圖所示；空心零件不易過(guò)高、過(guò)深，如圖所示；

圖3.3.19彎曲邊高

圖3.3.20帶孔彎曲件③對(duì)拉深件的要求：拉深件外形應(yīng)簡(jiǎn)單、對(duì)稱，且高度不宜太大，以便減少拉伸次數(shù)；拉深件的最小許可半徑如圖所示；（3）拉深件的要求拉深件最小允許半徑(2)、改進(jìn)結(jié)構(gòu)可以簡(jiǎn)化工藝及節(jié)省材料采用沖焊結(jié)構(gòu)。如圖所示.采用沖口工藝，以減少組合件數(shù)量。在保證使用功能的條件下，應(yīng)盡量簡(jiǎn)化構(gòu)件結(jié)，以減少工序、節(jié)省材料.改進(jìn)結(jié)構(gòu)和簡(jiǎn)化工藝圖

沖壓焊接結(jié)構(gòu)零件 圖

沖口工藝的應(yīng)用采用焊接件改進(jìn)工藝性八道工序改進(jìn)為兩道工序圖3.3.24消音器后蓋零件結(jié)構(gòu)（a）改進(jìn)前（b）改進(jìn)后附錄資料：不需要的可以自行刪除節(jié)能與新能源汽車

--純電動(dòng)汽車目錄1概述2新能源汽車現(xiàn)狀

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純電動(dòng)汽車技術(shù)原理及優(yōu)勢(shì)4純電動(dòng)汽車商業(yè)模式簡(jiǎn)介5遠(yuǎn)期展望概述基本概念以內(nèi)燃機(jī)為主要?jiǎng)恿ο到y(tǒng)，綜合利用各種技術(shù)降低油耗的叫節(jié)能汽車。

“新能源汽車”是指采用新型動(dòng)力系統(tǒng)，使用非石油燃料的汽車。規(guī)劃中的新能源汽車主要是指純電動(dòng)汽車、插電式混合動(dòng)力汽車、燃料電池汽車。純電動(dòng)汽車是以電池為儲(chǔ)能單元，以電動(dòng)機(jī)為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的車輛。純電動(dòng)汽車的特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)工藝相對(duì)成熟。新能源汽車現(xiàn)狀國(guó)外政策世界各國(guó)普遍將發(fā)展電動(dòng)汽車確立為節(jié)能減排的重要途徑和政府戰(zhàn)略性計(jì)劃，出臺(tái)各類發(fā)展鼓勵(lì)政策和行動(dòng)計(jì)劃。序號(hào)國(guó)家/區(qū)域鼓勵(lì)政策行動(dòng)計(jì)劃1美國(guó)《2001年美國(guó)未來(lái)能源保證法案》《美國(guó)新的綜合性能源計(jì)劃》《美國(guó)下一代電動(dòng)汽車協(xié)議》未來(lái)10年投入10億美元，至2015年普及100萬(wàn)輛插電式混合動(dòng)力汽車2歐盟歐洲汽車制造商協(xié)會(huì)《2010稅收導(dǎo)則》，除意大利和盧森堡，所有西歐國(guó)家出臺(tái)了對(duì)電動(dòng)車的減稅、免稅或補(bǔ)貼政策奧地利：25萬(wàn)輛推廣計(jì)劃丹麥：2020年，電動(dòng)汽車占新售車輛1/10西班牙：2014年普及100萬(wàn)輛3德國(guó)《國(guó)家電動(dòng)車發(fā)展計(jì)劃》，2009-2012年投入5億歐元用于純電動(dòng)和插電式混合動(dòng)力汽車的研發(fā)產(chǎn)業(yè)化到2020年、2030年分別普及100萬(wàn)輛和500萬(wàn)輛純電動(dòng)汽車和插電式混合動(dòng)力汽車4法國(guó)《新車置換金》《法國(guó)清潔汽車購(gòu)買獎(jiǎng)勵(lì)體系》2015年推廣電動(dòng)汽車10萬(wàn)輛5英國(guó)《私人購(gòu)買新能源汽車補(bǔ)貼細(xì)則》低碳汽車示范運(yùn)行與研發(fā)資助政策2015年推廣電動(dòng)汽車24萬(wàn)輛6日本《下一代汽車的補(bǔ)助金制度》《日本電動(dòng)汽車購(gòu)買補(bǔ)助手冊(cè)》到2020年普及以電動(dòng)汽車為主體的“下一代汽車”達(dá)到1350萬(wàn)輛新能源汽車現(xiàn)狀電動(dòng)汽車科技發(fā)展“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃 形成“三橫三縱三大平臺(tái)”（三縱：混合動(dòng)力汽車、純電動(dòng)汽車、燃料電池汽車；三橫：電池、電機(jī)、電控;三大平臺(tái)：標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)、能源供給、集成

示范戰(zhàn)略重點(diǎn)與任務(wù)布局）

國(guó)內(nèi)政策新能源汽車已經(jīng)成為我國(guó)七大戰(zhàn)略性新型產(chǎn)業(yè)之一《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2012—2020）》

汽車工業(yè)轉(zhuǎn)型的主要戰(zhàn)略取向——純電驅(qū)動(dòng)當(dāng)前重點(diǎn)推進(jìn)——純電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車產(chǎn)業(yè)化推廣普及：非插電式混合動(dòng)力汽車、節(jié)能內(nèi)燃機(jī)汽車

新能源汽車現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r經(jīng)過(guò)多年的醞釀，國(guó)內(nèi)純電動(dòng)汽車日趨成熟，有多款電動(dòng)車已取得國(guó)家公告吉利熊貓EK電動(dòng)汽車系列動(dòng)力源：鉛酸電池最高車速：80km/h北汽福田迷迪純電動(dòng)轎車動(dòng)力源：鋰電池組續(xù)航：100—150公里

東風(fēng)風(fēng)神，EJ02純電動(dòng)汽車動(dòng)力源：磷酸鐵鋰電池，電機(jī)類型：風(fēng)神采用永磁同步電機(jī)長(zhǎng)安奔奔MINI純電動(dòng)汽車動(dòng)力源：磷酸鐵鋰電池組電機(jī)類型：永磁直流無(wú)刷電機(jī)

比亞迪E6純電動(dòng)汽車動(dòng)力源：鐵電池續(xù)航：200—300公里

眾泰2008EV純電動(dòng)汽車動(dòng)力源：鋰離子電池續(xù)航：300公里純電動(dòng)汽車純電動(dòng)汽車技術(shù)原理分類和領(lǐng)域分類領(lǐng)域整車共性技術(shù)

整車和系統(tǒng)集成網(wǎng)絡(luò)通訊和控制技術(shù)強(qiáng)電安全技術(shù)電磁兼容性技術(shù)整車輕量化技術(shù)整車匹配標(biāo)定和試驗(yàn)技術(shù)系統(tǒng)標(biāo)定和優(yōu)化技術(shù)智能感應(yīng)及顯示技術(shù)故障診斷和容錯(cuò)控制技術(shù)熱管理技術(shù)純電動(dòng)汽車核心技術(shù)分類領(lǐng)域控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)電制動(dòng)技術(shù)安全技術(shù)控制軟件開(kāi)發(fā)仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)診斷技術(shù)車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)驅(qū)動(dòng)電機(jī)及其控制技術(shù)系統(tǒng)集成系統(tǒng)熱管理位置/轉(zhuǎn)速傳感器高性能絕緣材料高性能永磁材料電力電子元器件IGBT車用動(dòng)力電池系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

動(dòng)力電池及成組技術(shù)系統(tǒng)集成電池管理系統(tǒng)正負(fù)極材料鋰離子電池隔膜純電動(dòng)汽車核心技術(shù)分類領(lǐng)域電動(dòng)輔助系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)電空調(diào)電轉(zhuǎn)向電制動(dòng)電動(dòng)汽車的主要組成和核心部件“三大件”驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電動(dòng)汽車的心臟驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的功用是將存儲(chǔ)在蓄電池中的電能高效地轉(zhuǎn)化為車輪的動(dòng)能，并能夠在汽車減速制動(dòng)時(shí)，將車輪的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能充入蓄電池中。實(shí)現(xiàn)一種“再生”效應(yīng)。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括：電子控制器、功率轉(zhuǎn)換器、電動(dòng)機(jī)、機(jī)械傳動(dòng)裝置和驅(qū)動(dòng)車輪等。常用的驅(qū)動(dòng)電機(jī)：

1、直流有刷電動(dòng)機(jī)、

2、交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、

3、開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)、

4、無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)及永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)對(duì)驅(qū)動(dòng)機(jī)的控制

主要功能是根據(jù)駕駛員的操作和當(dāng)前的工況，在保證安全和動(dòng)力性要求的前提下選擇盡可能優(yōu)化的工作模式。動(dòng)力源電池管理系統(tǒng)電池組鋰離子電池鉛酸蓄電池鎳氫蓄電池鎳鎘蓄電池鈉硫蓄電池重量輕、儲(chǔ)能大、無(wú)污染、無(wú)記憶效應(yīng)、使用壽命長(zhǎng)；它是一種真正的綠色節(jié)能環(huán)保電池可靠性好、原材料易得，價(jià)格便宜；性能差，使用壽命短屬于堿性電池，循環(huán)使用壽命較長(zhǎng)，無(wú)記憶效應(yīng)，但價(jià)格較高可快速充電，循環(huán)使用壽命較長(zhǎng)，價(jià)格貴，容易造成環(huán)境污染能量轉(zhuǎn)換率高，零污染，可大電流、高功率放電。電動(dòng)汽車的優(yōu)點(diǎn)節(jié)能環(huán)保-最突出的優(yōu)點(diǎn)：電動(dòng)汽車所采用的電能來(lái)源比較廣，火電、核電、風(fēng)力發(fā)電、水力發(fā)電以