沖壓成型工藝

關(guān)于沖壓成型工藝第一頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日沖壓的特點1.可以沖出形狀復雜的零件，廢料較少。2.產(chǎn)品精度高，表面光潔，互換性好。3.零件質(zhì)量輕、強度和剛度較高。4.操作簡單，便于機械化和自動化，生產(chǎn)率很高，故零件成本低。機械化、自動化示例沖壓件與鑄件的比較2第頁第二頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日本節(jié)內(nèi)容一、沖壓成形基本工序二、沖壓模具及其結(jié)構(gòu)三、沖壓件結(jié)構(gòu)設(shè)計3第頁第三頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日

使坯料的一部分與另一部分沿一定的輪廓線相互分離的工序1.分離工序(cuttingprocess)一、沖壓成形基本工序4第頁第四頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日（1）落料與沖孔（統(tǒng)稱沖裁）使坯料按封閉的輪廓分離的工序落料(blanking)工件工件廢料沖孔(punching)條料動畫5第頁第五頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日沖裁過程:斷裂帶光亮帶圓角帶斷裂帶圓角帶光亮帶沖裁時經(jīng)歷彈性變形、塑性變形、斷裂分離三個階段。沖裁件斷面上存在圓角帶、光亮帶和斷裂帶。沖裁件質(zhì)量一般不高，其粗糙度一般為Ra12.5，尺寸精度一般IT10。

綜上所述:沖裁是利用凸模與凹模刃口的作用,使板料產(chǎn)生分離的.它具有以下特點:動畫6第頁第六頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日沖裁過程:斷裂帶光亮帶塌角沖裁時經(jīng)歷彈性變形、塑性變形、斷裂分離三個階段。沖裁件斷面上存在塌角、光亮帶、斷裂帶毛刺。沖裁件質(zhì)量一般不高，其粗糙度一般為Ra12.5，尺寸精度一般IT10。

綜上所述:沖裁是利用凸模與凹模刃口的作用,使板料產(chǎn)生分離的.它具有以下特點:動畫斷裂帶塌角光亮帶毛刺7第頁第七頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日(2)修整(shaving)

利用修整模沿沖裁件的外緣或內(nèi)孔刮去一層薄薄的切屑，以提高沖裁件的加工精度和斷面光潔度的沖壓方法使板料沿不封閉輪廓分離的工序（3）切斷(shearing)內(nèi)孔修整動畫外緣修整動畫切斷動畫8第頁第八頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日2.變形工序(formingprocess)

使坯料的一部分相對于另一部分產(chǎn)生位移而不破裂的工序9第頁第九頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日（1）彎曲(bending)

使坯料的一部分相對于另一部分彎曲成一定角度的工藝彎曲視頻彎曲動畫1彎曲動畫2彎曲動畫310第頁第十頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日凹模凸模1）彎曲特點（以V形件為例）第十一頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日凹模1）彎曲特點（以V形件為例）第十二頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日凹模1）彎曲特點（以V形件為例）第十三頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日凹模①變形僅僅發(fā)生在與凸模接觸的圓角范圍內(nèi)②坯料內(nèi)側(cè)受壓縮，外側(cè)受拉伸從網(wǎng)格線前后的變化可以看出1）彎曲特點（以V形件為例）第十四頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日r2)彎曲的質(zhì)量問題及防止①彎裂板料外側(cè)因拉應(yīng)力過大而產(chǎn)生裂紋防止辦法：◆限制彎曲件的彎曲半徑，使

r>rminrmin------最小彎曲半徑;對應(yīng)著材料的極限變形程度。15第頁第十五頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日◆彎曲線應(yīng)盡可能與纖維方向垂直纖維方向彎曲線好差21兩種落料方式②回彈回彈動畫解決方法：模具角度略小于工件角度回彈視頻16第頁第十六頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日把平板毛坯變?yōu)殚_口的空心工件的工序（2）拉深(drawing)工件毛坯17第頁第十七頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日零件毛坯1）拉深過程（以圓筒形零件為例）拉深動畫拉深視頻拉深件實例18第頁第十八頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日①拉裂原因：毛坯被強制拉入凹模時，拉應(yīng)力超過了材料本身的強度極限拉裂廢品2)最容易出現(xiàn)的質(zhì)量問題視頻19第頁第十九頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日②起皺原因：毛坯邊緣受壓應(yīng)力過大褶皺的形成起皺的工件正常的工件2)最容易出現(xiàn)的質(zhì)量問題視頻20第頁第二十頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日

實踐證明，能否拉深成形很大程度上取決于坯料與工件的相對尺寸。相對尺寸越大，則變形程度越大，越容易出現(xiàn)質(zhì)量問題。因此，生產(chǎn)中采用了一個重要的工藝參數(shù)以防止拉裂或起皺，此參數(shù)即拉深系數(shù)。3)拉深系數(shù)D?5050?4070?3580(drawingcoefficient)21第頁第二十一頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日

m=dD拉深件直徑坯料直徑m

越小,變形程度越大。每一種材料，變形程度都是有極限的，所以都有一個極限拉深系數(shù)mmin。拉深時，m都不應(yīng)該小于mmin。即顯然，m小于1。一般mmin

在0.5~0.8范圍內(nèi)。當不能一次成形時，可采用多次拉深。零件毛坯dD拉深系數(shù)用

m表示成形條件m>mmin22第頁第二十二頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日d1d2總拉深系數(shù)等于每次拉深系數(shù)的乘積。第二次拉深系數(shù)m2=d2/d1;第三次拉深系數(shù)m3=d3/d2;第n次拉深系數(shù)mn=dn/dn-1;二次拉深動畫23第頁第二十三頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日拉深件的質(zhì)量問題是拉裂和起皺；拉深時是否會拉裂和起皺與變形程度有關(guān)，變形程度可以用拉深系數(shù)m來表示。

m越小，變形程度越大；每一種材料都有其極限變形程度，也就有其極限拉深系數(shù)mmin

，拉深時，應(yīng)使

m>

mmin

；在多次拉深時，應(yīng)使每一次的拉深系數(shù)mn=dn/dn-1都大于極限拉深系數(shù)mmin

，并且應(yīng)使后一次m值比前一次m值略大些。拉深內(nèi)容要點24第頁第二十四頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日拉深凸凹模間隙與沖裁模比有什么不同？

拉深的凸模和凹模間隙比落料時的凸凹模間隙大，一般大于板料的厚度。落料的凸凹模間隙小于板的厚度，且凸凹模間隙要求合適，這樣上下裂紋重合一致，沖裁力、卸料力和推件力適中，模具才具有足夠的壽命，落料的尺寸幾乎與模具一致，且塌角、毛刺和斜度均很小。過大或過小的間隙都會影響模具的使用壽命和零件質(zhì)量。

凸凹模形狀與沖裁模相比有什么不同？沖裁是分離工序，凹模與凸模邊緣是鋒利的刃口，而拉深是變形工序，凸凹模邊緣是圓角。討論拉深動畫沖裁動畫25第頁第二十五頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日問題：怎樣使拉深件不產(chǎn)生拉裂或起皺？下列筒形拉深件哪個容易成形？a.直徑80mm

高100mmc.直徑60mm

高75mmb.直徑70mm

高75mm①多次拉深；②合適的凸凹模圓角半徑；③合適的凸凹模間隙，過小，模具與拉深件的摩擦力增大，易拉穿工件和擦傷工件表面，且降低模具壽命。間隙過大，又容易使拉深件起皺，影響拉深件的尺寸精度。④潤滑，為減少摩擦，降低拉深件壁部的拉應(yīng)力和減少模具的磨損；⑤壓邊力，壓邊圈上的壓力不要過大，以不產(chǎn)生皺折為宜。26第頁第二十六頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日將制件的孔邊緣或外邊緣翻轉(zhuǎn)成豎立或一定角度的直邊的工藝dD內(nèi)孔翻邊外緣翻邊（3）翻邊(flanging)翻邊視頻內(nèi)孔翻邊最容易出現(xiàn)的質(zhì)量問題：孔邊緣受拉伸破裂內(nèi)孔翻邊動畫27第頁第二十七頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日使局部材料厚度變薄而成形的方法（4）起伏應(yīng)用舉例：夏利車前蓋起伏視頻通過模具使空心件或管狀坯料向外擴張，脹出所需的凸起曲面（5）脹形脹形視頻（6）旋壓旋壓視頻脹形動畫28第頁第二十八頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日Ф200a)Ф72Ф95Ф14036b)Ф7440Ф57c)44Ф57d)44Ф132Ф48e)45Ф132Ф58f)10Ф120g)162h)汽車消音器零件的沖壓工序161045Ф58Ф120成形過程視頻29第頁第二十九頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日二、沖壓模具及其結(jié)構(gòu)30第頁第三十頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日1.簡單模在沖床的一次沖程中，只完成一個工序的沖模(simpledie)在沖床的一次沖程中，在模具不同部位上完成數(shù)道工序的沖模2.連續(xù)模(progressivedie)3.復合模在沖床的一次沖程中，在模具同一部位上同時完成數(shù)道工序的沖模(compounddie)動畫動畫1落料拉深復合模1切斷彎曲復合模落料拉深復合模231第頁第三十一頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日三、沖壓件結(jié)構(gòu)設(shè)計1.沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性（1）形狀應(yīng)盡量簡單，最好由直線與圓弧組成。應(yīng)避免過長的懸臂和窄槽，它們的寬度b應(yīng)大于料厚s的兩倍。B>2sB>2s（2）內(nèi)、外轉(zhuǎn)角處應(yīng)用圓弧連接，圓角半徑應(yīng)大于料厚的一半。(參見表2-6）32第頁第三十二頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日（4）孔間距離或孔與邊緣距離不能太小，一般a≥2s,但要保證a>3~4mm。aaaa（3）沖孔尺寸不能太小，最小孔徑或最小邊長要大于（0.5~1.5）s。33第頁第三十三頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日2.彎曲件的結(jié)構(gòu)工藝性（1）彎曲半徑不能小于材料允許的最小彎曲半徑。（2）彎曲邊過短不易成形，故應(yīng)使彎曲邊的平直部分H>2S。HSRL（3）孔的位置不能離彎曲線太近，一般S<2mm時，L≥S;S≥2mm時,L≥2S。34第頁第三十四頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日3.拉深件的結(jié)構(gòu)工藝性（1）形狀應(yīng)簡單、對稱，盡量避免深度大的拉深件，以減少拉深次數(shù)。（2）為避免角部產(chǎn)生裂紋，側(cè)壁與底面間圓角半徑r1、側(cè)壁與凸緣間圓角半徑r2以及矩形件四壁間圓角半徑r3應(yīng)盡可能大些。一般應(yīng)滿足：r1≥S,r2≥2S,r3≥3S。Sr1r2r3r135第頁第三十五頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日TheEndofThisPart結(jié)束第三十六頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日沖壓件與鑄件的比較：第三十七頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日彎曲模第三十八頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日板料彎曲第三十九頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日拉深1.swf第四十頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日2次拉深.swf第四十一頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日拉深件實例.swf第四十二頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期日翻邊.swf第四十三頁，共五十一