沖壓成形技術(shù)

1、1 1.1 .1 基本概念基本概念1.1.1冷沖壓概念冷沖壓概念 冷沖壓是建立在金屬塑性變形的基礎(chǔ)上，在常溫下利冷沖壓是建立在金屬塑性變形的基礎(chǔ)上，在常溫下利用安裝在壓力機(jī)上的模具對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離用安裝在壓力機(jī)上的模具對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得一定形狀、尺寸和性能的零件的一或塑性變形，從而獲得一定形狀、尺寸和性能的零件的一種壓力加工方法。種壓力加工方法。冷沖壓模具1.1.2 冷沖壓加工的特點(diǎn)冷沖壓加工的特點(diǎn)氣門頂桿a)毛坯 b)工件 （1）節(jié)省材料節(jié)省材料 冷沖壓屬于少、無切削加工方法。冷沖壓屬于少、無切削加工方法。 鉗口沖片排樣圖 1-鉗口沖片 2-轉(zhuǎn)子片

2、3-余料（2 2）制品有較好的互換性）制品有較好的互換性（3）冷沖壓可以加工壁薄、重量輕、形狀復(fù)雜、表面冷沖壓可以加工壁薄、重量輕、形狀復(fù)雜、表面質(zhì)量好、剛性好的零件。質(zhì)量好、剛性好的零件。（4）生產(chǎn)效率高生產(chǎn)效率高 （5）操作簡單）操作簡單 由于沖壓所用毛坯是板料或卷料，一般又是冷態(tài)加工，由于沖壓所用毛坯是板料或卷料，一般又是冷態(tài)加工，易于實(shí)現(xiàn)易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化與自動化機(jī)械化與自動化。 （6）由于冷沖壓生產(chǎn)效率高、材料利用率高，故生產(chǎn)的制）由于冷沖壓生產(chǎn)效率高、材料利用率高，故生產(chǎn)的制品成本較低。品成本較低。 冷沖壓加工的一些不足之處冷沖壓加工的一些不足之處1、冷沖壓加工中所用的模具一般比較復(fù)雜

3、，生產(chǎn)周期長，、冷沖壓加工中所用的模具一般比較復(fù)雜，生產(chǎn)周期長，成本較高；成本較高；2、冷沖壓最適合批量較大的生產(chǎn)。對于單件、小批量生、冷沖壓最適合批量較大的生產(chǎn)。對于單件、小批量生產(chǎn)，冷沖壓工藝受到一定限制；產(chǎn)，冷沖壓工藝受到一定限制；3、沖壓適于批量生產(chǎn)，且大部分是手工操作，這樣如果、沖壓適于批量生產(chǎn)，且大部分是手工操作，這樣如果不重視安全生產(chǎn)和缺乏必要的防護(hù)裝置，就易發(fā)生事不重視安全生產(chǎn)和缺乏必要的防護(hù)裝置，就易發(fā)生事故。故。1.2 冷沖壓基本工序及模具冷沖壓基本工序及模具 一個沖壓件常要經(jīng)過多道沖壓工序才能完成。其沖一個沖壓件常要經(jīng)過多道沖壓工序才能完成。其沖壓工序也是多樣的，但大致可

4、分為分離工序和塑性成形壓工序也是多樣的，但大致可分為分離工序和塑性成形工序兩大類。工序兩大類。（1）分離工序分離工序 指在沖壓過程中，使沖壓件與板料沿一定的輪廓線指在沖壓過程中，使沖壓件與板料沿一定的輪廓線相互分離的工序。相互分離的工序。切斷：指用凸、凹模（或上、下刀刃）將板料沿不封閉切斷：指用凸、凹模（或上、下刀刃）將板料沿不封閉的輪廓線斷裂分離的一種沖裁工序。的輪廓線斷裂分離的一種沖裁工序。 落料落料： 指用凸、凹模（或上、下刀刃）沿封閉的輪廓指用凸、凹模（或上、下刀刃）沿封閉的輪廓線將制件或毛坯與板料斷裂分離的一種沖裁工序。線將制件或毛坯與板料斷裂分離的一種沖裁工序。 沖孔：指用凸、凹模

5、（或上、下刀刃）在毛坯或板料沖孔：指用凸、凹模（或上、下刀刃）在毛坯或板料上，沿不封閉的輪廓線分離出廢料得到帶孔制件的一上，沿不封閉的輪廓線分離出廢料得到帶孔制件的一種沖裁工序。種沖裁工序。 切口：指用凸、凹模（或上、下刀刃）從毛坯或半成切口：指用凸、凹模（或上、下刀刃）從毛坯或半成品制件的內(nèi)外邊緣上，沿不封閉的輪廓斷開，而不完品制件的內(nèi)外邊緣上，沿不封閉的輪廓斷開，而不完全分離成兩部分的一種沖裁工序。全分離成兩部分的一種沖裁工序。 切（修）邊：指用凸、凹模（或上、下刀刃）從毛坯切（修）邊：指用凸、凹模（或上、下刀刃）從毛坯或半成品制件的內(nèi)外邊緣上，沿一定的輪廓分離出廢或半成品制件的內(nèi)外邊緣上

6、，沿一定的輪廓分離出廢料的一種沖裁工序。料的一種沖裁工序。 a) b) 剖切：指用凸、凹模（或上、下刀刃）沿不封閉的輪剖切：指用凸、凹模（或上、下刀刃）沿不封閉的輪廓將半成品制件切離為兩個或數(shù)個制件的一種沖裁工廓將半成品制件切離為兩個或數(shù)個制件的一種沖裁工序。序。 整修：整修： 指用凸、凹模（或上、下刀刃）沿半成品制件指用凸、凹模（或上、下刀刃）沿半成品制件被沖裁的外緣或內(nèi)孔修切掉一層材料，以提高制件尺被沖裁的外緣或內(nèi)孔修切掉一層材料，以提高制件尺寸精度和降低沖裁截面粗糙度的一種沖裁工序。寸精度和降低沖裁截面粗糙度的一種沖裁工序。 外緣整修內(nèi)緣整修精密沖裁：指在沖裁的基礎(chǔ)上，采取強(qiáng)力的齒圈壓邊

7、精密沖裁：指在沖裁的基礎(chǔ)上，采取強(qiáng)力的齒圈壓邊與反頂力、接近零的小間隙以及采用小圓角刃口等工與反頂力、接近零的小間隙以及采用小圓角刃口等工藝措施而實(shí)現(xiàn)板料塑性分離的沖壓分離加工方法。藝措施而實(shí)現(xiàn)板料塑性分離的沖壓分離加工方法。 小間隙圓角刃口沖裁 負(fù)間隙沖裁 上、下沖裁 對向凹模沖裁 半精密沖裁擠壓式?jīng)_裁 脹拉沖裁 （2）塑性）塑性成形工序成形工序 指材料在不破裂的條件下產(chǎn)生塑性變形，從而獲得一指材料在不破裂的條件下產(chǎn)生塑性變形，從而獲得一定形狀、尺寸和精度要求零件的工序。定形狀、尺寸和精度要求零件的工序。塑性成形工序彎曲塑性成形工序彎曲壓彎：指用彎曲模將板料（或絲料、桿件）或半成品沿彎壓彎：

8、指用彎曲模將板料（或絲料、桿件）或半成品沿彎曲線彎成一定角度和形狀的一種冷沖壓成形工序。曲線彎成一定角度和形狀的一種冷沖壓成形工序。 卷邊：指把板料半成品制件的端部彎曲成接近圓筒狀的卷邊：指把板料半成品制件的端部彎曲成接近圓筒狀的一種冷沖壓成形工序。一種冷沖壓成形工序。 扭曲：扭曲： 給毛坯或半成品制件以一定扭矩，使其扭轉(zhuǎn)成給毛坯或半成品制件以一定扭矩，使其扭轉(zhuǎn)成一定角度的制件或半成品制件的一種冷沖壓成形工序。一定角度的制件或半成品制件的一種冷沖壓成形工序。 拉彎：指將板料兩端夾緊，對板料進(jìn)行彎曲并帶有拉拉彎：指將板料兩端夾緊，對板料進(jìn)行彎曲并帶有拉伸變形，從而獲得曲率半徑很大的零件的一種冷沖

9、壓伸變形，從而獲得曲率半徑很大的零件的一種冷沖壓成形工序。成形工序。 拉深：把毛坯拉壓成空心體，或者把空心體拉壓成外拉深：把毛坯拉壓成空心體，或者把空心體拉壓成外形更小而板厚沒有明顯變化的空心體的一種冷沖壓成形更小而板厚沒有明顯變化的空心體的一種冷沖壓成形工序。形工序。 塑性成形工序拉深塑性成形工序拉深變薄拉深：凸、凹模之間間隙小于空心毛坯壁厚，把變薄拉深：凸、凹模之間間隙小于空心毛坯壁厚，把空心毛坯加工成側(cè)壁厚度小于毛坯壁厚的薄壁制件的空心毛坯加工成側(cè)壁厚度小于毛坯壁厚的薄壁制件的一種冷沖壓成形工序。一種冷沖壓成形工序。 成形：使板料或半成品制件產(chǎn)生局部塑性變形，按凸成形：使板料或半成品制件

10、產(chǎn)生局部塑性變形，按凸模與凹模的形狀直接復(fù)制成形的一種冷沖壓成形工序。模與凹模的形狀直接復(fù)制成形的一種冷沖壓成形工序。 塑性成形工序成形塑性成形工序成形脹形：使半成品空心毛坯內(nèi)部在雙向拉應(yīng)力作用下，脹形：使半成品空心毛坯內(nèi)部在雙向拉應(yīng)力作用下，產(chǎn)生塑性變形，取得凸肚形制件的一種冷沖壓成形工產(chǎn)生塑性變形，取得凸肚形制件的一種冷沖壓成形工序。序。 翻邊：使毛坯或半成品制件的平面部分或曲面部分的翻邊：使毛坯或半成品制件的平面部分或曲面部分的邊緣沿一定曲線翻起豎立直邊的一種冷沖壓成形工序。邊緣沿一定曲線翻起豎立直邊的一種冷沖壓成形工序。 縮口：使管狀毛坯或半成品空心制件端部的徑向尺寸縮口：使管狀毛坯或

11、半成品空心制件端部的徑向尺寸縮小的一種冷沖壓成形工序。縮小的一種冷沖壓成形工序。 擴(kuò)口：使管狀毛坯或半成品空心制件端部的徑向尺寸擴(kuò)口：使管狀毛坯或半成品空心制件端部的徑向尺寸擴(kuò)大的一種冷沖壓成形工序。擴(kuò)大的一種冷沖壓成形工序。 整形：校正制件成準(zhǔn)確的形狀和尺寸的一種冷沖壓成整形：校正制件成準(zhǔn)確的形狀和尺寸的一種冷沖壓成形工序。形工序。 校平：指將存在拱彎、翹曲的板料或平板工序件壓平校平：指將存在拱彎、翹曲的板料或平板工序件壓平的一種冷沖壓成形工序。的一種冷沖壓成形工序。 1. .3 沖壓模具的基本結(jié)構(gòu)組成及類型沖壓模具的基本結(jié)構(gòu)組成及類型 模具基本結(jié)構(gòu)分類模具基本結(jié)構(gòu)分類沖模結(jié)構(gòu)示意圖1導(dǎo)柱

12、2導(dǎo)套 3上模座 4卸料螺釘 5模柄6止轉(zhuǎn)銷 7凸模固定 8墊板 9橡膠 10凸模11凹模 12、19螺釘 13擋料銷 14卸料板上模部分上模部分下模部分下模部分正裝式正裝式 按冷沖壓模具零部件的功用分為工藝結(jié)構(gòu)零件和輔按冷沖壓模具零部件的功用分為工藝結(jié)構(gòu)零件和輔助結(jié)構(gòu)零件。助結(jié)構(gòu)零件。其它定位板、定位銷凸模凹模凸凹模擋料銷導(dǎo)正銷導(dǎo)料板側(cè)刃卸料板推件裝置頂件裝置壓邊圈彈簧、橡膠墊導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)板導(dǎo)筒上、下模座模柄凸、凹模固定板墊板限位器螺釘銷釘鍵壓料、卸料及出件零部件工作零件定位零件導(dǎo)向零件固定零件緊固及其它零件工藝構(gòu)件輔助構(gòu)件冷沖模零、部件1.4 1.4 常用沖壓模具的類型常用沖壓模具的類型 （

13、1 1）單一沖壓工序模）單一沖壓工序模 在沖壓的一次行程中完成一個沖壓工序的沖模，稱在沖壓的一次行程中完成一個沖壓工序的沖模，稱為單工序模，也稱為簡單模。為單工序模，也稱為簡單模。 導(dǎo)套、導(dǎo)柱落料模導(dǎo)套、導(dǎo)柱落料模沖孔模沖孔模彎曲模彎曲模拉深模拉深模（2）連續(xù)沖壓模（級進(jìn)模）連續(xù)沖壓模（級進(jìn)模 ） 在條料的送進(jìn)方向上，具有兩個或兩個以上工位，在條料的送進(jìn)方向上，具有兩個或兩個以上工位，并在壓力機(jī)一次行程中，在不同的工位上完成兩道或兩并在壓力機(jī)一次行程中，在不同的工位上完成兩道或兩道以上沖壓工序的沖模，稱為級進(jìn)模。道以上沖壓工序的沖模，稱為級進(jìn)模。電機(jī)轉(zhuǎn)子多工位級進(jìn)模電機(jī)轉(zhuǎn)子多工位級進(jìn)模常用級進(jìn)

14、模的結(jié)構(gòu)類型常用級進(jìn)模的結(jié)構(gòu)類型 沖孔、落料 沖孔、切斷 沖孔、彎曲、切斷 連續(xù)拉深、落料 常用級進(jìn)模的結(jié)構(gòu)類型常用級進(jìn)模的結(jié)構(gòu)類型 沖孔、切斷、彎曲 沖孔、翻邊、落料 沖孔、翻邊、落料 沖孔、壓印、落料 常用級進(jìn)模的結(jié)構(gòu)類型常用級進(jìn)模的結(jié)構(gòu)類型 沖孔、切斷 連續(xù)拉深、沖孔、落料 （3 3）復(fù)合沖壓模復(fù)合沖壓模 只有一個工位，并在壓力機(jī)的一次行程中，同時完只有一個工位，并在壓力機(jī)的一次行程中，同時完成兩道或兩道以上沖壓工序的沖模，稱為復(fù)合模。成兩道或兩道以上沖壓工序的沖模，稱為復(fù)合模。 復(fù)合模有正裝式和倒裝式兩種結(jié)構(gòu)。復(fù)合模有正裝式和倒裝式兩種結(jié)構(gòu)。電機(jī)定子、轉(zhuǎn)子復(fù)合模電機(jī)定子、轉(zhuǎn)子復(fù)合模常用

15、復(fù)合模的結(jié)構(gòu)類型常用復(fù)合模的結(jié)構(gòu)類型 落料、沖孔 沖孔、切邊 切斷、彎曲 落料、拉深、沖孔 常用復(fù)合模的結(jié)構(gòu)類型常用復(fù)合模的結(jié)構(gòu)類型 切斷、彎曲、沖孔 落料、拉深、沖孔、翻邊 落料、拉深 沖孔、翻邊 常用復(fù)合模的結(jié)構(gòu)類型常用復(fù)合模的結(jié)構(gòu)類型 落料、拉深、切邊 落料、脹形、沖孔 1.5 冷沖壓材料冷沖壓材料1.5.1 常用沖壓材料常用沖壓材料 冷沖壓工藝適用于多種金屬材料及非金屬材料。一冷沖壓工藝適用于多種金屬材料及非金屬材料。一般說來，金屬材料既適合于分離工序，也適合于塑性成般說來，金屬材料既適合于分離工序，也適合于塑性成形工序；而非金屬材料一般僅適合于分離工序。形工序；而非金屬材料一般僅適合

16、于分離工序。 常用金屬沖壓材料以板料和帶料為主，棒料一般僅常用金屬沖壓材料以板料和帶料為主，棒料一般僅適用于擠壓、切斷、成形等工序。適用于擠壓、切斷、成形等工序。 1.5.2 新型沖壓材料新型沖壓材料（1）高強(qiáng)度鋼板）高強(qiáng)度鋼板（2）表面處理鋼板）表面處理鋼板（3）疊層復(fù)合板）疊層復(fù)合板 1.5.3 模具零件材料的選用模具零件材料的選用（1）常用模具鋼材）常用模具鋼材（2）硬質(zhì)合金）硬質(zhì)合金（3）新型冷沖模具鋼）新型冷沖模具鋼1.6 沖壓設(shè)備沖壓設(shè)備1.6.1 壓力機(jī)的分類和型號壓力機(jī)的分類和型號例如：例如：JA3I160A曲軸壓力機(jī)型號的意義是：曲軸壓力機(jī)型號的意義是：J第一類機(jī)械壓力機(jī)第一

17、類機(jī)械壓力機(jī)A參數(shù)與基本型號不同的第一種變型參數(shù)與基本型號不同的第一種變型3第三列第三列1第一組第一組160公稱噸位為公稱噸位為160t A結(jié)構(gòu)和性能對原形作了第一次改進(jìn)結(jié)構(gòu)和性能對原形作了第一次改進(jìn)類型名稱類型名稱拼音代號拼音代號類型名稱類型名稱拼音代號拼音代號類型名稱類型名稱拼音代號拼音代號機(jī)械壓力機(jī)機(jī)械壓力機(jī)J錘錘C彎曲校正機(jī)彎曲校正機(jī)W液壓壓力機(jī)液壓壓力機(jī)Y鍛鍛 機(jī)機(jī)D其其 他他T自動壓力機(jī)自動壓力機(jī)Z剪剪 切切 機(jī)機(jī)Q1.6.2 壓力機(jī)的特點(diǎn)與選用壓力機(jī)的特點(diǎn)與選用（1）設(shè)備類型的選擇）設(shè)備類型的選擇1）根據(jù)沖壓件大小選擇）根據(jù)沖壓件大小選擇 2）根據(jù)沖壓件的生產(chǎn)批量選擇）根據(jù)沖壓件

18、的生產(chǎn)批量選擇 3）考慮設(shè)備的精度與剛度）考慮設(shè)備的精度與剛度 4）考慮生產(chǎn)現(xiàn)場的實(shí)際可能）考慮生產(chǎn)現(xiàn)場的實(shí)際可能 5）考慮技術(shù)上的先進(jìn)性）考慮技術(shù)上的先進(jìn)性 零件大小零件大小選用類型選用類型特點(diǎn)特點(diǎn)適用工序適用工序小型或小型或中小型中小型開式機(jī)械開式機(jī)械壓力機(jī)壓力機(jī)有一定的精度和剛度；有一定的精度和剛度；操作方便，價格低廉操作方便，價格低廉分離及成形分離及成形（深度淺的成形件）（深度淺的成形件）大中型大中型閉式機(jī)械閉式機(jī)械壓力機(jī)壓力機(jī)精度與剛度更高；精度與剛度更高；結(jié)構(gòu)緊湊，工作平穩(wěn)結(jié)構(gòu)緊湊，工作平穩(wěn)分離、成形分離、成形（深度淺的成形件及復(fù)合工序）（深度淺的成形件及復(fù)合工序）沖壓件批量沖壓件批量設(shè)備類型設(shè)備類型特點(diǎn)特點(diǎn)適用工序適用工序小批量小批量薄板薄板通用機(jī)械壓力機(jī)通用機(jī)械壓力機(jī)速度快、生產(chǎn)效率高、質(zhì)量較穩(wěn)定速度快、生產(chǎn)效率高、質(zhì)量較穩(wěn)定各種工序各種工序厚板厚板液壓機(jī)液壓機(jī)行程不固定，不會因超載而損壞設(shè)備行程不固定