沖壓工藝分類詳解課件

1、沖壓工藝分類第1頁，共53頁。內(nèi)容提要一.沖壓加工定義二.沖壓工藝分類三.典型沖壓加工工藝性分析四.結(jié)語與希望第2頁，共53頁。一.沖壓加工定義利用各種壓力機(jī)械,由其滑塊提供衝壓力,通過模具來完成各種動(dòng)作,從而使材料產(chǎn)生塑性變形,以達(dá)到制作成不同零件之目的的一種制造方法.第3頁，共53頁。沖床第4頁，共53頁。模 具第5頁，共53頁。料條第6頁，共53頁。二.沖壓工藝分類1.以材料的變形性質(zhì)來區(qū)分,大致 可分為分離(衝切)和成形二大類 2.按加工形式或變形區(qū)域的應(yīng)力-應(yīng) 變狀態(tài)不同細(xì)分出若干不同的工序.第7頁，共53頁。二.沖壓工藝分類 分離工序: 使材料產(chǎn)生永久的剪切變形2.4 切口2.5

2、切邊2.6 剖切2.1 剪切2.2 落料2.3 衝孔第8頁，共53頁。二.沖壓工藝分類2.1 剪切用剪刀或模具切斷板材，切斷線不封閉第9頁，共53頁。二.沖壓工藝分類剪切:例如五金諸多導(dǎo)板式模具之切邊工站如822-110N2剪切切斷線不封閉第10頁，共53頁。二.沖壓工藝分類2.2 落料用模具沿封閉線沖切板料,沖下的部分為工件,其余部分為廢料.廢料工件第11頁，共53頁。二.沖壓工藝分類落料：五金因採用連續(xù)模生產(chǎn),落料一般放在單PCS產(chǎn)品 最後一站.一般抽引最後下產(chǎn)品為落料落產(chǎn)品820-170n3第12頁，共53頁。二.沖壓工藝分類2.3 沖孔用模具沿封閉線沖切板料,沖下的部分為廢料,其余部分

3、為工件.工件廢料第13頁，共53頁。二.沖壓工藝分類沖孔:沖壓中最常見工藝822-530沖下的部分為廢料(黑色）.第14頁，共53頁。二.沖壓工藝分類2.4 切口在坯料上將板材部分切開,切口部分發(fā)生彎曲.第15頁，共53頁。二.沖壓工藝分類切口:五金件常用撕破形式,與塑件配合824-180切口位置第16頁，共53頁。二.沖壓工藝分類2.5 切邊將拉深或成形後的半成品邊緣部分的多余材料切掉.第17頁，共53頁。二.沖壓工藝分類切邊:即修邊工站,一般抽引件完成後均需完成切邊動(dòng)作.820-170n3切除外側(cè)搭邊第18頁，共53頁。二.沖壓工藝分類2.6 剖切在坯料上將板材部分切開,切口部分發(fā)生彎曲.

4、第19頁，共53頁。二.沖壓工藝分類 成形工序: 使材料產(chǎn)生塑性變形2.10 拉深（抽引）2.11 變薄拉深2.12 脹形2.13 翻邊2.7 彎曲2.8 卷圓2.9 扭曲第20頁，共53頁。二.沖壓工藝分類2.7 彎曲用模具使材料彎曲成一定形狀第21頁，共53頁。二.沖壓工藝分類彎曲：為沖壓件常見之工藝,五金件廣泛應(yīng)用824-147單邊折彎第22頁，共53頁。二.沖壓工藝分類2.8 卷圓將板料端部卷圓第23頁，共53頁。二.沖壓工藝分類卷圓:特殊成形方式 如820-436第24頁，共53頁。二.沖壓工藝分類2.9 扭曲將平板坯料的一部分相對於另一部分扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度第25頁，共53頁。二.沖壓工

5、藝分類扭曲：不常見之成形工藝 如：1.ContactNWInG產(chǎn)品事業(yè)體寶源廠區(qū) NB2制造處端子雙向旋轉(zhuǎn)第26頁，共53頁。二.沖壓工藝分類2.10 拉深（抽引）將板料壓制成空心工件，壁厚基本不變第27頁，共53頁。二.沖壓工藝分類拉深（抽引）:五金件特有成形工藝五金有多套抽引模具820-170n4第28頁，共53頁。二.沖壓工藝分類2.11 變薄拉深用減小直徑與壁厚,增加工件高度的方法來得到底厚,壁薄的工件.第29頁，共53頁。二.沖壓工藝分類變薄拉深:特殊拉深方式,壁部光潔度好,壁厚均勻可達(dá)0.01mm824-087第30頁，共53頁。二.沖壓工藝分類 2.12 脹形利利用模具強(qiáng)迫板料厚

6、度減薄及表面積增大,以穫?cè)缀涡螤畹?1頁，共53頁。二.沖壓工藝分類脹形:五金件常用成形工藝822-653第32頁，共53頁。二.沖壓工藝分類2.13 翻邊利用模具把板料上之孔(外)緣翻成豎邊的加工方法.圓孔翻邊第33頁，共53頁。二.沖壓工藝分類翻邊:五金常用攻牙產(chǎn)品底孔成形方式822-077n1第34頁，共53頁。三.典型沖壓加工工藝性分析3.1 沖裁1.沖裁過程： 沖裁時(shí)的分離動(dòng)作是在瞬間完成，一般 經(jīng)過以下三個(gè)階段。 A: 第一階段：彈性變形階段 因產(chǎn)生彎曲，材料下彎h高度，間隙越大，h越大，最後形成的塌角也越大； 第35頁，共53頁。三.典型沖壓加工工藝性分析B: 第二階段：彈塑性

7、變形階段 此階段形成光亮帶，當(dāng)間隙大時(shí)，彎矩大，材料內(nèi)應(yīng)力立即達(dá)到極限值，從而斷裂，因此光亮帶很少。間隙小時(shí)，屬純剪切，光亮帶大；第36頁，共53頁。三.典型沖壓加工工藝性分析C: 第三階段：斷裂階段 沖子、凹模、刀口側(cè)面產(chǎn)生裂紋，長大相融，從而斷裂， 當(dāng)間隙太小時(shí)，上下裂紋不重合，會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)光亮帶現(xiàn)象，即二次沖切。第37頁，共53頁。三.典型沖壓加工工藝性分析2.沖裁斷裂面形狀 塌角、光亮帶、斷裂面、毛刺高度，所佔(zhàn)比例與間隙、刀口鋒利程度及材料硬度有關(guān)，一般： a -蹋角5%t b -光亮帶（1/31/2)t c -斷裂面（1/22/3)t d -毛刺 （510)t第38頁，共53頁。三.典

8、型沖壓加工工藝性分析第39頁，共53頁。三.典型沖壓加工工藝性分析第40頁，共53頁。三.典型沖壓加工工藝性分析5. 沖壓力 總沖壓力=沖裁力+剝料力+推件力+頂件力 其中：沖裁力=1.3L*t*K L-沖裁刀口周長 t -料 厚 K-材料剪切強(qiáng)度 1.3-安全系數(shù) 第41頁，共53頁。三.典型沖壓加工工藝性分析 第42頁，共53頁。三.典型沖壓加工工藝性分析4.彎曲過程變形機(jī)理 折彎時(shí)，變形區(qū)域隻發(fā)生在圓角部分，而直邊部分不產(chǎn)生塑性變形，在變形區(qū)域內(nèi)，內(nèi)側(cè)材料受壓變短，外側(cè)材料受拉變長，由材料之連續(xù)性可知，內(nèi)側(cè)與外側(cè)材料之間必定存在一個(gè)不變長，也不縮短的中間層，這一層就是折彎中性層。 5.彎

9、曲件之展開 將立體空間的彎曲件展開成平片毛坯的過程稱為彎曲展開,根據(jù)中性層定義可知，展開毛坯的長度即為中性層長度。 中性層 l 2 = r + x t(其中r內(nèi)r,t料厚，x中性層系數(shù)） L =L1+L 2+L 3第43頁，共53頁。三.典型沖壓加工工藝性分析6.彎曲工藝性 a.最小彎曲半徑：折彎時(shí)，外R處於拉應(yīng)力狀況，當(dāng)拉應(yīng)力大 於材料強(qiáng)度時(shí)，即產(chǎn)生裂紋。折彎內(nèi)R越小，外R的拉應(yīng)力越 大。因此，材料不被拉裂的最小內(nèi)R稱為最小彎曲半徑 r min。 最小彎曲半徑?jīng)Q定於原材料之機(jī)械特性，不同材質(zhì)，不同狀態(tài) 的材質(zhì) r min不一樣。另外折彎方向與軋制條紋方向垂直時(shí) r min可小些，否則會(huì)偏大,

10、以t表示。 一般 C5191,折彎線平行於軋制紋路時(shí)為1t 折彎線垂直於軋制紋路時(shí)為3t C2680,折彎線平行於軋制紋路時(shí)為0.5t 折彎線垂直於軋制紋路時(shí)為1.2t SPCC, 折彎線平行於軋制紋路時(shí)為0.4t 折彎線垂直於軋制紋路時(shí)為0.8t第44頁，共53頁。三.典型沖壓加工工藝性分析b.彎曲件牆高 一般h2t，否則無法彎曲到位. 當(dāng)h2t時(shí)，可加coin折彎，或先彎曲後再切除（在連續(xù)模中很難實(shí)現(xiàn)）。c.孔邊距 為避免孔變形，一般 tt t2mm時(shí) s2t第45頁，共53頁。7. 彎曲之回彈 回彈：當(dāng)外加折彎力卸去後，材料朝折彎相反之方向恢復(fù)平片的現(xiàn)象為回彈，包括角度回彈和折彎R之回彈

11、。 =1-2 1-模具角度 2-彎曲件回彈後角度影響因素： 克服回彈： a.材料機(jī)械性能； a. 選用合適材質(zhì)； b.相對彎曲半徑r/t; b. 校正彎曲； c.彎曲間隙； c. 補(bǔ)償彎曲； d.變曲角度； d. 減小折彎間隙； e.彎曲校正力。 e. 減小彎曲半徑； f. 兩次折彎; g. coin折彎等。三.典型沖壓加工工藝性分析d.彎曲區(qū)域附近有缺口時(shí) ,彎曲時(shí)切口變形，可先彎曲，再切口第46頁，共53頁。三.典型沖壓加工工藝性分析第47頁，共53頁。三.典型沖壓加工工藝性分析第48頁，共53頁。三.典型沖壓加工工藝性分析第49頁，共53頁。三.典型沖壓加工工藝性分析6.抽引極限值抽引系

12、數(shù) 抽引系數(shù)：抽引凸模直徑與抽引平片毛坯直徑的比值。 m=d/D 在不使抽引產(chǎn)生破裂的最小抽引系數(shù)為抽引極限值 m min=d min/D 一般SPCC第一抽 m min 為0.6 抽引系數(shù)影響因素： a.材料之機(jī)械性能 b.材料相對厚度t/D c.拉深次數(shù)：由於加工硬化影響，各抽系數(shù)逐漸增大 d.抽引方式：有無壓料 e.凸凹模圓角半徑 f.凸凹模抽引部分光潔度，潤滑條件，抽引間隙 g.抽引速度等總之，凡是有利於控制拉裂 的因素，都有利於減小拉深系數(shù)。第50頁，共53頁。三.典型沖壓加工工藝性分析7.圓筒件抽引工序計(jì)算 a.修邊余量確定：因抽引後，制件邊緣產(chǎn)生凸耳，因此必須切邊， 修邊余量一般

13、為取1.0 mm。 b.毛坯計(jì)算-等面積法 毛坯面積=(D/2)2=圓筒面積A 故毛坯直徑D= 4A/ c.抽引系數(shù)及抽引次數(shù)計(jì)算 m總=圓筒直徑d / 毛坯直徑D 各抽抽引系數(shù)m=各抽抽引沖子直徑/上抽抽引沖子直徑 =d n/d n-1 其中 m總=m1*m2*m3* * m n = ( m)n 抽引次數(shù)n=log mm總第51頁，共53頁。三.典型沖壓加工工藝性分析 d.抽引間隙取值 a.當(dāng)抽引間隙太小時(shí)，材料不易流入模腔， 易產(chǎn)生拉裂。 b.當(dāng)抽引間隙太大時(shí)，壓料不好，材料易起皺。抽引間隙 一般：第一抽間隙為1.1t,最後一抽為 t ,中間各抽間隙從 1.1t1.0t等差遞減。 e. 抽引凸凹模R角取值 一般而言，第一抽凹模r?。?12)t，以後各抽 r凹n=(060.8) r凹n-1 最後一抽 凹模r =