《春板料沖壓溫》教學課件

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轎車后備艙外板

圖轎車后備艙外板汽車發(fā)動機支架：

汽車發(fā)動機支架：普通墊片：普通墊片：常用五金件：常用五金件：汽車覆蓋件汽車覆蓋件航空航天制造業(yè)：航空航天制造業(yè)：《春板料沖壓溫》教學課件《春板料沖壓溫》教學課件沖壓應用領域

——汽車行業(yè)的沖壓——汽車等行業(yè)零部件類沖壓——電器件沖壓——生活日用品沖壓——家用電器部件沖壓——航空航天工業(yè)、國防工業(yè)沖壓應用領域——汽車行業(yè)的沖壓板料沖壓概述板料沖壓概述沖壓：建立在金屬塑性變形的基礎上，在常溫下利用安裝在壓力機上的模具對材料施加壓力，使板料經分離或塑性成形或接合而得到制件的工藝統(tǒng)稱為沖壓。沖壓概述沖壓：建立在金屬塑性變形的基礎上，在常溫下利用安裝在壓沖壓工藝是塑性加工的根本方法之一。它主要用于加工板料零件，所以有時也稱之為板料沖壓。沖壓不僅可以加工金屬板料，而且也可以加工非金屬板料。沖壓工藝是塑性加工的根本方法之一。它主要用于加圖0－l沖壓過程圖0－l沖模：是沖壓加工中所用的工藝裝備。加壓將金屬或非金屬板料別離、成形或接合而得到制件的工藝裝備叫沖模。沖模：是沖壓加工中所用的工藝裝備。加壓將金屬或非金屬板料別離模具零件板材模具零件板材板料沖壓相關概念冷沖壓：厚度小于4mm的金屬薄板通常是在常溫下進展沖壓的，故稱冷沖壓。熱沖壓：當板料厚度超過8-10mm時，采用加熱后進展沖壓，稱為熱沖壓。設備及模具---板料沖壓是在沖床上利用模具進展沖壓加工?！仓饕屑舸埠蜎_床〕板料沖壓相關概念冷沖壓：厚度小于4mm的金屬薄板通常是剪床為沖床備料，將板料切成條料；而沖壓加工主要在各類沖床上進行。剪床剪床為沖床備料，將板料切成條料；而沖壓加工主要在各類沖床上進沖床沖床沖壓設備沖壓設備1、曲柄壓力機傳動系統(tǒng)：電機、皮帶、皮帶輪、齒輪、傳動軸等工作機構：曲柄、連軸、滑塊等機身：將所有局部聯成一個整體一些壓力機還設有頂出機構、壓邊裝置1、曲柄壓力機傳動系統(tǒng)：電機、皮帶、皮帶輪、齒輪、傳動軸等1、曲柄壓力機1、曲柄壓力機1、曲柄壓力機閉式沖床開式沖床1、曲柄壓力機閉式沖床開式沖床閉式沖床特點：前后送料（操作與安裝模具都不方便）床身剛度大適合：精度要求高的輕型壓力機一般要求的中、大型壓力機曲柄壓力機閉式沖床特點：曲柄壓力機1、曲柄壓力機開式沖床特點：前面、左右面敞開，操作與安裝模具都不方便床身剛度小，易變形適合：一般要求的中、小型壓力機1、曲柄壓力機開式沖床特點：常見沖壓原材料要求在常溫下具有良好的塑性和較低的變形抗力。常用的金屬材料有低碳鋼，高塑性低合金鋼，銅、鋁、鎂及其合金等金屬板料、帶料等。還可以加工非金屬板料，如紙板、絕緣板、纖維板、塑料板、石棉板、硬橡膠板等。

常見沖壓原材料要求在常溫下具有良好的塑性和較低的變形抗力。

沖壓成形加工特點沖件尺寸精度由模具保證，“一模一樣〞、尺寸穩(wěn)定、互換性好。產品具有足夠高的精度和較低的外表粗糙度，不經機械加工即可進展裝配?；Q性能好?？杉庸け”凇碗s零件，廢料少。由于冷變形使零件產生加工硬化，故沖壓件的剛度高、強度高、質量輕。操作簡單，勞動強度低，生產率高，工件本錢低但模具構造一般較復雜，周期長，本錢高所以，沖壓工藝適宜批量生產沖壓成形加工特點沖件尺寸精度由模具保證，“一模一樣〞、尺1.2沖壓技術在國民經濟中的重要地位薄板經過成形后，制造了相當于原材料價格12倍的附加值，在整個國民生產總值中，與薄板成形相關的產品約占總值的1/4。在現代汽車工業(yè)中，沖壓件的生產總值占60％左右?？梢姡瑳_壓技術作為板材投入直接消費前的主要深加工方法，在國民經濟中占有非常重要的地位。1.2沖壓技術在國民經濟中的重要地位薄板經過成形后，制造

先進國家的模具工業(yè)已開展成為獨立的行業(yè)。日本認為：“模具工業(yè)是其它工業(yè)的先行行業(yè)，是制造富裕社會的動力〞。美國工業(yè)界認為：“模具工業(yè)是美國工業(yè)的基石〞。在德國模具工業(yè)被冠以“金屬加工業(yè)中的帝王〞之稱。近20多年來，美國、日本、德國等興旺國家的模具總產值都已超過機床的總產值。目前，美國、日本模具工業(yè)企業(yè)的人年平均產值已高達5～10萬美元。

大多是冷沖壓制成的。統(tǒng)計說明：——汽車制造業(yè)中，60～75％沖壓件——電機儀器儀表業(yè)中，60～70％——國防工業(yè)中，沖壓件的比重也相當大大多是冷沖壓制成的。統(tǒng)計說明：二、板料沖壓的根本工序當前在生產中所采用的沖壓工藝方法也是多種多樣的。按板料在加工中是否別離，沖壓工藝一般可分為別離工序和成形工序兩大類。沖壓的基本工序成形工序分離工序切斷沖裁（沖孔落料）拉深脹形彎曲翻邊二、板料沖壓的根本工序當前在生產中所采用的沖壓工藝方法也是（一）分離工序CuttingProcess：

是指板料受力后，應力超過材料的強度極限σb，而使板料產生剪裂或局部剪裂。其目的是使沖壓件與板料沿一定的輪廓線相互分離，同時，沖壓件分離斷面的質量也要滿足一定的要求。

包括：切斷、沖裁、精密沖裁、切口等。（一）分離工序CuttingProcess：〔二〕成形工序FormingProcess：是指板料受力后，應力超過了材料的屈服極限σs〔但小于材料的拉伸強度極限σb〕，經過塑性變形后，成為一定形狀的零件的加工工序。其目的是使坯料塑性變形〔即毛坯的一局部相對另一局部產生位移而不破裂的工序〕，獲得所需要形狀、尺寸的制件的沖壓工序。包括:彎曲、拉深、成形、翻邊、收口。〔二〕成形工序FormingProcess：是指板料受3、復合工序把兩個或兩個以上的根本工序合并成一個工序，可以提高沖壓生產的效率，降低工件的本錢，便于實現自動化生產。如：——沖孔–落料——落料–拉深–切邊——落料–沖孔–彎曲……3、復合工序把兩個或兩個以上的根本工序合并成一個4修整工序當零件精度和剪斷面質量要求較高時，在落料和沖孔后，應進展修整工序。修整分外緣修整和內孔修整。4修整工序沖壓的基本工序成形工序分離工序切斷沖裁（沖孔落料）拉深脹形彎曲翻邊沖壓工序的分類沖壓的基本工序成形工序分離工序切斷沖裁（沖孔落料）拉深脹表1-1沖壓的根本工序表1-1沖壓的根本工序《春板料沖壓溫》教學課件《春板料沖壓溫》教學課件《春板料沖壓溫》教學課件《春板料沖壓溫》教學課件《春板料沖壓溫》教學課件《春板料沖壓溫》教學課件《春板料沖壓溫》教學課件沖壓的基本工序成形工序分離工序切斷沖裁（沖孔落料）拉深脹形彎曲翻邊沖壓的基本工序成形工序分離工序切斷沖裁（沖孔落料）拉深脹形1〕別離工序〔1〕沖孔：用沖孔模沿封閉輪廓沖裁工件或毛坯，沖下局部為廢料。1〕別離工序〔2〕落料：用落料模沿封閉輪廓沖裁板料或條料，沖下局部為制件。墊圈制件，中央小孔的沖壓為沖孔工序，外輪廓的沖壓為落料工序，所以一個簡單的墊圈制件是由兩個工序復合而成的?！?〕落料：用落料模沿封閉輪廓沖裁板料或條墊圈制件，中央小孔落料件的尺寸取決于凹模尺寸，因此落料模應先決定凹模尺寸，用減小凸模尺寸來保證合理間隙；沖孔件的尺寸取決于凸模尺寸，故沖沖模應先決定凸模尺寸，用增大凹模尺寸來保證合理間隙。落料件的尺寸取決于凹模尺寸，因此落料模應先決定凹模尺寸，用減〔3〕切斷：用剪刃或模具切斷板料或條料的局部周邊，并使其別離?！?〕切斷：用剪刃或模具切斷板料或條料的局部〔4〕切口：用切口模將局部材料切開，但并不使它完全別離，切開局部材料發(fā)生彎曲。〔4〕切口：用切口模將局部材料切開，但并不〔6〕剖切：用剖切模將坯件(彎曲件或拉深件)剖成兩局部或幾局部。〔6〕剖切：用剖切模將坯件(彎曲件或拉深件)〔7〕整修：利用修整模沿沖裁件外緣或內孔刮削一薄層金屬，以切掉普通沖裁時在沖裁件斷面上存留的剪裂帶和毛刺。提高沖裁件的尺寸精度和降低外表粗糙度。外緣整修內孔整修〔7〕整修：利用修整模沿沖裁件外緣或內孔刮削一薄層金屬，以切2〕塑性變形工序〔1〕彎曲：把平面毛坯料制成具有一定角度和尺寸要求的一種塑性成形工藝。壓彎：用彎曲模將平板(或絲料、桿件)毛坯壓彎成一定尺寸和角度，或將已彎件作進一步彎曲。2〕塑性變形工序鋼材的成型彎曲冷彎當彎曲半徑R大于下列數值時，則可冷彎。鋼板：R≥2.5δ（δ—鋼板厚度）；工字鋼：R≥25h或R≥25b（隨彎曲方向而定，式中h—工字鋼高度；b—工字鋼腿寬度）；槽鋼：R≥45b或R≥25h（隨彎曲方向而定，h—槽鋼高度；b—槽鋼腿寬度）；角鋼：R≥45b（B）（對不等邊角鋼隨彎曲方向而定，b—角鋼邊寬；B—角鋼長邊寬度）。鋼材的成型彎曲冷彎當彎曲半徑R大于下列數值時，則可冷鋼材的成型彎曲熱彎彎曲半徑小于上述規(guī)定時則應熱彎，將鋼材加熱到900—11000C，彎曲時，溫度不得低于7000C，對普通低合金鋼，應注意緩冷。管子的彎曲成型，應裝砂熱彎，加熱溫度在800～10000C，彎曲過程中溫度不得低于7000C。管子的彎曲半徑R必須大于管子直d的3倍。（見下圖），管子的彎曲半徑、圓度允差及允許的波紋深度見下表。鋼材的成型彎曲熱彎彎曲半徑小于上述規(guī)定時則應熱彎，將卷邊：用卷邊模將條料端部按一定半徑卷成圓形。卷邊：用卷邊模將條料端部按一定半徑卷成圓形。扭彎：用扭曲模將平板毛坯的一局部相對另一部分扭轉成一定的角度。扭彎：用扭曲模將平板毛坯的一局部相對另一部〔2〕拉深：將一定形狀的平板毛坯通過拉深模沖壓成各種形狀的開口空心件；或以開口空心件為毛坯通過拉深，進一步使空心件改變形狀和尺寸的冷沖壓加工方法?！?〕拉深：將一定形狀的平板毛坯通過拉深模變薄拉深：用變薄拉深模減小空心件毛坯的直徑與壁厚，以得到底厚大于壁厚的空心件。變薄拉深：用變薄拉深模減小空心件毛坯的直徑〔3〕成形：通過板料的局部變形來改變毛坯的形狀和尺寸的工序的總稱。脹形：指從空心件內部施加徑向壓力，強迫局部材料厚度減薄和表面積增大，獲得所需形狀和尺寸的冷沖壓工藝方法。〔3〕成形：通過板料的局部變形來改變毛坯的形脹形：指從空心件起伏成形：平板毛坯或制件在模具的作用下，產生局部凸起〔或凹下〕的沖壓方法。起伏成形：平板毛坯或制件在模具的作用下，產翻邊：指利用模具將工件上的孔邊緣或外緣邊緣翻成豎立的直邊的沖壓工序。翻邊：指利用模具將工件上的孔邊緣或外緣邊緣縮口：指將預先拉深好的圓筒或管狀坯料，通過模具將其口部縮小的沖壓工序。縮口：指將預先拉深好的圓筒或管狀坯料，通過整形：利用模具將彎曲或拉深件局部或整體產生不大的塑性變形的沖壓工序。整形：利用模具將彎曲或拉深件局部或整體產生校平：指利用模具將有拱彎、翹曲的平板制件壓平的沖壓工序。校平：指利用模具將有拱彎、翹曲的平板制件壓

沖壓模具

沖壓模具

沖模的分類簡單模（單工序模）連續(xù)模（級進模）復合模沖模的分類連復《春板料沖壓溫》教學課件模具構造按功能分類，主要有：1、工作零件:直接對坯料板料進展沖壓加工的沖模零件。包括凸模和凹模等零件。2、定位零件:確定條料或坯料在沖模中正確位置的零件。主要包括擋料銷、定位銷、側刃等零件。3、壓料、卸料、頂料零件:將沖切后的零件或廢料會從模具中卸下來的零件。主要包括卸料板、頂料器、氣動頂料裝置等零件。模具構造按功能分類，主要有：4、導向零件:用以確定上下模的相對位置，保證運動導向精度的零件。包括導柱、導套、導板等零件。5、支持零件:將凸模、凹模固定于上下模上，以及將上下模固定在壓力機上。包括上、下模板和凸凹模固定板等零件。6、緊固零件:把模具上所有零件連接成一個整體的零件。包括內六角螺釘、卸料螺釘等零件。4、導向零件:用以確定上下模的相對位置，保證運動導向精度的零7、緩沖零件:包括卸料彈簧、聚氨脂橡膠和氮氣缸等。8、平安零件及其它輔助零件主要有平安側銷、平安螺釘、工作限制器、存放限制器、上下料架、廢料滑槽、起重棒、吊耳等。平安側銷：主要作用是防止上模壓料板緊固螺釘松動或斷裂，導致壓料板落下，造成人員、工裝的重大損失。存放限制器：主要作用是防止模具彈性元件長期受壓而失效和防止刃口長期接觸影響刃口的壽命?！惨话悴捎镁郯敝鹉z〕工作限制器：主要作用是限制凸凹模的吃入深度。7、緩沖零件:包括卸料彈簧、聚氨脂橡膠和氮氣缸等。1〕單工序模：在沖壓的一次行程過程中，只能完成一個沖壓工序的模具。1〕單工序模：在沖壓的一次行程過程中，只能沖裁模1、9--螺釘2、11--銷釘3--下模座4--上模座5--凹模6--擋料銷7--凸模固定板8--凸模10--模柄12--卸料板13--導套14-導柱15--導料板沖裁模1、9--螺釘2、11--銷釘3--下模座彎曲模1--模座；2-銷釘；3--凹模4--凸模；5--銷；6--模柄；7-彈簧；8--螺釘彎1--模座；2-銷釘；3--凹模拉深模拉深模2〕級進模：在沖壓的一次行程過程中，在不同的工位上同時完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。2〕級進模：在沖壓的一次行程過程中，在不同的工位上同時完成兩《春板料沖壓溫》教學課件〔續(xù)〕〔續(xù)〕3〕復合模：在沖壓的一次行程過程中，在同一工位上同時完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。3〕復合模：在沖壓的一次行程過程中，在同一工位上同時完成兩道《春板料沖壓溫》教學課件〔續(xù)〕〔續(xù)〕圖6模-3落料拉深沖孔復合模圖6模-3落料拉深沖孔復合模圖6模–4落料沖孔級進模圖6模–4落料沖孔級進模沖裁工藝

1沖裁變形過程

2沖裁斷面分析

3影響沖裁件質量的因素

沖裁工藝

1沖裁變形過程

2沖裁斷面分析

3影響沖裁1.沖裁變形過程沖裁變形過程的實質就是對材料施加一定的力，使其超過強度極限即σ＞σB，從而獲得需要的形狀。沖裁變形過程：彈性變形塑性變形斷裂分離1.沖裁變形過程彈性變形塑性變形斷裂分離沖裁變形過程彈性變形階段彈、塑變形斷裂、分離階段！凸凹模間隙越小，塑性變形過程越長沖裁變形過程彈性彈、塑變形斷裂、分離凸凹模間隙越小，塑性變形2沖裁斷面的質量圓角帶Rollover光亮帶BurnishZone斷裂帶fracture毛刺區(qū)burr2沖裁斷面的質量圓角帶Rollover沖裁斷面分析1圓角帶當凸模刃口壓入材料時，刃口附近的材料產生彎曲和伸長變形，材料被拉入間隙的結果。材料塑性越好，凸凹模間隙越大，圓角帶越大；2光亮帶發(fā)生在塑性變形階段，當刃口切入材料后，材料被凸凹模切刃的側外表擠壓而形成光亮垂直的斷面，通常占全斷面的1/3-1/2。間隙越小，材料塑性越好，光亮帶越寬。沖裁斷面分析1圓角帶當凸模刃口壓入材料時，刃口附近的材料沖裁斷面分析3斷裂帶形成于斷裂階段。斷面粗糙，且略帶有斜度。塑性差的材料撕裂傾向嚴重，斷裂帶所占比例也大。4毛刺區(qū)在模具側面距刃尖不遠的地方，在拉應力的作用下，裂紋開場生長，材料斷裂而產生的。沖裁間隙越小，毛刺的高度越小。沖裁斷面分析3斷裂帶形成于斷裂階段。斷面粗糙，且略帶有斜影響沖裁斷面質量的因素1材料性能的影響材料塑性好，沖裁時裂紋出現得較遲，材料被剪切的深度大，所得斷面光亮帶所占比例就大；材料塑性差，容易拉斷，裂紋出現較早，光亮帶少。2沖模間隙3刃口的鋒利程度及沖裁力影響沖裁斷面質量的因素1材料性能的影響沖模間隙―――凸模與凹模工作局部尺寸的差值稱為間隙。公式：Z＝Dd-dp

公式中D―――凹模尺寸(mm)

Z―――沖裁間隙〔雙邊值〕〔mm〕

d―――凸模尺寸(mm)沖模間隙不僅對沖裁過程及沖裁件斷面質量具有重要影響；還影響到模具壽命和沖裁力的大小。沖模間隙―――凸模與凹模工作局部尺寸的差值稱為間隙。公式：《春板料沖壓溫》教學課件沖裁間隙對沖裁質量的影響沖裁間隙對沖裁質量的影響間隙小，出現二次剪裂，產生第二光亮帶間隙大，出現二次拉裂，產生二個斜度*沖裁（設計）間隙一般選用最小合理間隙值（Zmin）。間隙小，出現二次剪裂，產生第二光亮帶間隙大，出現二次拉裂，產1.間隙小優(yōu)點：沖裁件質量好；缺點：①增大了沖裁力、卸料力和推件力，加劇了凸、凹模的磨損，縮短了模具壽命。②板料在過小間隙沖裁時受到擠壓而產生壓縮變形，所以沖裁件的尺寸略有變化:

落料件的外形尺寸增大；沖孔件的孔腔尺寸縮小。

1.間隙小缺點：因彈性回復而使落料件的外形尺寸縮小，沖孔件的內腔尺寸增大，品質較差。(2)間隙過大斷面特點：切斷面光亮帶減小，圓角帶與錐度增大，形成厚大的拉長毛刺。優(yōu)點：推件力與卸料力減小，甚至為零，材料對凸、凹模的摩擦作用大大減弱，所以模具壽命較長。應用:對于批量較大而公差又無特殊要求的沖裁件，可適當采用“大間隙”沖裁。

缺點：因彈性回復而使落料件的外形尺寸縮小，沖孔件的內腔尺寸增正確選擇合理的間隙值

當沖裁件斷面質量要求較高時，應選取較小的間隙值。對沖裁件斷面質量無嚴格要求時，應盡可能加大間隙，以利于提高沖模壽命。合理沖裁單面間隙間隙值Z/2=mtt：沖裁板料厚度，mm；m：與材料性能及板厚有關的系數，通常（3-8）%，正確選擇合理的間隙值《春板料沖壓溫》教學課件《春板料沖壓溫》教學課件

設計落料模先確定凹模刃口尺寸。以凹模為基準，沖裁間隙通過減小凸模刃口尺寸來取得。

設計沖孔模先確定凸模刃口尺寸。以凸模為基準，沖裁間隙通過增大凹模刃口尺寸來取得。二、凸、凹模刃口尺寸計算原則落料件的大端尺寸等于凹模尺寸，沖孔件的小端尺寸等于凸模尺寸。在測量與使用中，落料件以大端尺寸為基準，沖孔件以小端尺寸為基準。設計落料模先確定凹模刃口尺寸。以凹模為基準，沖裁間隙凸凹模刃口尺寸的確定：

落料模：凹模刃口尺寸=工件要求尺寸；凸模刃口尺寸=凹模刃口尺寸-間隙值沖孔模：凸模刃口尺寸=工件要求尺寸；凹模刃口尺寸=凸模刃口尺寸+間隙值落料件尺寸取決于

凹模刃口尺寸，沖孔件的尺寸取決于

凸模刃口（沖子）尺寸。

凸凹模刃口尺寸的確定：影響沖裁斷面質量的因素1材料性能的影響2沖模間隙3沖裁力及刃口的鋒利程度影響沖裁斷面質量的因素1材料性能的影響(3)沖裁力對沖裁質量的影響

沖裁力：沖裁過程中凸模對板料施加的壓力。為選擇沖壓設備和設計模具提供依據平刃沖裁力按下式計算：P=KLtτ≈LtσbP——沖裁力，N；L——沖裁周邊長度，mm；t——板料厚度，mm；τ——材料抗剪強度，MPa；σb———材料抗拉強度，MPa；K——平安系數，一般取K=1.3。(3)沖裁力對沖裁質量的影響沖裁力：沖裁過程中凸模對板料

1彎曲變形過程的特點2彎裂最小彎曲半徑3彎曲回彈

1彎曲變形過程的特點1彎曲變形過程的特點變形特點：①變形區(qū)域主要在圓角部位；②外層金屬受拉應力，內層金屬受壓應力。變形區(qū)變??；中性層NeutralLine：切向應力或切向應變?yōu)榱?，位于板料中心部?彎曲變形過程的特點變形特點：拉應力壓應力拉應力壓應力2彎裂及最小彎曲半徑相對彎曲半徑〔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，壓縮及拉伸應力就最大，也最容易破裂。為防止彎裂，必須規(guī)定出最小彎曲半徑rmin。最小相對彎曲半徑rmin/t≥〔0.25-1.0〕。2彎裂及最小彎曲半徑相對彎曲半徑〔r/t〕：表示彎曲變形影響最小彎曲半徑的主要因素〔1〕材料的力學性能塑性越好，彎曲半徑越小〔2〕彎曲件角度α理論上講，直邊局部不參加變形，因而與彎曲角無關，但是實際彎曲過程中，圓角附近的直邊參與了彎曲，即擴大了彎曲變形區(qū)的范圍，彎曲角越小，圓角局部外外表纖維的變形分散效果越顯著，最小彎曲半徑數值也越小〔3〕板料的纖維方向和外表質量彎曲件的彎曲線與軋制方向平行時，最小彎曲半徑最大；彎曲時，沖裁件斷面上的斷裂帶及毛刺在拉應力作用下會產生應力集中，導致彎曲件從側邊開場破裂。影響最小彎曲半徑的主要因素〔1〕材料的力學性能塑性越好，彎彎曲時的纖維方向坯料纖維方向：與彎曲線垂直（如圖）對板料進行彎曲要注意：

1.彎曲線力求與鍛造流紋垂直，否則，彎曲半徑要大；

彎曲時的纖維方向坯料纖維方向：與彎曲線垂直（如圖）《春板料沖壓溫》教學課件3彎曲時的回彈現象回彈SpringBack：當外力去掉后，塑性變形保存下來，而彈性變形局部那么消失，使彎曲件的角度和彎曲半徑與模具的尺寸和形狀不一致?；貜椊?0～10)0影響回彈角因素：材料的力學性能〔屈服極限越高，角越大〕、板料厚度、彎曲形狀、相對彎曲半徑以及彎曲力的大小等。3彎曲時的回彈現象回彈SpringBack：當外力去掉后減小彎曲回彈的措施在設計彎曲模具時，應使模具的彎曲角度α0比彎曲件彎曲角度α小一個回彈角Δα=〔α-α0〕。改進模具校正減小彎曲回彈的措施改進模具以減小回彈角改進模具以減小回彈角

1拉深過程2拉深件受力3拉深件的主要缺陷及其防止缺陷的方法

1拉深過程拉深Drawing又稱拉延1拉伸變形過程：凸模底部金屬不變形底部以外環(huán)形局部變形后形成側壁凸緣局部為變形區(qū)，其它局部為傳力區(qū)，不參加主要變形拉深Drawing又稱拉延1拉伸變形過程：應力分布底部：徑向和切向拉應力側壁：單向軸向拉應力環(huán)形區(qū)：徑向拉應力和切向壓應力〔切向壓縮，徑向伸長〕壁厚變化側壁上部壁厚最大靠近底部圓角附近壁厚最小，最易破裂應力分布2拉深件的主要質量問題

主要缺陷：起皺拉裂：

2拉深件的主要質量問題主要缺陷：起皺原因起皺原因變形區(qū)一旦起皺，對拉深的正常進展是非常不利的。因為毛坯起皺后，拱起的皺褶很難通過凸、凹模間隙被拉入凹模，如果強行拉入，那么拉應力迅速增大，容易使毛坯受過大的拉力而導致斷裂報廢。即使模具間隙較大，或者起皺不嚴重，拱起的皺褶能勉強被拉進凹模內形成筒壁，皺折也會留在工件的側壁上，從而影響零件的外表質量。同時，起皺后的材料在通過模具間隙時與凸模、凹模間的壓力增加，導致與模具間的摩擦加劇，磨損嚴重，使得模具的壽命大為降低。因此，起皺應盡量防止。變形區(qū)一旦起皺，對拉深的正常進展是非常不利的。因為毛坯產生缺陷的原因：起皺Wrinkles：凸緣區(qū)，切向壓應力最大，當σ3過大，材料又較薄，σ3超過此時材料所能承受的臨界壓應力時，材料就會失穩(wěn)彎曲而拱起。拉裂：筒形件底部圓角附近。加工硬化，且壁厚減薄最嚴重。產生缺陷的原因：起皺Wrinkles：凸緣區(qū)，切向壓應力防止起皺的方法①可采用設置壓邊圈②通過增加毛坯的相對厚度或拉深系數的途徑來防止?！舶辶显奖?，拉深系數越小，那么越容易起皺。〕防止起皺的方法①可采用設置壓邊圈起皺主要是由于凸緣切向壓應力超過了板材臨界壓應力所引起的，與壓桿失穩(wěn)類似。凸緣起皺不僅取決于切向壓應力的大小，而且取決于凸緣的相對厚度。起皺主要是由于凸緣切向壓應力超過了板材臨界壓應力所引起的，與拉裂的原因拉深件的厚度沿底部向口部方向是不同的。在圓筒件側壁的上部厚度增加最多，約為30％；而在筒壁與底部轉角稍上的地方板料厚度最小，厚度減少了近10％，該處拉深時最容易被拉斷。通常稱此斷面為“危險斷面〞。當該斷面的應力超過材料此時材料的強度極限時，零件就在此處產生破裂。即使拉深件未被拉裂，由于材料變薄過于嚴重，也可能使產品報廢。拉裂的原因拉深件的厚度沿底部向口部方向是不同的。在圓筒件側壁(2)防止拉裂的方法

1、選擇合理的拉深系數。2、凹、凸模的轉角處必須有圓角，以使材料在此處容易流動。3、控制凹、凸模間隙，一般取Z=(1.1-1.2)〔間隙(C)偏小，易拉穿工件，使模具加速磨損，降低壽命；間隙(C)偏大，拉深件精度變差，易起皺?！?、注意模具的潤滑，拉深時要加潤滑劑，可降低側壁局部的拉深應力，也能減小模具磨損。(2)防止拉裂的方法

1、選擇合理的拉深系數。拉深系數DrawingCoefficience：工件直徑d與毛坯直徑D的比值稱為拉伸系數m=d/D0d—拉深后的工件直徑，mm；D0—拉深前坯料直徑，mm。極限拉伸系數：保證危險面不被拉裂的拉深系數的最小值；假設m小于極限拉深系數，不能一次拉伸成形，那么可以采用屢次拉深工藝。拉深系數DrawingCoefficience：工件直徑d拉深次數各道工序的拉深系數：m1=d1/Dm2=d2/d1…………mn=dn/dn-1m總=m1*m2*…*mn=dn/D拉深次數各道工序的拉深系數：連續(xù)拉深次數不宜太多，如低碳鋼或鋁，不多于4^5次，否那么工件因加工硬化會使塑性下降，導致拉裂。穿插中間退火可消除硬化。連續(xù)拉深次數不宜太多，如低碳鋼或鋁，不多于4^5次，否那么工上表只適合08及10號鋼的拉深件上表只適合08及10號鋼的拉深件課后思考1、拉深工序中的起皺、拉裂現象是如何產生的，如何防止它？2、拉深過程中潤滑的目的是什么？如何合理潤滑？3、說出圓筒形拉深件壁部破裂，凸緣起皺的原因，并指出預防方法。課后思考1、拉深工序中的起皺、拉裂現象是如何產測驗題填空1、拉深變形程度用拉深系數m表示。判斷1、后次拉深的拉深系數可取得比首次拉深的拉深系數小?！病痢?、拉深系數越小，說明拉深變形程度越大?！病獭?、要分屢次拉深的圓筒形件，每次拉深系數應該大于或等于圖表推薦值?！病獭秤嬎?/p>

返回測驗題返回測驗題判斷填空1、一般情況下，拉深模的凹模的圓角外表粗糙度應比凸模的圓角外表粗糙度小些?！病獭?、在拉深過程中，壓邊力過大或過小均可能造成拉裂?！病獭?、拉深模中壓邊圈的作用是防止工件在變形過程中發(fā)生起皺。2、拉深加工時，潤滑劑涂在與凹模接觸的毛坯外表上。3、拉深過程中的輔助工序有中間退火、潤滑、酸洗等。返回測驗題返回

其它塑性加工方法軋制拉拔擠壓

其它塑性加工方法壓力加工分類鍛壓鍛造模鍛自由鍛手工自由鍛（打鐵）

機器自由鍛（錘類、壓力機）

沖壓擠壓拉拔軋制。壓力加工分類鍛壓鍛造模鍛

一般來說，軋制、擠壓、拉拔以生產原材料為主，主要用于獲得型材、棒材、線材、板材及各種管材等；鍛造和沖壓用來生產毛坯或零件。

借助于摩擦力和壓力使金屬坯料通過兩個旋轉的軋輥間的空隙而變形的壓力加工方法。用于生產各種規(guī)格鋼板、型鋼和鋼管等鋼材。

軋制成形借助于摩擦力和壓力使金屬坯料通過兩個旋轉的軋輥間的軋制成形一、縱軋軋輥軸線與坯料軸線互相垂直的軋制方法。包括各種型材軋制、輥鍛軋制、輾環(huán)軋制等。1.輥鍛軋制：使坯料通過裝有圓弧形模塊的一對相對旋轉的軋輥時受壓而變形的生產方法。產品：①扁斷面的長桿件，如扳手、活動扳手、鏈環(huán)等。②帶有不變形頭部而沿長度方向橫截面面積遞減的鍛件，如葉片等。③連桿成形。輥鍛示意圖軋制成形輥鍛示意圖2.輾環(huán)軋制：擴大環(huán)形坯料的外徑和內徑，從而獲得各種環(huán)狀零件的軋制方法。產品：火車輪箍、軸承座圈、齒輪及法蘭等

輾環(huán)軋制示意圖2.輾環(huán)軋制：擴大環(huán)形坯料的外徑和內徑，從而獲得各種環(huán)狀零件二、橫軋：軋輥軸線與坯料軸線互相平行的軋制方法。產品：齒輪軋制等三、斜軋：亦稱螺旋斜軋。軋輥軸線與坯料軸線相交一定角度的軋制方法。產品：高速鋼滾刀、冷軋絲杠、鋼球軋制等。橫軋示意圖螺旋斜軋示意圖二、橫軋：軋輥軸線與坯料軸線互相平行的軋制方法。橫軋示意圖《春板料沖壓溫》教學課件

利用拉力，將金屬坯料拉過拉拔模的模孔而成形的壓力加工方法。常需經多次拉拔，依次通過形狀和尺寸逐漸變化的?？?，才能得到所需截面的產品。2拉拔成形利用拉力，將金屬坯料拉過拉拔模的?？锥尚蔚膲毫?拉拔成形二、拉拔形式：1線材拉拔：生產各種金屬導線2棒料拉拔：截面形狀，如圓形、方形、矩形、六角形等3型材拉拔：生產特殊截面或復雜截面形狀的異形型材生產4管材拉拔：以圓管為主，也可拉制橢圓形管、矩形管和其他截面形狀的管材。管材拉拔后管壁將增厚，如果希望管壁厚度變化時，拉拔過程中要加芯棒。2拉拔成形二、拉拔形式：拉拔生產所獲得的產品具有較高的精度與表面光潔度，故亦常用于對軋制件(棒料，管材)的再加工以提高產品質量。低碳鋼和大多數有色金屬及其合金部可以經拉拔成形。

拉拔生產所獲得的產品具有較高的精度與表面光潔度，故亦常用于對3擠壓

將金屬坯料放在擠壓筒內，用強大的壓力從一端的?？字袛D出而變形的加工方法。3擠壓3擠壓(一)分類1按金屬流動方向分：正擠壓：金屬流動方向與凸模運動方向一樣。反擠壓：金屬流動方向與凸模運動方向相反。復合擠壓：正反擠壓同時發(fā)生。徑向擠壓：金屬流動方向與凸模運動方向成90°。3擠壓(一)分類（二）特點：1三向壓應力，提高金屬塑性↑2零件精度高，粗糙度低，IT6-IT7,Ra3.2-0.83形狀復雜件，深孔、薄壁、異形斷面件。4機械性能高，纖維合理。5節(jié)省原材料，生產率高，材料利用可達70%，易自動化。2按變形溫度：熱擠壓：T＞T再

變形抗力小，表面粗糙。冷擠壓：T＜T再

變形抗力大，表面光潔，組織硬化，強度高。溫擠壓：介冷熱之間，低于T再

下某一溫度，氧化脫碳少（與熱比），變形抗力?。ㄅc冷比），中碳鋼、合金鋼均可擠。（二）特點：2按變形溫度：《春板料沖壓溫》教學課件徑向鍛造：是在坯料周圍對稱分布幾個錘頭，對坯料沿徑向進展高頻率同步鍛打，坯料通常邊旋轉邊作軸向送進，使坯料斷面尺寸減小，軸向延伸，同時加壓方向繞軸回轉，使斷面成對稱狀，其使用的設備為徑向鍛機。

其它塑性加工方法-----4徑向鍛造徑向鍛造可鍛造圓形，方形、多邊形的臺階軸和內孔復雜或者內徑很小而長度較長的空心軸。徑向鍛造：是在坯料周圍對稱分布幾個錘頭，對坯料沿徑向進展高頻《春板料沖壓溫》教學課件其它塑性加工方法-----5擺動碾壓大截面餅類鍛件的成形需要噸位很大的鍛壓設備和工藝裝備。如果實模具局部壓縮坯料，變形只在坯料內部的局部產生，而且使這個塑性變形區(qū)沿坯料作相對運動，使整個坯料逐步變形，這樣就能大大降低鍛造壓力和設備噸位容量。這種工藝方法即為擺動碾壓。其它塑性加工方法-----5擺動碾壓大截面餅類鍛件的成形需6液態(tài)模鍛將一定量的液態(tài)金屬直接注入金屬模膛，隨后在壓力的作用下，使處于熔融或半熔融狀態(tài)的金屬液發(fā)生流動并凝固成形，同時伴有少量塑性變形，從而獲得毛坯或零件的加工方法。1.工藝流程：〔1〕金屬液和模具準備〔2〕澆注〔3〕合模施壓〔4〕開模取件6液態(tài)模鍛將一定量的液態(tài)金屬直接注入金屬模膛，隨后在壓力的液態(tài)模鍛液態(tài)模鍛液態(tài)模鍛2.特點：〔1〕液態(tài)金屬自始至終承受等靜壓，在壓力下完成結晶凝固?！?〕已凝固金屬在壓力作用下產生塑性變形，保證尺寸精度?！?〕凝固過程中能得到強制補縮，比壓鑄件組織致密?！?〕可成形形狀復雜的鍛件。3.應用：活塞、壓力表殼體、汽車油泵殼體、摩托車零件等鋁合金零件；齒輪、蝸輪、高壓閥體等銅合金零件；鋼彈頭、鑿巖機缸體等碳鋼、合金鋼零件。液態(tài)模鍛2.特點：end《春板料沖壓溫》教學課件7爆炸成形利用爆炸物質在爆炸瞬間釋放出巨大的化學能對金屬坯料進展加工的高能率成形方法。特點：①模具簡單，僅用凹模即可。②簡化設備。③能提高材料的塑性變形能力，適用于塑性差的難成形材料。④適用于大型零件成形。爆炸成形7爆炸成形利用爆炸物質在爆炸瞬間釋放出巨大的化學能對金屬坯一、簡單模

在沖床的一次沖程中只完成一個沖壓工序的模具，稱為簡單模。一、簡單模

在沖床的一次沖程中只完成一個沖壓工序的模具，稱為二、連續(xù)模

在沖床的一次行程中，在模具的不同部位上同時完成數道沖壓工序的模具，稱為連續(xù)模。

使用連續(xù)?？梢詼p少模具和設備數量，提高生產效率，但模具結構較復雜。二、連續(xù)模

在沖床的一次行程中，在模具的不同部位上同時完成數凸、凹模做成一體三、復合模

在沖床的一次沖程中，在模具的同一部位上同時完成數道沖壓工序的模具，稱為復合模。

復合模結構較復雜，適用于精度高的沖壓件。凸、凹模做成一體三、復合模

在沖床的一次沖程中，在模具的同一《春板料沖壓溫》教學課件V型彎曲加工方式并不盡如人意，主要有兩點：

1)變形部位。V形件實際需要彎曲的區(qū)段并不長，但彎曲過程材料的變形區(qū)卻擴及很大的范圍，使不需要彎曲的兩側，也產生了彎曲變形。為了消除這種不需要的多余彎曲，就只好增大凹模深度L0來進展反彎校直定形，而增大深度L0又進一步擴大了變形區(qū)范圍。

2)變形方式。工件只要求正向彎曲，但在彎曲過程中卻出現了反向彎曲，使彎曲變形及其回彈的規(guī)律更加復雜化，更加難于掌握和控制，以致影響彎曲件的尺寸精度。這種反向彎曲，對工件材質性能、模具壽命及力能消耗也有不利影響。

怎樣防止出現反向彎曲，防止變形區(qū)出現超出實際需要彎曲的范圍等不利現象，做到“按需變形〞，即按V形件實際需要的彎曲部位和彎曲方式變形呢，下面通過兩種特殊情況來說明。

V型彎曲加工方式并不盡如人意，主要有兩點：

1)變形部位。第二章金屬的工藝性能回到主頁擠壓時金屬應力狀態(tài)拉拔時金屬應力狀態(tài)第二章金屬的工藝性能回到主頁擠壓時金屬應力狀態(tài)拉拔時金屬自動推件圓形件一次彎曲模自動推件圓形件一次彎曲模摩擦壓力機傳動原理摩擦壓力機卸料力：二、卸料力、推件力及頂件力的計算推件力：頂件力：從凸模上卸下箍著的料所需要的力。將梗塞在凹模內的料順沖裁方向推出所需要的力。逆沖裁方向將料從凹模內頂出所需要的力。沖裁壓力由沖裁力、彈壓卸料力、推料力和頂件力組成.卸料力：二、卸料力、推件力及頂件力的計算推件力：頂件力：卸料力二、卸料力、推件力及頂件力的計算推件力頂件力——卸料力、推件力、頂件力系數，見表2.13；n——同時卡在凹模內的沖裁件(或廢料)數。式中h——凹模洞口的直刃壁高度；t——板料厚度。式中實際生產中常用經驗公式：卸料力二、卸料力、推件力及頂件力的計算推件力頂件力其它塑性加工方法-----1輥軋其它塑性加工方法-----1輥軋拉撥通常分為冷拔和拉絲之分。冷拔：常溫下的拉拔；拔絲：對直徑為0.14-10.00mm的黑色金屬和直徑為0.01-16.00mm的有色金屬的拉拔。拉拔的制品有線材，棒材，異型管材等。拉撥通常分為冷拔和拉絲之分?！洞喊辶蠜_壓溫》幻燈片本課件PPT僅供大家學習使用學習完請自行刪除，謝謝！本課件PPT僅供大家學習使用學習完請自行刪除，謝謝！《春板料沖壓溫》幻燈片本課件PPT僅供大家學習使用常見的沖壓件常見的沖壓件現代模塑產品現代模塑產品圖手機外殼圖手機外殼《春板料沖壓溫》教學課件圖

轎車后備艙外板

圖轎車后備艙外板汽車發(fā)動機支架：

汽車發(fā)動機支架：普通墊片：普通墊片：常用五金件：常用五金件：汽車覆蓋件汽車覆蓋件航空航天制造業(yè)：航空航天制造業(yè)：《春板料沖壓溫》教學課件《春板料沖壓溫》教學課件沖壓應用領域

——汽車行業(yè)的沖壓——汽車等行業(yè)零部件類沖壓——電器件沖壓——生活日用品沖壓——家用電器部件沖壓——航空航天工業(yè)、國防工業(yè)沖壓應用領域——汽車行業(yè)的沖壓板料沖壓概述板料沖壓概述沖壓：建立在金屬塑性變形的基礎上，在常溫下利用安裝在壓力機上的模具對材料施加壓力，使板料經分離或塑性成形或接合而得到制件的工藝統(tǒng)稱為沖壓。沖壓概述沖壓：建立在金屬塑性變形的基礎上，在常溫下利用安裝在壓沖壓工藝是塑性加工的根本方法之一。它主要用于加工板料零件，所以有時也稱之為板料沖壓。沖壓不僅可以加工金屬板料，而且也可以加工非金屬板料。沖壓工藝是塑性加工的根本方法之一。它主要用于加圖0－l沖壓過程圖0－l沖模：是沖壓加工中所用的工藝裝備。加壓將金屬或非金屬板料別離、成形或接合而得到制件的工藝裝備叫沖模。沖模：是沖壓加工中所用的工藝裝備。加壓將金屬或非金屬板料別離模具零件板材模具零件板材板料沖壓相關概念冷沖壓：厚度小于4mm的金屬薄板通常是在常溫下進展沖壓的，故稱冷沖壓。熱沖壓：當板料厚度超過8-10mm時，采用加熱后進展沖壓，稱為熱沖壓。設備及模具---板料沖壓是在沖床上利用模具進展沖壓加工。〔主要有剪床和沖床〕板料沖壓相關概念冷沖壓：厚度小于4mm的金屬薄板通常是剪床為沖床備料，將板料切成條料；而沖壓加工主要在各類沖床上進行。剪床剪床為沖床備料，將板料切成條料；而沖壓加工主要在各類沖床上進沖床沖床沖壓設備沖壓設備1、曲柄壓力機傳動系統(tǒng)：電機、皮帶、皮帶輪、齒輪、傳動軸等工作機構：曲柄、連軸、滑塊等機身：將所有局部聯成一個整體一些壓力機還設有頂出機構、壓邊裝置1、曲柄壓力機傳動系統(tǒng)：電機、皮帶、皮帶輪、齒輪、傳動軸等1、曲柄壓力機1、曲柄壓力機1、曲柄壓力機閉式沖床開式沖床1、曲柄壓力機閉式沖床開式沖床閉式沖床特點：前后送料（操作與安裝模具都不方便）床身剛度大適合：精度要求高的輕型壓力機一般要求的中、大型壓力機曲柄壓力機閉式沖床特點：曲柄壓力機1、曲柄壓力機開式沖床特點：前面、左右面敞開，操作與安裝模具都不方便床身剛度小，易變形適合：一般要求的中、小型壓力機1、曲柄壓力機開式沖床特點：常見沖壓原材料要求在常溫下具有良好的塑性和較低的變形抗力。常用的金屬材料有低碳鋼，高塑性低合金鋼，銅、鋁、鎂及其合金等金屬板料、帶料等。還可以加工非金屬板料，如紙板、絕緣板、纖維板、塑料板、石棉板、硬橡膠板等。

常見沖壓原材料要求在常溫下具有良好的塑性和較低的變形抗力。

沖壓成形加工特點沖件尺寸精度由模具保證，“一模一樣〞、尺寸穩(wěn)定、互換性好。產品具有足夠高的精度和較低的外表粗糙度，不經機械加工即可進展裝配?；Q性能好?？杉庸け”?、復雜零件，廢料少。由于冷變形使零件產生加工硬化，故沖壓件的剛度高、強度高、質量輕。操作簡單，勞動強度低，生產率高，工件本錢低但模具構造一般較復雜，周期長，本錢高所以，沖壓工藝適宜批量生產沖壓成形加工特點沖件尺寸精度由模具保證，“一模一樣〞、尺1.2沖壓技術在國民經濟中的重要地位薄板經過成形后，制造了相當于原材料價格12倍的附加值，在整個國民生產總值中，與薄板成形相關的產品約占總值的1/4。在現代汽車工業(yè)中，沖壓件的生產總值占60％左右?？梢姡瑳_壓技術作為板材投入直接消費前的主要深加工方法，在國民經濟中占有非常重要的地位。1.2沖壓技術在國民經濟中的重要地位薄板經過成形后，制造

先進國家的模具工業(yè)已開展成為獨立的行業(yè)。日本認為：“模具工業(yè)是其它工業(yè)的先行行業(yè)，是制造富裕社會的動力〞。美國工業(yè)界認為：“模具工業(yè)是美國工業(yè)的基石〞。在德國模具工業(yè)被冠以“金屬加工業(yè)中的帝王〞之稱。近20多年來，美國、日本、德國等興旺國家的模具總產值都已超過機床的總產值。目前，美國、日本模具工業(yè)企業(yè)的人年平均產值已高達5～10萬美元。

大多是冷沖壓制成的。統(tǒng)計說明：——汽車制造業(yè)中，60～75％沖壓件——電機儀器儀表業(yè)中，60～70％——國防工業(yè)中，沖壓件的比重也相當大大多是冷沖壓制成的。統(tǒng)計說明：二、板料沖壓的根本工序當前在生產中所采用的沖壓工藝方法也是多種多樣的。按板料在加工中是否別離，沖壓工藝一般可分為別離工序和成形工序兩大類。沖壓的基本工序成形工序分離工序切斷沖裁（沖孔落料）拉深脹形彎曲翻邊二、板料沖壓的根本工序當前在生產中所采用的沖壓工藝方法也是（一）分離工序CuttingProcess：

是指板料受力后，應力超過材料的強度極限σb，而使板料產生剪裂或局部剪裂。其目的是使沖壓件與板料沿一定的輪廓線相互分離，同時，沖壓件分離斷面的質量也要滿足一定的要求。

包括：切斷、沖裁、精密沖裁、切口等。（一）分離工序CuttingProcess：〔二〕成形工序FormingProcess：是指板料受力后，應力超過了材料的屈服極限σs〔但小于材料的拉伸強度極限σb〕，經過塑性變形后，成為一定形狀的零件的加工工序。其目的是使坯料塑性變形〔即毛坯的一局部相對另一局部產生位移而不破裂的工序〕，獲得所需要形狀、尺寸的制件的沖壓工序。包括:彎曲、拉深、成形、翻邊、收口?！捕吵尚喂ば騀ormingProcess：是指板料受3、復合工序把兩個或兩個以上的根本工序合并成一個工序，可以提高沖壓生產的效率，降低工件的本錢，便于實現自動化生產。如：——沖孔–落料——落料–拉深–切邊——落料–沖孔–彎曲……3、復合工序把兩個或兩個以上的根本工序合并成一個4修整工序當零件精度和剪斷面質量要求較高時，在落料和沖孔后，應進展修整工序。修整分外緣修整和內孔修整。4修整工序沖壓的基本工序成形工序分離工序切斷沖裁（沖孔落料）拉深脹形彎曲翻邊沖壓工序的分類沖壓的基本工序成形工序分離工序切斷沖裁（沖孔落料）拉深脹表1-1沖壓的根本工序表1-1沖壓的根本工序《春板料沖壓溫》教學課件《春板料沖壓溫》教學課件《春板料沖壓溫》教學課件《春板料沖壓溫》教學課件《春板料沖壓溫》教學課件《春板料沖壓溫》教學課件《春板料沖壓溫》教學課件沖壓的基本工序成形工序分離工序切斷沖裁（沖孔落料）拉深脹形彎曲翻邊沖壓的基本工序成形工序分離工序切斷沖裁（沖孔落料）拉深脹形1〕別離工序〔1〕沖孔：用沖孔模沿封閉輪廓沖裁工件或毛坯，沖下局部為廢料。1〕別離工序〔2〕落料：用落料模沿封閉輪廓沖裁板料或條料，沖下局部為制件。墊圈制件，中央小孔的沖壓為沖孔工序，外輪廓的沖壓為落料工序，所以一個簡單的墊圈制件是由兩個工序復合而成的?！?〕落料：用落料模沿封閉輪廓沖裁板料或條墊圈制件，中央小孔落料件的尺寸取決于凹模尺寸，因此落料模應先決定凹模尺寸，用減小凸模尺寸來保證合理間隙；沖孔件的尺寸取決于凸模尺寸，故沖沖模應先決定凸模尺寸，用增大凹模尺寸來保證合理間隙。落料件的尺寸取決于凹模尺寸，因此落料模應先決定凹模尺寸，用減〔3〕切斷：用剪刃或模具切斷板料或條料的局部周邊，并使其別離?！?〕切斷：用剪刃或模具切斷板料或條料的局部〔4〕切口：用切口模將局部材料切開，但并不使它完全別離，切開局部材料發(fā)生彎曲?！?〕切口：用切口模將局部材料切開，但并不〔6〕剖切：用剖切模將坯件(彎曲件或拉深件)剖成兩局部或幾局部?！?〕剖切：用剖切模將坯件(彎曲件或拉深件)〔7〕整修：利用修整模沿沖裁件外緣或內孔刮削一薄層金屬，以切掉普通沖裁時在沖裁件斷面上存留的剪裂帶和毛刺。提高沖裁件的尺寸精度和降低外表粗糙度。外緣整修內孔整修〔7〕整修：利用修整模沿沖裁件外緣或內孔刮削一薄層金屬，以切2〕塑性變形工序〔1〕彎曲：把平面毛坯料制成具有一定角度和尺寸要求的一種塑性成形工藝。壓彎：用彎曲模將平板(或絲料、桿件)毛坯壓彎成一定尺寸和角度，或將已彎件作進一步彎曲。2〕塑性變形工序鋼材的成型彎曲冷彎當彎曲半徑R大于下列數值時，則可冷彎。鋼板：R≥2.5δ（δ—鋼板厚度）；工字鋼：R≥25h或R≥25b（隨彎曲方向而定，式中h—工字鋼高度；b—工字鋼腿寬度）；槽鋼：R≥45b或R≥25h（隨彎曲方向而定，h—槽鋼高度；b—槽鋼腿寬度）；角鋼：R≥45b（B）（對不等邊角鋼隨彎曲方向而定，b—角鋼邊寬；B—角鋼長邊寬度）。鋼材的成型彎曲冷彎當彎曲半徑R大于下列數值時，則可冷鋼材的成型彎曲熱彎彎曲半徑小于上述規(guī)定時則應熱彎，將鋼材加熱到900—11000C，彎曲時，溫度不得低于7000C，對普通低合金鋼，應注意緩冷。管子的彎曲成型，應裝砂熱彎，加熱溫度在800～10000C，彎曲過程中溫度不得低于7000C。管子的彎曲半徑R必須大于管子直d的3倍。（見下圖），管子的彎曲半徑、圓度允差及允許的波紋深度見下表。鋼材的成型彎曲熱彎彎曲半徑小于上述規(guī)定時則應熱彎，將卷邊：用卷邊模將條料端部按一定半徑卷成圓形。卷邊：用卷邊模將條料端部按一定半徑卷成圓形。扭彎：用扭曲模將平板毛坯的一局部相對另一部分扭轉成一定的角度。扭彎：用扭曲模將平板毛坯的一局部相對另一部〔2〕拉深：將一定形狀的平板毛坯通過拉深模沖壓成各種形狀的開口空心件；或以開口空心件為毛坯通過拉深，進一步使空心件改變形狀和尺寸的冷沖壓加工方法?！?〕拉深：將一定形狀的平板毛坯通過拉深模變薄拉深：用變薄拉深模減小空心件毛坯的直徑與壁厚，以得到底厚大于壁厚的空心件。變薄拉深：用變薄拉深模減小空心件毛坯的直徑〔3〕成形：通過板料的局部變形來改變毛坯的形狀和尺寸的工序的總稱。脹形：指從空心件內部施加徑向壓力，強迫局部材料厚度減薄和表面積增大，獲得所需形狀和尺寸的冷沖壓工藝方法?！?〕成形：通過板料的局部變形來改變毛坯的形脹形：指從空心件起伏成形：平板毛坯或制件在模具的作用下，產生局部凸起〔或凹下〕的沖壓方法。起伏成形：平板毛坯或制件在模具的作用下，產翻邊：指利用模具將工件上的孔邊緣或外緣邊緣翻成豎立的直邊的沖壓工序。翻邊：指利用模具將工件上的孔邊緣或外緣邊緣縮口：指將預先拉深好的圓筒或管狀坯料，通過模具將其口部縮小的沖壓工序。縮口：指將預先拉深好的圓筒或管狀坯料，通過整形：利用模具將彎曲或拉深件局部或整體產生不大的塑性變形的沖壓工序。整形：利用模具將彎曲或拉深件局部或整體產生校平：指利用模具將有拱彎、翹曲的平板制件壓平的沖壓工序。校平：指利用模具將有拱彎、翹曲的平板制件壓

沖壓模具

沖壓模具

沖模的分類簡單模（單工序模）連續(xù)模（級進模）復合模沖模的分類連復《春板料沖壓溫》教學課件模具構造按功能分類，主要有：1、工作零件:直接對坯料板料進展沖壓加工的沖模零件。包括凸模和凹模等零件。2、定位零件:確定條料或坯料在沖模中正確位置的零件。主要包括擋料銷、定位銷、側刃等零件。3、壓料、卸料、頂料零件:將沖切后的零件或廢料會從模具中卸下來的零件。主要包括卸料板、頂料器、氣動頂料裝置等零件。模具構造按功能分類，主要有：4、導向零件:用以確定上下模的相對位置，保證運動導向精度的零件。包括導柱、導套、導板等零件。5、支持零件:將凸模、凹模固定于上下模上，以及將上下模固定在壓力機上。包括上、下模板和凸凹模固定板等零件。6、緊固零件:把模具上所有零件連接成一個整體的零件。包括內六角螺釘、卸料螺釘等零件。4、導向零件:用以確定上下模的相對位置，保證運動導向精度的零7、緩沖零件:包括卸料彈簧、聚氨脂橡膠和氮氣缸等。8、平安零件及其它輔助零件主要有平安側銷、平安螺釘、工作限制器、存放限制器、上下料架、廢料滑槽、起重棒、吊耳等。平安側銷：主要作用是防止上模壓料板緊固螺釘松動或斷裂，導致壓料板落下，造成人員、工裝的重大損失。存放限制器：主要作用是防止模具彈性元件長期受壓而失效和防止刃口長期接觸影響刃口的壽命?！惨话悴捎镁郯敝鹉z〕工作限制器：主要作用是限制凸凹模的吃入深度。7、緩沖零件:包括卸料彈簧、聚氨脂橡膠和氮氣缸等。1〕單工序模：在沖壓的一次行程過程中，只能完成一個沖壓工序的模具。1〕單工序模：在沖壓的一次行程過程中，只能沖裁模1、9--螺釘2、11--銷釘3--下模座4--上模座5--凹模6--擋料銷7--凸模固定板8--凸模10--模柄12--卸料板13--導套14-導柱15--導料板沖裁模1、9--螺釘2、11--銷釘3--下模座彎曲模1--模座；2-銷釘；3--凹模4--凸模；5--銷；6--模柄；7-彈簧；8--螺釘彎1--模座；2-銷釘；3--凹模拉深模拉深模2〕級進模：在沖壓的一次行程過程中，在不同的工位上同時完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。2〕級進模：在沖壓的一次行程過程中，在不同的工位上同時完成兩《春板料沖壓溫》教學課件〔續(xù)〕〔續(xù)〕3〕復合模：在沖壓的一次行程過程中，在同一工位上同時完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。3〕復合模：在沖壓的一次行程過程中，在同一工位上同時完成兩道《春板料沖壓溫》教學課件〔續(xù)〕〔續(xù)〕圖6模-3落料拉深沖孔復合模圖6模-3落料拉深沖孔復合模圖6模–4落料沖孔級進模圖6模–4落料沖孔級進模沖裁工藝

1沖裁變形過程

2沖裁斷面分析

3影響沖裁件質量的因素

沖裁工藝

1沖裁變形過程

2沖裁斷面分析

3影響沖裁1.沖裁變形過程沖裁變形過程的實質就是對材料施加一定的力，使其超過強度極限即σ＞σB，從而獲得需要的形狀。沖裁變形過程：彈性變形塑性變形斷裂分離1.沖裁變形過程彈性變形塑性變形斷裂分離沖裁變形過程彈性變形階段彈、塑變形斷裂、分離階段！凸凹模間隙越小，塑性變形過程越長沖裁變形過程彈性彈、塑變形斷裂、分離凸凹模間隙越小，塑性變形2沖裁斷面的質量圓角帶Rollover光亮帶BurnishZone斷裂帶fracture毛刺區(qū)burr2沖裁斷面的質量圓角帶Rollover沖裁斷面分析1圓角帶當凸模刃口壓入材料時，刃口附近的材料產生彎曲和伸長變形，材料被拉入間隙的結果。材料塑性越好，凸凹模間隙越大，圓角帶越大；2光亮帶發(fā)生在塑性變形階段，當刃口切入材料后，材料被凸凹模切刃的側外表擠壓而形成光亮垂直的斷面，通常占全斷面的1/3-1/2。間隙越小，材料塑性越好，光亮帶越寬。沖裁斷面分析1圓角帶當凸模刃口壓入材料時，刃口附近的材料沖裁斷面分析3斷裂帶形成于斷裂階段。斷面粗糙，且略帶有斜度。塑性差的材料撕裂傾向嚴重，斷裂帶所占比例也大。4毛刺區(qū)在模具側面距刃尖不遠的地方，在拉應力的作用下，裂紋開場生長，材料斷裂而產生的。沖裁間隙越小，毛刺的高度越小。沖裁斷面分析3斷裂帶形成于斷裂階段。斷面粗糙，且略帶有斜影響沖裁斷面質量的因素1材料性能的影響材料塑性好，沖裁時裂紋出現得較遲，材料被剪切的深度大，所得斷面光亮帶所占比例就大；材料塑性差，容易拉斷，裂紋出現較早，光亮帶少。2沖模間隙3刃口的鋒利程度及沖裁力影響沖裁斷面質量的因素1材料性能的影響沖模間隙―――凸模與凹模工作局部尺寸的差值稱為間隙。公式：Z＝Dd-dp

公式中D―――凹模尺寸(mm)

Z―――沖裁間隙〔雙邊值〕〔mm〕

d―――凸模尺寸(mm)沖模間隙不僅對沖裁過程及沖裁件斷面質量具有重要影響；還影響到模具壽命和沖裁力的大小。沖模間隙―――凸模與凹模工作局部尺寸的差值稱為間隙。公式：《春板料沖壓溫》教學課件沖裁間隙對沖裁質量的影響沖裁間隙對沖裁質量的影響間隙小，出現二次剪裂，產生第二光亮帶間隙大，出現二次拉裂，產生二個斜度*沖裁（設計）間隙一般選用最小合理間隙值（Zmin）。間隙小，出現二次剪裂，產生第二光亮帶間隙大，出現二次拉裂，產1.間隙小優(yōu)點：沖裁件質量好；缺點：①增大了沖裁力、卸料力和推件力，加劇了凸、凹模的磨損，縮短了模具壽命。②板料在過小間隙沖裁時受到擠壓而產生壓縮變形，所以沖裁件的尺寸略有變化:

落料件的外形尺寸增大；沖孔件的孔腔尺寸縮小。

1.間隙小缺點：因彈性回復而使落料件的外形尺寸縮小，沖孔件的內腔尺寸增大，品質較差。(2)間隙過大斷面特點：切斷面光亮帶減小，圓角帶與錐度增大，形成厚大的拉長毛刺。優(yōu)點：推件力與卸料力減小，甚至為零，材料對凸、凹模的摩擦作用大大減弱，所以模具壽命較長。應用:對于批量較大而公差又無特殊要求的沖裁件，可適當采用“大間隙”沖裁。

缺點：因彈性回復而使落料件的外形尺寸縮小，沖孔件的內腔尺寸增正確選擇合理的間隙值

當沖裁件斷面質量要求較高時，應選取較小的間隙值。對沖裁件斷面質量無嚴格要求時，應盡可能加大間隙，以利于提高沖模壽命。合理沖裁單面間隙間隙值Z/2=mtt：沖裁板料厚度，mm；m：與材料性能及板厚有關的系數，通常（3-8）%，正確選擇合理的間隙值《春板料沖壓溫》教學課件《春板料沖壓溫》教學課件

設計落料模先確定凹模刃口尺寸。以凹模為基準，沖裁間隙通過減小凸模刃口尺寸來取得。

設計沖孔模先確定凸模刃口尺寸。以凸模為基準，沖裁間隙通過增大凹模刃口尺寸來取得。二、凸、凹模刃口尺寸計算原則落料件的大端尺寸等于凹模尺寸，沖孔件的小端尺寸等于凸模尺寸。在測量與使用中，落料件以大端尺寸為基準，沖孔件以小端尺寸為基準。設計落料模先確定凹模刃口尺寸。以凹模為基準，沖裁間隙凸凹模刃口尺寸的確定：

落料模：凹模刃口尺寸=工件要求尺寸；凸模刃口尺寸=凹模刃口尺寸-間隙值沖孔模：凸模刃口尺寸=工件要求尺寸；凹模刃口尺寸=凸模刃口尺寸+間隙值落料件尺寸取決于

凹模刃口尺寸，沖孔件的尺寸取決于

凸模刃口（沖子）尺寸。

凸凹模刃口尺寸的確定：影響沖裁斷面質量的因素1材料性能的影響2沖模間隙3沖裁力及刃口的鋒利程度影響沖裁斷面質量的因素1材料性能的影響(3)沖裁力對沖裁質量的影響

沖裁力：沖裁過程中凸模對板料施加的壓力。為選擇沖壓設備和設計模具提供依據平刃沖裁力按下式計算：P=KLtτ≈LtσbP——沖裁力，N；L——沖裁周邊長度，mm；t——板料厚度，mm；τ——材料抗剪強度，MPa；σb———材料抗拉強度，MPa；K——平安系數，一般取K=1.3。(3)沖裁力對沖裁質量的影響沖裁力：沖裁過程中凸模對板料

1彎曲變形過程的特點2彎裂最小彎曲半徑3彎曲回彈

1彎曲變形過程的特點1彎曲變形過程的特點變形特點：①變形區(qū)域主要在圓角部位；②外層金屬受拉應力，內層金屬受壓應力。變形區(qū)變??；中性層NeutralLine：切向應力或切向應變?yōu)榱?，位于板料中心部?彎曲變形過程的特點變形特點：拉應力壓應力拉應力壓應力2彎裂及最小彎曲半徑相對彎曲半徑〔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，壓縮及拉伸應力就最大，也最容易破裂。為防止彎裂，必須規(guī)定出最小彎曲半徑rmin。最小相對彎曲半徑rmin/t≥〔0.25-1.0〕。2彎裂及最小彎曲半徑相對彎曲半徑〔r/t〕：表示彎曲變形影響最小彎曲半徑的主要因素〔1〕材料的力學性能塑性越好，彎曲半徑越小〔2〕彎曲件角度α理論上講，直邊局部不參加變形，因而與彎曲角無關，但是實際彎曲過程中，圓角附近的直邊參與了彎曲，即擴大了彎曲變形區(qū)的范圍，彎曲角越小，圓角局部外外表纖維的變形分散效果越顯著，最小彎曲半徑數值也越小〔3〕板料的纖維方向和外表質量彎曲件的彎曲線與軋制方向平行時，最小彎曲半徑最大；彎曲時，沖裁件斷面上的斷裂帶及毛刺在拉應力作用下會產生應力集中，導致彎曲件從側邊開場破裂。影響最小彎曲半徑的主要因素〔1〕材料的力學性能塑性越好，彎彎曲時的纖維方向坯料纖維方向：與彎曲線垂直（如圖）對板料進行彎曲要注意：

1.彎曲線力求與鍛造流紋垂直，否則，彎曲半徑要大；

彎曲時的纖維方向坯料纖維方向：與彎曲線垂直（如圖）《春板料沖壓溫》教學課件3彎曲時的回彈現象回彈SpringBack：當外力去掉后，塑性變形保存下來，而彈性變形局部那么消失，使彎曲件的角度和彎曲半徑與模具的尺寸和形狀不一致。回彈角(0～10)0影響回彈角因素：材料的力學性能〔屈服極限越高，角越大〕、板料厚度、彎曲形狀、相對彎曲半徑以及彎曲力的大小等。3彎曲時的回彈現象回彈SpringBack：當外力去掉后減小彎曲回彈的措施在設計彎曲模具時，應使模具的彎曲角度α0比彎曲件彎曲角度α小一個回彈角Δα=〔α-α0〕。改進模具校正減小彎曲回彈的措施改進模具以減小回彈角改進模具以減小回彈角

1拉深過程2拉深件受力3拉深件的主要缺陷及其防止缺陷的方法

1拉深過程拉深Drawing又稱拉延1拉伸變形過程：凸模底部金屬不變形底部以外環(huán)形局部變形后形成側壁凸緣局部為變形區(qū)，其它局部為傳力區(qū)，不參加主要變形拉深Drawing又稱拉延1拉伸變形過程：應力分布底部：徑向和切向拉應力側壁：單向軸向拉應力環(huán)形區(qū)：徑向拉應力和切向壓應力〔切向壓縮，徑向伸長〕壁厚變化側壁上部壁厚最大靠近底部圓角附近壁厚最小，最易破裂應力分布2拉深件的主要質量問題

主要缺陷：起皺拉裂：

2拉深件的主要質量問題主要缺陷：起皺原因起皺原因變形區(qū)一旦起皺，對拉深的正常進展是非常不利的。因為毛坯起皺后，拱起的皺褶很難通過凸、凹模間隙被拉入凹模，如果強行拉入，那么拉應力迅速增大，容易使毛坯受過大的拉力而導致斷裂報廢。即使模具間隙較大，或者起皺不嚴重，拱起的皺褶能勉強被拉進凹模內形成筒壁，皺折也會留在工件的側壁上，從而影響零件的外表質量。同時，起皺后的材料在通過模具間隙時與凸模、凹模間的壓力增加，導致與模具間的摩擦加劇，磨損嚴重，使得模具的壽命大為降低。因此，起皺應盡量防止。變形區(qū)一旦起皺，對拉深的正常進展是非常不利的。因為毛坯產生缺陷的原因：起皺Wrinkles：凸緣區(qū)，切向壓應力最大，當σ3過大，材料又較薄，σ3超過此時材料所能承受的臨界壓應力時，材料就會失穩(wěn)彎曲而拱起。拉裂：筒形件底部圓角附近。加工硬化，且壁厚減薄最嚴重。產生缺陷的原因：起皺Wrinkles：凸緣區(qū)，切向壓應力防止起皺的方法①可采用設置壓邊圈②通過增加毛坯的相對厚度或拉深系數的途徑來防止?！舶辶显奖?，拉深系數越小，那么越容易起皺?！撤乐蛊鸢櫟姆椒á倏刹捎迷O置壓邊圈起皺主要是由于凸緣切向壓應力超過了板材臨界壓應力所引起的，與壓桿失穩(wěn)類似。凸緣起皺不僅取決于切向壓應力的大小，而且取決于凸緣的相對厚度。起皺主要是由于凸緣切向壓應力超過了板材臨界壓應力所引起的，與拉裂的原因拉深件的厚度沿底部向口部方向是不同的。在圓筒件側壁的上部厚度增加最多，約為30％；而在筒壁與底部轉角稍上的地方板料厚度最小，厚度減少了近10％，該處拉深時最容易被拉斷。通常稱此斷面為“危險斷面〞。當該斷面的應力超過材料此時材料的強度極限時，零件就在此處產生破裂。即使拉深件未被拉裂，由于材料變薄過于嚴重，也可能使產品報廢。拉裂的原因拉深件的厚度沿底部向口部方向是不同的。在圓筒件側壁(2)防止拉裂的方法

1、選擇合理的拉深系數。2、凹、凸模的轉角處必須有圓角，以使材料在此處容易流動。3、控制凹、凸模間隙，一般取Z=(1.1-1.2)〔間隙(C)偏小，易拉穿工件，使模具加速磨損，降低壽命；間隙(C)偏大，拉深件精度變差，易起皺?！?、注意模具的潤滑，拉深時要加潤滑劑，可降低側壁局部的拉深應力，也能減小模具磨損。(2)防止拉裂的方法

1、選擇合理的拉深系數。拉深系數DrawingCoefficience：工件直徑d與毛坯直徑D的比值稱為拉伸系數m=d/D0d—拉深后的工件直徑，mm；D0—拉深前坯料直徑，mm。極限拉伸系數：保證危險面不被拉裂的拉深系數的最小值；假設m小于極限拉深系數，不能一次拉伸成形，那么可以采用屢次拉深工藝。拉深系數DrawingCoefficience：工件直徑d拉深次數各道工序的拉深系數：m1=d1/Dm2=d2/d1…………mn=dn/dn-1m總=m1*m2*…*mn=dn/D拉深次數各道工序的拉深系數：連續(xù)拉深次數不宜太多，如低碳鋼或鋁，不多于4^5次，否那么工件因加工硬化會使塑性下降，導致拉裂。穿插中間退火可消除硬化。連續(xù)拉深次數不宜太多，如低碳鋼或鋁，不多于4^5次，否那么工上表只適合08及10號鋼的拉深件上表只適合08及10號鋼的拉深件課后思考1、拉深工序中的起皺、拉裂現象是如何產生的，如何防止它？2、拉深過程中潤滑的目的是什么？如何合理潤滑？3、說出圓筒形拉深件壁部破裂，凸緣起皺的原因，并指出預防方法。課后思考1、拉深工序中的起皺、拉裂現象是如何產測驗題填空1、拉深變形程度用