沖壓基礎(chǔ)知識(shí)

沖壓基礎(chǔ)知識(shí)2016-10-18材

料

知識(shí)一、材料知識(shí)----板材分類板材的分類板材是指各種形狀的半成品，如：薄板、中板、厚板、窄帶材、帶材等。按生產(chǎn)方法分類：熱軋鋼板、冷軋鋼板按表面特征分類:鍍鋅板（熱鍍鋅板、電鍍鋅板）、鍍錫板、復(fù)合鋼板、彩色、涂層鋼板按用途分類:橋梁鋼板、鍋爐鋼板、造船鋼板、裝甲鋼板、汽車鋼板、屋面鋼板、結(jié)構(gòu)鋼板、電工鋼板（硅鋼片）、彈簧鋼板及其他按厚度分：厚板（4MM以上）、中板（3-4MM）、薄板（3MM以下）一、材料知識(shí)----鋼板生產(chǎn)流程強(qiáng)度：金屬材料在外力作用下抵抗變形和斷裂的能力。屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度是極為重要的強(qiáng)度指標(biāo)，是金屬材料選用的重要依據(jù)。強(qiáng)度的大小用應(yīng)力來(lái)表示，即用單位面積所能承受的載荷(外力)來(lái)表示，常用單位為MPa。力學(xué)性能指標(biāo)1屈服強(qiáng)度：金屬試樣在拉力試驗(yàn)過(guò)程中，載荷不再增加，而試樣仍繼續(xù)發(fā)生變形的現(xiàn)象，稱為“屈服”。產(chǎn)生屈服現(xiàn)象時(shí)的應(yīng)力，即開(kāi)始產(chǎn)生塑性變形時(shí)的應(yīng)力，稱為屈服點(diǎn)，用符號(hào)σs

表示，單位為MPa。一般的，材料達(dá)到屈服強(qiáng)度，就開(kāi)始伴隨著永久的塑性變形，因此其是非常重要的指標(biāo)?？估瓘?qiáng)度：金屬試樣在拉力試驗(yàn)時(shí)，拉斷前所能承受的最大應(yīng)力，用符號(hào)σb

表示，單位為MPa。一、材料知識(shí)----力學(xué)性能指標(biāo)一、材料知識(shí)----力學(xué)性能指標(biāo)力學(xué)性能指標(biāo)2應(yīng)變強(qiáng)化指數(shù)n：鋼材在拉伸中實(shí)際應(yīng)力－應(yīng)變曲線的斜率。其物理意義是，n值高，表示材料在成形加工過(guò)程中變形容易傳播到低變形區(qū)，而使應(yīng)變分布較為均勻，減少局部變形集中現(xiàn)象，因此,n值對(duì)拉延脹形非常重要。塑性應(yīng)變比r值：r值表示鋼板拉伸時(shí)，寬度方向與厚度方向應(yīng)變之比值。r值越大，表示鋼板越不易在厚度方向變形（越不容易開(kāi)裂），深沖性越好。一、材料知識(shí)----鋼板的失效低碳鋼板失效的一般現(xiàn)象：時(shí)效失效和表象失效時(shí)效失效：由于時(shí)效的影響，鋼板及鋼帶的力學(xué)性能會(huì)隨著儲(chǔ)存時(shí)間的延長(zhǎng)而變差，如屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度的上升，斷后伸長(zhǎng)率的下降，成形性能變差、出現(xiàn)拉伸應(yīng)變痕等失效。表象失效：由于存儲(chǔ)不當(dāng)，造成鋼板受潮生銹、外力破損、外力變形等失效；由于鋼廠軋制過(guò)程工藝控制部分不足，導(dǎo)致鋼板表面出現(xiàn)凹坑、結(jié)疤、裂紋、夾雜，劃傷、壓痕、麻點(diǎn)、輥印及氧化色等影響成形性及涂、鍍附著力的缺陷；鋼板厚度公差超差。伸長(zhǎng)率工程應(yīng)力或名義應(yīng)力工程應(yīng)變或名義應(yīng)變塑性應(yīng)變材料的拉伸性能彈性應(yīng)變材料的彈性性能(回復(fù))se

=

F/Aoee=（l-lo)/loeplastic

=(lF–lo)/(wF-wo)eelastic

=(lF–l)/(wF–w)

一、材料知識(shí)----力學(xué)性能指標(biāo)工藝知識(shí)二、工藝知識(shí)----沖壓工藝流程沖壓工藝流程原材料（板料和卷料）入庫(kù)→開(kāi)卷線→大件清洗涂油、小件開(kāi)卷剪切→沖壓生產(chǎn)線→安裝模具、調(diào)試首件合格→投入批量生產(chǎn)→合格件防銹→入庫(kù)冷沖壓的定義冷沖壓是指在常溫下，利用安裝在壓力機(jī)上的沖模對(duì)材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需要零件的一種壓力加工方法。冷沖壓的基本分類根據(jù)材料的變形特點(diǎn)，冷沖壓概括起來(lái)分兩大類：分離工序和成形工序1、分離工序：是指坯料在沖壓力作用下，變形部分的應(yīng)力達(dá)到強(qiáng)度極限σb以后，使坯料發(fā)生斷裂而產(chǎn)生分離。分離工序主要有落料、沖孔、切斷、修邊等。二、工藝知識(shí)----冷沖壓分類二、工藝知識(shí)----冷沖壓分類2、成形工序：是指坯料在沖壓力作用下，變形部分的應(yīng)力達(dá)到屈服極限σs，但未達(dá)到強(qiáng)度極限σb，使坯料產(chǎn)生塑性變形，成為具有一定形狀、尺寸與精度制件的加工工序。成形工序主要有拉延、翻邊、整形、翻孔、彎曲等。二、工藝知識(shí)----冷沖壓分類二、工藝知識(shí)----冷沖壓分類二、工藝知識(shí)----各工序代號(hào)及名稱各工序代號(hào)及名稱模具知識(shí)三、模具知識(shí)----概述概述模具是沖壓生產(chǎn)的基礎(chǔ)，也是一種成本很高的工裝,模具的制造水平直接影響到了產(chǎn)品的質(zhì)量和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。三、模具知識(shí)----模具類型介紹模具類型介紹：模具主要類型包括：落料模、拉延模、修邊沖孔模、斜楔修邊沖孔模、翻邊、整形模等。三、模具知識(shí)----模具結(jié)構(gòu)一般模具的組成1、工作零件：包括凸模和凹模等零件。2、定位零件：主要包括擋料銷、定位銷、側(cè)刃等零件。3、壓料、卸料、頂料零件：主要包括卸料板、頂料器、氣動(dòng)頂料裝置等零件。4、導(dǎo)向零件：包括導(dǎo)柱、導(dǎo)套、導(dǎo)板等零件。5、支持零件：包括上、下模板和凸凹模固定板等零件。6、緊固零件：包括內(nèi)六角螺釘、卸料螺釘?shù)攘慵?、緩沖零件：包括卸料彈簧、聚氨脂橡膠和氮?dú)飧椎取?、安全零件及其它輔助零件：主要有安全側(cè)銷、安全螺釘、工作限制器、存放限制器、上下料架、廢料滑槽、起重棒、吊耳等。安全側(cè)銷：主要作用是防止上模壓料板緊固螺釘松動(dòng)或斷裂，導(dǎo)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(zhǎng)期受壓而失效和防止刃口長(zhǎng)期接觸影響刃口的壽命（一般采用氮?dú)鈴椈桑９ぷ飨拗破鳎褐饕饔檬窍拗仆拱寄５某匀肷疃取?0三、模具知識(shí)----典型模具1、沖裁模沖裁是利用模具產(chǎn)生分離的一種沖壓工序，從廣義上講，沖裁是分離工序的總稱，它包括落料、沖孔、切斷、切口、修邊等多種分離工序。在沖壓工藝中，沖裁的用途最為廣泛，它既可以直接沖出所需形狀的成品工件，又可以為其它成形工序如拉深、彎曲、成形等制備毛坯。。21圖示為一典型的落料沖孔復(fù)合模，采用導(dǎo)柱導(dǎo)套加導(dǎo)向板導(dǎo)向，擋料銷定位，卸料板加彈性樹(shù)脂加卸料螺釘?shù)膹椥孕读涎b置三、模具知識(shí)----典型模具22三、模具知識(shí)----典型模具結(jié)構(gòu)圖解（沖裁）23三、模具知識(shí)----典型模具2、拉深模（Draw，縮寫(xiě)DR）拉深是利用專用模具將平板毛坯制成空心件的一種沖壓工藝方法，拉深又稱拉延、壓延。用拉深方法可以制成筒形、階梯形、錐形、球形和其它不規(guī)則形狀的薄壁零件。拉深件材料消耗小，零件強(qiáng)度和剛度高，工件精度也較高。凸模、凹模工作表面的技術(shù)要求：凸、凹模加工后的表面，不允許有影響使用的砂眼、縮孔、裂紋和機(jī)械損傷等缺陷；凹模工作表面和型腔表面的粗糙度數(shù)值一般要求為Ra0.8μm,而凹模圓角處的表面粗糙度數(shù)值一般要求為Ra0.4μm，目的是降低徑向拉應(yīng)力，保證拉深順利進(jìn)行。24三、模具知識(shí)----典型模具結(jié)構(gòu)圖解（拉深）25三、模具知識(shí)----典型模具3、彎曲及翻邊模彎曲是將金屬材料彎成一定角度、曲率和形狀工件的沖壓工藝方法，彎曲所用材料有板料、棒料、管材和型材。彎曲件的形狀一般有V形、U形和L形。為保證彎曲件的精度，彎曲模的結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：1、有合適的定位裝置，保證毛坯能準(zhǔn)確、可靠的定位。2、模具結(jié)構(gòu)應(yīng)能保證毛坯在彎曲時(shí)不產(chǎn)生滑動(dòng)和偏移。3、制造、維修和使用簡(jiǎn)單、方便。下翻邊模上翻邊模從模具結(jié)構(gòu)上看分為上翻邊和下翻邊，從翻邊區(qū)域的變形情況看分為伸長(zhǎng)翻邊和壓縮翻邊。伸長(zhǎng)翻邊料不足，壓縮翻邊料多余，所以對(duì)伸長(zhǎng)翻邊一般在拉延造型上增加儲(chǔ)料筋，以彌補(bǔ)伸長(zhǎng)翻邊料的不足。對(duì)于壓縮翻邊盡量減小翻邊的高度，或局部增加工藝缺口等。三、模具知識(shí)----典型模具結(jié)構(gòu)圖解（翻邊）27三、模具知識(shí)----典型模具3、復(fù)合模復(fù)合模是在壓力機(jī)的一次行程內(nèi)在模具的一個(gè)工位上完成兩道以上沖壓工序的模具。前面沖裁模中介紹的切邊沖孔模也屬于復(fù)合模類型，復(fù)合模與單工序模相比，生產(chǎn)效率和沖壓件精度高，但模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜。下圖所示為成形、沖孔、切斷復(fù)合模。該模具的凸凹模7和凹模6對(duì)落料平片進(jìn)行成形；沖孔凸模5進(jìn)行沖孔，切斷凸模4切斷成二個(gè)工件。頂出機(jī)構(gòu)由打棒1、推板2和二塊形狀相同頂板3組合而成。質(zhì)量知識(shí)四、質(zhì)量知識(shí)---缺陷及產(chǎn)生原因1、剪切下料缺陷：毛刺過(guò)大、變形、表面劃傷、尺寸不符、少孔等。(1)毛刺過(guò)大→上下刀片間隙過(guò)大或過(guò)小,刃口磨損,導(dǎo)向精度差,凸凹模位置不同心等；(2)變形→孔距太小,壓料板與凹模型面配合不好,間隙過(guò)大等；(3)表面劃傷→操作時(shí)有拖、拉等現(xiàn)象；板料在剪切過(guò)程中劃傷等；(4)尺寸超差→上料不到位,定位裝置損壞或松動(dòng)，位置竄動(dòng)等；(5)少孔→沖頭折斷,沖頭長(zhǎng)度不夠等。四、質(zhì)量知識(shí)---缺陷及產(chǎn)生原因2、落料沖孔（修邊）缺陷：毛刺過(guò)大、變形、表面劃傷、尺寸不符、少孔等。(1)毛刺過(guò)大→凸凹模間隙過(guò)大或過(guò)小,刃口磨損,導(dǎo)向精度差,凸凹模位置不同心等(2)變形→孔距太小,壓料板與凹模型面配合不好,間隙過(guò)大等；(3)表面劃傷→操作時(shí)有拖、拉等現(xiàn)象；板料在剪切過(guò)程中劃傷等；(4)尺寸不符→上料不到位,定位裝置損壞或松動(dòng)，位置竄動(dòng)等；(5)少孔→沖頭折斷,沖頭長(zhǎng)度不夠等。3、彎曲缺陷：彎曲尺寸超差、彎裂、表面擦傷、撓度和扭曲等。(1)形狀與尺寸不符→凸凹模間隙過(guò)大，定位不可靠，回彈等。(2)彎裂→彎曲半徑過(guò)小、毛坯斷面毛刺或裂紋、潤(rùn)滑不良、凸凹模圓角半徑磨損或間隙過(guò)小、材料塑性差等。(3)表面擦傷→凹模圓角磨損、光潔度低、毛坯表面品質(zhì)差（銹蝕或結(jié)疤等）缺少潤(rùn)滑等。(4)撓度和扭曲。四、質(zhì)量知識(shí)---缺陷及產(chǎn)生原因4、拉延缺陷：拉裂、起皺、表面拉傷、波浪、鼓包、凹坑、麻點(diǎn)等。(1)拉裂→凸凹模R角半徑過(guò)小，壓邊力過(guò)大，材料成形，性能差或材料尺寸偏大，凸凹模間隙小，潤(rùn)滑不當(dāng)，定位不準(zhǔn)，凸凹模R角或拉延筋不順、拉毛等。(2)起皺→凸凹模R角半徑過(guò)大，壓邊力過(guò)小，材料尺寸偏?。煌拱寄ｉg隙太大；潤(rùn)滑過(guò)甚；定位不準(zhǔn)；拉延筋布置不良，高度不夠等。(3)表面拉傷→模具工作表面有傷痕，材料表面有缺陷，潤(rùn)滑油中有雜質(zhì)或廢屑等。(4)波浪、鼓包、凹坑、麻點(diǎn)→壓邊力小，潤(rùn)滑不當(dāng)、模具型腔臟，材料表面臟，透氣孔堵塞，模具型面不平、潤(rùn)滑油臟