(项目一加工方法选择与冲压工序划分.docVIP

任务1 加工方法选择与冲压工序划分 一 任务引入 零件形状、结构各种各样，同样形状零件由于所用材料不同、同一零件由于生产批量不同，导致采用的加工方法不同，因此需要技术人员根据产品特点及工艺要求，进行分析选择。选用如图1-1所示两个制件（用冲压加工的方法制造出来的零件称为制件，下同）为载体，训练学生对常用加工方法的选择，熟悉冲压加工的特点，从而引出冲压加工工序的划分，为后述各种模具设计提供基础。 图1-1 a 垫圈 图1-1 b 带凸缘套筒 二 任务分析与分解 本任务以典型冲压件为工作对象，通过分析，了解冲压加工的特点和分类。 学习情景1 冲压基本工序的描述 1.1.1 冲压技术及三要素 1.1.2 冲压工序描述 学习情景2 冲压材料的选用 1.2.1 冲压材料性能 1.2.2 冲压材料的选用 三 相关知识 学习情景1 冲压基本工序的描述 本任务所述制件，由于材料选用不同，其加工方法也有所不同，如选用灰铁或铸钢材料，可以选用铸造方法加工；如是棒料钢材，可以选用机械加工（车削）方法加工；本任务提供的是钢板，宜选用冲压加工的方法，这主要基于冲压加工有以下特征。 1.1.1 冲压技术及三要素 1. 冲压技术 完成本任务需要的工艺装备是模具，如图1-2所示，它本身不能产生相对运动，是将此模具安装在冲压设备上，利用压力机运动来完成模具的工作，这种技术就是冲压技术。 所谓冲压就是在常温下利用安装在压力机（例如冲床、油压机等设备）上的模具，对材料施加压力使其产生分离或塑性变形，从而获得一定形状和尺寸零件的一种加工方法。 冲压通常是在常温下对材料进行冷变形加工，且主要采用板料加工成所需制件，所以也叫冷冲压或板料冲压。 如图1-2所示的模具安装到压力机（安装方法后述）后，当压力机滑块处于上止点时，开始送料，然后滑块带动上模部分（图中件1～11和件19）向下运动，待卸料板（件11）压住板料时，卸料板不再向下继续运动，而凸模（件10）随同上模继续向下运动，穿过板料进入凹模（件12）内，完成对板料的冲裁，获得所需要的制件；此后压力机上行，在弹簧（件2）的作用下，卸料板推下紧扣在凸模上的板料，进入凹模内的材料由顶件块（件13）顶出，完成一个工作循环。 2. 冲压三要素 在以上工作过程中，冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料三个要素必不可少，它们构成冲压加工的三要素，其相互关系如图1-3所示。 冲压加工的三要素是决定冲压质量、精度和生产效率的关键因素。先进的模具只有配备先进的压力机，才能充分发挥作用，取得效益，使材料发生断裂而沿一定轮廓产生分离从而形成零件。分离工序主要有剪裁和冲裁等，而冲裁又包含冲孔和落料两种工序，其简单工作原理和工序性质见表1-1。 成形工序：冲压成形时，变形材料内部应力超过材料屈服极限，但未达到强度极限，使材料产生塑性变形而形成零件。主要有弯曲、拉深、翻边等工序，其简单工作原理和工序性质见表1-2。 在实际生产中，往往零件形状较复杂，零件的成型由多道工序组成，在设计模具时，可以根据生产批量、制造成本等因素，把两个或两个以上基本工序进行合理组合，从而以较低的成本生产出合格的零件。  表1-1 分离工序分类、性质 表1-2 成形工序分类、性质  学习情景2 冲压材料的选用 冲压用材料是冲压三要素之一，材料性能的好坏直接影响零件成型的质量，因此正确选用材料，是实现冲压的基础。 1.2.1 冲压材料性能 1. 冲压加工用材料的基本要求 1) 冲压材料的性能要求 冲压材料一般应具有一定的强度、刚度、冲击韧度等力学性能要求，此外有的冲压材料还有一些特殊的要求。如对于机器上的主要件，要求材料具有较高的强度和刚度；电机电器上的某些冲压件，要求有较高的导电性、导磁性；汽车、飞机上的冲压件，要求有足够的强度，并尽可能减轻质量；化工容器要求耐腐蚀等。 2) 冲压工艺要求 冲压用材料通常具有良好的塑性和表面质量以及板料厚度公差应符合标准规定。 2. 冲压常用材料种类 冲压常用材料包括金属材料和非金属材料，金属材料又分为黑色金属和有色金属两类。 3. 常用材料的力学性能 常用金属材料的力学性能见表1-3 表1-3 常用金属板料的力学性能 材料名称 牌号 材料状态 抗剪强度 τ（Mpa） 抗拉强度 σb(Mpa) 屈服强度 σs(Mpa) 伸长率δ (%) 普通碳素钢 Q195 未退火 260～320 320～400 195 28～33 Q235 310～380 380～470 235 21～25 Q275 400～500 500～620