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3 冲压工艺 3.1概述 3.2冲裁 3.3弯曲 3.4拉深 3.5胀形与翻边 3.6冲压件的工艺性4 其他金属塑性成型工艺 4.1轧制 4.2拉拔 4.3挤压 冲压应用领域 —— 汽车行业的冲压 —— 汽车等行业零部件类冲压 —— 电器件冲压 —— 生活日用品冲压 —— 家用电器部件冲压 —— 航空航天工业、国防工业 板料冲压概述 冲压工艺是塑性加工的基本方法之一。它主要用于加工板料零件,所以有时也称之为板料冲压。 冲压不仅可以加工金属板料,而且也可以加工非金属板料。 冲模:是冲压加工中所用的工艺装备。加压将金属或非金属板料分离、成形或接合而得到制件的工艺装备叫冲模。 板料冲压 相关概念 冷冲压:厚度小于4mm的金属薄板通常是在常温下进行冲压的,故称冷冲压。 热冲压:当板料厚度超过8-10mm时,采用加热后进行冲压,称为热冲压。 设备及模具---板料冲压是在冲床上利用模具进行冲压加工。(主要有剪床和冲床) 冲压设备 1、曲柄压力机 传动系统:电机、皮带、皮带轮、齿轮、传动轴等 工作机构:曲柄、连轴、滑块等 机身:将所有部分联成一个整体 一些压力机还设有顶出机构、压边装置 1、曲柄压力机 1、曲柄压力机 曲柄压力机 1、曲柄压力机 常见冲压原材料 要求在常温下具有良好的塑性和较低的变形抗力。 常用的金属材料有低碳钢,高塑性低合金钢,铜、铝、镁及其合金等金属板料、带料等。还可以加工非金属板料,如纸板、绝缘板、纤维板、塑料板、石棉板 、硬橡胶板等。 冲压成形加工特点 冲件尺寸精度由模具保证, “一模一样”、尺寸稳定、互换性好。 产品具有足够高的精度和较低的表面粗糙度,不经机械加工即可进行装配。互换性能好。 可加工薄壁、复杂零件,废料少。 由于冷变形使零件产生加工硬化,故冲压件的刚度高、强度高、质量轻。 操作简单,劳动强度低,生产率高,工件成本低 但模具结构一般较复杂,周期长,成本高 所以,冲压工艺适宜批量生产 1.2 冲压技术在国民经济中的重要地位 薄板经过成形后,制造了相当于原材料价格12倍的附加值,在整个国民生产总值中,与薄板成形相关的产品约占总值的1/4。在现代汽车工业中,冲压件的生产总值占60%左右。可见,冲压技术作为板材投入直接消费前的主要深加工方法,在国民经济中占有非常重要的地位。 先进国家的模具工业已发展成为独立的行业。 日本认为:“模具工业是其它工业的先行行业,是制造富裕社会的动力”。美国工业界认为:“模具工业是美国工业的基石”。在德国模具工业被冠以“金属加工业中的帝王”之称。 近20多年来,美国、日本、德国等发达国家的模具总产值都已超过机床的总产值。目前,美国、日本模具工业企业的人年平均产值已高达5~10万美元。 大多是冷冲压制成的。统计表明: —— 汽车制造业中,60~75%冲压件 —— 电机仪器仪表业中,60~70% —— 国防工业中,冲压件的比重也相当大 二、板料冲压的基本工序 当前在生产中所采用的冲压工艺方法也是多种多样的。按板料在加工中是否分离,冲压工艺一般可分为分离工序和成形工序两大类。 (二) 成形工序 Forming Process:是指板料受力后,应力超过了材料的屈服极限σs(但小于材料的拉伸强度极限σb ),经过塑性变形后,成为一定形状的零件的加工工序。 其目的是使坯料塑性变形(即毛坯的一部分相对另一部分产生位移而不破裂的工序),获得所需要形状、尺寸的制件的冲压工序。 包括:弯曲、拉深、成形、翻边、收口。 3、复合工序 把两个或两个以上的基本工序合并成一个工序,可以提高冲压生产的效率,降低工件的成本,便于实现自动化生产。 如: —— 冲孔 – 落料 —— 落料 – 拉深 – 切边 —— 落料 – 冲孔 – 弯曲 …… 4 修整工序 当零件精度和剪断面质量要求较高时,在落料和冲孔后,应进行修整工序。修整分外缘修整和内孔修整。 表1-1 冲压的基本工序 1)分离工序 (1)冲孔:用冲孔模沿封闭轮廓冲裁工件或毛坯, 冲下部分为废料。 (2)落料:用落料模沿封闭轮廓冲裁板料或条 料,冲下部分为制件。 落料件的尺寸取决于凹模尺寸,因此落料模应先决定凹模尺寸,用减小凸模尺寸来保证合理间隙; 冲孔件的尺寸取决于凸模尺寸,故冲冲模应先决定凸模尺寸,用增大凹模尺寸来保证合理间隙。 (3)切断:用剪刃或模具切断板料或条料的部分 周边,并使其分离。 (4)切口:用切口模将部分材料切开,但并不 使它完全分离,切开部分材料发生弯曲。 (6)剖切:用剖切模将坯件(弯曲件或拉深件) 剖成两部分或几部分。 (7)整修:利
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