第八章板料冲压成型工艺.pptVIP

第八章　板料的冲压成形工艺 　　板料的冲压成形是利用冲模使板料产生分离或变形的加工方法。这种加工方法通常在常温下进行，所以又叫冷冲压。 　　板料冲压具有如书中的4条优点 　　正是板料冲压具有独到的优点，所以在生产中得到了广泛的应用。在汽车、拖拉机、航空、仪器仪表、国防和家用电器中，冲压件占有很大的比重。 　　由于用冷冲压加工的零件的形状、尺寸、精度要求、生产批量、原材料性能各不相同，因此生产中采用的冷冲压是多种多样的，概括起来其基本工序可分为两大类：分离工序和变形工序。 第一节　分离工序 　　分离工序是使坯料的一部分与另一部分相互分离的工序。如落料、冲孔、切断、精冲等。 　　一、落料及冲孔（统称冲裁） 　　落料：被分离的部分是成品，而周边是废料 　　冲孔：被分离的部分是废料，而周边是成品 　　1、冲裁变形过程 　　冲裁件质量、模具结构与冲裁时板料变形过程有密切关系。当凸凹模间隙正常时，其过程可分为三个阶段。 　　冲裁件的切断面具有明显的区域特征，它由四个部分组成即塌角（圆角带）；光面（光亮带）；毛面（断裂带）；毛刺。 　冲裁件断面质量主要与凸凹模间隙、刃口锋利程度有关。同时也受模具结构，材料性能及板厚等因素的影响。 　　2、凸凹模间隙　 凸凹模间隙不仅严重影响冲裁件断面品质，而且影响模具寿命、卸料力、推件力、冲裁力和冲裁件的尺寸精度。 　　（1）当间隙过小时，上、下裂纹向外错开。两裂纹之间的材料，随着冲裁的进行将被第二次剪切，在断面上形成第二光面。 　　 　材料在过小间隙冲裁时，受到挤压而产生压缩变形，所以冲裁后的外表尺寸略有增大，内腔尺寸略有缩小（弹性回复）。　 　　仪器仪表、精密机械和家用电器采用小间隙冲裁。 　　（2）当间隙过大时，上下裂纹　向内错开。材料的弯曲与拉伸增大，拉应力增大，易产生剪裂纹，工件毛刺大、翘曲变形大。　　在过大间隙冲裁时，由于材料的拉伸变形较大，所以零件从材料中分离出来后，因弹性回复使外形尺寸缩小，内腔尺寸增大。工件品质较差。对于批量较大而公差又无特殊要求的冲裁件，可采用大间隙冲裁（如汽车、拖拉机及工程机械中厚板冲裁）　　 　　（3）当间隙合适时，上下裂纹重合一线，冲裁力卸料力和推件力适中，模具有足够的寿命。零件断面质量良好，零件尺寸几乎和模具一致，完全可以满足使用要求。 　　3.凸凹模刃口尺寸的确定 　　在冲裁件尺寸的测量和使用中，都是以光面的尺寸为基准。落料件的光面是因凹模刃口挤切材料产生的，而孔的光面是凸模刃口挤切材料产生的。故计算刃口尺寸时，应按落料和冲孔两种情况分别进行。 　　设计落料模时，应先按落料件确定凹模刃口尺寸，取凹模作设计基准件，然后根据间隙Z确定凸模尺寸（缩小凸模保证间隙） 　　设计冲孔模时，先按冲孔件确定凸模尺寸，取凸模作设计基准，然后根据间隙Z确定凹模尺寸。（扩大凹模保证间隙）。 　　在冲裁中因凸凹模有磨损，为了提高模具使用寿命，落料凹模取工件公差范围内的较小尺寸。冲孔凸模取工件公差范围内的较大尺寸。 　4.冲裁力的计算 　 冲裁力是选择冲床吨位和检验模具强度的一个重要依据。计算准确，有利于发挥设备的潜力。计算不准确，有可能使设备超载而损坏，造成严重事故。 　　平刃冲模的冲裁力按下式计算　：P＝KLδτ 第二节　成形工序 　　成形工序是使坯料的一部分相对于另一部分产生位移而不破裂的工序。如拉深、弯曲、翻边、胀型和旋压等。 　　从拉深过程中可以看到，拉深件中最危险的部位是直壁与底部的过渡圆角处，当拉应力超过材料的强度极限时，此处将被“拉裂”。防止“拉裂”的措施是： 　　　②　合理设计凸、凹模圆角半径。材料为钢的拉深件取r凹＝10δ，而 r凸＝（0.6~1）r凹 　　③　合理设计凸凹模间隙。一般取Z＝(1.1~1.2)δ，比冲裁间隙要大 　　 第三节　冲模的分类和结构 冲模是冲压生产中必不可少的。冲模结构合理与否对冲压件质量、冲压生产的效率及模具寿命都有很大的影响。冲模按结构基本上可分为简单模、连续模和复合模三种。 * (1) 冲裁变形过程的三个阶段 ① 弹性变形阶段 ② 塑性变形阶段 ③ 断裂分离阶段 　　（2）冲裁件切断面上的区域特征 　 　　例：有一垫圈如图所示，材料为Q235，料厚3mm，试确定凸、凹模的尺寸。若用φ22的凸模来落φ22的料，落料件的尺寸是多少？能达到精度要求？ 　　解：1.冲孔（以凸模为设计基准，凸模接近或等于工件最大尺寸） 　　2.落料（以凹模为设计基准，凹模接近或等于工件最小尺寸） 　　3.用φ22的凸模来落φ22的料，落料件尺寸为22.375，不能满足精度要求。 　　5.冲裁件的排样 　　排样是指落料件在条料、带料或板料上合理布置的方法。排样合理可使废料最少，材料