材料成型工艺基础课件：板料冲压成形工艺.pptx

板料冲压成形工艺

通过冲模对板料施以外力，使其产生分离或变形的方法。

由于板料冲压一般在室温下进行，所以又称为冷冲压。

什么是冲压（pressing)

冲压过程

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板料冲压成形工艺

冲压的特点

1.可以冲出形状复杂的零件，废料较少。

2.产品具有足够高的精度和较低的表面粗糙度，

互换性好。

3.能获得质量轻、材料消耗小、强度和刚度较

高的零件。

4.冲压操作简单，工艺过程便于机械化和自动

化，生产率很高，故零件成本低。

机械化、自动化示例

冲压件与铸件的比较

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板料冲压成形工艺

一、冲压成形基本工序

二、冲压模具及其结构

三、冲压件结构设计

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使坯料的一部分与另一部分沿一定的轮廓线相互分离的工序

1.分离工序(cuttingprocess)

一、冲压成形基本工序

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（1）落料与冲孔（统称冲裁）

使坯料按封闭的轮廓分离的工序

落料(blanking)

工件

冲孔

(punching)

动画

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冲裁过程:

冲裁时经历弹性变形、塑性变形、断裂分离三个阶段。

冲裁件断面上存在圆角带、光亮带和断裂带。

冲裁件质量一般不高，其粗糙度一般为Ra12.5，尺寸精度一般IT10。

综上所述:冲裁是利用凸模与凹模刃口的作用,使板料产生分离的.它具有以下特点:

动画

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(2)休整(shaving)

利用修整模沿冲裁件的外缘或内孔刮去一层薄薄的切屑，以提高冲裁件的加工精度和断面光洁度的冲压方法

使板料沿不封闭轮廓分离的工序

（3）切断(shearing)

内孔休整动画

外缘休整动画

切断动画

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8

冲压过程AVI

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冲压件与铸件的比较：

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冲压过程机械化、自动化示例：

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冲裁1.swf

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冲裁过程.swf

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外缘修整.swf

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修整.swf

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切断1.swf

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2.变形工序(formingprocess)

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

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（1）弯曲(bending)

使坯料的一部分相对于另一部分弯曲成一定角度的工艺

弯曲录像

弯曲动画1

弯曲动画2

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1）弯曲特点（以V形件为例）

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1）弯曲特点（以V形件为例）

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1）弯曲特点（以V形件为例）

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①变形仅仅发生在与凸模接触的圆角范围内

②坯料内侧受压缩，外侧受拉伸

从网格线前后的变化可以看出

1）弯曲特点（以V形件为例）

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2)弯曲的质量问题及防止

①弯裂板料外侧因拉应力过大而产生裂纹

防止办法：

◆限制弯曲件的弯曲半径，

使rrmin

rmin

------最小弯曲半径;对应着材料的极限变形程度。

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◆注意弯曲时板料的纤维方向

因为板材顺纤维方向抗拉强度高于垂直纤维为方向

所以弯曲线应尽可能与纤维方向垂直

2

1

弯曲线与纤维方向一致时，应选取较大的rmin

两种落料方式

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②回弹

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解决方法：模具角度略小于工件角度

回弹录像

②回弹

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把平板毛坯变为开口的空心工件的工序

（2）拉深(drawing)

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1）拉深过程（以圆筒形零件为例）

拉深动画

拉深录像

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①拉裂

原因：毛坯被强制拉入凹模时，拉应力

超过了材料本身的强度极限

拉裂废品

录像

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②起皱

原因：毛坯边缘受压应力过大

褶皱的形成

起皱的工件

正常的工件

录像

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实践证明，能否拉深成形很大程度上取决于坯料与工件的相对尺寸。相对尺寸越大，则变形程度越大，越容易出现质量问题。因此，生产中采用了一个重要的工艺参数以防止拉裂或起皱，此参数即拉深系数。

(drawingcoefficient)

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m=

d

D

拉深件直径

坯料直径

m越小,变形程度越大。

每一种材料，变形程度都是有极限的，所以都有一个极限拉深系数mmin。拉深时，m都不应该小于mmin。即

显然，m小于1。一般mmin在0.5~0.8范围内。

当不能一次成形时，可采用多次拉深。

拉深系数用m表示

成形条件

mmmin

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d1

d2

总拉深系数等于每次拉深系数的乘积。

第二次拉深系数m2=d2/d1;

第三次拉深系数m3=d3/d2;

第n次拉深系数mn=dn/dn-1;

二次拉深动画

拉深件实例

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拉深件的质量问题是拉裂和起皱；

拉深时是否会拉裂和起皱与变形程度有关，变形程度可以用拉深系数m来表示。m越小，变形程度越大；

每一种材料都有其极限变形程度，也就有其极限拉深系数mmin，拉深时，应使mmmin；

在多次拉深时，应使每一