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第十九讲 板料冲压 主讲：曹光明 * * 板料冲压 板料冲压 板料冲压 一、概述 1、概念、 工艺特点和应用 2、设备简介 1、分离工序 二、板料冲压基本工序 （1）冲裁 （2）修整 （3）剪切 2、成形工序 （1）弯曲 （2）拉伸 （3）成形 （4）翻边 三、冲压件的结构工艺性 板料冲压 一、概述 1、概念、 工艺特点和应用 （1）什么是板料冲压？ 利用模具使板料产生分离或成形的加工方法。 冷冲压 热冲压 板料＞6mm （2）工艺特点： ①可冲压形状复杂零件，废料少。 ②产品精度高，互换性好。 ③产品质量轻，强度、刚度高，材料消耗少。 ④操作简单，生产率高，零件成本低。 ⑤冲模制造复杂、费用高。 （3）应用： 适合大批量生产。 汽车、拖拉机、航空、电器、仪表和日用品等 占50-75% 占70-80% 板料冲压 一、概述 2、设备简介 冲床： 剪床 开式： 闭式： 吨位小，6.3-200t 吨位大，100-3150t 斜剪床： 平剪床： 宽而薄的板料 厚而窄的板料 板料冲压 二、板料冲压基本工序 1、分离工序 使坯料的一部分与另一部分分离的工序。 有冲裁、剪切、修整。 （1）冲裁： 使板料沿封闭轮廓分离的工序。 包括落料和冲孔。 落料： 制坯工序，被分离部分为成品，周边是废料。 冲孔： 加工工序，被分离部分是废品，周边是成品。 ①冲裁的变形过程： 弹变→塑变→裂纹、扩展断裂 板料冲压 冲裁件断裂面有明显的区域特征： 光亮带：冲头挤压切入所形成的光滑表面，断面质量最佳 剪裂带：是材料在剪断分离时所形成的断裂带，表面粗糙 圆角、毛刺 ②冲裁件的断面质量： 主要与凸凹模间隙有关。 间隙过大： 断面质量差，光亮带小，剪裂带和毛刺均较大。 间隙过小： 断面质量好，光亮带增大，但毛刺也增大，模具磨损严重。 合适 一般，间隙Z为板厚δ的5-10%。 ③凸、凹模刃口尺寸确定 冲孔件： 尺寸取决于凸模刃口尺寸。 D凸 = D孔, D凹 = D凸 + 2Z 落料件： 尺寸取决于凹模刃口的尺寸。 D凹 = D落料, D凸 = D凹 - 2Z 板料冲压 ④合理排样： 提高材料利用率。 有搭边排样 无搭边排样 （2）修整： 消除断面的粗糙度和斜度，使断面平、光滑。 每边修整量： 0.05-0.15mm， 修整粗糙度Ra0.8-1.6， 精度IT6-IT7。 外缘修整： 内孔修整： 修整冲裁件外形。 修整冲裁件内孔。 （3）剪切 利用剪刃或模具使坯料沿不封闭轮廓线分离的工序。 板料冲压 2、成形工序 （1）弯曲 坯料的一部分相对于另一部分弯曲成一定角度的变形工序。 分为：V形弯曲、U形弯曲。 弯裂取决于：rmin=0.25-1.0δ（板厚）、 坯料纤维方向：与弯曲线垂直。 回弹现象： 回弹角0°～10°， 设计弯曲模时要考虑回弹的影响。 板料冲压 2、成形工序 （2）拉深 把平板料变成杯形件的工序。 可以制成筒形、阶梯形、锥形、方盒形、不规则的薄壁零件。 拉深过程： 入凸模和凹模的间隙中，形成空心零件。 在凸模作用下，板料产生塑性变形，被拉 凸、凹模有圆角，其间隙一般稍大于板料厚度。 拉深件的底部一般不变形，厚度基本不变。 直壁厚度有所减小。 压边圈作用：防起皱。 板料冲压 防拉裂的措施： ①凸凹模工作部分有一定圆角。 r凹=10δ r凸=（0.6-1.0）r凹 ②凸凹模间隙合适： Z=（1.1-1.2）δ Z过小，易擦伤工件表面，降低模具寿命。 Z过大，易起皱，影响精度。 ③拉深系数： m= ≥0.5-0.8， 深拉时，分几次，中间退火。 坯料的塑性差取上限，塑性好取下限。 如果拉深系数过小，不能一次拉深成形时，则可采用多次拉深工艺。 第一次拉深系数 m1 = d1/D 第二次拉深系数 m2 = d2/d1 第n次拉深系数 mn = dn/dn-1 总的拉深系数 m = m1 × m2×…× mn ④良好的润滑： 矿物油、掺入石墨粉的矿物油。 板料冲压 （3）成形 利用局部变形使板料或半成品改变形状的工序。 主要成形形式：压肋、压坑、胀形。 板料冲压 （4）翻边 ①在坯料的平面或曲面部分上，使坯料沿一定的曲线翻成竖直边缘的冲压方法。 常用的是圆孔翻边 ——在带孔的平板料上用扩孔的方法获得凸缘的工序。 ②特点： 坯料直径不变； 压边力足够大； 局部变形 ③翻边系数： K0＝d0/d d0－翻边前孔径；d－翻边后孔径 ④翻边工艺措施： 当零件所需凸缘的高度