第8章 板料冲压成形工艺.ppt

第八章 板料冲压成形工艺 熟悉冲裁、拉深的变形过程、有关工艺计算及影响成形的因素； 了解冲模的基本类型及冲压工艺的制定过程。 重点：冲裁、拉深的成形过程及影响成形的因素。 难点：冲压工艺方案的选择及优化。 板料冲压的特点： （4）操作简单，工艺过程便于机械化，自动化，生产率很高，成本低。 故应用广泛，特别在汽车、拖拉机、航空、电器、仪表及国防等工业，占有极其重要的地位。 §8-1 分离工序 落料：被分离的部分为成品，而周边是废料。 冲孔：被分离的部分为废料，而周边是成品。 如平面垫圈： 制取外形→落料。 如制取内孔→冲孔。 1．冲裁变形过程 2．凸、凹模间隙 1）间隙过小 增大了冲裁力、卸料力和推件力； 加剧了凸、凹模的磨损； 降低了模具寿命（冲硬材突出）。 外表尺寸略有增大，内腔尺寸略有缩小（弹性回复）。 光面宽度增加，塌角、毛刺、斜度等都有所减小，工件质量较高。 2）间隙过大 断面光面减小，塌角与斜度增大，形成厚而大的拉长毛刺，且难以去除； 冲裁的翘曲现象严重； 外形尺寸缩小，内腔尺寸增大； 模具寿命较高。 对于批量较大而公差又无特殊要求的冲裁件，采用“大间隙”冲裁，提高模具寿命。 冲裁模合理间隙值 3．凸、凹模刃口尺寸的确定 2）设计冲孔模 冲孔件确定凸模尺寸； 取凸模作设计基准件→根据间隙Z确定凹模尺寸； 用扩大凹模刃口尺寸保证间隙值。 4．冲裁力的计算 5．冲裁件的排样 排样图 落料件的排样有两种类型： 无搭边排样： ①用落料件形状的一个边作为另一个落料件的边缘； ②材料利用率很高，但毛刺不在同一平面上，且尺寸不易准确。 有搭边排样： ①各落料件之间均留有一定尺寸的搭边； ②毛刺小，且在同一平面上，尺寸准确，质量高，但材料消耗多。 二、修整 修整后，冲裁件公差等级IT6~IT7 表面粗糙度Ra0.8~1.6μm 三、精密冲裁 精冲法与普通冲裁法所用模具的比较 §8-2 变形工序 一、拉深 拉深的特点 ①凸模和凹模特点：与冲裁模不同，它们都有一定的圆角而不是锋利的刃口，其间隙一般稍大于板料厚度。 ②变形特点：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。 2．拉深中常见的废品及防止措施 （1）正确选择拉深系数 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总 = m1×m2×mn 坯料经过一两次拉深后，应安排工序间的退火处理。 （2）合理设计拉深模工作零件 ② 凸凹模间隙 一般取Z=（1.1～1.2）s，比冲裁模的间隙大。 间隙过小，模具与拉深件间的摩擦力增大，容易拉裂工件，擦伤工作表面，降低模具寿命。 间隙过大，又容易使拉深件起皱，影响拉深件的精度。 （3）注意润滑 （4）起皱的防止措施 ① 可采用设置压边圈的方法解决； ② 增加毛坯的相对厚度（T/D）或拉深系数的途径来解决。 3．毛坯尺寸及拉深力的确定 二、弯曲 回弹现象： ①由于弹性变形的恢复，坯料略微弹回一点，使被弯曲的角度增大。 ②一般回弹角为0～10°。 三、其它冲压成形 模具：刚模、 软模（广泛采用） 2．翻边 3．旋压 旋压的基本要点: ①合理的转速； ②合理的过渡形状； ③合理加力。 §8-3 冲模的分类和构造 落料模 弯曲模 拉深模 连续冲模 （续） 复合冲模 （续） §8-4 冲压工艺过程的制定 汽车左连接板  一、分析冲压件的工艺性 1、冲压件的结构工艺性 ② 冲裁件的形状应力求简单、对称，凸、凹部分不能太窄太深，孔间距离或孔与零件边缘之间的距离不可太小。 ③ 孔的尺寸不能太小： 硬钢圆孔：d≥1.3 t（板料厚度） ； 软钢用黄铜圆孔：d≥1.0 t ； 铝及锌圆孔：d≥0.8 t。 硬钢方孔：a≥1.0 t ； 软钢用黄铜方孔：a ≥0.7 t ； 铝及锌方孔：a ≥0.5 t。 2）对弯曲零件的要求： ①要考虑材料的最小弯曲半径和锻造流线方向。 ②弯曲的平直部分H﹥2S。 ③弯曲带孔零件时，应注意孔的位置。 弯曲边高H﹥2S 带孔弯曲件,为避免孔的变形，孔的边缘距弯曲中心应有一定的距离, L＞1.5～2s ④ 弯曲半径较小的弯边易产生应力集中而开裂，可钻止裂孔再弯。 ②转弯处应有一定圆角。 ③ 拉深件的壁厚变薄量一般要求不应超出拉伸工艺壁厚变化的规律（最大变薄率约在10%～18%左右）。 2、改进结构以简化工艺及节省材料 3、冲压件的精度和表面质量 二.拟定冲压工艺方案 （3）拉深：空心件（拉深、修边） 旋转体空心件（批量不大）采用旋压； 大型空心件（小批）采用铆接或焊接代替拉深。 2、确定冲压工序原则 (2) 对于多角弯曲件： 当采用简单弯模分次弯曲成型时，应先弯外角，后弯内角。 对于孔位于变形