第三章-冲压.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,*,材料,及热加工工艺,第三篇,金属塑性加工,西安理工大学材料科学与工程学院 school of material science and engineering of XAUT,常见冲压材料,-,低碳钢、铜合金、铝合金及高塑性合金钢。非金属材料如橡胶、皮革、毛毡、硬纸板等。,板料冲压,-,利用装在压力机上的冲模，使板料产,生分离或变形的加工方法。,加工范围,-,冷态下,8,毫米：冷冲压,热态冲压,8-10,毫米：热冲压,冲压常用设备,-,剪床和冲床,剪床为冲床备料，将板料切成条料；,而冲压加工主要在各类冲床上进行。,1,冲 床,剪 床,剪板机,剪床用于剪切，为冲压提供坯料。,数控钣金中心,2,图：典型的冲压件,3,板料冲压具有如下特点：,（,3,）冲压件尺寸精度高，质量稳定，互换性好，,一般不在进行切削加工；,（,4,）冲压生产操作简单，生产率高，便于机械,化和自动化。,（,1,）要求板料具有足够的塑性，较低的变形抗力；,（,2,）板料经塑性变形产生冷变形强化作用，具有,结构轻，强度硬度较高的优点；,（,5,）但冲压模具结构复杂，精度要求高，制造费用,高，适于大批量生产。,4,5,变形工序（拉深）,分离工序（冲孔）,6,第一节 分离工序,7,定义,：,使坯料的一部分与另一部分相互分离的工序；,如：剪切、落料、冲孔和修整等工序,（,1,）剪切,-,-,是使板料沿直线或不封闭轮廓相互分离的工序；,备料工序,设备为剪床,8,（,2,）落料及冲孔（冲裁,）,落料,：使坯料按封闭轮廓分离的一种工序，被分离的材料成为工件，周边为废料。,冲孔,：使坯料按封闭轮廓分离的一种工序，被分离的材料成为废料，周边为成品。,9,落料变形过程分为以下三个阶段,：,弹性变形阶段,塑性变形阶段,断裂分离阶段,圆角带,是在冲裁变形开始时，由于金属纤维的弯曲与拉伸所形成。,光亮带,是由于金属挤入凹模内产生挤压变形所引起的。,断裂带,是金属层被拉断的结果。,10,11,影响冲裁件的主要因素：,凸凹模间隙,、刃口的锋利程度及冲裁力。,12,13,冲裁件的排样,合理排样可提高材料利用率。,冲压件排样方式（有接边和无接边）,14,正确选择合理的间隙值对冲裁生产是至关重要的。,当冲裁件断面质量要求较高时：,应选取较小的间隙值；,C=,（,0.06-0.12,）,对冲裁件断面质量无严格要求时：,应尽可能加大间隙，以利于提高冲模寿命。,15,落料件：,尺寸取决于凹模刃口的尺寸。,设计时，取凹模作设计基准，然后根据凸凹模间隙,Z,值,确定凸模尺寸（,用缩小凸模刃口尺寸来保证间隙值,）。,冲孔件：,尺寸取决于凸模刃口尺寸。设计时，取凸模作设计基准，然后根据凸凹模间隙,Z,值确定凹模尺寸（,用扩大凹模刃口尺寸来保证间隙值,）。,冲孔：凸模为准,d,孔,=d,凸,d,凹,=d,孔,+Z,落料：凹模为准,d,落料,=d,凹,d,凸,=d,落料,-Z,冲裁凸、凹模刃口尺寸确定：,16,（,3,）修整,修整,-,利用修整模沿冲裁件外缘或内孔刮削一薄层金属，以切掉普通冲裁时在冲裁件断面上存留的剪裂带和毛刺。其目的,在于提高冲裁,件的尺寸精度,和降低表面粗,糙度。,17,思考题,用,50,冲孔模具来生产,50,落料件能否保证冲压件的精度？为什么？,答：不能保证冲压件的精度，落料件的直径大于,50mm,。,因为凹模的尺寸决定落料件尺寸，此题中使用的凸模直径为,50mm,，,而凹模的直径为,5,0+Z mm,（,Z,为凸凹模之间的间隙），所以落料件的直径大于,50mm,。,18,第二节 变形工序,-,使坯料的一部分相对另一部分产生位移而不破裂的工序。包括拉深、弯曲、翻边、成形等工序。,19,一、拉深,拉深是将平板坯料放在凹模上，冲头推压金属料通过凹模形成开口中空工件的过程,。,图：典型的,拉深,件,20,在凸模作用下，板料产生塑性变形，被拉入凸模和凹模的间隙中，使坯料直径缩小高度增加，形成开口中空零件。,1),、拉深过程,21,2),、,拉深中的废品,拉穿,：,一,般出现在直壁与底部的过渡圆角处。,起皱：坯料边缘在切线方向受到压缩，产生波浪变形，导致起皱。,拉穿,起皱,图：拉深废品,22,3),、拉深工艺要求,凸、凹模均无锋利刃口，而有圆角；（冲裁模有刃,口，无圆角）,r,凸,r,凹,=(515)S S,为板厚,凸、凹模间隙,Z=(1.11.2)S,，比冲裁,Z=,(0.06-0.12)S,大,采用压边圈,，防止折皱，造成废品；,一般（板厚,S/,直径,D,）,100 2,不用,（板厚,S/,直径,D,）,100 2,不用压边圈,（板厚,S/,直径,D,）,100(1.52),；,3),弯曲边的长度,H2,；太小时可先留余量后切除,1,）弯曲件形状尽量对称，弯曲半径不能太小。,39,3,、对拉深件的要求,1,）拉深件外形应简单、对称，深度不能过大。,2,）拉深件的圆角半径应合适。,40,二、简化工艺及节省材料的设计,对于形状复杂的冲压件，先分别冲制若干简单件，然后焊接成复杂件，以简化冲压工艺，降低成本。,采用冲口工艺，以减少组合件数量，节省材料和简化工艺过程。,41,三、冲压件的厚度,在强度和刚度允许的条件下，尽量采用较薄的材料。,42,四、冲压件的精度要求：,落料件应小于,IT10,；,冲孔件应小于,IT9,；,弯曲件应小于,IT10,IT9,拉深件应小于,IT10,IT8,经整形后的尺寸精度可达,IT7,IT6,。,43,