汽车冲压工艺综述

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1、冲压工艺,目 录 第一部分：冲压工艺介绍 第二部分：冲压铸造模具/钢板模具知识 第三部分：冲压件主要质量缺陷及防止 第四部分：机械压力机基础知识 第五部分：冲压新技术,目 录 第一部分：冲压工艺介绍 第二部分：冲压铸造模具/钢板模具知识 第三部分：冲压件主要质量缺陷及防止 第四部分：机械压力机基础知识 第五部分：冲压新技术,冲压基础工艺培训,1.冷冲压：是指在常温下，利用安装在压力机上的冲模对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需要零件的一种压力加工方法 2.冷冲压的特点： 产品尺寸稳定，精度高，重量轻，刚度好，互换性好，高效低耗，操作简单，易于实现自动化,模具,冲压设备,工艺条件

2、,冲压零件,冲压零件影响因素,冲压基本工序分类,冷冲压概括起来分两大类：分离工序和成形工序 1.分离工序是使板料按一定的轮廓线分离而获得一定形状、尺寸和切断面质量的冲压件。 2.成形工序是坯料在不破裂的条件下产生塑性变形而获得一定形状和尺寸的冲压件。,分离工序分：落料、冲孔、切断、修边等,废料,零件,零件,废料,成形工序分：拉延、翻边、整形、翻孔、弯曲等,R,R,R,压合工艺（HEM）,各工序名称及其代号,基本模具结构图,单动,双动,修边 冲孔,翻边 整形,拉延方向的选择,合理的拉延方向应符合以下原则： 1.保证凸模能将工件需拉深的部位在一次拉深中完成,不应有凸模接触不到的死区(即“倒勾”形)

3、。 2.拉延开始时，凸模与毛坯的接触状态应良好；接触面积应尽量大而靠近中心；凸模表面同时接触毛坯的点要多而分散，并尽可能分布均匀，防止毛坯窜动。 3.尽可能减小拉延深度，并使各部位拉延深度趋于均匀。,尽量减小拉延深度,负角,负角需要额外的过程,工艺补充部分,工艺补充部分应考虑如下三方面的要求： 1.拉延时的进料条件 2.压料面的形状和位置 。 3.修边线的位置和修边方式 。 压料面有两种： 1.由工件本身的法兰面组成； 2.由工艺补充部分组成； 制定压料面基本原则: 1.为了降低拉深深度，压料面可以设计成一定的弯曲形状，使毛坯拉深前先弯成一定的形状。但压料面的形状应尽量简单、平滑，防止毛坯在压

4、料过程中就产生摺皱现象，并利于毛坯在拉深时材料向凹模内流动 2.压料面与凸模的形状之间，应保持一定的几何关系保证在拉深过程中毛坯处于张紧状态，并能平稳地、渐次地紧贴凸模，以防止产生皱纹。为此，必须满足如下关系：压料面长度凸模表面展开长度,压料面,A,A,A,A,分模线,B,B,B,B,分模线,修边线,修边线,拉延与成型的区别,1.当零件成形深度大于10MM时最好采用拉延方式，避免出现挤料现象， 小于10的可以考虑用成型.同时成型过程中为避免叠料通常加工艺缺口. 2.拉延一般需要做出完整的工艺补充面及压料面,且是一个封闭的几何形状, 但成型可以只作出局部,无需全部封闭 3.同一零件相同材料牌号,

5、采用拉延或成型工艺得到的产品,在刚性方面前者 比后者强. 4.零件产品接近于封闭的零件最好采用拉延,敞口的可以采用成型,拉延与成型的选择,下面看B12-5100341,此零件可以采用成型,也可以采用拉延,下图是采用不同方式的加工数据区别,成型,成型模具结构简图,拉延,拉延模具结构简图,数据工艺编制例子说明,1:B12-5701201BA.CATPart,数据工艺编制例子说明,修边线,修边线,废料刀,整形线,翻边线,翻边线,侧冲孔,拉延筋,翻边线,数据工艺编制例子说明,2:B12-6301101.CATPart,数据工艺编制例子说明,侧修边线,侧冲孔,修边线,修边线,翻边线,侧修边线,侧修边线,

6、侧翻边线,数据工艺编制例子说明,3:B12-8402501.CATPart,数据工艺编制例子说明,修边线,侧修边线,翻边线,侧修边线,侧冲孔,侧翻边,数据工艺编制例子说明,1:B12-8404806.CATPart,一次拉延分析结果,二次拉延分析结果,加落料工序的理由,A、 同一零件的不同部位宽度差别超过30%左右时考虑加落料模，否则成型困难 B、提高材料利用率 C、成型前的板料相对于成型后的零件有大面积未参与成型,开卷落料与普通落料的区别,A、产品零件较大，人工操作劳动强度大的零件尽量采用开卷落 料。 B、相对于普通落料模，可以提高材料利用率的零件，采用开卷 落料。 C、毛坯所需要的卷料宽度

7、太小或太宽，无法采用开卷落料的， 需要采用普通落料模式。 D 、零件工艺路线规划在自动化线上生产的零件，其落料模最好 采用开卷落料。,开卷落料与普通落料的区别,B12前挡板本体属A情况,B12车身包裹架属B情况,开卷落料与普通落料的区别,B12顶盖内边梁加强板属C情况,B250P1 1.4料厚,B12轮罩外板属D/B情况,工艺文件编制,1.模具吨位的估算方法,M,N,P,0,Q, 模具长度尺寸一般在零件（指各序工艺数型）基础上，单边加400mm， 特 殊情况放大，如大型零件，以及模具左右方向存在侧冲机构的。 模具宽度尺寸一般在零件（指各序工艺数型）基础上，单边加300mm， 特 殊情况放大，如

8、大型零件，以及模具前后方向存在侧冲机构的。 模具高度尺寸需要综合考虑很多原因，如压机设备参数，拉延深度等 模具吨位(T)=长度*宽度*高度*系数*7.85/1000000000,工艺文件编制,2.使用压机的选择方法 压力机的公称压力 压力机的工作台面 压力机的台面顶杆布置 压力机的类型（闭式/开式） 压力机的滑块行程，最大装模高度及装模高度调节量。（其中要考虑压机本身是否带垫板，四冲630T的压机，最大装模高度850mm，垫板厚度100mm，实际最大装模高度只有750mm）,冲压件工艺分析,1.同一个零件的加强筋方向必须一致，且尽量和冲压方向一致,避免加强筋与 模具的摩擦磨损 B12-5101

9、011.CATPart 2.在前期产品数据工艺分析时,要考虑零件的零件尺寸,核对板料尺寸是否能满 足,压机工作台面是否能满足. 3.对冲压件排序时之两点注意： FL+RST的同时避免冲孔，以免对压料板的强 度造成影响； 在符合排序时考虑到弹簧的布置空间问题. 4.有些零件从工艺上考虑,缺口不需要,但有些零件又需要增加缺口的,缺口多余,且要增加侧修,缺少工艺缺口,翻边开裂,冲压件工艺分析,5.产品出现成型负角 6.成型分析开裂 7.拔模角太小,冲压负角,成型开裂,拔模角太小,冲压件常见缺陷,1.开裂 2.变形 3.起皱 4.叠料 5.拉毛 6.坑包 7.双棱线,目 录 第一部分：冲压工艺介绍 第

10、二部分：冲压铸造模具/钢板模具知识 第三部分：冲压件主要质量缺陷及防止 第四部分：机械压力机基础知识 第五部分：冲压新技术,一、铸造模具的通用基本规则 模具防反措施：右后侧导柱或右侧导向腿（导板）向前侧 10mm,2. 筋 A、B 为减轻孔尺寸，（根据实际情况而定）； T 为筋厚，Min30； A、B=8T12T；,筋设置的注意事项： 避免斜交叉 非直角时，加大R 角,筋设置避免集中交叉(T字型筋为首选) 筋厚尽量均等,3. 压板槽和安全平台,安全平台,压板槽,压板槽的数量,模具应设置安全平台,细长模具及中小型模可以仅对角设置二处,4. 加工基准孔 基准孔设在模具中心线上，数量3个。也可以设置

11、在坐标线上。 基准孔应设置在有效工作面范围之外。尽可能在等高面上，也可以在不等高面上将基准孔周围25 区域锪平。 尽可能使L1 等于L2。L1、L2、L3 尽可能大些。,5. 模具快速安装基准 设置原则: 一般说，只需要在下模座上设置安装基准，如果压机带有快速夹紧的过度垫板则需要同时在上、下模座上都设置安装基准。 安装基准采用定位键槽和定位缺口两种形式。 带活动工作台的压机，使用定位键槽或定位销孔方便，而固定工作台的压机，使用定位缺口方便。,二、拉延模具 拉延模又分单动拉延和双动拉延 1. 单动拉延模 单动拉延模各部件在机床上的固定及导向。单动拉延模的凸模固定在压机的下工作台面上，压边圈与凸模

12、导向，凹模固定在压机的上工作台面上，凹模与压边圈导向。 单动拉延冲压时的动作。机床气垫通过气顶杆顶起压边圈到指定高度，放上板料，定位，机床下行，凹模行至压边圈高度，凹模与压边圈压紧料，凹模带动压边圈与之一起下行。机床到达闭合高度，凸凹模墩死。拉延成形完毕。机床上滑块上行，弹簧顶销顶出零件，取件。,拉延模具分为三部分:上模（凹模）、压边圈、下模（凸模）,上模（凹模）,压边圈,下模（凸模）,气顶杆,凸模,压边圈,凹模,双动拉延模 双动拉延模各部件在机床上的固定及导向。 双动拉延的凸模固定在压机的内滑块上，凸模与压边圈导向，压边圈固定在压机的外滑块上，压边圈与凹模导向，凹模固定在压机的下工作台面上。

13、 双动拉延冲压时的动作。 放上板料，定位。机床外滑块下行，压边圈下行至凹模高度，凹模与压边圈压紧料。内滑块下行，凸模到达闭合位置，凸凹模墩死。拉延成形完毕。机床内滑块上行，外滑块上行。气缸顶出零件，取件。,凸模,机床内滑块,机床外滑块,凹模,气缸,压边圈,材料定位器,导板,3. 拉延模的结构 1)、导向装置：压边圈与凸模的导向，凸凹模的导向都是靠导板来完成的。 2）、限位与安全装置：在压边圈上通常会设计出存对角线分布的二个工作螺栓和二个安全螺栓。工作螺栓来限制压边圈的工作行程，安全螺栓来保证操作的安全性。双动拉延则是在凹模的四个安全平台处设置四个行程限制器。 3）、安装定位装置：单动拉延模会在

14、凸凹模的机床中心线上设计出 四个中心键槽或者V型槽用于凸凹模在机床上的定位，双动拉延模则设计在压边圈和凹模上。,4）、快速定位：单动拉延模的凸模和双动拉延的凹模都会利用机床的气顶孔设置二处快速定位。尺寸结构如下：,机床气顶孔,5）、研模用基准孔结构（CH 孔） CH 孔应尽量设置在平面上（在斜面上最大不超过5）。 6）、排气孔：为了制件成形和便于制件取出，需在凸模和凹模的凹角及最后成形墩死部位设置多处排气孔，外覆盖件4-6，内覆盖件6-8。凹模的凹角处的排气孔还要套上排气弯管防止灰尘、液体等杂物进入模具型腔造成模具的损坏。 7）、材料定位装置：为了防止材料在模具上窜动，需要在前侧、左侧和右侧设

15、置材料定位器，双动拉延是置于下模上；单动拉延是置于压边圈上。 8）、垫块：在拉延模的设计中，会在压边圈、凸模平台面上平均设置出平衡垫块，墩死垫块。也会在托杆承接面上设置托杆垫块。,9）、制件顶出装置：单动拉延的顶出一般在压边圈的拉延筋凹角处平均设置弹簧顶销，双动拉延在凹模设置气缸顶出。,弹簧顶销,气缸,10）、到底标记销：拉延过程中一般来设置到到底标记销来验证拉延是 否到位。对于左右合并件的拉延，左右标记销可以代替到底标记销的验 证。,三、修边冲孔模具 根据成形工艺的需要，成型时需要把本来有的孔，或者二段面连接起来，这样成型完毕后要进行修边和冲孔的处理 。 修边冲孔模分为上模和下模。上模如下图

16、：,下模如下图：,冲裁力P P=Ltb（N） P：冲裁力（N） L：冲裁轮廓长度（mm） t：板厚（mm） b：抗拉强度（b=350N/mm2） 卸料力 卸料力因料厚、形状等的不同而各异，一般取冲裁力的26%。 （常取5%） 间隙选取原则 落料尺寸取决于凹模尺寸（基准侧），间隙取在凸模上；冲孔尺寸取决于凸模尺寸（基准侧），间隙取在凹模上。,修边接刀,刃口材料及热处理 锻造镶块形式： Cr12MoV整体淬火HRC58-62（适用于t1.5mm 模具） 铸造镶块形式： 7CrSiMnMoV火焰淬火HRC58-62（适用于t1.5mm 模具）,从刃口到圆筒凹模（凹模套）外圈为止的最小距离为5，圆筒凹模下的壁厚最小距离为