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1、冲压工艺基础PPT课件 冲压工艺基础第一章冲压车间工艺及冲压设备简介第二章模具生产第三章冲压模具简介第四章冲压工艺简介第五章钣金件设计常见问题第六章冲压件缺陷第七章拓展知识目录第一章冲压车间工艺及冲压设备简介 一、什么是冲压这里的冲压指的是冷冲压，是汽车生产中四大工艺之首。 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。 二、冲压车间都做些什么冲压车间承担原材料卷料、板料的存放；卷料的开卷剪切；板料的剪切；大、中、小型冲压件的冲压生产；冲压件的存放；废料处理以及设备、模具的日常维修和保养等任务。 三、冲压车间工艺流程原
2、材料入库开卷线大件清洗涂油、小件开卷剪切A、B、C、D冲压生产线安装模具调试首件合格投入批量生产合格件防锈入库原材料入库原材料分卷料和定尺料两种，卷料是成卷运输的，需要在开卷线开卷并剪切；定尺料是按规定的尺寸剪切好的，无需开卷。 开卷线对卷料进行开卷、剪切、清洗、涂油。 清洗涂油清洗是为了洗去板料表面的灰尘，避免冲压时形成凸凹点，涂油是为了润滑。 安装模具调试首件合格在正式生产前，先进行首件试压，合格了才开始连续生产。 四、冲压车间主要有哪些设备类型设备名称工作原理特点摩擦压力机利用摩擦盘与飞轮之间相互接触并传递动力，借助螺杆与螺母相对运动原理而工作。 结构简单，当超负荷时，只会引起飞轮与摩擦
3、盘之间的滑动，而不致损坏机件。 但飞轮轮缘磨损大，生产率低。 适用于中小型件的冲压加工，对于校正、压印和成形等冲压工序尤为适宜。 曲柄压力机利用曲柄连杆机构进行工作，电机通过皮带轮及齿轮带动曲轴传动，经连杆使滑块作直线往复运动。 曲柄压力机分为偏心压力机和曲轴压力机，二者区别主要在主轴，前者主轴是偏心轴，后者主轴是曲轴。 偏心压力机一般是开式压力机，而曲轴压力机有开式和闭式之分。 生产率高，适用于各类冲压加工高速冲床工作原理与曲柄压力机相同，但其刚度、精度、行程次数都比较高，一般带有自动送料装置、安全检测装置等辅助装置。 生产率很高，适用于大批量生产，模具一般采用多工位级进模。 液压机油压机水
4、压机利用帕斯卡原理，以水或油为工作介质，采用静压力传递进行工作，使滑块上、下往复运动。 压力大，而且是静压力，但生产率低。 适用于拉深、挤压等成形工序。 机械压力机冲压机种类剪板机第二章模具生产产品设计工艺设计CAE分析工艺反馈输入工装设计实型生产反馈铸造机加装配调试CAE分析工艺数模设计成型过程计算模拟成型结果分析改进第三章冲压模具简介 一、模具外观 二、模具名称模具根据工序和用途，分为拉深模、修边冲孔模、翻边冲孔模、整形模等。 一般模具主要处理什么工序，我们就叫它什么模。 拉深模修边冲孔模 三、模具结构按功能分类，主要有 1、工作零件:包括凸模和凹模等零件。 2、定位零件:主要包括挡料销、
5、定位销、侧刃等零件。 3、压料、卸料、顶料零件:主要包括卸料板、顶料器、气动顶料装置等零件。 4、导向零件:包括导柱、导套、导板等零件。 5、支持零件:包括上、下模板和凸凹模固定板等零件。 6、紧固零件:包括内六角螺钉、卸料螺钉等零件。 7、缓冲零件:包括卸料弹簧、聚氨脂橡胶和氮气缸等。 8、安全零件及其它辅助零件主要有安全侧销、安全螺钉、工作限制器、存放限制器、上下料架、废料滑槽、起重棒、吊耳等。 安全侧销主要作用是防止上模压料板紧固螺钉松动或断裂，导致压料板落下，造成人员、工装的重大损失。 存放限制器主要作用是防止模具弹性元件长期受压而失效和防止刃口长期接触影响刃口的寿命。 （一般采用聚氨
6、脂橡胶）工作限制器主要作用是限制凸凹模的吃入深度。 A、拉深模结构分为三部分:上模（凹模）、压边圈、下模（凸模）上模（凹模）导板压边圈导板挡料销下模（凸模）导板气垫过孔墩死块调整模块之间间隙B、修边冲孔模结构下模导柱缓冲块废料滑槽修边刃口导板废料刀凸模下模板挡料销修边冲孔模结构上模凹模（压料板）修边刃口上模板导套导板修边冲孔模结构上模板冲头压料弹簧C、斜契机构模具中将垂直运动改为水平运动或倾斜运动的机构，一般分为上下两部分分别安装于上下模，一部分固定，另一部分可相对模具运动。 原理如下这部分固定这部分可在模具上滑动两部分产生相对运动运动方向冲压方向斜契机构举例斜契冲孔D、翻边冲孔、整形模其他模
7、具如翻边冲孔整形模等，结构基本和修边冲孔模差不多，也都是由上下模板、凸凹模、刀块、斜契机构等组成，只不过根据用途布置不同的机构，如翻边用翻边刀块（跟修边刀块差不多，只不过上下刀块的间隙比修边刀块的大）、整形用整形镶块等。 在此不多做说明了。 模具标准件各种不同的冲头以及衬套氮气缸与弹簧起相同作用，能提供比弹簧更大的压料力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。 成形工序又主要分为拉延以及翻边整形两种。 第四章冲压工艺简介拉
8、延翻边整形拉延与翻边整形的区别 1、拉延主要依靠板材冲压过程中自身材质流动而成型，所以拉延变形相对充分，更容易达到屈服极限，回弹几率较小，同时更容易出现减薄破裂等缺陷。 翻边整形主要是靠板材冲压过程中局部变形成型，所以不容易达到屈服极限，容易产生回弹现象，冲压精度低等问题。 所以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,但翻边整形可以只作出局部,无需全部封闭。 由此造成拉延工艺材料利用率较低，翻边整形材料利用率较高。 3.同一零件相同材
9、料牌号,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分离工序分落料、冲孔、切断、修边等工序名称图示特点落料用冲模沿封闭曲线冲切，冲下的部分是零件。 用于制造各种平板形状的零件。 冲孔用冲模沿封闭曲线冲切，冲下的部分是零件。 用于制造各种平板形状的零件。 切断用冲模沿不封闭的曲线进行分切产生分离修边将成型零件边缘切齐或者一定形状切成废料零件零件废料成形工序分拉延、翻边、整形、翻孔、弯曲等工序名称图示特点
10、拉延把板料毛坯制成各种开口空心的零件翻边将板料或半成品的边缘沿一定曲线一定曲率成形成竖立的边缘整形为了提高已成型零件的精度或获得小的圆角半径而采用的成形方法翻孔在预先冲孔的板料或半成品制成竖立边缘弯曲将板料沿直线弯成各种形状R RR压合工艺（HEM）一级表面翻边相交面相交面冲压工序在模具中的布置冲压主要的工序有拉深、修边、冲孔、翻边、整形。 一般一条冲压生产线由4台或5台压力机组成。 钣金零件中除了翼子板等比较复杂的零件可以5道工序完成外，其他一般都要求不超过4道工序（不包括落料工序）。 第一道工序（称为OP10，以下的类推）对一些大型零件，如发动机罩外板、顶盖、车门等车身覆盖件一般为拉深,零
11、件主要的型面都在这里生成；第二道工序（OP20）通常以修边冲孔为主；第三道工序（OP30）会根据模具空间布置部分修边、冲孔、斜契冲孔、整形、斜契整形等工序；余下的工序会布置在OP40，大部分零件到OP40就完成了。 如果零件所需的斜契机构数量过多，或者某处型面过于复杂需要多次整形，四道工序无法布置下所有的工序，那就需要第五道工序甚至更多。 这个时候就需要考虑是否可以改变设计减少工序了。 有时候会考虑在同一套模具中完成连续的几道工序。 这里需要说明的是，冲压工艺的布置不是固定的，同一个零件，不同的模具厂家所做出的工艺可能就不一样，但是基本有一个原则在结构不干涉的情况下，在尽可能少的工序里满足零件
12、的生产。 一套模具中集合了拉延（OP10）、切边（OP20）、冲孔（OP30）三道工序拉延（OP10）切边（OP20）冲孔（OP30）工艺补充冲压工艺设计人员根据产品数模，为实现产品冲压可行而设计的模具冲压补充面，如压料面、拉延筋等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，防止毛坯在压料过程中就产生摺皱现象，并利于毛坯在拉深
13、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 AA分模线B B BB分模线修边线修边线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侧修边线侧冲孔修边线修边线翻边线侧修边线侧修边线侧翻边线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侧围的冲压工艺OP05落料车身覆盖件的落料一般都是放在单独的压力机上进行，不在生产线上；不是所有的零件都需要落料；侧围需要落料是为了成型方面的
14、考虑。 OP10拉深型面基本都是在该工序生成OP20修边冲孔一般第二道工序都是以修边为主。 如右图 1、周边一次切完；门洞因为废料排除和刀块结构的原因，切掉一部分，余下的随后再切； 2、在不与刀块干涉的地方，可布置冲头来冲孔。 OP30翻边整形这里的斜契翻边机构，以及OP20中的斜契切边机构都是比较庞大的。 OP40修边翻边冲孔主要实现前几工序没有实现的工艺。 如，这里的斜契冲孔的机构位置是和OP20的斜契切边和OP30的斜契整形机构的位置有干涉的；翻孔是需要先冲孔出来的；门洞局部的剪切和OP30的整形位置有冲突，因此不能放在一个工序中。 一、拉深类凸台处形成负角修改凸台贯穿到底，消除负角 1
15、、负角问题第五章钣金件设计常见问题凸台深度过深，难成型修改减小凸台深度 2、拉深深度问题问题拉深深度太大，无法成型修改将此零件分成两件此处尖角易开裂修改对红线区域做球面倒角 3、R角问题倒角应避免产生局部尖锐突起。 此处尖角易开裂修改对红线区域做球面倒角红线处易开裂修改将红线处R角放大到812mm易起皱修改在此处增加加强筋，吸收多余材料 4、起皱和加强筋问题起皱增加圆形凸筋，吸皱离离R角距离太短，强度不足，离保证至少离R角3-5MM 二、修边问题 1、修边状况问题离离R角距离太短修改修边线调整至红线处，保证离R角3-5MM边界更改成如上图红线指示位置 2、工艺缺口问题包边多料，易起皱修改产品加缺口，缺口边界如红线所示如图两处开缺口是为了防止包边多料，产生缺陷折弯处多料，起皱修改增加工艺缺口修改增加缺口如红线所示翻边多料，易起皱
