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1、第三章冲压成型工艺与模具结构 3 1概述 3 1 1冲压加工与冲压模具的概念 在室温下 利用安装在压力机上的模具对材料施加压力 使其产生分离或塑性变形 从而获得所需零件的加工方法 在冲压加工中 将材料加工成冲压零件的一种特殊工艺装备 成为冲压模具或冷冲模 3 1 2冲压加工的特点 优点 1 质量稳定 尺寸精度高2 生产率高 质量稳定3 材料利用率高4 易得到复杂制件 汽车覆盖件 车门等 5 制件的性能较好 缺点 1 模具制造周期长 成本高 不适于小批量生产2 冲压产生震动和噪声公害3 冲压生产具有一定的危险性 3 2冲压加工工序与冲模的分类 3 2 1分离工序 根据变形特点 冲压工序可分为分离
2、工序和成型工序 使板料沿一定的轮廓线分离而获得一定形状 尺寸和断面质量的冲压件的工序称为分离工序 1 冲孔 2 落料 用冲模沿封闭轮廓线冲切 冲下部分是零件 活为其他部分的毛坯 3 切边 将成型零件的边缘修切整齐或切成一定的形状 4 切断 用剪刀或冲模沿不封闭线切断 常用于加工简单的平板件 5 剖切 将冲压加工成的半成品切开为两个或多个 6 切口 将板材部分切开 切口部分发生弯曲 3 2 2成型工序 成型工序 是指在材料不破裂的条件下产生塑性变形二获得一定形状 尺寸 和精度的冲压件的加工工序 1 弯曲 2 卷圆 将板材端部卷成接近封闭的圆头 3 拉深 板材 空心件 4 翻边 将零件孔的边缘或外
3、边缘翻出竖立成一定角度的直边 5 胀形 在双向拉应力的作用下的变形 6 起伏 采用局部成型的方法制成各种突起与凹陷 7 缩口 将空心部件的口部缩小 8 扩口 将空心件的口部扩大 9 扭曲 将半成品施加扭矩扭成一定角度 3 2 3冲模的分类 根据工艺性质分为 1 冲裁模2 弯曲模3 拉深模4 成型模 根据工序组合程度分为 1 单工序模 只完成一道工序 2 复合模 一个工位同时完成两道或两道以上的工序 3 级进模 具有两个或两个以上的工位 在不同的工位上逐次完成两道或以上的工序 3 3冲裁工艺与模具结构 3 3 1冲裁变形过程 1 弹性变形阶段 可逆 压缩 弯曲 拉深等复杂过程2 塑性变形阶段 不
4、可逆 形成光亮带 产生微裂纹3 断裂分离阶段 刃口附近产生裂纹 3 3 2冲裁剪的断面特征 1 圆角区2 光亮带3 断裂带4 毛刺 3 3 3冲裁模的典型结构 1 落料模的典型结构 1 导柱式弹顶落料模 2 导柱式固定卸料落料模 3 导板式落料模 2 冲孔模的典型结构 3 复合模 3 3 4冲裁模的排样设计 1 有废料排样2 少废料排样3 无废料排样 4 级进冲裁模 3 4弯曲成型工艺及模具结构 3 4 1弯曲变形过程 3 4 2弯曲质量分析 1 弯裂 相对弯曲半径 r t 2 回弹 3 偏移产生原因 1 毛坯形状不对称2 工件结构不对称3 凹模两边结构不对称4 凸凹模圆角 间隙不对称 是阻力
5、不等 措施 1 采用压料装置2 定位后再弯曲3 成对弯曲 3 4 3弯曲模的典型结构 1 V型件弯曲模 2 U型件弯曲模 顶料板 4 铰链件弯曲模 5 圆形件弯曲模 3 Z型件弯曲模 3 5拉深成型工艺与模具设计 利用模具将平板毛坯冲压成开口空心零件或将开口空心零件进一步改变形状和尺寸的一种冲压加工方法 3 5 1拉深变形过程 3 5 2拉深成型的质量问题 1 起皱2 破裂 3 5 3拉伸模的典型结构 1 首次拉伸模 适用于拉深深度不大的元件 2 以后各次拉伸模 3 落料拉深复合模 4 双动压力机上使用的首次拉深模 3 6其他冲压工艺及模具结构 3 6 1校形校平 冲裁件 整形 拉伸件 弯曲件
6、 特点 1 模具精度高2 局部塑形变形3 主要质量问题 回弹 浮动校平模齿形校平模 3 6 2翻边 内孔翻边外缘翻边 3 6 3胀形 平板坯料的起伏胀形空心坯料的胀形 刚性凸模胀形 软凸模胀形 气体成型 3 6 4缩口 主要对象 管形件 筒形拉深件 3 7冲压模具的组成零件 1 工作零件2 定位零件工艺零件3 压料 卸料和顶料零件4 导向零件5 固定零件结构零件6 紧固及其他零件 3 8冲压常用材料 3 8 1冲压常用材料的要求1 良好的塑性2 良好的表面质量3 符合国家标准的厚度公差3 8 2冲压常用加工材料及其力学性能常用材料金属 黑色金属 有色金属非金属 橡胶 塑料板力学性能 屈服点 抗剪强度 抗拉强度 伸长率 3 9冲模常用材料 灰铸铁 铸钢 硬质合金 橡胶等3 9 1冲模常用材料的选用原则在满足是要哪个条件和寿命要求的前提之下尽可能的选择便宜的材料考虑因素 力学因素冲压件大小 形状 精度生产批量3 9 2冲模常用材料及热处理要求淬火 渗碳 淬硬
