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1、 冲压加工的三要素 1、合理的冲压成形工艺 2、先进的模具 3、高效的冲压设备 冲压加工的特点 属少、无屑加工，能加工形状复杂的零件，零件精度较高，零件强度、刚性高而重量轻、外表光滑美观，材料利用率高，生产率高，便于实现机械化和自动化，操作方便，要求的工人技术等级不高，产品的成本低。 缺点：模具要求高、制造复杂、周期长、制造费昂贵，因而在小批量生产中受到限制。生产中有噪音。 四、常见分离工序与成型工序 分离工序 成型工序 按基本变形方式分类 （一）冲裁定义 使材料沿封闭或不封闭的轮廓剪裂而分离的冲压工序称为冲裁，如冲孔、落料等。（二）弯曲定义 将材料弯成一定角度或形状的冲压工序称为弯曲，如压弯
2、、卷边、扭曲等。 （三）拉深定义 将平板毛坯拉成空心件，或将空心件的形状和尺寸用拉深模作进一步改变的冲压工序，称为 拉深，分不变薄拉深和变薄拉深。 （四）成形定义 使材料产生局部变形，以改变零件或毛坯形状的冲压工序称为成形，如翻边、缩口等。 冲压对版聊的基本要求 （一）对力学性能要求 （二）对化学成分的要求 （三）对金相组织的要求 （四）对表面质量的要求 （五）对材料厚度公差的要求 板料力学性能与冲压成形性能的关系 （一）屈服强度（s) （二）屈强比（s/ b ） （三）伸长率 （四）硬化指数 n （五）厚向异性系数 （六）板平面各向异性指数 压力机的型号和技术参数 JB2363 型号的意义是
3、： 现将型号的表示方法叙述如下。 第一个字母为类的代号， “J”表示是机械压力机。 第二个字母代表同一型号产品的变型顺序号，凡主参数与基本型号相同，但其他某些次要参数与基本型号不同的称为变型。 “B”表示第二种变型产品。 第三、四个数字为列、组代号， “2”代表开式双柱压力机， “3”代表可倾机身。 横线后的数字代表主参数，一般用压力机的公称压力作为主参数，型谱中的公称压力用工程 单位“吨”表示，故转换为法定单位制的“千牛”时，应将此数字乘以 10。例中 63 代表 63tf，乘以 10 即为 630KN。 有的压力机在数字后面还有一个字母，它代表重大改进顺序号。凡型号已经确定的锻压机械，若结
4、构和性能与原产品有显著的不同时，称为改进，如“A”表示第一次改进。 冲裁工艺与模具设计 1、 、冲裁的定义：利用冲模使板料相互分离的冲压工序 2、冲裁分类： 根据冲裁变形机理的不同，冲裁工艺可分为普通冲裁和精密冲裁两大类。普通冲裁是由凸凹模刃口之间产生剪裂纹的形式实现材料分离的，冲出的冲件断面比较粗糙，精度较低。而精密冲裁则是以塑性变形的形式实现材料分离的，冲出的冲件断面比较光洁，精度较高。3、冲裁过程： （1)弹性变形阶段 变形区内部材料应力小于屈服应力 。 (2)塑性变形阶段 变形区内部材料应力大于屈服应力。凸、凹模间隙存在，变形复杂，并非纯塑性剪切变形， 还伴随有弯曲、拉伸，凸、凹模有压
5、缩等变形。 (3)断裂分离阶段 变形区内部材料应力大于强度极限。 4 断面质量分析 它由塌角、光亮带、断裂带和毛刺四个部分组成。 塌角带：弹性变形阶段产生，大小与材料塑性和模具间隙有关。 光亮带：塑性剪切变形时产生，质量最好的区域。 断裂带：撕裂造成。 毛刺区：模具拉挤结果，毛刺不可避免。此外，间隙不正常、刃口不锋利，还会加大毛刺。 影响冲件尺寸精度的因素： 一是冲模本身的制造精度， 二是模具间隙， 三是材料性质， 四是工件形状与尺寸等。其中间隙起主导作用。 6、间隙对模具寿命的影响 冲裁过程中模具的失效形式一般有：磨损、崩刃和凹模洞口胀裂三种。 （1）间隙对磨损的影响 在保证冲件质量的前提下
6、，为了减小凸、凹模的磨损，延长模具的使用寿命，应采用大间隙冲裁。 （2）间隙对凹模洞孔胀裂的影响。 当采用大间隙冲裁时，落料件尺寸小于凹模刃口尺寸，因此，很容易从凹模洞口落下，推件力接近于零，不会把凹模洞口胀裂。 （3）间隙对崩刃影响。 当采用小间隙冲裁时，凸、凹模刃口的垂直力和侧压力增大，另外，模具受到制造误差和装配精度的限制，凸模不可能绝对垂直于凹模上平面，间隙也不会绝对均匀分布，过小的间隙会造成凸模与凹模啃口甚至崩刃 7、冲裁模间隙 Z=DA-DT （2-1） 冲裁模凸模和凹模之间的间隙，不仅如上节中阐明的对冲件的质量有影响，而且还影响模具的寿命、冲裁力、卸料力和推件力等。因此，间隙是一
7、个非常重要的工艺参数。 确定间隙的理论根据 在实际生产中，主要根据冲件的断面质量、尺寸精度和模具寿命这三个因素给间隙规定一个范围的值，以满足冲裁件设计的要求。这个范围的最小值称为最小合理间隙，最大值称为最大合理间隙。在设计和制造模具时，应采用最小合理间隙。 确定间隙值的方法有理论计算法和经验查表法两种。 确定间隙的理论根据 由于理论计算方法在生产中使用不方便，为此，可根据下述原则选用经验间隙： （1 ）冲件尺寸精度在 IT11 级以上，断面粗糙度 Ra 小于 1.6，采用普通模具用小间隙冲裁，大多数情况下是难以达到要求的。一般宜采用光洁冲裁或冲裁后整修，目前应推广使用精密冲裁。 （2 ）冲件尺
8、寸精度在 IT12 级以上，断面不允许有较大斜度时，一般采用小间隙冲裁。但对材料厚度小于 2 毫米的薄料和硬材料，由于断面情况不明显，为提高模具寿命，可在间隙的基础上适当放大冲裁间隙，采用较大间隙冲裁。 （3 ）冲件尺寸精度在 IT13IT15 级的非配合尺寸，以及断面无要求的冲裁件，为了提高模具使用寿命，应采用大间隙冲裁。 此外，在高速冲裁和硬质合金模具中。为了提高模具寿命，也应采用大间隙冲裁 10、凸模和凹模工作部分尺寸计算的原则 测量尺寸应以光亮带部分为基准，如不考虑弹性回复，光亮带尺寸应和凸模（或凹模）尺寸一致。 （1 ）落料时应以凹模为基准进行计算。冲孔时应以凸模为基准进行计算。 （
9、2 ）凸、凹模在使用过程中都会磨损，为了提高模具使用寿命，在模具设计时，应把凹模尺寸取在接近最小极限尺寸处，把凸模尺寸取在接近最大极限尺寸处。 （3 ）在实际生产中，为了便于加工，一般把落料凹模尺寸计算好后换算到凸模上去，凹模上不注形状尺寸，只注凹模洞口位置尺寸。 （4）凸模制造公差 可选用 IT6 IT8 级精度。也可按如下经验选取。 50 毫米以下的尺寸取 0.01-0.03mm；50-100 毫米取 0.03-0.05mm；100-200 毫米取 0.04-0.06mm。很少有大于 0.1mm 的公差。 冲裁力的计算 用普通平刃凸模冲裁时，冲裁力 F 一般按下式计算：F=KL t 式中：
10、 F冲裁力（N） ； L冲件周长(mm)； t材料厚度 (mm)； 抗剪强度(MPa)；K系数。 卸料力、推件力及顶件力计算 卸料力：从凸模上卸下紧紧箍在凸模上的条料所需的力；推件力：将梗塞在凹模洞口内的落料件或废料向下推出所需的力；顶件力：逆冲裁方向将落料件或废料从凹模洞口顶出所需的力。 降低冲裁力的方法 当冲件材料较厚且冲件尺寸较大，所需的冲压力很大，而压力机的压力不够时，可采用以下三种方法来降低冲压力。 （1） 、阶梯凸模冲裁（图 2-17） 在多凸模的冲裁中，将凸模设计成不同长度，使凸模工作端面呈阶梯式布置（图 2-17） 。这样各凸模冲裁力的最大值不同时出现，以此降低总的总裁力。 (
11、2)斜刃冲裁（图 2-18） ()、加热冲裁: 材料在加热状态下，抗剪强度明显下降，所以，加热冲裁能降低冲裁力排样原则 1、提高材料利用率 废料分为 :工艺废料和结构废料两种。 工艺废料：工件与工件间和工件与条料侧边之间留下的废料，以及料头，料尾和边余料也是工艺废料。 结构废料：由工件结构形状而产生的废料。要提高材料的利用率，主要应从减少工艺废料着手 2、使工人操作方便、安全、减轻工人的劳动强度。条料在冲裁过程中翻动要少，在材料利用率相近似时，应尽可能选用条料宽度大的，步距小的排样方法。它不但操作方便，而且减少板料的剪裁次数，节省剪裁备料的时间。 3、使模具结构简单，模具寿命提高。4、排样应保证冲裁件的质量。 排样方法 1、有废料排样（a)： 冲件与冲件之间及冲件与条料侧边之间都留有工艺废料，冲裁沿冲件全部外形冲裁，冲件尺寸完全由冲模来保证，因此，冲件精度高，模具寿命长，但材料利用率低。 2、少废料排样(b)： 沿冲件部分外形切断或冲裁，只在冲件之间或冲件与条料侧边之间留有搭边。因受剪切条料质量和定位误差的影响，有的冲件质量差，但材料利用率高，可达 70%90% 。且模具结构简单。 3、无废料排样(c,d)： 冲件与冲件之间，冲件与条料侧边之间均无搭边。
