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1、1,沖壓工藝簡介,2,一.沖裁原理 二.沖壓工序分類 三.沖模類型 四.沖模基本結構,目 錄,3,1.力學特點 2.沖裁斷面 3.沖裁間隙,一.沖裁原理,4,一.沖裁原理,衝壓生產是指在壓力機的作用下利用模具使材料產生局部或整體塑性變形以實現分離或成形從而獲得一定形狀和尺寸制件的加工方法。,5,整個沖裁過程可分為三個階段彈性變形階段塑性變形階段和剪裂階段。 彈性變形階段由于凸模所施加的壓力材料產生彈性彎曲并略有擠入凹模刃口,如下圖。,一.沖孔模原理-力學特點,6,塑性變形階段材料受力已超過彈性限度這時凸模擠入材料同時材料也擠入凹模由于材料反抗凸模及凹模的擠入產生彎矩M。,一.沖孔模原理-力學特
2、點,7,剪裂階段靠近凹模刃口邊的材料所受應力先達到材料的抗剪強度凹模刃邊材料發生裂紋此時凸模刃邊材料尚處于塑性狀態凸模繼續擠入材料(圖a)。接著凸模刃邊的材料也產生了裂紋當凸模與凹模單面間隙z/2合適時從凸模和凹模分別出現的剪裂紋擴展重合而使沖裁件與材料分離(圖b)。分離后凸模繼續移動將沖裁件推入凹模(圖c) 。,一.沖孔模原理-力學特點,8,a,b,c,一.沖孔模原理-力學特點,9,左圖所示為沖Q235樣品時的沖裁力曲線。其中AB段為彈性變形區域即第一階段 BC為塑性變形并開始發生裂紋即第二階段C點沖裁力最大以后剪變位繼續增加壓力下降至D點材料完全破壞。由D至E點沖頭繼續下行以克服摩擦力和將
3、沖下部分向凹模推進即第三階段。,一.沖孔模原理-力學特點,10,M毛面 G光面R塌角,沖裁所得的表面如 右圖所示在沖出孔 的上部有些微圓角 稱塌角接著是由剪 切形成的光亮光面 最后是撕裂形成的毛 面。而在廢料上也 有類似的三部分只 是分布位置的上下次 序相反。,一.沖孔模原理-沖裁斷面,11,I型 間隙很大 R很大 a很大 拉毛很大,II型 間隙較大 R較大 a正常 拉毛正常,III型 間隙適中 R減小 a正常 拉毛正常,IV型 間隙較小 R減小 a正常 拉毛及擠毛一般,V型 間隙很小 R很小 a很小 拉毛及擠毛增大,一.沖孔模原理-沖裁斷面與間隙,12,一.沖孔模原理-沖裁斷面與間隙,低碳剛
4、與沖裁斷面與間隙的關系,13,在沖裁過程中模具刃口處所受的壓力非常大使模具刃口與材料接觸面間出現局部附著現象產生附著磨損。其磨損量與接觸壓力相對滑動距離成正比與材料 的屈服強度成反比是模具磨損的主要形式。 當間隙較小時接觸壓力會增大摩擦距離增長摩擦發熱嚴重導致模具加劇磨損使模具與材料間產生粘結現象還會引起刃口的壓縮疲勞破壞使之崩刃。 而間隙較大時材料彎曲拉伸相對增加模具刃口端面的正壓力增大容易產生崩刃或塑性變形使磨損加劇。,一.沖孔模原理-間隙與模具壽命,14,間隙過大或過小都會降低模具壽命。因此間隙合適或適當增大模具間隙可使凸凹模與材料間的摩擦減小并減緩間隙不均勻的不利因素從而提高模具壽命。
5、 凹模端面磨損比凸模大原因是凹模端面材料滑動較為自由而凸模下的材料沿板面方向的滑動則受到了限制。 凸模側面的磨損最大則是因為凸模側面受到卸料作用的長距離摩擦而加劇了磨損。 為了提高模具壽命可采用較大間隙若用較小間隙就必須提高模具硬度和制造精度對沖模刃口充分潤滑以減少磨損。,一.沖孔模原理-間隙與模具壽命,15,二.沖壓工序簡介,16,2.1.1沖裁工序(剪斷),剪斷,將材料以敞開的輪廓分離開,得到平整的零件,模具結構,17,2.1.2沖裁工序(沖孔),沖孔,將零件內的材料以封閉的輪廓分離開,沖掉的部分是廢料,模具結構,18,2.1.3沖裁工序(落料),落料,將零件內的材料以封閉的輪廓分離開,沖
6、掉的部分是產品,模具結構,19,2.1.4沖裁工序(凿切),落料,鑿切是利用尖刃的鑿切模進行的落料或沖孔工序。,模具結構,20,2.1.5沖裁工序(切舌 ),切舌,模具結構,將零件以敞開的輪廓分離開,但不分離成兩部分,21,2.1.6沖裁工序(剖切),將平的、彎曲的或空心坯件分離成兩部分或幾部分,模具結構,剖切,22,2.1.7沖裁工序(修邊1),將將平的、空心的或立體實心件多余外邊切掉,模具結構,23,2.1.8沖裁工序(修邊2),將空心的或立體實心件多余外邊切掉,模具結構,24,2.1.9彎曲工序(整修),將平件局部預留的加工余量去掉求得準確尺寸及光滑垂直的剪裂斷面,整修,模具結構,25,
7、2.2.1彎曲工序(壓彎),將平的坯件壓成一定形狀的零件,壓彎,模具結構,26,將坯件的邊根據一定半徑壓彎成一定形狀的圓弧形,2.2.2彎曲工序(卷圓),卷圓,模具結構,27,將平坯件的一部份與另一部份相對轉一個角度,變成曲線零件,2.2.3彎曲工序(扭彎),扭彎,模具結構,28,將平坯件的一部份彎曲180度與坯件帖合形成的工件,2.2.3彎曲工序(反折壓平),扭彎,模具結構,29,將坯件壓成任意形狀的空心零件,2.3.1拉深工序(拉深),拉深,模具結構,30,將空心工序件的內壁外翻的一種拉深工序,2.3.2拉深工序(反拉深),反拉深,模具結構,31,2.3.3拉深工序(變薄拉深),將坯件減小
8、直徑和壁厚而改變空心坯件尺寸,變薄拉深,模具結構,32,33,34,35,36,三.沖模類型 1.沖孔(落料)模 2.復合模 3.折彎模 4.拉深模 5.連續模,37,3.1.沖孔模-結構圖,沖子,等高套,38,3.2.復合模-結構圖,凹模板 （上模板）,沖子,39,3.3.折彎模-結構圖,滾軸,40,3.4.拉深模-拉深模定義,利用模具將平板毛坯變成開口空心零件的沖壓加工方法稱為拉深。 拉深是沖壓生產中一種廣泛使用的沖壓工序。根據加工中其變形區的位置變形性質應力應變狀況及其分布我們用拉伸可以得到的制件一般分為四類 (1)筒形件圓筒形件帶凸緣圓筒件階梯圓筒件 (2)曲面旋轉體零件球形拋物線形錐
9、形等 (3)盒形件方形矩形橢圓形多角形等 (4)不規則形狀零件。,41,3.4.拉深模-拉深件實例,42,3.4.拉深模-拉深模結構,43,3.5.連續模,44,3.5.連續模-定義,連續模又稱級進模多工位級進模跳步模它是在一付模具中按所加工的工件分為若干等距離的工位在每個工位設置一個或几個基本沖壓工序來完成沖壓件某部分或全部的加工。 連續模可完成沖裁彎曲拉伸等成形工序直至完成一個沖件。如果沖件的復雜程度較高連續模有時也可以只完成工件沖壓中部份工序沖壓其它工序的沖壓加工由工程模完成。,45,3.5.連續模-排樣示例(1),46,3.5.連續模-折彎示例(2),47,3.5.連續模-排樣示例(3),產品圖,料帶圖,48,3. 5.連續模-排樣示例(4),
