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板料冲压成形工艺课件(PPT 121页)

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模具:刚模、 软模(广泛采用)
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2.翻边
在坯料的平面部分或曲面部分 上使板料沿一定的曲率翻成竖立 边缘的冲压成形工序。 分类:内孔翻边、不变薄翻边、 外缘翻边、变薄翻边。
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3.旋压
旋压过程
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旋压的基本要点: ①合理的转速; ②合理的过渡形状; ③合理加力。
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§8-3 冲模的分类和构造
F m 3 a (x bs)D ( d r 凹 )s
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二、弯曲
坯料的一部分相对于另一部分 弯曲成一定角度的工序。 坯料内侧受压,外侧受拉。 弯曲时,尽可能使弯曲线与坯 料纤维方向垂直以免破裂。
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弯曲的最小半径:
①应为rmin =(0.25~1)s。 ②材料塑性好,则弯曲半径可小些。
如平面垫圈: 制取外形→落料。 如制取内孔→冲孔。
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1.冲裁变形过程
冲裁件质量、冲裁模结构与冲裁时 板料变形过程关系密切。 其过程分三个阶段: (1)弹性变形阶段 (2)塑性变形阶段 (3)断裂分离阶段
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冲裁变形区的应力与变形情况和冲 裁件的切断面的状况:
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2.凸、凹模间隙
间隙过大,又容易使拉深件起皱, 影响拉深件的精度。
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(3)注意润滑
目的:减小摩擦,以降低拉 深件壁部的拉应力,减少模具 的磨损。
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(4)起皱的防止措施
① 可采用设置压边圈的方法解决; ② 增加毛坯的相对厚度(T/D)或拉
深系数的途径来解决。
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3.毛坯尺寸及拉深力的确定
毛坯尺寸计算:拉深前后的面 积不变原则进行。 最大拉伸力(圆筒件):
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拉深的特点
①凸模和凹模特点:与冲裁模不同, 它们都有一定的圆角而不是锋利的 刃口,其间隙一般稍大于板料厚度。
②变形特点:拉深件的底部一般不变 形,厚度基本不变,直壁厚度有所 减小。
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2.拉深中常见的废品及防止措施 最危险部位:直壁与底部过渡圆
角处; 拉应力>材料强度极限时→拉裂 防裂措施:
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修整后,冲裁件公差等级IT6~IT7 表面粗糙度Ra0.8~1.6μm
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三、精密冲裁
特点:公差IT6~IT8级,表面粗糙造度 Ra0.8~0.4μm,且生产率高。 基本出发点:改变冲裁条件,以增大变 形区的静水压作用,抑制材料的断裂,使 塑性剪切变形延续到剪切的全过程,在材 料不出现剪裂纹的冲裁条件下实现材料的 分离→得到断面光滑而垂直的精密零件。
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(3)拉深:空心件(拉深、修边) 旋转体空心件(批量不大)采
用旋压; 大型空心件(小批)采用铆接
或焊接代替拉深。
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2、确定冲压工序原则
主要根据零件的形状而确定。
(1) 对于有孔或有切口的平板零件: 当采用单工序模冲裁时,一般应先 落料,后冲孔(或切口); 当采用连续模冲裁时,则应先冲孔 (或切口)后落料。
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(1)正确选择拉深系数
m d D
d — 拉深件直径;D — 坯料直径。
m↓→d↓→变形程度↑易成拉裂。 一般m≥0.5~0.8; 坯料的塑性差取上限值,塑性好取 下限值。
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若m过小→可采用多次拉深。
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第一次拉深系数 m1 = d1/D; 第二次拉深系数 m2 = d2/d1; 第n次拉深系数 mn = dn/dn-1; 总的拉深系数 m总 = m1×m2×mn 坯料经过一两次拉深后,应安排工
②弯曲的平直部分H﹥2S。 ③弯曲带孔零件时,应注意孔的位置。
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弯曲边高H﹥2S
带孔弯曲件,为避免孔 的变形,孔的边缘距 弯曲中心应有一定的
距离, L>1.5~2s
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④ 弯曲半径较小的弯边易产生应力集中 而开裂,可钻止裂孔再弯。
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3)对拉深件的要求 ①形状应简单、对称,高度不易 过大。以便使拉深次数尽量少, 并容易成型。
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1、冲压件的结构工艺性
在满足零件使用性能的情况下,应 有良好的工艺性能,以减少材料的消 耗,延长模具寿命,提高生产率,降 低成本及保证冲压件质量。 (1)对冲裁件的要求 (2)对弯曲件的要求 (3)对拉深件的要求
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1)对落料和冲孔件的要求:
①零件外形力求简单对称; ②尽量避免槽与细长悬臂结构; ③冲孔及有关尺寸应符合工艺
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③ 孔的尺寸不能太小:
硬钢圆孔:d≥1.3 t(板料厚度) ; 软钢用黄铜圆孔:d≥1.0 t ; 铝及锌圆孔:d≥0.8 t。 硬钢方孔:a≥1.0 t ; 软钢用黄铜方孔:a ≥0.7 t ; 铝及锌方孔:a ≥0.5 t。
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2)对弯曲零件的要求:
①要考虑材料的最小弯曲半径和锻造 流线方向。
章板料冲压成形工艺
熟悉冲裁、拉深的变形过程、有关工 艺计算及影响成形的因素;

了解冲模的基本类型及冲压工艺的制 定过程。

重点:冲裁、拉深的成形过程及影响
成形的因素。
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板料的冲压成形:利用冲模使板
料产生分离或变形的加工方法。 常温下又叫冷冲压或薄板冲压。 只有当板料厚度>8~10mm时,采用
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②转弯处应有一定圆角。
拉深件最小允许半径
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③ 拉深件的壁厚变薄量一般要 求不应超出拉伸工艺壁厚变化 的规律(最大变薄率约在 10%~18%左右)。
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2、改进结构以简化工艺及节省材料
(1)复杂件可采用冲压-焊接结构。 (2)注意采用冲口工艺,以减少一 些组合零件。 (3)注意局部加强筋的应用,以减 少材料消耗和提高刚度。
不仅严重影响冲裁件的断面质 量,而且影响模具寿命、卸料力、 推件力、冲裁力和冲裁件的尺寸 精度。
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1)间隙过小
增大了冲裁力、卸料力和推件力; 加剧了凸、凹模的磨损; 降低了模具寿命(冲硬材突出)。 外表尺寸略有增大,内腔尺寸略有
缩小(弹性回复)。
光面宽度增加,塌角、毛刺、斜度 等都有所减小,工件质量较高。
热冲压。
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板料冲压的特点:
(1)可冲出形状复杂的零件,废料较 少;
(2)产品精度高,表面粗糙度较低, 互换性好;
(3)能获得质量轻、材料消耗少、强 度和刚度较高的零件;
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(4)操作简单,工艺过程便于机械化, 自动化,生产率很高,成本低。
故应用广泛,特别在汽车、拖拉机、 航空、电器、仪表及国防等工业, 占有极其重要的地位。
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5.冲裁件的排样
排样是指落料件在条料、带料或 板料上合理布置的方法;
排样合理可使废料最少,材料利 用率高。
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排样方法 a)有废料排样法 b)少废料排样法 c)无废料排样法
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排样图
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不同排样方式材料消耗对比
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落料件的排样有两种类型:
无搭边排样:
①用落料件形状的一个边作为另一 个落料件的边缘;
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回弹现象:
①由于弹性变形的恢复,坯料 略微弹回一点,使被弯曲的角 度增大。
②一般回弹角为0~10°。
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三、其它冲压成形
1.胀形
主要用于平板毛坯的局部胀形(或 叫起伏成形),
压制凹坑、加强筋、花纹、标记等。 胀形时,毛坯两向拉应力状态,不 会产生失稳起皱现象→零件表面光滑、 质量好。
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§8-1 分离工序
使坯料的一部分与另一部分相互分 离的工序。如:落料、冲孔、切断、 精冲、修整等。
一、落料及冲孔(统称冲裁)
使坯料按封闭轮廓分离的工序。 其坯料变形过程和模具结构都是一 样,只是取舍不同。
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落料:被分离的部分为成品,而周 边是废料。
冲孔:被分离的部分为废料,而周 边是成品。
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2)间隙过大
断面光面减小,塌角与斜度增大,形 成厚而大的拉长毛刺,且难以去除;
冲裁的翘曲现象严重; 外形尺寸缩小,内腔尺寸增大; 模具寿命较高。
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对于批量较大而公差又无特殊 要求的冲裁件,采用“大间隙” 冲裁,提高模具寿命。
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3)间隙合适
冲裁力、卸料力和推件力适中; 模具有足够的寿命; 光面约占板厚的1/2~1/3左右,切断 面的塌角、毛刺和斜度均很小;
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精冲法与普通冲裁法所用模具的比较
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§8-2 变形工序
变形工序:是使坯料的一部分 相对于另一部分产生位移而不破 裂的工序。 如:拉深、弯曲、翻边、胀型、 旋压等。
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一、拉深
1.拉深过程及变形特点
利用模具使平面坯料变成开口空心 件的冲压工序;
可制成筒形、阶梯形、盒形、球形、 锥形及其它复杂形状的薄壁零件。
要求; ④转角处应设圆角。
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不合理的落料外形
冲孔件尺寸与厚度关系
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① 冲裁件外形应能使排样合理,废料 最少,有利于材料的合理利用。
不同排样方式材料消耗对比
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b)图比a)图更为合理,材料利用率70%
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② 冲裁件的形状应力求简单、对称, 凸、凹部分不能太窄太深,孔间距 离或孔与零件边缘之间的距离不可 太小。
落料拉伸复合模
拉伸件
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落料模 63
弯曲模
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拉深模
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连续冲模
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(续)
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复合冲模 68
(续)
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简单模、复合模和连续模的特点比较
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§8-4 冲压工艺过程的制定
根据冲压件的特点、生产批量、 现有设备和生产能力等制定一 种技术上可行、经济上合理的 工艺方案。
隙Z确定凹模尺寸;
用扩大凹模刃口尺寸保证间隙 值。
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4.冲裁力的计算
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