冲压基础知识
落料模
弯曲模
拉深模
2)级进模:在冲压的一次行程过程中,在不同 的工位上同时完成两道或两道以上 冲压工序的模具。
3)复合模:在冲压的一次行程过程中,在同一 工位上同时完成两道或两道以上冲 压工序的模具。
复合冲压模有正装式和倒装式两种结构。其中正装式 是凸模置于上模部分,倒装式则是凸模置于下模部分 。
4、多功能机器人型 每一道工序都并排配置独立的模具,用独立的搬 运设备与冲压机同步搬运工件,进行自动化加工。
做功的保持采取真空式和磁性式。 Nhomakorabea材料、半成品的供应方法 材料为卷材,通过抓钳供应器(空压供应器)连续供 应 半成品转入货架,通过推送器供应。 将半成品架(半成品冲压)移到冲压机主机的旁边, 供应半成品。 与依次传送式相比产品的成品率高。 由于搬运设备的惯量与刚性,不易实现高速化生产。 通用型机器的生产程序改变起来较为困难。
1)分离工序 (1)冲孔:用冲孔模沿封闭轮廓冲裁工件或毛坯, 冲下部分为废料。
(2)落料:用落料模沿封闭轮廓冲裁板料或条 料,冲下部分为制件。
(3)切断:用剪刃或模具切断板料或条料的部分 周边,并使其分离。
(4)切口:用切口模将部分材料切开,但并不 使它完全分离,切开部分材料发生弯曲。
(5)切边:用切边模将坯件边缘的多余材料冲切 下来。
较高
高
难,只能在单机上 容易,尤其适合于在单 实现部分机械操作 机上实现自动化
生产通用性
较差,仅适合于大 较差,仅适合于中、小 批量生产 型零件的大批量生产
结构复杂,制造和调整 结构复杂,制造度 难度大,价格与工位数 大,价格高 成比例上升
冲模制造的复杂 性和价格
结构简单,制造周 期短,价格低
七、冲压加工分类
拉深中的废品
因“多余三角形”等,拉深中易产生缺陷:
起皱与拉穿。
造成拉穿现象的相关因素有:
1)凸凹模的圆角半径守规范 即刃口不能是锋利的,为圆角;(尺寸规范见 教材或手册) 2)凸凹模间的间隙(C)适当 一般单边C=(1.1~1.2)t;
间隙( C)偏小,易拉穿工件,使模具加速磨损,降 低寿命; 间隙(C)偏大,拉深件精度变差,易起皱。 3)拉深系数
弯曲时的纤维方向
坯料纤维方向:与弯曲线垂直(如图)
对板料进行弯曲要注意: 1.弯曲线力求与锻造流纹垂直,否则,弯曲半径要大; 2.回弹角 “矫枉过正”,因材因板厚而异。
卷边:用卷边模将条料端部按一定半径卷成圆形。
扭弯:用扭曲模将平板毛坯的一部分相对另一部 分扭转成一定的角度。
(2)拉深:将一定形状的平板毛坯通过拉深模 冲压成各种形状的开口空心件;或以开口空心件 为毛坯通过拉深,进一步使空心件改变形状和尺 寸的冷冲压加工方法。
1、单发型 每道工序都有独立的模具,模具是被单独使用的。 由操作人员将材料装入、取出,一台冲压机上只装 一个模具,由人来操作完成作业。
单发型模具(QDC)
单发工序的实例
2
依次传递型
• 将复数的工序等距离地排放在单一的模具内部。 • 通过传送装置冲压机每旋转一次向前推进一定的 距离,并将工件依次送至下一道工序。 材料采取连续供应的方式,机器的运转也是连续 且自动的, 材料采用卷材,通过展卷机、校平器、供卷机等 设备连续供应。
依次传送型模具
依次传送型的实例
3、转移型 将每一道工序的独立的模具排列在一台冲压机内部, 通常是通过曲柄轴进行驱动,拥有与冲压机本身同 步运行的搬运机构,进行连续性的自动加工。
一维移动
只有在传送方向上的往返运动(前进/回 车)。没有功的保持及释放系统,需要另 行配置。
二维移动
前进/回车 功的保持及释放 (夹紧/放开) 夹紧→前进→放开→回车
m=d/D
≮0.5~0.8
许多工件要经过多次拉深;
多次拉深造成加工硬化,穿插中间退火可消除硬化。
4)充分润滑不可少
5)设置压边圈可防起皱
另外,起皱与相对板厚(t/D)和m有关。
变薄拉深:用变薄拉深模减小空心件毛坯的直径 与壁厚,以得到底厚大于壁厚的空心件。
(3)成形:通过板料的局部变形来改变毛坯的形 状和尺寸的工序的总称。 胀形:指从空心件内部施加径向压力,强迫局部 材料厚度减薄和表面积增大,获得所需形状和尺 寸的冷冲压工艺方法。
八、冲压件的结构工艺性
1.冲裁件的要求 :
1)简单对称不悬细;2)圆弧过渡防应力。 3)板厚影 响尺寸多;
对 冲 裁 件 的 要 求
冲裁件的形状应力求简单、对称,有 利于材料的合理利用,同时应避免长槽 与细长悬臂结构,否则制造模具困难。
冲裁件的内、外形转角处,要尽量避免尖 角,应以圆弧连接。以避免尖角处应力集中 被冲模冲裂。
3、 冲压模具的基本结构组成
冲压模具的构造另一种划分大体上可分为刀具 部、保持部和辅助部。 ●刀具部(打孔机、冲模) 直接作用于材料的部分 ●保持部(打孔机盘、冲模盘、外套、挡板等) 固定刀具 ●辅助部(脱模器、量计、衬垫、压力等) 为是刀具发挥作用的辅助部分
1)单工序模:在冲压的一次行程过程中,只能 完成一个冲压工序的模具。
1、设计时的注意事项 1.简单分冲再焊合;
2.冲孔工艺要用活;
3.满足使用简为上。
2.确定冲压工序的顺序与数目
(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。 (2) 对于多角弯曲件,当采用简单弯模分次弯曲成型时,应先 弯外角,后弯内角。对于孔位于变形区(或靠近变形区)或孔与 基准面有较高的要求时,必须先弯曲,后冲孔。否则,都应先冲 孔,后弯曲。 (3)对于旋转体复杂拉深件,一般是由大到小的顺序进行拉深, 或先拉深大尺寸的外形,后拉深小尺寸的内形;对于非旋转体复 杂拉深件,则应先拉深小尺寸的内形,后拉深大尺寸的外形。 (4) 对于有孔或缺口的拉深件,一般应先拉深,后冲孔(或缺 口)。对于带底孔的拉深件,有时为了减少拉深次数,当孔径要 求不高时,可先冲孔,后拉深。当底孔要求较高时,一般应先拉 深后冲孔,也可先冲孔,后拉深,再冲切底孔边缘达到要求。 (5)校平、整形、切边工序,应分别安排在冲裁、弯曲拉深之 后进行。
冲压机的工作原理如下:
六、 冲压基本工序及模具
1.冲压工序 分离工序:指冲压过程中使冲压件与板料沿一定 的轮廓相互分离的工序。 基本工序:冲孔、落料、切断、切口、切边、剖 切、整修等。
冲孔、落料
冲孔、剖切
2、塑性成形工序: 指材料在不破裂的条件下产生塑性变形,从而 获得一定形状、尺寸和精度要求的零件。 基本工序:弯曲、拉深、成形、冷挤压等。
压力机是一种能使滑块作往复运动,并按 所需方向给模具施加压力的机器,是冲压的基 本设备。
按其床身结构不同有开式和闭式两种压力 机。 压力机使用千万、万千要注意安全!
机械式冲压机:曲柄冲压机、连动冲压机、 凸轮冲压机、螺纹冲压机等。 使用油压的为油压冲压机、 使用空气压力的为空压冲压机。 利用人力完成的有脚踏冲压机(俗称:一脚 踹)、手动冲压机等种类。
四、冲压特点
冲压特点是: 1.制件复杂废料少;
2.精细光滑互换好;
3.刚强较高节省料;
4.易于控制效率高;
5.大批生产成本低.
五、冲压用设备
1.剪板机 剪板机是剪切方法使板料分离的冲压 设备。 下料用设备,将板料剪成一定宽度的 条料,以供冲压之用 按传动形式分为机械剪板机和液压剪 板机。
2.压力机
正装复合模
倒装复合模
单工序模、复合模和连续模的特点比较
项目 冲压精度 原材料要求 单工序模 一般较低 不严格 复合模 中、高级精度 除条料外,小件也 可用边角料 连续模 中、高级精度 条料或卷料
冲压生产率
实现操作机械化 自动化的可能性
低
较易,尤其适合于 在多工位压力机上 实现自动化 好,适合于中、小 批量生产及大型件 的大量生产
对拉伸件的要求
拉深件外形应简单、对称,且不宜太高。以便使拉 深次数尽量少,并容易成型。
拉深件的圆角半径(如图示)应满足:rd≥S, R≥2S,r≥(3-5)S。否则,应增加整形工序。 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)。
九、冲压工艺
起伏成形:平板毛坯或制件在模具的作用下,产 生局部凸起(或凹下)的冲压方法。
翻边:指利用模具将工件上的孔边缘或外缘边缘 翻成竖立的直边的冲压工序。
缩口:指将预先拉深好的圆筒或管状坯料,通过 模具将其口部缩小的冲压工序。
整形:利用模具将弯曲或拉深件局部或整体产生 不大的塑性变形的冲压工序。
校平:指利用模具将有拱弯、翘曲的平板制件压 平的冲压工序。
(6)剖切:用剖切模将坯件(弯曲件或拉深件) 剖成两部分或几部分。
(7)整修:用整修模去掉坯件外缘或内孔的余 量,以得到光滑的断面和精确的尺寸。
外缘整修
内孔整修
2)塑性变形工序 (1)弯曲:把平面毛坯料制成具有一定角度和 尺寸要求的一种塑性成形工艺。 压弯:用弯曲模将平板(或丝料、杆件)毛坯压弯 成一定尺寸和角度,或将已弯件作进一步弯曲。
三维移动
前进/回车 功的保持及释放(夹紧/放开) 功的上升· 下降(升/降) 夹紧→上升→前进→下降→放开→回车
材料、半成品的供应方法 材料为卷材,通过抓钳供应器(空压供应器)连续供 应 半成品转入货架,通过推送器供应。 将半成品架(半成品冲压)移到冲压机主机的旁边, 供应半成品。 与依次传送式相比产品的成品率高。 由于搬运设备的惯量与刚性,不易实现高速化生产。 通用型机器的生产程序改变起来较为困难。 转移型生产工序实例
三、冲压的坯料 主要是热轧和冷轧的钢板和钢带。 常用低碳钢、不锈钢、高塑性合金钢、铜、镁、 铝及其合金及等金属材料,非金属材料如胶木、 云母、纤维板、皮革等亦广泛地采用冲压。