第一篇冲压工艺及模具设计
能力要求
➢了解冲压的应用,能根据冲压件的结构特征初步
判断出该冲压件所需的基本冲压工序
➢熟悉冲压材料的种类及供应规格 ➢熟悉常用冲压设备的类型及适应工艺
冲压过程现场录像——普通冲压
冲压过程现场录像——普通冲压
冲压过程现场录像——自动冲压
冲压过程现场录像——自动高速冲压
1.1 冲压工艺特点及应用
由此可见,冲压能集优质、高效、低能耗、 低成本于一身,这是其它加工方法无法与之相比拟的,
因此冲压的应用十分广泛,如汽车,拖拉机行业中,冲压 件占60%~70%,仪器仪表占到60~70%,还有日常生活中的 各种不锈钢餐具等等。从精细的电子元件,仪表指针到重 型汽车的覆盖件和大梁以及飞机蒙皮等均需冲压加工。
➢直接试验:采用专用设备直接模拟实际冲压工
艺过程进行试验。
➢间接试验:采用通用设备,通过拉伸、剪切、
硬度测试、金相试验等方法获得材 料的有关性能指标。
(1)直接试验方法
如锥杯试验(GB/T 15825.6-2008)
(2)间接试验方法
如低碳钢的拉伸试验等
影响冲压成形性能的力学指标
( 1)总延伸率δ与均匀延伸率δb δ好 →允许产生较大的塑性变形
如何衡量板料的冲压成形性能?
(1)抗破裂性是指板料在变形中抵抗破坏的能力。 (2) 贴模性 是指板料在冲压成形பைடு நூலகம்程中取得与模具形状一
致的能力。
(3)定形性是指零件脱模后保持其在模内所得形状的能力。
板料的冲压成形性能可以通过板料的力学性能指标来 衡量。力学性能指标可通过试验获得。
板料冲压成形性能试验方法:
1.2 冲压工艺分类
1.按变形性质分类
➢分离工序 ➢成形工序
(1)分离工序 冲压成形时,被加工材料在外力作用下产生变形,当变
形区材料受到的剪切应力达到材料的抗剪强度,材料便产生 剪切而分离,从而形成一定形状和尺寸的零件。分离工序主 要有剪裁、冲孔、落料、切口、剖切等。
分离工序示意
D
D
D
落料
D
剪切
1.冲压成形性能
冲压成形性能是指板料对冲压工艺的适应能力。
两种失稳:
➢ 拉伸失稳— 在拉应力的作用下出现局部缩颈或断裂; ➢ 压缩失稳— 在压应力的作用下失稳起皱。
前者如低碳钢拉伸实验中的缩颈现象,后者如压杆失稳现象。
这样就有了成形极限,有总体成形极限和局部成形极限之分,
成形极限愈高说明冲压成形性能愈好。
(2)屈强比σs /σb σs/σb 小 →抗破裂性、定形性、贴模性好
(3)弹性模量E 弹性模量E大 →定形性好
(4)硬化指数n n大 → 不易产生裂纹
有分离现象发生,但不 改变空间形状
表1-1 分离工序
表1-1 分离工序(续)
(2)成形工序
冲压成形时,被加工材料在外力作用下,变形区材料所受 到的等效应力达到材料的屈服极限σs,但未达到强度极限σb, 使材料只产生塑性变形,从而得到一定形状和尺寸的零件。成 形工序主要有弯曲、拉深、翻孔、缩口、胀形等。
一定形状、尺寸和性能的零件。 分离
塑性变形
由冲压概念可知:
⑴ 冲压是在常温下进行的,即不需加热,故又叫冷冲压。 ⑵ 冲压加工的对象都是板料,故又称为板料冲压。 ⑶ 冲压是由设备和模具完成其加工过程的,需具备三
个要素:冲床(设备)、模具、原材料。 ⑷ 冲压是塑性变形的基本形式之一。
1.1.2 冲压的特点及应用
1.1.1 冲压的概念
日常生活用品
食品行业
电机行业
仪器、仪表行业
家用电器、电脑行业
空调背板 洗衣机滚筒
电子行业
接插件端子
电子行业
汽车行业
航空业及军事
苏33舰载战斗机
美国F18战斗机
什么是冲压?
冲压的概念
在常温下,利用冲模在压力机上对金属(或非金属)板 料施加压力,使其产生分离或塑性变形,从而得到具有
3. 按基本变形方式分
➢冲裁 ➢弯曲 ➢拉深 ➢成形
4. 按工序组合形式分
➢ 单工序冲压 ➢ 复合冲压 ➢ 级进冲压
1.3 冲压材料
冲压对板料的基本要求
➢ 满足使用性能要求 ➢ 满足冲压工艺的要求
满足使用性能要求是第一位的,在满足使用性 能 要求的前提下尽可能地满足冲压工艺要求。
1.3.1 冲压材料的工艺要求
⑴ 生产率高,操作简单,便于实现机械化和自动化。 ⑵ 尺寸精度高,互换性好。 ⑶ 材料利用率高,一般可达70%~85%,有的高达95%。 ⑷ 可得到其它加工方法难以加工或无法加工的形状复杂的零件,如
薄壳拉深件。 ⑸ 可得到重量轻,刚性好,强度大的零件。 ⑹ 不需要加热,可以节省能源,且表面质量好。 (7)大量生产时,产品成本低。
第1篇冲压工艺概述 第1章冲压工艺基础知识 第2章冲压工艺基础理论 第2篇冲压工艺与模具设计 第3章冲裁工艺与模具设计 第4章弯曲工艺与模具设计
第1篇 冲压工艺概述
第1章 冲压工艺基础知识 第2章 冲压工艺基础理论
第1章 冲压工艺基础知识
1.1 冲压工艺特点及应用 1.2 冲压工艺分类 1.3 冲压材料 1.4 冲压设备 1.5 冲压常用标准 1.6 冲压技术现状及发展
成形工序示意
D
只改变毛坯形状,不发生分离
表1-2 成形工序
表1-2 成形工序(续)
2. 按变形区受力性质分
➢ 伸长类成形:变形区的最大主应力为拉应力,其破坏形式
为拉裂,特征是厚度减薄。
➢ 压缩类成形:变形区的最大主应力为压应力,其特征是厚
度增厚,破坏形式为起皱。
胀形——伸长类成形
拉深——压缩类成形
冲压加工的缺点
模具制造周期长,成本高。
车门板修边 冲孔模:98 万元
传统加工方法
和手段及传统 模具材料
自动叠铆级 进模:98万 元
缺点将不复存在
但随着先进的模具加工技术及非传统意义上的模具 材料的出现,这种缺点也可逐渐被克服。
➢ 如采用低熔点合金材料制造模具 ➢采用快速原型制造技术制造模具 ➢采用经济模具。
总之,模具工业是 一个国家的基础工业,模具设计与模 具制造水平的高低已成为衡量一个国家产品制造水平的高低。
发达国家非常重视模具的发展,日本认为:“模具就是进 入富裕社会的原动力”;德国:“金属加工业中的帝王”;罗 马尼亚:“模具就是黄金”;模具在国际上被认为是点石成金 的行业。不过这里的模具还包括塑模、锻模、压铸模、橡胶模、 食品模、建材模等等,但目前以冷冲模和塑料模的应用最广, 各占40%左右。