§3.4冲压 定义: 冲压是利用冲压设备和模具对板料加压,使板料产 生分离或变形以制造薄壁零件或毛坯的加工方法。因其 在室温下进行,亦称冷冲压。 冲压的优缺点: ①能生产形状复杂的零件,废料较少; ②因尺寸精度高、表面粗糙度值小,冲压件可直接使用; ③能获得质量轻、材料消耗少、强度和刚度较高的零件; ④冲压操作简单、生产率高,便于机械化和自动化,故 成本低。 ⑤冲模要求高、制造复杂、成本高、只适合于大批量生 常用冲压设备是剪床和冲床。 冲压基本工序有分离工序和变形工序两大类
§3. 4 冲 压 定义： 冲压是利用冲压设备和模具对板料加压，使板料产 生分离或变形以制造薄壁零件或毛坯的加工方法。因其 在室温下进行，亦称冷冲压。 冲压的优缺点： ① 能生产形状复杂的零件，废料较少； ② 因尺寸精度高、表面粗糙度值小，冲压件可直接使用； ③ 能获得质量轻、材料消耗少、强度和刚度较高的零件； ④ 冲压操作简单、生产率高，便于机械化和自动化，故 成本低。 ⑤ 冲模要求高、制造复杂、成本高、只适合于大批量生 产。 常用冲压设备是剪床和冲床。 冲压基本工序有分离工序和变形工序两大类
§3.4冲压 分离工序 分离工序是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、修整等。 1.冲裁 冲裁一般指落料和冲孔。落料是被分离的部分成 为成品,而周边是废料;冲孔是被分离的部分成为废 料,而周边是成品 (1)冲裁过程 冲裁过程可分为三个阶段(图3-49) ①弹性变形过程 ②塑性变形过程 ③断裂分离过程
§3. 4 冲 压 1. 冲 裁 冲裁一般指落料和冲孔。落料是被分离的部分成 为成品，而周边是废料；冲孔是被分离的部分成为废 料，而周边是成品。 ⑴ 冲裁过程 冲裁过程可分为三个阶段(图3-49)： ① 弹性变形过程 ② 塑性变形过程 ③ 断裂分离过程 一. 分离工序 一 . 分离工序 分离工序是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、修整等
§3.4冲压 正常情况下, 冲裁件的断面处 有明显的三个区 即剪裂带、光亮 带和榻角。 冲裁件断面 心 质量主要与凹凸 模间隙、刃口锋 利程度有关。同 时受模具结构、 a)弹性变形阶段b)塑性变形阶段c)、d)断裂、分离阶段 材料性能及厚度 e)冲裁件1-榻角2-光亮带3-剪裂带 等因素的影响 图3-49冲裁过程及冲裁件
§ 3 . 4 冲 压 正常情况下， 冲裁件的断面处 有明显的三个区， 即剪裂带、光亮 带和榻角。 冲裁件断面 质量主要与凹凸 模间隙、刃口锋 利程度有关。同 时受模具结构、 材料性能及厚度 等因素的影响。 一 分离工序
§3.4冲压 (2)冲裁间隙 凸模与凹模的间隙为冲裁间隙。它对冲裁件尺 寸精度、断面质量、模具寿命、冲裁力、卸料力等 均有很大影响。设计冲裁模时,应选择一个合理的 间隙(C)。 C=mS 其中,S为材料厚度(mm);m为与材料性能有 关的系数。 实用中,材料较薄时,对于低碳钢、纯铁、铝 及其合金、铜及其合金:m=0.06~0.1;对于高碳 钢:m=0.08~0.12。当材料厚度S>3mm时,应把 系数m适当放大
§3. 4 冲 压 一 分离工序 ⑵ 冲裁间隙 凸模与凹模的间隙为冲裁间隙。它对冲裁件尺 寸精度、断面质量、模具寿命、冲裁力、卸料力等 均有很大影响。设计冲裁模时，应选择一个合理的 间隙(C)。 C = m S 其中，S为材料厚度(mm)；m为与材料性能有 关的系数。 实用中，材料较薄时, 对于低碳钢、纯铁、铝 及其合金、铜及其合金：m = 0.06～0.1；对于高碳 钢：m=0.08～0.12。当材料厚度S＞3mm时，应把 系数m适当放大
§3.4冲压 (3)冲裁件的排样 排样是指落料件在条料、带料或板料上进行 合理布置的方案.排样合理可使废料最少,材料利 用率大为提高.落料件的排样分为有接边排样(图 3-50,a、b、c)和无接边排样(图3-50,d 无接边排 样材料利用率 最高,但毛刺 大,尺寸精度 差;有接边排 样则与无接边 26 排样相反。 b) )182.7mm2b)117mm2c)112.6mm2d)97.5m 图3-50不同排样方式材料消耗对比
§3. 4 冲 压 一 分离工序 ⑶ 冲裁件的排样 排样是指落料件在条料、带料或板料上进行 合理布置的方案. 排样合理可使废料最少, 材料利 用率大为提高. 落料件的排样分为有接边排样(图 3-50，a、b、c)和无接边排样(图3-50，d). 无接边排 样材料利用率 最高, 但毛刺 大, 尺寸精度 差；有接边排 样则与无接边 排样相反
§3.4冲压 2.修整 修整是利用修整模沿冲裁件外缘或内孔刮削 薄层金属,以切掉普通冲裁时冲裁件断面上存留的 裂带和毛刺,提高冲裁件的尺寸精度和降低表面粗 糙度(图3-51)。 模 a)外缘修整 b)内孔修整 图3-51修整工序简图
§3. 4 冲 压 一 分离工序 2. 修 整 修整是利用修整模沿冲裁件外缘或内孔刮削一 薄层金属，以切掉普通冲裁时冲裁件断面上存留的 裂带和毛刺，提高冲裁件的尺寸精度和降低表面粗 糙度(图3-51)
§3.4冲压 3.切断 剪断是指利用剪刀或冲模将板料沿不封闭 轮廓进行分离的工序。剪刀安装在剪床上,把 大板料剪成一定宽度的条料,供下一步冲压工 序用。而冲模是安装在冲床上,用以制成形状 简单、精度要求不高的平板零件。 二.变形工序 变形工序是使坯料的一部分相对另一部分 产生位移而不断裂的工序,包括弯曲、拉伸、翻 边、成型等
§3. 4 冲 压 一 分离工序 3. 切 断 剪断是指利用剪刀或冲模将板料沿不封闭 轮廓进行分离的工序。剪刀安装在剪床上，把 大板料剪成一定宽度的条料，供下一步冲压工 序用。而冲模是安装在冲床上，用以制成形状 简单、精度要求不高的平板零件。 变形工序是使坯料的一部分相对另一部分 产生位移而不断裂的工序，包括弯曲、拉伸、翻 边、成型等。 二. 变形工序
§3.4冲压 1.弯曲 ①弯曲过程弯曲过程及弯曲件如图352所示.变形时,坯料内 侧受压缩、外侧受拉伸随着弯曲变形程度的加剧,从内、外侧的 表层逐步由弹性的压缩和拉伸变形向塑性的压缩和拉伸过渡.故 弯曲时表层主要是塑性变形,而心部则为弹性变形 b R=r+s 图3-52弯曲、弯曲类型及用弯曲制成的工件(1-冲头,2-弯曲曲线,3-凹模) a)弯曲示意图,b)V形弯曲,c)U形弯曲,d)四次弯曲,e)带圆弯曲,f)用弯曲制成的工件
§3. 4 冲 压 二 变形工序 1. 弯 曲 ① 弯曲过程 弯曲过程及弯曲件如图3-52所示. 变形时, 坯料内 侧受压缩、外侧受拉伸. 随着弯曲变形程度的加剧, 从内、外侧的 表层逐步由弹性的压缩和拉伸变形向塑性的压缩和拉伸过渡. 故 弯曲时表层主要是塑性变形, 而心部则为弹性变形
§3.4冲压 ②最小弯曲半径rmin 工件 为防止材料在弯曲 弯曲线弯曲线 时出现裂纹和断裂, 内侧的最小弯曲半径 rm-n2(0.251)s;轧材、上三 智靡冒 板材具有各向异性, 应尽量使坯料的纤维 方向与弯曲垂直,如 图3-53。 弯曲线 图3-53弯曲件的纤维方向
§ 3 . 4 冲 压 二 变形工序 ② 最小弯曲半径 rmin 为防止材料在弯曲 时出现裂纹和断裂， 内侧的最小弯曲半径 rmin ≥(0.251)S; 轧材、 板材具有各向异性， 应尽量使坯料的纤维 方向与弯曲垂直，如 图3-53
§3.4冲压 ③弯曲件的回弹 由于回弹,在设计弯曲模时,应使模具角度 比零件角度小一个回弹角β,使零件在弯曲后得 到所要求的角度.阝一般小于10° 因3-54弯曲时的回弹(双点划线为工件在弯 曲模内的形状,实线是工件回弹后的情况)
§3. 4 冲 压 二 变形工序 ③ 弯曲件的回弹 由于回弹，在设计弯曲模时, 应使模具角度 比零件角度小一个回弹角β, 使零件在弯曲后得 到所要求的角度. β一般小于10°