沖壓成型工藝ppt課件

1、第 頁,1,通過沖模對板料施以外力，使其產(chǎn)生分離或變形的方法。 沖壓一般在室溫下進(jìn)行，所以又稱為冷沖壓,什么是沖壓（pressing,沖壓過程視頻,沖床結(jié)構(gòu)視頻,板料沖壓成形工藝,第 頁,2,沖壓的特點(diǎn),1. 可以沖出形狀復(fù)雜的零件，廢料較少,2. 產(chǎn)品精度高，表面光潔，互換性好,3. 零件質(zhì)量輕、強(qiáng)度和剛度較高,4. 操作簡單，便于機(jī)械化和自動(dòng)化，生產(chǎn)率很高，故零件成本低,機(jī)械化、自動(dòng)化示例,沖壓件與鑄件的比較,第 頁,3,本節(jié)內(nèi)容,一、沖壓成形基本工序,二、沖壓模具及其結(jié)構(gòu),三、沖壓件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),第 頁,4,使坯料的一部分與另一部分沿一定的輪廓線相互分離的工序,1.分離工序 (cutting

2、 process,一、沖壓成形基本工序,第 頁,5,1）落料與沖孔（統(tǒng)稱沖裁） 使坯料按封閉的輪廓分離的工序,落料 (blanking,工件,沖孔 (punching,動(dòng)畫,第 頁,6,沖裁過程,沖裁時(shí)經(jīng)歷彈性變形、塑性變形、斷裂分離三個(gè)階段。 沖裁件斷面上存在圓角帶、光亮帶和斷裂帶。 沖裁件質(zhì)量一般不高，其粗糙度一般為Ra12.5，尺寸精度一般IT10,綜上所述:沖裁是利用凸模與凹模刃口的作用,使板料產(chǎn)生分離的.它具有以下特點(diǎn),動(dòng)畫,第 頁,7,沖裁過程,沖裁時(shí)經(jīng)歷彈性變形、塑性變形、斷裂分離三個(gè)階段。 沖裁件斷面上存在塌角、光亮帶、斷裂帶毛刺。 沖裁件質(zhì)量一般不高，其粗糙度一般為Ra12.

3、5，尺寸精度一般IT10,綜上所述:沖裁是利用凸模與凹模刃口的作用,使板料產(chǎn)生分離的.它具有以下特點(diǎn),動(dòng)畫,第 頁,8,2)修整 (shaving,利用修整模沿沖裁件的外緣或內(nèi)孔刮去一層薄薄的切屑，以提高沖裁件的加工精度和斷面光潔度的沖壓方法,使板料沿不封閉輪廓分離的工序,3）切斷 (shearing,內(nèi)孔修整動(dòng)畫,外緣修整動(dòng)畫,切斷動(dòng)畫,第 頁,9,2. 變形工序 (forming process,使坯料的一部分相對于另一部分產(chǎn)生位移而不破裂的工序,第 頁,10,1）彎曲 (bending,使坯料的一部分相對于另一部分彎曲成一定角度的工藝,彎曲視頻,彎曲動(dòng)畫1,彎曲動(dòng)畫2,彎曲動(dòng)畫3,1）彎

4、曲特點(diǎn)（以V形件為例,1）彎曲特點(diǎn)（以V形件為例,1）彎曲特點(diǎn)（以V形件為例,變形僅僅發(fā)生在與凸模接觸的圓角范圍內(nèi),坯料內(nèi)側(cè)受壓縮，外側(cè)受拉伸,從網(wǎng)格線前后的變化可以看出,1）彎曲特點(diǎn)（以V形件為例,第 頁,15,2) 彎曲的質(zhì)量問題及防止 彎裂 板料外側(cè)因拉應(yīng)力過大而產(chǎn)生裂紋,防止辦法,限制彎曲件的彎曲半徑， 使 r rmin,rmin,最小彎曲半徑; 對應(yīng)著材料的極限變形程度,第 頁,16,彎曲線應(yīng)盡可能與纖維方向垂直,2,1,兩種落料方式,回彈,回彈動(dòng)畫,解決方法：模具角度略小于工件角度,回彈視頻,第 頁,17,把平板毛坯變?yōu)殚_口的空心工件的工序,2）拉深 (drawing,第 頁,18

5、,1）拉深過程（以圓筒形零件為例,拉深動(dòng)畫,拉深視頻,拉深件實(shí)例,第 頁,19,拉裂,原因：毛坯被強(qiáng)制拉入凹模時(shí)，拉應(yīng)力 超過了材料本身的強(qiáng)度極限,拉裂廢品,2) 最容易出現(xiàn)的質(zhì)量問題,視頻,第 頁,20,起皺,原因：毛坯邊緣受壓應(yīng)力過大,褶皺的形成,起皺的工件,正常的工件,2) 最容易出現(xiàn)的質(zhì)量問題,視頻,第 頁,21,實(shí)踐證明，能否拉深成形很大程度上取決于坯料與工件的相對尺寸。相對尺寸越大，則變形程度越大，越容易出現(xiàn)質(zhì)量問題。因此，生產(chǎn)中采用了一個(gè)重要的工藝參數(shù)以防止拉裂或起皺，此參數(shù)即拉深系數(shù),3) 拉深系數(shù),drawing coefficient,第 頁,22,m,d,D,拉深件直徑,

6、坯料直徑,m 越小, 變形程度越大,每一種材料，變形程度都是有極限的，所以都有一個(gè)極限拉深系數(shù) mmin。 拉深時(shí)，m 都不應(yīng)該小于mmin 。即,顯然， m小于1。 一般 mmin 在0.50.8范圍內(nèi),當(dāng)不能一次成形時(shí)，可采用多次拉深,拉深系數(shù)用 m 表示,成形條件,m mmin,第 頁,23,d1,d2,總拉深系數(shù)等于每次拉深系數(shù)的乘積,第二次拉深系數(shù) m2 = d2 / d1,第三次拉深系數(shù) m3 = d3 / d2,第 n 次拉深系數(shù) mn= dn/dn-1,二次拉深動(dòng)畫,第 頁,24,拉深件的質(zhì)量問題是 拉裂 和 起皺 ； 拉深時(shí)是否會(huì)拉裂和起皺與變形程度有關(guān)，變形程度可以用拉深系

7、數(shù)m來表示。 m越小，變形程度越 大 ； 每一種材料都有其極限變形程度，也就有其極限拉深系數(shù)mmin ，拉深時(shí)，應(yīng)使 m mmin ； 在多次拉深時(shí)，應(yīng)使每一次的拉深系數(shù)mn= dn/dn-1都大于極限拉深系數(shù)mmin ，并且應(yīng)使后一次m值比前一次m值略 大 些,拉深內(nèi)容要點(diǎn),第 頁,25,拉深凸凹模間隙與沖裁模比有什么不同？ 拉深的凸模和凹模間隙比落料時(shí)的凸凹模間隙大，一般大于板料的厚度。落料的凸凹模間隙小于板的厚度，且凸凹模間隙要求合適，這樣上下裂紋重合一致，沖裁力、卸料力和推件力適中，模具才具有足夠的壽命，落料的尺寸幾乎與模具一致，且塌角、毛刺和斜度均很小。過大或過小的間隙都會(huì)影響模具的

8、使用壽命和零件質(zhì)量。 凸凹模形狀與沖裁模相比有什么不同？ 沖裁是分離工序，凹模與凸模邊緣是鋒利的刃口，而拉深是變形工序，凸凹模邊緣是圓角,討論,拉深動(dòng)畫,沖裁動(dòng)畫,第 頁,26,問題：怎樣使拉深件不產(chǎn)生拉裂或起皺？下列筒形拉深件哪個(gè)容易成形,a.直徑 80mm 高 100mm,c.直徑 60mm 高 75mm,b.直徑 70mm 高 75mm,多次拉深；合適的凸凹模圓角半徑；合適的凸凹模間隙，過小，模具與拉深件的摩擦力增大，易拉穿工件和擦傷工件表面，且降低模具壽命。間隙過大，又容易使拉深件起皺，影響拉深件的尺寸精度。潤滑，為減少摩擦，降低拉深件壁部的拉應(yīng)力和減少模具的磨損；壓邊力，壓邊圈上的壓

9、力不要過大，以不產(chǎn)生皺折為宜,第 頁,27,將制件的孔邊緣或外邊緣翻轉(zhuǎn)成豎立或一定角度的直邊的工藝,內(nèi)孔翻邊,外緣翻邊,3）翻邊 (flanging,翻邊視頻,內(nèi)孔翻邊最容易出現(xiàn)的質(zhì)量問題,孔邊緣受拉伸破裂,內(nèi)孔翻邊動(dòng)畫,第 頁,28,使局部材料厚度變薄而成形的方法,4） 起伏,應(yīng)用舉例：夏利車前蓋,起伏視頻,通過模具使空心件或管狀坯料向外擴(kuò)張， 脹出所需的凸起曲面,5） 脹形,脹形視頻,6） 旋壓,旋壓視頻,脹形動(dòng)畫,第 頁,29,汽車消音器零件的沖壓工序,成形過程視頻,第 頁,30,二、沖壓模具及其結(jié)構(gòu),第 頁,31,1.簡單模,在沖床的一次沖程中，只完成一個(gè)工序的沖模,simple di

10、e,在沖床的一次沖程中，在模具不同部位上完成 數(shù)道工序的沖模,2.連續(xù)模,progressive die,3.復(fù)合模,在沖床的一次沖程中，在模具同一部位上同時(shí)完成數(shù)道工序的沖模,compound die,動(dòng)畫,動(dòng)畫1,落料拉深復(fù)合模1,切斷彎曲復(fù)合模,落料拉深復(fù)合模2,第 頁,32,三、沖壓件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),1.沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性,1） 形狀應(yīng)盡量簡單，最好由直線與圓弧組成。應(yīng)避免過長的懸臂和窄槽，它們的寬度b應(yīng)大于料厚s 的兩倍,2） 內(nèi)、外轉(zhuǎn)角處應(yīng)用圓弧連接，圓角半徑應(yīng)大于料厚的一半。(參見表2-6,第 頁,33,4） 孔間距離或孔與邊緣距離不能太小，一般a 2s , 但要保證a 3 4 mm,3） 沖孔尺寸不能太小，最小孔徑或最小邊長要大于（0.5 1.5）s,第 頁,34,2.彎曲件的結(jié)構(gòu)工藝性,1） 彎曲半徑不能小于材料允許的最小彎曲半徑,2） 彎曲邊過短不易成形，故應(yīng)使彎曲邊的平直部分H 2S,3） 孔的位置不能離彎曲線太近，一般S 2mm 時(shí)， L S; S 2mm時(shí) , L 2S,第 頁,35,3.拉深件的結(jié)構(gòu)工藝性,1） 形狀應(yīng)簡單、對稱，盡量避免深度大的拉深件，以減少拉深次數(shù),2） 為避免角部產(chǎn)生裂紋，側(cè)壁與底面