沖壓件設(shè)計指導(dǎo)

1、沖壓工藝培訓(xùn)材料沖壓件設(shè)計指導(dǎo)李春榆2009年3月一、沖壓工藝概述（一）、沖壓加工的概念沖壓加工簡稱沖壓，是金屬壓力加工的方法之一,是建立在金屬塑性變形的基礎(chǔ)上,在常溫下利用沖壓模具和沖壓設(shè)備對材料施加壓力,使其產(chǎn)生塑性變形或分離,從而獲得具有一定的形狀,尺寸和性能的零件的加工方法。經(jīng)沖壓加工而獲得的零件叫沖壓件。沖壓加工生產(chǎn)效率高，應(yīng)用范圍很廣。既可加工金屬材料，又可加工非金屬材料；既能制造很小的儀表零件，又能制造很大的汽車構(gòu)件；甚至一些高精密的、形狀復(fù)雜的零件，也能加工制造。因此，沖壓加工廣泛應(yīng)用在機械制造、交通、航空、水運、農(nóng)機、輕工、電機、電器、儀表制造等行業(yè)中。沖壓加工是這些行業(yè)提高

2、生產(chǎn)效率、降低產(chǎn)品成本的基本途徑。（二）、沖壓加工的特點沖壓加工與其它加工方法相比，具有如下特點：1、 在壓力機的沖擊下，可以得到形狀比較復(fù)雜的零件，有的是其它方法難加工的零件，如薄殼零件。2、沖壓加工的零件具有交好的精度。一般公差等級可達IT10IT14。如采用 整修或精沖工藝，可達到IT6IT9。但沖壓件表面的粗糙度，沒有切削加工的零件的好。一般可達Ra50Ra6.3 。3、沖壓件的形狀、尺寸的一致性好，便于互換。4、材料的利用率高、廢料少。加工后的零件強度好，剛性好。5、操作簡便，生產(chǎn)效率高，易于生產(chǎn)過程的機械化、自動化。6、沖壓加工所用的模具結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，成本較高，制造難度大，生產(chǎn)周期

3、長。 由上述特點可以看出，沖壓加工是一種比較先進的工藝，多用于大批量生產(chǎn)。第 1 頁 共 35 頁沖壓工藝培訓(xùn)材料對于單件、小批量的生產(chǎn)，采用沖壓加工，在經(jīng)濟上是不合算的。應(yīng)當指出，并不是所有的零件都可以采用沖壓加工。沖壓件的加工，要滿足沖壓工藝性的要求，即零件對沖壓加工的適應(yīng)性。（三）、沖壓加工的種類由于沖壓加工零件的形狀、尺寸、精度要求以及批量的大小，原材料性能等的不同，常采用的沖壓加工方法多達二、三十種。但根據(jù)板料在沖壓過程中的受力和變形的情況，冷沖壓工序基本上可以分為兩大類型：即分離工序和變形工序。有時，為了進一步提高沖壓加工的生產(chǎn)效率，常常將兩個以上的基本工序合并為一個工序，稱為復(fù)合

4、工序。1、 分離工序材料受力后，變形部分的應(yīng)力超過材料的強度極限，材料中的一不分沿著一定輪廓與另一部分分離，稱為分離工序。也稱沖裁工序。常見的沖裁工序如表11所示。表11 常見的分離工序的種類名 稱裁 剪落 料 將板料沿封閉的曲線分離，沖落的部分為工件 簡 圖 定 義 將板料用剪刀或沖模沿不封閉的切斷線切斷沖 孔 將板料沿封閉的曲線分離，沖落的部分為廢料切 口 將板料沿不封閉的曲線切口，并且切口的部分彎曲第 2 頁 共 35 頁沖壓工藝培訓(xùn)材料修 整2、 變形工序?qū)⒐ぜ吘夘A(yù)留的加工余量去除，從而獲得高精度及光滑的表面材料受力后，變形部分的應(yīng)力超過材料的屈服極限，但沒有超過材料的強度極限，材料

5、產(chǎn)生了塑性變形，改變其形狀和尺寸，稱為變形工序。常見的變形工序如表12所示。表12 常見的變形工序的種類名 稱 彎 曲簡 圖定 義將板料彎曲成一定的角度和形狀卷 圓卷 邊扭 曲拉 延將板料的端部卷圓將空心件的邊緣卷成一定的形狀將制件扭轉(zhuǎn)成一定的角度將平板狀毛坯制成空心、開口的筒形零件起 伏（壓筋）將板料局部成形，形成起 伏不平的花紋對空心件的內(nèi)部或外部加壓，使其壁部局部徑向擴大或縮小。（本圖為縮口）縮 口 脹 形翻 孔將制件上的孔翻出一定高度的直邊第 3 頁 共 35 頁沖壓工藝培訓(xùn)材料翻 邊 將制件的邊緣翻出一定高度的圓弧或曲線形狀的直邊校 平整 形 將毛坯或已成形工件的不平的面，在模具中壓

6、平 將形狀不太準確的制件校正成形壓 印 在制件上壓出文字或花紋，只在制件厚度的一個平面上有變形3、 復(fù)合工序沖壓工藝中，在一道工序、即在一副模具內(nèi)，完成上述工序的一種，稱為單工序。如沖孔工序、落料工序等。在一道工序內(nèi)，同時完成上述工藝中的兩種或兩種以上的工藝，稱為復(fù)合工序。如沖孔落料的復(fù)合工序、沖孔落料拉延的復(fù)合工序等。二、沖壓件材料的選用沖壓件所用的材料，不僅要適合零件的工作條件，而且要適合沖壓過程中材料變形特點及變形程度所決定的制造工藝要求。即應(yīng)具有足夠的強度和較高的可塑性。選用的原則：1、 對于拉深及復(fù)雜的彎曲件應(yīng)選用成型性好的材料。2、 對于彎曲件，應(yīng)考慮材料的彎曲方向。3、 在保證產(chǎn)

7、品質(zhì)量的前提下，盡量降低所使用的材料的價格。用薄料代替厚料；用鋼鐵代替非鐵金屬；能用碳鋼的就不用合金鋼，能用低合金鋼的就不用高合金鋼，能用普通鋼的就不用不銹耐熱鋼，這對批量大的零件來說就顯得更重要。4、考慮后續(xù)工序的要求，如沖壓后需要焊接、涂漆、鍍膜處理的零件，應(yīng)選用酸洗鋼板。第 4 頁 共 35 頁沖壓工藝培訓(xùn)材料5、在選用材料時，還應(yīng)盡量立足于國內(nèi)條件和國家資源，同時應(yīng)盡量減少材料的品種、規(guī)格等，這些都直接影響到材料的經(jīng)濟性。適合普通沖壓的材料見表21，適合于精密沖壓的材料見表22。 表21 普通沖壓的材料材 料 的 力 學(xué) 性 能沖 壓 件 類 別平板沖裁件 沖裁件彎曲件（以圓角半徑R&

8、gt;2 t作900垂直于軋制方向的彎曲） 淺拉深件 成形件彎曲件（以圓角半徑R>0.5 t作900垂直于軋制方向的彎曲）深拉深件彎曲件（以圓角半徑R0.5 t作任意方向1800的彎曲） 復(fù)雜拉延件彎曲件（以圓角半徑R0.5 t作任意方向1800的彎曲）抗拉強b伸長率（%）硬度 （HRB）常 用 材 料（MPa）、電工硅鋼 、Q275、40、45、65Mn41213、Q235、15、20363 32424、08、10F、1033、08F表中t 為板料的厚度。 表22 精密沖壓的材料鋼鐵（黑色金屬）普通碳素結(jié)構(gòu)鋼： Q195、Q215、Q235、Q275 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼： 05、08、10

9、60但含碳量超過0.4%的碳鋼，需經(jīng)球化退火后再精沖。 低合金鋼和合金鋼（經(jīng)球化退火后b588 MPa的均可精沖） 不銹鋼及經(jīng)球化退火的合金工具鋼也可精沖。黃銅：H62、H68、H70、H80、錫黃銅、鋁黃銅、鎳黃銅均可進行精沖。青銅：錫青銅、鋁青銅、鈹青銅都可精沖。 銅：T1、T2、T3。 無氧銅：TU1、TU2。 純鋁：1070A8A06。防銹鋁：5A015A06，5B05等經(jīng)淬火時效處理，在時效期內(nèi)均可精沖。非鐵金屬（有色金屬）三、沖裁 （一）、沖裁的概念沖裁是指利用沖模在沖壓機上使材料分離的沖壓工藝，是落料、切料、沖孔、切邊、切口等分離工序的總稱。 （二）、沖壓件的工藝性的概念沖壓件的

10、工藝性是指零件在沖切、彎曲、成形、拉伸加工中的難易程度。良好的第 5 頁 共 35 頁沖壓工藝培訓(xùn)材料工藝應(yīng)保證材料消耗少，工序數(shù)目少，模具結(jié)構(gòu)簡單、使用壽命高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。在一般情況下，對沖壓件工藝性影響最大的是材料的性能、零件的幾何形狀、尺寸和精度要求。（三）、沖裁件的工藝性1、沖裁件的形狀應(yīng)盡量簡單、對稱。2、工件的內(nèi)外避免有尖角，可用圓角過渡，圓角的半徑應(yīng)是R0.5t(t為材料的厚度)，以防止模具過度磨損。沖切缺口應(yīng)盡量避免尖角，如圖31a所示。尖角形式容易減短模具的使用壽命，且尖角處容易產(chǎn)生裂紋。應(yīng)改為如圖31b所示這樣。3、工件上不能有過長的懸臂和窄槽,以防止模具的強度和剛度不足

11、，也要避免深度過淺的淺槽。見圖 對合金鋼 A2t 對黃銅、鋁 t材料厚度。4、工件的兩端是圓弧時（見圖33），圓弧的半徑R要大于或等于工件寬度B的一半。若圓弧和直線分為兩步完成，則R應(yīng)大于B/2 對一般鋼 A1.5t圖33 工件的端部尺寸5、工件的最小尺寸要有限度。為了保證凸模和凹模有足夠的強度和剛性，沖孔的孔距、孔徑、孔邊距等不能過小。各種材料沖裁允許的最小尺寸見表3-1。第 6 頁 共 35 頁沖壓工藝培訓(xùn)材料表31 用一般凸模沖孔時的最小尺寸R1 、R3材料b882MPab h a s、dc、m e、l900R2、R4<9001.1t 0.9t 0.7t0.5t鋼鋼1.9t 1.7

12、t 1.5t 1.3t1.6t 1.4t 1.2t 1.0t1.3t 1.1t 0.9t 0.7t1.4t 1.2t 1.0t 0.8t1.2t 1.0t 0.8t 0.6t1.1t 0.9t 0.7t 0.5t0.8t 0.6t 0.4t 0.2tb=490882MPa b490MPa鋼黃銅、銅、鋁、鋅注： 1、t為材料的厚度。2、 若沖裁件結(jié)構(gòu)無特殊要求，應(yīng)采用大于表中所列的數(shù)值。 3、 當采用整體凹模時，沖裁件的輪廓應(yīng)避免清角。6、 孔距、孔邊距( 孔的位置)的要求見表32。 表32 孔的位置安排7、 最小可沖孔的尺寸見表33。第 7 頁 共 35 頁沖壓工藝培訓(xùn)材料表33 用一般凸模沖

13、孔時的最小尺寸、精沖件的最小圓角半徑見表34。表34 精沖件的最小圓角半徑(mm) 料厚（毫米）工件的輪廓角度 3000.40.91.522.63.24.67101518 600 0.2 0.45 0.75 1 1.3 1.6 2.5 4 6 9 11 900 0.1 0.23 0.35 0.5 0.7 0.85 1.3 2 3 4.5 6 1200 0.05 0.15 0.25 0.35 0.5 0.65 1 1.5 2.2 3 4 1 2 3 4 5 6 8 10 12 14 15注：上表中的數(shù)值適用于抗拉強度低于441 MPa的材料，強度高于此值時應(yīng)按比例增加。 、各種材料精沖時的尺寸極

14、限見表35。第 8 頁 共 35 頁沖壓工藝培訓(xùn)材料表35 各種材料精沖時的尺寸極限材料的強度147 294 441 588b（MPa）（0.250.35）t （0.350.45）t （0.50.5 5）t （0.70.75）t（0.30.4）t （0.40.45）t （0.550.65）t （0.7 50.8）t（0.20.3）t （0.30.4）t （0.450.5）t （0.60.65）t（0.30.4）t （0.450.55）t （0.650.7t（0.80.9t注：1、t為材料的厚度。2、薄料取上限，厚料取下限。、沖裁件的最小許可寬度與材料的關(guān)系見表36。 表36 沖裁件的最小許可寬

15、度與材料的關(guān)系最 小 值材 料B1125t 1.65t 1.0tB20.8t 1.1t 0.6tB31.5t 2t 1.2t中等硬度的鋼 高碳鋼和合金鋼有色金屬1、精沖件的最小相對槽寬見表3-7。 表37 精沖件的最小相對槽寬料厚長度 l (毫米)2 0.690.620.584 0.78 0.72 0.67 0.62 0.606 0.82 0.75 0.70 0.65 0.63 0.628 0.840.780.730.680.650.640.6310 0.88 0.82 0.77 0.71 0.68 0.67 0.6615 0.94 0.87 0.83 0.76 0.74 0.73 0.71

16、0.6820 0.97 0.90 0.86 0.79 0.76 0.75 0.73 0.71 0.70 0.6940 1.0 0.92 0.88 0.86 0.85 0.80 0.79 0.7860 0.98 0.94 0.92 0.9 0.85 0.84 0.8380 0.79 0.95 0.93 0.87 0.86 0.85100 1.00.970.950.880.870.86150 1.00.930.920.90200 0.960.950.93t(毫米)1 1.5 2 3 4 5 8 10 12 1511、沖裁件的尺寸精度不能要求太高。平?jīng)_裁件（經(jīng)平面沖裁工序加工而形成的沖壓件）分為普通

17、沖裁和精密沖裁，其尺寸公差等級分為ST1ST11級。按照GB/T13914-2002 沖壓件尺寸公差標準執(zhí)行。第 9 頁 共 35 頁沖壓工藝培訓(xùn)材料沖裁件的沖裁角度（平?jīng)_壓件或成型沖壓件平面部分，經(jīng)沖裁工序加工而成的角度）公差等級分為AT1AT6級。按照GB/T13915-2002 沖壓件角度公差標準執(zhí)行。沖裁件（沖壓件）的未注公差按照GB/T15055-2007 沖壓件未注公差尺寸極限偏差標準執(zhí)行。沖裁件（沖壓件）的形狀和位置公差按照GB/T13916-2002 沖壓件形狀和位置未注公差標準執(zhí)行。、剪切面的表面粗糙度Ra為3.250微米。、工件邊緣的毛刺高度應(yīng)小于0.050.15毫米。四、

18、彎曲（一）、彎曲的概念1、概念彎曲是變形工序的一種，是將板料（桿料、管料）彎曲成所需的角度或形狀的一種加工方法。彎曲的方式很多，有手工彎曲成型（稱為板金加工），有用折彎機、壓彎機、滾彎機、拉彎機成型和在專用彎曲模上成型等數(shù)種。本文講述在沖床上利用模具進行彎曲的工藝。、 幾個名詞概念如圖41所示，上圖是彎曲前毛坯的側(cè)面圖，下圖是彎曲后零件的兩個視圖。(1) 彎曲半徑r彎曲后工件內(nèi)側(cè)圓弧的半徑。（2）彎曲角簡稱為彎角，又稱為折彎角。材料在彎曲變形后，彎曲變形區(qū)相鄰的兩個邊直第 10 頁 共 35 頁沖壓工藝培訓(xùn)材料壁之間的夾角。 （3）彎曲中心角彎曲變形后，變形區(qū)內(nèi)圓弧部分所對 圖41 彎曲件及其

19、毛坯 應(yīng)的圓心角。且+=1800 （4）彎曲線KK彎曲圓弧的中心線在圓弧面上的投影線。 、 彎曲件的工藝性 a)最小彎曲半徑 （1）最小彎曲半徑的概念在彎曲過程中，材料的外層纖維受拉，當材料的厚度一定時，彎曲半徑r越小，彎曲件的外層會出現(xiàn)裂紋則外層所受的拉力越大。當彎曲半徑r小到一定的程度時，或破裂。我們把材料彎曲變形時出現(xiàn)破壞與折斷時的最小彎曲半徑稱為材料的最小彎曲半徑。常用材料允許的最小彎曲半徑的數(shù)值見表41。表41 常用材料的最小彎曲半徑材 料08、10、 Q195、 Q21515、20、Q235 30、40、Q235 45、50、Q275 25CrMnSi、30CrMnSi60Mn、T

20、8 紫銅 軟黃銅和銅 黃銅（半硬）鋁 半硬鋁 硬鋁彎 曲 線 的 位 置垂直于軋制方向0.3 t 0.5 t 0.8 t 1.2t 1.5t 1.2 t 0.1 t 0.3 t 0.5 t 0.35 t 1.0 t 2.0 t平行于軋制方向0.8 t 1.3t 1.5t 3.0 t 4.0 t 2.0 t 0.35 t 0.8 t 1.2 t 1.0 t 1.5 t 3.0 t注： 1）當彎曲線與軋制方向成一定的角度時，按角度的大小，取表中兩者之間的數(shù)值。2）表中的數(shù)值適用于沖件的毛刺在彎角內(nèi)層的彎曲，毛刺在彎角外層時，應(yīng)放大彎曲半徑。 3）t為材料的厚度（毫米）第 11 頁 共 35 頁沖壓

21、工藝培訓(xùn)材料（2）影響最小彎曲半徑的因素影響材料的最小彎曲半徑的因素很多，主要有：a、 材料的機械性能塑性好的材料，允許的最小彎曲半徑就小。b、 材料的幾何形狀及尺寸彎曲的板料越寬、越厚，則最小彎曲半徑增大，彎曲程度減小。板料越窄、越薄，則最小彎曲半徑減小，彎曲程度增大。c、工件彎曲角的大小當彎曲角大于900時，對材料的最小彎曲半徑的影響不明顯，而當彎曲角小于900時，最小彎曲半徑隨著彎曲角的減小而減小。d、彎曲線的方向冷沖壓所用的金屬板料，存在著機械性能的異向性。一般來說，鋼板在縱向（軋制方向）的塑性比在橫向（寬度方向）上要好。所以彎曲線垂直于軋制方向時，允許有最小的彎曲半徑，而彎曲線平行于

22、軋制方向時，則允許的最小彎曲半徑的數(shù)值要大。b)彎曲件的工藝性審查彎曲件的形狀除了要滿足使用的要求以外，還應(yīng)該具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性，在設(shè)計彎曲件時，除了要考慮彎曲半徑的大小、彎曲形狀是否對稱以外，還應(yīng)考慮以下幾個問題。（1） 彎曲件直邊的高度。彎曲件直邊的高度H1應(yīng)大于2倍的料厚t，否則不易成型。如果工件的直邊高度小，常用在彎曲線處壓工藝槽的方法來減少料厚（設(shè)計上的措施）。或增加直邊高度，彎曲后再將加高的部分去除（工藝上的措施）。如圖42（a）。第 12 頁 共 35 頁沖壓工藝培訓(xùn)材料圖42 彎曲件的結(jié)構(gòu)工藝性（2） 在彎曲變形區(qū)及其附近的斜面或孔。在彎曲線附近如有斜面，如圖42（b） 中的

23、A處，則使彎曲不易進行?？蓪⑿泵娓某稍搱DB處的直邊。在彎曲變形區(qū)附近如有孔，則在彎曲過程中孔會產(chǎn)生變形。應(yīng)使孔邊到彎曲區(qū)的距離大于（12）t,如圖42（c）所示，或在彎曲區(qū)加工藝孔，使變形區(qū)產(chǎn)生在工藝孔內(nèi)，如圖42（d）所示（3） 增加必要的工藝孔或工藝槽。彎曲件上某些不易成形或彎曲、且易開裂的部位，如圖42（e）、(f)中的A處，可在彎曲處增加一個工藝孔或給以槽如B處，從而使彎曲容易進行。在U形彎曲件上，兩彎曲邊最好等長，以免彎曲時產(chǎn)生向一邊的移位。如不允許，可設(shè)一工藝定位孔，如圖43。圖43 彎曲件的結(jié)構(gòu)工藝性第 13 頁 共 35 頁沖壓工藝培訓(xùn)材料（4） 增加連接帶（工藝上的措施）。彎

24、曲件彎曲變形區(qū)的側(cè)面邊緣如有缺口，會使缺口部分不易成形。一般可在缺口處增加連接帶，使整個彎曲區(qū)成為一個整體，彎曲成形后再將這個連接帶沖掉，如圖42（g）、(h)。、型材的彎曲半徑各種型材的彎曲半徑見表42到表47。表42 扁鋼平面彎曲的推薦尺寸扁 鋼 平 面 彎 曲t R233 45 567881010121516 1820207、15、20、30、40、45、50、60、75、80、90表43 扁鋼側(cè)面彎曲的推薦尺寸扁 鋼 側(cè) 面 彎 曲t b R2345 1540 306 7 8 10 12 145016 18 2040707、15、20、30、40、45、50、60、75、80、90表4

25、4 圓鋼彎曲的推薦尺寸圓 鋼 彎 曲dd（最小）d（一般）648106128=d 1618102029 12281530第 14 頁 共 35 頁沖壓工藝培訓(xùn)材料表45圓鋼彎小鉤的推薦尺寸圓 鋼 彎 小 鉤=450或750、l=3dD=2d，其尺寸（毫米）最好從下列尺寸系列中選取。8、10、12、14、16、18、20、22、24、28、32、36、40。表46圓鋼彎鉤環(huán)的推薦尺寸表47 鋼管的最小彎半徑的推薦尺寸無縫鋼管焊接鋼管壁厚純銅和黃銅管鋁管 硬聚氯乙烯管D6壁厚t1R D45t3.5R D9013.5壁厚R熱40t冷80D5壁厚t1R10D6壁厚t1R D1012.5壁厚t2.25R

26、30第 15 頁 共 35 頁沖壓工藝培訓(xùn)材料8 10 12 14 14 16 18 18 20 22 25 32 32 38 38 44.51 1.5 1.5 1.5 3 1.5 1.5 3 1.5 3 3 3 3.5 3 3.5 315 20 25 30 18 30 40 28 40 50 50 60 60 80 70 10057 57 76 89 108 133 159 159 194 219 245 273 325 371 4263.5 4 4 4 4 4 4.5 6 6 6 6 8 8 10 10110 150 180 220 270 340 450 420 500 500 600

27、700 800 900 100017 21.25 26.75 33.5 42.25 48 60 75.5 88.5 1142.75 2.75 3.25 3.25 3.5 3.5 3.75 4 450 65 80 1001301501802252653401001301602002502903604505306806 7 8 10 12 14 15 16 18 20 24 25 28 35 45 5511111110 15 15 15 20 20 30 30 30 30 40408 10 12 14 16 20 25 30 40 50 601 1 1 1 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5

28、2 215 15 20 20 30 30 50 60 80 100 12515 25 25 32 40 51 65 76 90 1141401662.25 2 2 3 3.5 4 4.5 5 6 7 8 845 60 80 11015018024033040050060080011.51.51.51.51.51.51.51.5250 60 80 100、彎曲件的尺寸精度彎曲件（成形沖壓件）（經(jīng)彎曲、拉深及其他成形方法加工而成的沖壓件）的尺寸公差分為10個等級，即FT1FT10。按照GB/T13914-2002 沖壓件尺寸公差標準執(zhí)行。彎曲件的角度公差分為5個等級，即BT1BT5級，按照GB/T

29、13915-2002 沖壓件角度公差標準執(zhí)行。彎曲件的未注公差按照GB/T15055-2007 沖壓件未注公差尺寸極限偏差標準執(zhí)行。彎曲件的形狀和位置公差按照GB/T13916-2002 沖壓件形狀和位置未注公差標準執(zhí)行。五、拉延（一）、拉延的概念 1、概念拉延有稱壓延、拉伸或引伸，是變形工序中的一種，是以板料或筒形（或其它斷第 16 頁 共 35 頁沖壓工藝培訓(xùn)材料面形狀）件為毛坯，利用拉延模再制成筒形（或其他斷面形狀）零件的一種加工方法。2、拉延件的種類在沖壓加工中，拉延件的種類很多，大致可分為以下幾類：（1）圓筒形直壁旋轉(zhuǎn)體件。如直壁筒形件、帶凸緣的圓形件和階梯形件等。如圖51（a）所示

30、。圖51 拉延件的種類（2）曲面旋轉(zhuǎn)體件。如球形件和錐形件等。如圖51（b）所示。（3）直壁非旋轉(zhuǎn)體盒形件。如正方、長方盒形件及帶凸緣的方盒件等。如圖51（c）所示。（4）非旋轉(zhuǎn)體復(fù)雜曲面工件。如圖51（d）所示。(二)拉延件的工藝性拉延件在滿足使用要求的前提下，還應(yīng)滿足拉延的工藝要求。1、拉延件的材料塑性要好，屈強比要小，厚度方向性系數(shù)要大。這樣拉延變形容易，也不至于破壞。否則拉延變形困難。凸緣的大小要適當，2、凸緣和底部圓角半徑不能太小，凸緣過大，不容易產(chǎn)生變形。凸緣過小，拉延時容易起皺。凸緣的形狀最好與筒體形狀相似。各部位的尺寸見表51。第 17 頁 共 35 頁沖壓工藝培訓(xùn)材料表51

31、箱形零件的圓角半徑、凸緣的寬度和工件的高度3 、圓形拉延件的孔徑和孔距應(yīng)符合表52的要求。 表52 圓形拉延件的孔徑和孔距底部孔徑d1壁上的沖孔中心與底部或凸緣邊的距離hd1d2r1t孔距D1h2d+tD1d=3t+2r2+d24、拉延件的壁厚是由邊緣向底部逐漸減薄的（大約從1.2t減到 0.8t）,因此對拉延件的尺寸標注，應(yīng)僅標注外形尺寸或內(nèi)形尺寸和毛坯的板料厚度，不能同時標注外形尺寸和內(nèi)形尺寸及公差。 （三）拉延件的尺寸精度拉延件的尺寸公差按照GB/T13914-2002 沖壓件尺寸公差標準執(zhí)行。 拉延件的角度公差，按照GB/T13915-2002 沖壓件角度公差標準執(zhí)行。第 18 頁 共

32、 35 頁沖壓工藝培訓(xùn)材料拉延件的未注公差按照GB/T15055-2007 沖壓件未注公差尺寸極限偏差標準執(zhí)行。拉延件的形狀和位置公差按照GB/T13916-2002 沖壓件形狀和位置未注公差標準執(zhí)行。六、成形（一）成形的概念在沖壓生產(chǎn)中，有些沖壓件用沖裁、彎曲和拉延等工藝方法往往不能實現(xiàn)所需的最終形狀，還需要配合翻邊、起伏成形、縮口、脹形、校平、整形等工序。這些沖壓工序的共同特點是通過板料的局部變形來改變毛坯的形狀，因此，統(tǒng)稱為成形工序。分別介紹如下：1、翻邊翻邊是在板料或筒形工件的內(nèi)孔或外緣的邊緣翻出與原表面相互垂直的邊。圖61均為翻邊后的零件。翻邊的種類從圖61中可以看出，按翻邊的部位可

33、分為內(nèi)孔翻邊，如圖61（a）、（c）和外緣翻邊，如圖61（b）。圖61 翻邊零件1） 內(nèi)孔翻邊。內(nèi)孔翻邊是在平板形的毛坯預(yù)留孔周圍，沿封閉的輪廓翻出豎直的邊緣。2） 翻邊成螺孔、底孔在工件上翻邊成小螺紋孔（M5以下）時，為了保證強度，鏍孔不能太淺，對于第 19 頁 共 35 頁沖壓工藝培訓(xùn)材料低碳鋼或黃銅，螺孔深度不能小于直徑的二分之一；對于鋁板，不能小于直徑的三分之二。翻制成的螺孔見示意圖62，其中圖A為凸模及坯料圖，圖B為工作原理圖。圖62 翻制小螺孔（a）在金屬板上翻邊小的公制螺紋孔的數(shù)據(jù)見表61。 表61 在在金屬板上翻邊公制螺紋孔螺紋直徑 M2 M2.5t0.8 1.0 0.8 1.

34、0 0.8 1.0 1.2 1.5 1.0 1.2 1.5 2.0d0.8 1.0d11.6 2.1h1.6 1.8 1.7 1.9 2.0 2.1 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 3.2d32.7 3.0 3.2 3.5 3.6 3.8 4.0 4.5 4.7 5.0 5.4 6.0r0.2 0.4 0.2 0.4 0.2 0.4 0.4M3 1.2 2.5M4 1.6 3.30.4 0.6(b)板金件常用自攻螺釘?shù)卓住⒎吙字睆郊胺吀叨纫姳?2。 螺釘包括：十字槽盤頭自攻螺釘 GB/T845-1985； 十字槽沉頭自攻螺釘 GB/T846-1985； 十字槽半沉頭自攻螺釘 GB/

35、T847-1985；第 20 頁 共 35 頁沖壓工藝培訓(xùn)材料開槽盤頭自攻螺釘 GB/T5282-1985； 開槽沉頭自攻螺釘 GB/T5283-1985； 開槽半沉頭自攻螺釘 GB/T5284-1985； 六角頭自攻螺釘 GB/T5285-1985；十字槽凹穴六角頭自攻螺釘 GB/T9456-1988； 十字槽自攻螺釘 GB/T13806.2-1992。表 62 常用自攻螺釘?shù)卓?、翻邊孔直徑及翻邊高?c) 自攻自鎖螺釘用的翻邊孔第 21 頁 共 35 頁沖壓工藝培訓(xùn)材料自攻自鎖螺釘在薄板金屬翻邊孔中的強度幾乎是在沖孔或鉆孔中的兩倍。 自攻自鎖螺釘包括：十字槽盤頭自攻鎖緊螺釘 GB6560-

36、1986； 十字槽沉頭自攻鎖緊螺釘 GB6561-1986； 十字槽半沉頭自攻鎖緊螺釘 GB6562-1986； 六角頭自攻鎖緊螺釘 GB6563-1986；六角花形圓柱頭自攻鎖緊螺釘 GB6564-1986。 自攻自鎖螺釘?shù)姆吙字睆郊胺吀叨纫姳?3。 表63 自攻自鎖螺釘?shù)姆吙字睆郊胺吀叨劝搴馮 螺釘規(guī)格 M3 M4 M5 M62.70 3.57 - -2.71 3.59 4.53 5.420.50.690.70.99 1.01.492.72 3.61 4.56 5.451.52.49- 3.64 4.59 5.482.53.0- - - 5.51翻邊孔的直徑D表63續(xù)板 厚 T0.

37、61.0 H 1.001.201.35- - - -R 0.13 0.13 0.13 - - - -1.01.2 H 1.00 1.20 1.35 1.50 1.80 - -R 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 - -1.22.0 H 1.00 1.20 1.35 1.55 1.80 2.10 2.40R 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.152.02.5 H 1.00 1.30 1.50 1.80 2.30 2.95 3.20R 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.252.53.0 H - 1.35 1.60 1.90

38、 2.40 3.20 3.40R 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25翻邊孔徑螺釘規(guī)格M2.5 2.222.24 M3 M4 M5 M6 M82.702.72 3.573.64 4.534.59 5.425.51 7.217.35M10 9.129.223）內(nèi)孔翻邊的參考尺寸見表64。第 22 頁 共 35 頁D沖壓工藝培訓(xùn)材料表64 內(nèi)孔翻邊一次翻邊的參考尺寸注：1、翻邊系數(shù)K=d0 2、若翻邊的高度較高，一次翻邊不能滿足要求時，可采用拉延、翻邊復(fù)合工序。）外緣翻邊外緣翻邊是指將平板坯料的外緣彎曲成豎直的邊緣，如圖63所示。根據(jù)外緣弧形的凹、凸不同，外緣翻邊有

39、向外凸和向內(nèi)凹的翻邊兩種。向外凸的翻邊，如圖63（a）。向內(nèi)凹的翻邊如圖63（b）.圖63 外緣翻邊2、起伏成形1）概念起伏成形是用局部變形的方式來改變毛坯或半成品形狀的一種加工方法。這種方法不僅可以提高工件的剛度，而且還可以使工件表面美觀。2）起伏成形的形式起伏成形包括壓筋、壓包、壓花、壓字等。圖64是一些起伏成形的零件。第 23 頁 共 35 頁沖壓工藝培訓(xùn)材料圖64起伏成形的零件3）加強筋對于較長的板金件，為了提高其強度和剛度，應(yīng)該設(shè)計加固筋。為了使筋的成形順利，表65給出了筋的形狀、尺寸及適宜的間距。 表65 加強筋的形狀、尺寸及適宜的間距第 24 頁 共 35 頁沖壓工藝培訓(xùn)材料3）

40、角部加強筋在彎曲件的彎角處再做彎折，能起到筋條的加強作用。角部處加強筋的形狀、尺寸及筋間距見表66。表66角部加強筋的形狀及尺寸4）加強窩為了提高板金件的強度和剛度，有時需要設(shè)計出加強窩，其形狀及尺寸見表6-7。 表67 加強窩的間距及其至外緣的距離（毫米）D6.5 8.5 10.5 13 15 18 24 31 36L10 13 15 18 22 26 34 44 51 60 68 78l6 6.5 9 11 13 16 20 26 30 35 40 4543 48 555)凸臺有時需要在工件上沖出凸臺，其高度尺寸見表68。 表68 凸臺的高度h=(0.250.35)t,超出這個范圍，凸臺容

41、易脫落。第 25 頁 共 35 頁沖壓工藝培訓(xùn)材料6）卷邊當工件需要卷邊時，其卷邊直徑應(yīng)有限度，見表69。 表69 最小卷邊直徑（毫米）工件直徑材料厚度t0.3 2.5 3.0 4.0 5.00.5 3.0 4.0 5.0 6.00.8 - 5.0 6.0 7.01.0 - - 7.0 8.02.0 - - 8.0 9.0D50 50100100200 200d1.4t d- 卷邊直徑7）局部成形與寬凸緣拉延的區(qū)別區(qū)分局部成形與寬凸緣拉延，在于看零件成形時，主要是由材料局部變薄而得，還是主要由凸緣材料流入凹模而得。如果是由材料的局部變薄而得，就是局部成形；如果是由凸緣的材料流入而得，那就是凸緣

42、拉延。一般以比值d凸=4左右（見圖65）為區(qū)分范圍，大于此值的為局部成形，小于此值的屬于拉延。圖653、校平和整形校平和整形均屬于修整性的成形工序，它們大都是在沖裁、彎曲、拉延等沖壓工序后進行的，主要是為了把工件的不平度和圓角半徑修整到合格的程度。圖66和圖67所示是兩種常用的校平模。第 26 頁 共 35 頁沖壓工藝培訓(xùn)材料圖66 通用平板校平模 圖67齒形校平模圖68所示是帶有凸緣的圓筒形拉延件的校形示意圖。圖68帶凸緣的圓筒形件的校形4、縮口1）概念縮口是將預(yù)先拉延好的圓筒形或管形工件，通過縮口模具將其口部縮小的一種成形工序。沖壓加工中常用的縮口方式有以下幾種：（1） 支撐成形縮口，見圖

43、69。（2） 外支撐成形縮口，見圖610。（3） 內(nèi)外支撐成形縮口，見圖611。第 27 頁 共 35 頁沖壓工藝培訓(xùn)材料圖69支撐成形縮口 1-凹模 ，2-套筒，3-頂座 圖611內(nèi)外支撐成形縮口圖610外支撐成形縮口2）縮口系數(shù)縮孔時的變形程度可以用縮口系數(shù)來表示。即： m=dd0式中 m- 縮口系數(shù)；d- 縮口后的直徑（毫米）；。 d0-縮口前的直徑（毫米）縮口系數(shù)m一般與材料的種類、材料的厚度、模具形式及模具工作部分表面的質(zhì)量有關(guān)。材料的塑性越好、厚度越大，則縮口系數(shù)越小，變形越激烈。各種材料的縮口系數(shù)，見表610和表611。表610 平均縮口系數(shù)m均材 料0.5黃 銅鋼第 28 頁

44、共 35 頁材料厚度（mm） 0.51 0.80.70.75 1 0.70.650.70.650.85 0.85沖壓工藝培訓(xùn)材料表611各種材料的縮口系數(shù)m支撐方式材料無支撐軟 鋼黃銅（H62、H68）鋁硬 鋁（退火） 硬 鋁（淬火）0.700.75 0.650.70 0.680.72 0.730.80 0.750.80外支撐0.550.600.500.550.530.570.600.630.680.72內(nèi)外支撐0.300.35 0.270.32 0.270.32 0.350.40 0.400.433）直徑縮小的合理比例縮口時，直徑的縮小應(yīng)有一個合理的比例，見表62。表62縮口時直徑縮小的合理

45、比例5、脹形 1）概念脹形是用壓力將直徑較小的筒形件由內(nèi)向外膨脹成為較大的有凸出曲面工件的一種加工方法。如圖612所示的工件就是用脹形的工藝方法加工成形的。2）脹形系數(shù)脹形的變形程度常以脹形系數(shù)K表示：dmaxK=d0式中 dmax- 脹形后的最大直徑（毫米）； 圖612第 29 頁 共 35 頁沖壓工藝培訓(xùn)材料d0-脹形前圓筒毛坯的直徑（毫米）。圖612脹形件延伸率越大，脹形系數(shù)就可以大一些。 脹形時的變形程度受材料的延伸率的限制，各種材料的脹形系數(shù)及延伸率的數(shù)值，參見表613。表63脹形系數(shù)實驗數(shù)值材 料合金鋁 鋁板LF21M L1 、L2 L3 、L4 L5 、L6黃銅 低碳鋼 不銹鋼H62 H68 08F 10 、20 不銹鋼 1Cr18Ni9Ti厚度（mm） 05 10 15 20 051.0 152.0 0.5 1.0 0.5 1.0材料的最大延伸率（%