冷冲压工艺和模具结构.ppt

《冷冲压工艺和模具结构.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、冷冲压工艺和模具结构基础知识（结合实例）前言：随着国民经济持续高速发展,市场对模具的需求量在不断的增长。近年来，模具工业一直以15%的速度快速发展，电子信息、汽车、家电、通信、船舶、轻工塑料等行业的产品制造80%都离不开模具。因此，现在的模具技术已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志。冲压可以有效地降低零件的重量，节约大量金属，降低生产成本，被广泛应用在工业产品中。有些产品冲压件占零件总数的60%以上。因此，在市场竞争不断加剧，产品质量、成本和新产品开发能力不断提升的现代化工业生产中，冲压工艺的先进性在很大程度上决定了企业的生存空间。并其对产品的质量、造价以及工业发展的

2、速度和竞争能力关系极大。一、介绍各种钣金冲压工艺的原理和计算常温下利用压力机并依靠模具对金属材料加工使之变形以获得所需形状的加工称为冷冲压。冷冲压工艺可分为下列五类：１、冲裁-沿封闭的或敞开的轮廓将材料的一部分与另一部分分离的工艺。2、弯曲-对平的坯料或弯曲件的半成品，将其一部分相对另一部分转过一定的角度的变形工艺。3、拉伸-将平的坯料变成任一形状的空心件，或将空心件半成品的尺寸和形状作进一步改变的工艺。4、成形-用各种性质的局部变形，来改变零件或毛坯的形状的工艺。5、立体冲压-利用金属材料在压力作用下的塑性流动，按材料体积作重新分配的方法，使毛坯或半成品改变其形状，轮廓或

3、厚度的工艺。今天重点讲冲裁，拉伸工艺作一般性介绍：冲裁：冲裁是利用模具使板料产生分离的冲压工序。从板料上冲下为所需的工件（或毛坯）的工序叫落料，在工件上冲出所需形状的孔（冲去的为废料）的工序叫冲孔。下面就冲裁变形过程、冲裁间隙、冲裁刃口尺寸计算等问题进行分析。1、冲裁的变形过程由图一所示的冲裁变形过程：凸模与凹模组成上下刃口,材料放在凹模上,凸模逐步下降使材料产生变形,直至全部分离而完成冲裁。整个冲裁过程材料的变形分为三个阶段。⑴弹性变形阶段由于凸模加压，材料发生弹性压缩与弯曲，并略有挤入凹模洞口。这时材料内应力没有超过弹性极限，若卸压，材料即恢复原状，故称弹性变形阶段。⑵

4、塑性变形阶段凸模续续加压，材料的内应力达到屈服极限,部分金属被挤入凹模洞口，产生塑剪变形，得到光亮的剪切断面。因凸、凹模间存在间隙，故在塑剪变形的同时还伴有材料的弯曲与拉伸。外力继续增加，材料内应力不断增大，在凸、凹模刃口处由于应力集中，内应力首先超过抗剪强度，出现微裂。⑶断裂阶段凸模继续下压，凸、刃口处的微裂不断向材料内部扩展，材料随即被拉断分离，得到光亮的剪切断面。上述冲裁变形过程得到的冲裁面并不是光滑垂直的，断面存在三个区域，即圆角带，光亮带，与断裂带（见图二）。圆角带是在冲裁过程中塑性变形开始时，由于金属纤维的弯曲与拉伸而形成的，软料比硬料的圆角大。光亮带是在变形过

5、程的第二阶段金属产生塑剪变形时形成的，有光滑垂直的表面，软材料的光亮带宽，硬材料的光亮窄。断裂带是在冲裁第三阶段形成的，由于拉应力的作用，裂纹不断扩展，金属纤维被拉断，故表面粗糙不光滑，并且有斜度。在冲出孔的断面上同样具有上述特征，只是三个区域的分布位置现落料件相反。2.冲裁间隙在冲裁模中，冲裁间隙非常重要，冲裁间隙对冲件质量(其中包括切口断面质量、冲件尺寸精度、弯曲度和毛刺情况等）的影响，对模具寿命的影响、对力能消耗的影响、以及对冲裁噪音的影响等各个方面都有很大的关系，下面我们就从冲裁作用受力状态的角度来介绍如何确定冲裁模具间隙以及冲裁间隙对冲裁质量、尺寸精度的影响以及冲

6、裁间隙对冲裁力、脱料力及推件力的关系。凸模与凹模之间有适当的空隙，称为间隙。间隙的两种含义，单面间隙和双面间隙。如果没能特别说明，间隙是指双面间隙，常用符号“Z”表示。⑴间隙对冲裁质量的影响从冲裁变形过程分析中知道，凸、凹模刃口处的裂纹是否重合与间隙大小有关。若间隙合理，材料分离时，在凸、凹模刃口处的两组剪裂纹重合（图三b）因而冲出的零件断面虽具有三个特征区（见图二），但是比较平直、光洁、且无毛刺。在这种情况下零件断面质量认为是良好的。当间隙过小时则上下裂纹互不重合，相隔一定距离，（图三a），材料最后分离时，断裂层出现毛刺和夹层，由于凹模刃口的挤压作用，零件断面又出现第二

7、个光亮带，其上部出现毛刺或锯齿状边缘，并呈倒锥形。间隙过大时裂纹也不重合（图三c），零件断面斜度增大，对于厚度则圆角带增大，对薄料则易使材料拉入间隙中，形成拉长的毛刺。所以间隙过小与过大冲出来的零件断面质量都是不好的。⑵间隙对冲裁件尺寸精度的影响冲裁件尺寸精度由模具制造精度和冲裁后弹性恢复量的大小两个因素决定的。在这里分析间隙对冲裁件弱性恢复量的影响。在冲裁过程中，因为存在弹性变形，当工件从凹模中推出或从凸模上卸下时，其尺寸与凹模或凸模尺寸之间存在一个偏差，这就是弹性恢复量。偏差值可能是正也可能是负。落料和冲孔弹性