第三章 薄板的冲压成型

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1、•3.4薄板的冲压成型3.4.1分离工序3.4.2变形工序3.4.3冲模的分类和构造3.4.4冲压工艺过程的制定3.4.1分离工序分离工序是使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、精冲等。3.4.1.1落料及冲孔落料是被分离的部分为成品，而周边是废料；冲孔是被分离的部分为废料，而周边是成品;落料过程仿真冲孔过程仿真ü冲裁变形过程Ø弹性变形阶段Ø塑性变形阶段Ø断裂分离阶段冲裁变形过程仿真ü凸凹模间隙对冲裁件质量的影响当间隙过小时，如图示，外表尺寸略有增大，内腔尺寸略有缩小（弹性回复）。光面宽度增加，塌角、毛刺、斜度

2、等都有所减小，工件质量较高。当间隙过大时，如图示，断面光面减小，塌角与斜度增大，形成厚而大的拉长毛刺，且难以去除，同时冲裁的翘曲现象严重。外形尺寸缩小，内腔尺寸增大，模具寿命较高。当间隙合适时，如图所示，这时光面约占板厚的1/2～1/3左右，切断面的塌角、毛刺和斜度均很小。零件的尺寸几乎与间隙小间隙适中间隙大模具一致，完全可以满足使用要求。ü凸凹模刃口尺寸的确定设计落料模时，应先按落料件确定凹模刃口尺寸，取凹模作设计基准件，然后根据间隙Z确定凸模尺寸（即用缩小凸模刃口尺寸来保证间隙值）。设计冲孔模时，先按冲孔件确定凸模尺寸，取凸模作

3、设计基准件，然后根据间隙Z确定凹模尺寸（即用扩大凹模刃口尺寸来保证间隙值）。落料凹模和冲孔凸模尺寸落料凹模基本尺寸应取冲孔凸模基本尺寸应取工件尺寸公差范围内的工件尺寸公差范围内的较小的尺寸。较大尺寸。ü冲裁力的计算平刃冲模的冲裁力按下式计算:P=KLsτ式中：P冲裁力，N；L冲裁周边长（mm）；s坯料厚度（mm）；K系数，常取1.3；τ材料抗剪强度（MPa），取τ=0.8σb。ü冲裁件的排样排样是指落料件在条料，带料或板料上合理布置的方法。落料件的排样有两种类型：无搭边排样和有搭边排样。3.4.1.2修整修整是利用修整模沿冲裁件外缘

4、或内孔刮削一薄层金属，以切掉普通冲裁时在冲裁件断面上存留的剪裂带和毛刺，从而提高冲裁件的尺寸精度和降低表面粗糙度。修整后冲裁件公差等级达IT6～IT7，表面粗糙度Ra为0.8～1.6μm。修整工序简图3.4.1.3精密冲裁精密冲裁法改变冲裁条件，以增大变形区的静水压作用，抑制材料的断裂，使塑性剪切变形延续到剪切的全过程，在材料不出现剪裂纹的冲裁条件下实现材料的分离，从而得到断面光滑而垂直的精密零件。3.4.2变形工序3.4.2.1拉深变化过程拉深过程及变形特点：拉深过程如图示，其凸模和凹模有一定的圆角，其间隙一般稍大于板料厚度。拉深

5、件的底部一般不变形，厚度基本不变。直壁厚度有所减小。圆筒形零件的拉深拉伸过程动画仿真拉深中常见的废品及防止措施从拉深过程中可以看到，拉伸件中最危险的部位是直壁与底部的过渡圆角处，当拉应力超过材料的强度极限时，此处将被“拉裂”。防止“拉裂”的措施有：Ø正确选择拉伸系数Ø合理设计拉深模工作零件正确选择拉伸系数拉深件直径d与坯料直径D的比值称为拉深系数，用m表示，即m=d/D。拉深系数不小于0.5～0.8。坯料的塑性差取上限值，塑性好取下限值。如果拉深系数过小，不能一次拉深成形时，则可采用多次拉深工艺。第一次拉深系数m1=d1/D第二次拉

6、深系数m2=d2/d1第几次拉深系数mn=dn/dn-1总的拉深系数m=m1×m2×mn合理设计拉深模工作零件凸凹模的圆角半径。材料为钢的拉深件，取r凹=10s，而r凸=（0.6～1）r凹。这两个圆角半径过小，产品容易拉裂。凸凹模间隙。一般取Z=（1.1～1.2）s.3.4.2.2弯曲变化过程弯曲是将坯料弯成一定的角度，一定的曲率形成一定形状零件的工序。弯曲时还应尽可能使弯曲线与坯料纤维方向垂直。回弹现象--由于弹性变形的恢复，坯料略微弹回一点，使被弯曲的角度增大。一般回弹角为0～10°。与坯料纤维方向垂直3.4.2.3其它冲压成型

7、胀形胀形主要用于平板毛坯的局部胀形（或叫起伏成型），如压制凹坑，加强筋，起伏形的花纹及标记等。另外，管类毛坯的胀形（如波纹管）、平板毛坯的拉形等，均属胀形工艺。翻边翻边是在坯料的平面部分或曲面部分上使板料沿一定的曲率翻成竖立边缘的冲压成型方法。内孔翻边（图9-15）和外缘翻边。翻边筒旋压旋压的基本要点是：(1)合理的转速(2)合理的过渡形状(3)合理加力旋压3.4.3冲模的分类和构造3.4.3.1简单冲模在冲床的一次冲程中只完成一个工序的冲模，称为简单冲模。模具简单,造价低。简单冲模3.4.3.2连续冲模（级进模）冲床的一次冲程中，

8、在模具不同部位上同时完成数道冲压工序的模具，称为连续模。生产率高，要求定位精度高。连续冲模3.4.3.3复合模冲床的一次冲程中，在模具同一部位上同时完成数道冲压工序的模具，称为复合模。精度高，模具复杂。拉伸件落料拉伸复合模3.4.4冲