CH 6 塑性成形技术

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1、§6塑性成形技术塑性成形技术分类板料成形使用成形设备通过模具对金属板料在室温下加压以获得所需形状和尺寸零件的成形方法。亦称：冲压、冷冲压体积成形对金属块料、棒料或厚板在高温或室温下进行成形加工的方法。冲压工艺特点冲压件的尺寸精度由模具来保证，具有一模一样的特征，所以质量稳定，互换性好。由于利用模具加工，所以可获得其它加工方法所不能或难以制造的，壁薄、重量轻、刚性好、表面质量高、形状复杂的零件。冲压加工一般不需要加热毛坯，也不像切削加工那样，大量切削金属，所以它不但节能，而且节约金属，材料利用率高达70~85%。冲压

2、工艺特点对于普通压力机每分钟可生产几十件，而高速压力机每分钟可生产几百上千件。所以它是一种高效率的加工方法。冲压模具精度要求高、制造复杂、周期长、制造费用高，因而往往不适用于小批量生产。冲压加工如采用手工操作则劳动强度大，安全性差，易发生事故。冲压三要素板料成形分类（工序）分离工序落料、冲孔、切边、切断等成形工序弯曲、拉深、翻边、胀形、扩口、校正等分离工序分类成形工艺分类冲压工艺分类（模具形式）单工序模多工序模复合模级进模连续-复合模冲压设备曲柄压力机液压机冲压设备曲柄压力机原理典型冲裁模具1—下模座；2、15—销

3、钉；3—凹模；4—套；5—导柱；6—导套；7—上模座；8—卸料板9—橡胶；10—凸模固定板；11—垫板；12—卸料螺钉；13—凸模；14—模柄；16、17—螺钉冲裁模典型结构与模具总体设计尺寸关系图冲裁工艺过程弹性变形塑性成形断裂分离冲裁变形过程冲裁变形过程冲裁变形受力分析板料受力分析冲裁变形受力分析无卸料板冲裁过程应力状态冲裁变形受力分析冲裁力-凸模行程曲线断面特征光亮带毛刺区断裂带塌角带断面特征a—圆角带；b—光亮带;c—断裂带;d—毛刺冲裁件的断面特征断面特征圆角带是模具刃口压入板料时，刃口附近板料牵连拉入

4、产生弯曲和伸长变形的结果，是纺锤形变形区对这部分坯料作用而产生的。图6－4冲裁件的断面特征a)落料件b)冲孔件断面特征光亮带是在侧压力作用下板料相对滑移的结果，一般占全断面的1／3～1／2。断裂带是由刃口处的微裂纹在拉应力作用下不断扩展而形成的撕裂面，断面粗糙且有斜度。由于裂纹的产生一般在刃口侧面，故在普通冲裁加工中总有毛刺产生。材料的性能对断面质量的影响塑性好的材料，裂纹出现较迟，材料被剪切的深度较大；塑性差的材料，剪切开始不久即被拉裂，断面光亮带少。间隙大小对冲裁件断面质量的影响a)间隙过小；b)间隙合适；c

5、)间隙过大冲裁间隙大小对断面质量的影响模具刃口状态对断面质量的影响凸、凹模刃口尺寸计算的依据和原则观察冲压件,寻找计算的依据，根据观察的结果确定刃口尺寸计算和选择公差的原则：1.先确定基准件落料：以凹模为基准，间隙取在凸模上；冲孔：以凸模为基准，间隙取在凹模上。2.考虑冲模的磨损规律落料模：凹模基本尺寸应取最小极限尺寸；冲孔模：凸模基本尺寸应取最大极限尺寸。凸模与凹模刃口的尺寸计算凸、凹模间隙Z(冲裁间隙)是冲裁工艺计算及模具设计中的最主要工艺参数。间隙合理，断面质量较好，冲裁力较小，模具寿命较高。考虑模具制造中的

6、偏差及使用中的磨损，生产中选择一个适当的范围，最小合理间隙和最大合理间隙。影响间隙值的主要原因是材料的性质和厚度。合理间隙值为材料厚度的5％～10％。薄、软材料，断面质量和尺寸精度要求高时取小值；厚、硬材料，要求模具寿命长时取大值。凸模与凹模刃口的尺寸计算冲孔：零件孔的尺寸，先确定基准凸模刃口尺寸dp，再加上Zmin,便是凹模刃口尺寸：凸模与凹模刃口的尺寸计算落料：零件外径尺寸为，先确定基准件凹模刃口尺寸Dd，再减去Zmin便是凸模刃口尺寸：典型冲裁模具（a）（b）（c）图2.7.4侧壁冲孔模典型冲裁模具图2.7.

7、7复合模的基本结构典型冲裁模具1—凸模；2—凹模；3—上模固定板；4、16—垫板；5—上模座；6—模柄；7—推杆；8—推块；9—推销；10—推件块；11、18—活动档料销；12—固定挡料销；13—卸料板；14—凸凹模；15—下模固定板；17—下模座；19—弹簧垫圈复合冲裁模典型冲裁模具1—模柄；2—螺钉；3—冲孔凸模4—落料凸模；5—导正销6—固定档料销；7—始用档料销用导正销定距的冲孔落料级进模典型冲裁模具