冲压模具技术范玖红12章节

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1、冲压模具技术主编范玖红第一章认识冲压第一节冲压概述一、冲压基本概念冷冲压是利用安装在压力机上的冲压模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需要工件(俗称冲压件或冲件)的一种压力加工方法，因为它通常是在室温下进行加工的，所以称为冷冲压。又因为它主要是用板料加工成工件，所以又称为板料冲压。冷冲压不但可以加工金属材料，而且还可以加工非金属材料。(一)冲压模具冲压模具是将材料加工成所需冲件的一种工艺装备。冲模在冷冲压生产中至关重要，没有符合要求的冲模，冷冲压就无法进行。如图1-1所示为简单冲裁模具，上模部分由模柄1、凸模4等组成，下模部分由凹模6、下模座7等组成。上

2、模部分通过模柄安装在压力机的滑块上，随滑块作上下运动。下模部分通过下模座固定在压力机工作台上，模具的工作零件是凸模和凹模，凸、凹模工作部分的外形轮廓为封闭曲线。将板料置于凹模上，当凸模随滑块向下运动时，便冲穿条料进入凹模，使板料相互分离而完成冲裁工序。(二)冲压材料冲压所用的材料，不仅要满足冲压件的使用要求，还应满足冲压工艺的要求和后续加工的要求(如切削加工、电镀、焊接等)。冲压工艺对材料的基本要求主要有如下几个方面：1.有良好的冲压成形性能对于成形工序，为了有利于冲压变形和冲压件质量的提高，材料应具有良好的冲压成形性能，即具有良好的塑性(均匀伸长率δj高)，屈强比σs/

3、σb和屈弹比σs/E小，板厚方向性系数r大，板平面方向性系数Δr小。2.具有较高的表面质量3.材料的厚度公差要符合国家标准因为一定的模具间隙适用于一定厚度的材料，若材料的厚度公差太大，不仅直接影响冲件的质量，还可能导致模具或压力机的损坏。冲压生产常用的材料有：金属板料和非金属板料。常用冲压板料见表1-1。二、冲压成形的特点模具是工业生产中应用极为广泛的重要工艺装备，是当代工业生产的重要手段和工艺发展方向，许多现代工业的发展和技术水平的提高，在很大程度上取决于模具工业的发展水平。冷冲压是依靠冲压模具来进行生产的，它与其他加工方法相比，具有独到的优缺点。它是工业产品提高生产率

4、、提高质量、降低成本的必要保证，所以在工业生产中，特别是在汽车、电子、电器、仪表、航天及日用品生产中得到了广泛应用，表1-2列出了其主要特点。第二节冲压加工的基本工序冲压加工的工件，由于其形状、尺寸、精度要求、生产批量、原材料性能等各不相同，因此生产中所采用的冷冲压工序是多种多样的，有的冲压件需要几道工序才能生产出来，因此掌握冲压工序的分类、冲压工序的性质至关重要。冲压工序的分类概括起来可分为分离工序、成形工序。分离工序是指使板料按一定的轮廓线分离而获得一定形状、尺寸和切断面质量的冲压件(俗称冲裁件)的工序。成形工序是指坯料在不破裂的条件下产生塑性变形而获得一定形状和尺寸

5、的冲压件的工序。一、冲压加工的基本工序上述两类工序，按冲压方式不同又具体分为很多基本工序，见表1-3、表1-4、表1-5。续续续续二、冲压工序的应用学习冲压工序的分类和性质有利于我们制订各类工件的冲压工艺，并依据工艺设计模具。表1-6所示为冲压件炉盘的冲压工艺规程，它反映了该产品的冲压工艺过程。表1-7所示为垫圈的三种冲压生产方案，我们可以根据实际生产情况，来确定用哪一种方案比较理想。第二章冲裁冲裁是利用模具使板料产生分离的冲压工序，包括落料、冲孔、切断、剖切、修边等。但一般来说，冲裁主要是指落料和冲孔工序。若使材料沿封闭曲线相互分离，封闭曲线以内的部分作为冲裁件时，称为

6、落料；封闭曲线以外的部分作为冲裁件时，称为冲孔。冲裁是冲压生产中的主要工序之一，它既可以直接冲制成品工件，又可以为弯曲、拉深、成形等工序制备毛坯。第一节冲裁变形过程一、冲裁变形过程冲裁时板料的变形具有明显的阶段性，可分为如下三个阶段：如图2-1所示。1.弹性变形阶段2.塑性变形阶段3.断裂分离阶段图2-1二、冲裁断面分析由于冲裁变形的特点，使冲出的工件断面明显地分成四个部分，即塌角、光亮带、断裂带和毛刺，如图2-2所示。塌角：也叫圆角带，是刃口刚压入材料时，刃口附近的材料被牵连拉入产生弯曲和伸长变形的结果。材料的塑性越好，模具间隙越大，塌角将越大。光亮带：是紧挨塌角并与板

7、平面垂直的光亮部分，它是在塑性变形过程中凸模或凹模挤压切入材料，使其受到切应力和挤压应力的作用而形成的。光亮带是最理想的冲裁断面。断裂带：是表面粗糙且带有锥度的部分，它是由于刃口处的微裂纹在拉应力作用下不断扩展撕裂而形成的。毛刺：是在断裂带周边上形成的不规则的撕裂毛边，当凸模继续下行时，使已形成的毛刺拉长并残留在冲裁件上，间隙合适时，毛刺的高度小而根部细，易于去除。塌角、光亮带、断裂带和毛刺这四部分在冲裁断面上所占的比例随材料的力学性能、料厚、刃口锐钝、模具结构、凸凹模间隙等不同而变化。塑性差的材料，断裂倾向严重，断裂带增宽，