汽车冲压工艺（PPT178页)

第1页，共189页冲压工艺第2页，共189页目录第一部分：冲压工艺介绍第二部分：冲压铸造模具/钢板模具知识第三部分：冲压件主要质量缺陷及防止第四部分：机械压力机基础知识第五部分：冲压新技术第3页，共189页目录第一部分：冲压工艺介绍第二部分：冲压铸造模具/钢板模具知识第三部分：冲压件主要质量缺陷及防止第四部分：机械压力机基础知识第五部分：冲压新技术第4页，共189页冲压基础工艺培训1.冷冲压：是指在常温下，利用安装在压力机上的冲模对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需要零件的一种压力加工方法2.冷冲压的特点：产品尺寸稳定，精度高，重量轻，刚度好，互换性好，高效低耗，操作简单，易于实现自动化模具冲压设备工艺条件冲压零件冲压零件影响因素第5页，共189页冲压基本工序分类冷冲压概括起来分两大类：分离工序和成形工序1.分离工序是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。2.成形工序是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的冲压件。第6页，共189页分离工序分：落料、冲孔、切断、修边等工序名称图示特点落料用冲模沿封闭曲线冲切，冲下的部分是零件。用于制造各种平板形状的零件。冲孔用冲模沿封闭曲线冲切，冲下的部分是零件。用于制造各种平板形状的零件。切断用冲模沿不封闭的曲线进行分切产生分离修边将成型零件边缘切齐或者一定形状切成废料零件零件废料第7页，共189页成形工序分：拉延、翻边、整形、翻孔、弯曲等工序名称图示特点拉延把板料毛坯制成各种开口空心的零件翻边将板料或半成品的边缘沿一定曲线一定曲率成形成竖立的边缘整形为了提高已成型零件的精度或获得小的圆角半径而采用的成形方法翻孔在预先冲孔的板料或半成品制成竖立边缘弯曲将板料沿直线弯成各种形状RRR第8页，共189页压合工艺（HEM）一级表面翻边相交面相交面第9页，共189页各工序名称及其代号工序名称英文简写工序名称英文简写拉延DR修边TR成型FO冲孔PI翻边FL翻孔BUR整形RST切断SEP落料BL斜楔翻边/冲孔/修边CFL/CPI/CTR第10页，共189页基本模具结构图ＡＢＢＡＤＧＦＰＥＪＨＫＬＣＮＭＡＢＢＡＤＧＦＰＥＪＨＫＬＣＮＭ单动双动ＬＣＱＡＫＤＦＥＥＭＲＪＫHＢＮＧＷＹＬＵＶＰＴＳＸＨ修边冲孔翻边整形第11页，共189页拉延方向的选择合理的拉延方向应符合以下原则：1.保证凸模能将工件需拉深的部位在一次拉深中完成,不应有凸模接触不到的死区(即“倒勾”形)。2.拉延开始时，凸模与毛坯的接触状态应良好；接触面积应尽量大而靠近中心；凸模表面同时接触毛坯的点要多而分散，并尽可能分布均匀，防止毛坯窜动。3.尽可能减小拉延深度，并使各部位拉延深度趋于均匀。尽量减小拉延深度负角负角需要额外的过程第12页，共189页工艺补充部分工艺补充部分应考虑如下三方面的要求：1.拉延时的进料条件2.压料面的形状和位置。3.修边线的位置和修边方式。压料面有两种：1.由工件本身的法兰面组成；2.由工艺补充部分组成；制定压料面基本原则:1.为了降低拉深深度，压料面可以设计成一定的弯曲形状，使毛坯拉深前先弯成一定的形状。但压料面的形状应尽量简单、平滑，防止毛坯在压料过程中就产生摺皱现象，并利于毛坯在拉深时材料向凹模内流动2.压料面与凸模的形状之间，应保持一定的几何关系——保证在拉深过程中毛坯处于张紧状态，并能平稳地、渐次地紧贴凸模，以防止产生皱纹。为此，必须满足如下关系：压料面长度﹤凸模表面展开长度第13页，共189页压料面AAAA分模线BBBB分模线修边线修边线第14页，共189页拉延与成型的区别1.当零件成形深度大于10MM时最好采用拉延方式，避免出现挤料现象，小于10的可以考虑用成型.同时成型过程中为避免叠料通常加工艺缺口.2.拉延一般需要做出完整的工艺补充面及压料面,且是一个封闭的几何形状,但成型可以只作出局部,无需全部封闭3.同一零件相同材料牌号,采用拉延或成型工艺得到的产品,在刚性方面前者比后者强.4.零件产品接近于封闭的零件最好采用拉延,敞口的可以采用成型第15页，共189页拉延与成型的选择此零件可以采用成型,也可以采用拉延,下图是采用不同方式的加工数据区别成型成型模具结构简图拉延拉延模具结构简图第16页，共189页数据工艺编制例子说明侧修边线侧冲孔修边线修边线翻边线侧修边线侧修边线侧翻边线第17页，共189页加落料工序的理由A、同一零件的不同部位宽度差别超过30%左右时考虑加落料模，否则成型困难B、提高材料利用率C、成型前的板料相对于成型后的零件有大面积未参与成型第18页，共189页开卷落料与普通落料的区别A、产品零件较大，人工操作劳动强度大的零件尽量采用开卷落料。B、相对于普通落料模，可以提高材料利用率的零件，采用开卷落料。C、毛坯所需要的卷料宽度太小或太宽，无法采用开卷落料的，需要采用普通落料模式。D、零件工艺路线规划在自动化线上生产的零件，其落料模最好采用开卷落料。第19页，共189页工艺文件编制1.模具吨位的估算方法MNP0长度宽度高度系数吨位（T)2700190010000.3313.3Q①模具长度尺寸一般在零件（指各序工艺数型）基础上，单边加400mm，特殊情况放大，如大型零件，以及模具左右方向存在侧冲机构的。②模具宽度尺寸一般在零件（指各序工艺数型）基础上，单边加300mm，特殊情况放大，如大型零件，以及模具前后方向存在侧冲机构的。③模具高度尺寸需要综合考虑很多原因，如压机设备参数，拉延深度等④模具吨位(T)=长度*宽度*高度*系数*7.85/1000000000第20页，共189页工艺文件编制2.使用压机的选择方法①压力机的公称压力②压力机的工作台面③压力机的台面顶杆布置④压力机的类型（闭式/开式）⑤压力机的滑块行程，最大装模高度及装模高度调节量。（其中要考虑压机本身是否带垫板，四冲630T的压机，最大装模高度850mm，垫板厚度100mm，实际最大装模高度只有750mm）第21页，共189页冲压件工艺分析1.同一个零件的加强筋方向必须一致，且尽量和冲压方向一致,避免加强筋与模具的摩擦磨损2.在前期产品数据工艺分析时,要考虑零件的零件尺寸,核对板料尺寸是否能满足,压机工作台面是否能满足.3.对冲压件排序时之两点注意：FL+RST的同时避免冲孔，以免对压料板的强度造成影响；在符合排序时考虑到弹簧的布置空间问题.4.有些零件从工艺上考虑,缺口不需要,但有些零件又需要增加缺口的缺口多余,且要增加侧修缺少工艺缺口,翻边开裂第22页，共189页冲压件工艺分析5.产品出现成型负角6.成型分析开裂7.拔模角太小冲压负角成型开裂拔模角太小第23页，共189页冲压件常见缺陷1.开裂2.变形3.起皱4.叠料5.拉毛6.坑包7.双棱线第24页，共189页目录第一部分：冲压工艺介绍第二部分：冲压铸造模具/钢板模具知识第三部分：冲压件主要质量缺陷及防止第四部分：机械压力机基础知识第五部分：冲压新技术第25页，共189页一、铸造模具的通用基本规则1.模具防反措施：右后侧导柱或右侧导向腿（导板）向前侧10mm第26页，共189页2.筋A、B为减轻孔尺寸，（根据实际情况而定）；T为筋厚，Min30；A、B=8T～12T；第27页，共189页筋设置的注意事项：避免斜交叉非直角时，加大R角第28页，共189页筋设置避免集中交叉(T字型筋为首选)筋厚尽量均等第29页，共189页3.压板槽和安全平台安全平台压板槽第30页，共189页压板槽的数量模具长度mm下模压板槽上模压板槽～10002×22×21001～16002×22×31601～36002×32×43600～2×42×4模具应设置安全平台大型模具四处建议：（180×180）中型模具四处建议：（150×150）中小型模具二或四处建议：（100×100）细长模具及中小型模可以仅对角设置二处第31页，共189页4.加工基准孔基准孔设在模具中心线上，数量3个。也可以设置在坐标线上。基准孔应设置在有效工作面范围之外。尽可能在等高面上，也可以在不等高面上将基准孔周围φ25区域锪平。尽可能使L1等于L2。L1、L2、L3尽可能大些。第32页，共189页5.模具快速安装基准设置原则:一般说，只需要在下模座上设置安装基准，如果压机带有快速夹紧的过度垫板则需要同时在上、下模座上都设置安装基准。安装基准采用定位键槽和定位缺口两种形式。带活动工作台的压机，使用定位键槽或定位销孔方便，而固定工作台的压机，使用定位缺口方便。第33页，共189页二、拉延模具拉延模又分单动拉延和双动拉延1.单动拉延模单动拉延模各部件在机床上的固定及导向。单动拉延模的凸模固定在压机的下工作台面上，压边圈与凸模导向，凹模固定在压机的上工作台面上，凹模与压边圈导向。单动拉延冲压时的动作。机床气垫通过气顶杆顶起压边圈到指定高度，放上板料，定位，机床下行，凹模行至压边圈高度，凹模与压边圈压紧料，凹模带动压边圈与之一起下行。机床到达闭合高度，凸凹模墩死。拉延成形完毕。机床上滑块上行，弹簧顶销顶出零件，取件。第34页，共189页拉延模具分为三部分:上模（凹模）、压边圈、下模（凸模）第35页，共189页上模（凹模）第36页，共189页压边圈第37页，共189页下模（凸模）第38页，共189页气顶杆凸模压边圈凹模第39页，共189页２．双动拉延模双动拉延模各部件在机床上的固定及导向。双动拉延的凸模固定在压机的内滑块上，凸模与压边圈导向，压边圈固定在压机的外滑块上，压边圈与凹模导向，凹模固定在压机的下工作台面上。双动拉延冲压时的动作。放上板料，定位。机床外滑块下行，压边圈下行至凹模高度，凹模与压边圈压紧料。内滑块下行，凸模到达闭合位置，凸凹模墩死。拉延成形完毕。机床内滑块上行，外滑块上行。气缸顶出零件，取件。第40页，共189页凸模机床内滑块机床外滑块凹模气缸压边圈材料定位器导板第41页，共189页3.拉延模的结构1)、导向装置：压边圈与凸模的导向，凸凹模的导向都是靠导板来完成的。2）、限位与安全装置：在压边圈上通常会设计出存对角线分布的二个工作螺栓和二个安全螺栓。工作螺栓来限制压边圈的工作行程，安全螺栓来保证操作的安全性。双动拉延则是在凹模的四个安全平台处设置四个行程限制器。3）、安装定位装置：单动拉延模会在凸凹模的机床中心线上设计出四个中心键槽或者V型槽用于凸凹模在机床上的定位，双动拉延模则设计在压边圈和凹模上。第42页，共189页4）、快速定位：单动拉延模的凸模和双动拉延的凹模都会利用机床的气顶孔设置二处快速定位。尺寸结构如下：机床气顶孔第43页，共189页5）、研模用基准孔结构（CH孔）CH孔应尽量设置在平面上（在斜面上最大不超过5°）。6）、排气孔：为了制件成形和便于制件取出，需在凸模和凹模的凹角及最后成形墩死部位设置多处排气孔，外覆盖件φ4-φ6，内覆盖件φ6-φ8。凹模的凹角处的排气孔还要套上排气弯管防止灰尘、液体等杂物进入模具型腔造成模具的损坏。7）、材料定位装置：为了防止材料在模具上窜动，需要在前侧、左侧和右侧设置材料定位器，双动拉延是置于下模上；单动拉延是置于压边圈上。8）、垫块：在拉延模的设计中，会在压边圈、凸模平台面上平均设置出平衡垫块，墩死垫块。也会在托杆承接面上设置托杆垫块。第44页，共189页9）、制件顶出装置：单动拉延的顶出一般在压边圈的拉延筋凹角处平均设置弹簧顶销，双动拉延在凹模设置气缸顶出。弹簧顶销气缸第45页，共189页10）、到底标记销：拉延过程中一般来设置到到底标记销来验证拉延是否到位。对于左右合并件的拉延，左右标记销可以代替到底标记销的验证。第46页，共189页三、修边冲孔模具根据成形工艺的需要，成型时需要把本来有的孔，或者二段面连接起来，这样成型完毕后要进行修边和冲孔的处理。修边冲孔模分为上模和下模。上模如下图：第47页，共189页下模如下图：第48页，共189页冲裁力PP=Ltσb（N）P：冲裁力（N）L：冲裁轮廓长度（mm）t：板厚（mm）σb：抗拉强度（σb=350N/mm2）卸料力卸料力因料厚、形状等的不同而各异，一般取