冲压件简介及设计原则

冲压件简介及设计原则报告人：张德卫时间：2012-07-12•目录•1、概念•2、冲压特点•3、冲床分类•4、冲压模具及分类•5、冲压件工序•6、冲压件结构工艺性•7、冲压件的结构设计要点•8、冲压件的设计原则概念通过冲床和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件的成形加工方法，得到的工件就是冲压件。冲压的坯料主要是热轧和冷轧的钢板和钢带。冲压可制出其他方法难于制造的带有加强筋、肋、起伏或翻边的工件，以提高其刚性。由于采用精密模具，工件精度可达微米级，且重复精度高、规格一致，可以冲压出孔窝、凸台等。冲压件冲压的特点冲压件主要是将金属或非金属板料，借助压力机的压力，通过冲压模具冲压加工成形的，它主要有以下特点：(1)冲压件重量轻、刚度好，强度高。(2)冲压件尺寸精度高，同模件尺寸均匀一致，互换性好。(3)冲压件的表面质量好，外观光滑美观。冲床的分类按传动结构：手动冲压机、机械冲床、气动冲床、高速机械冲床。还有一种数控冲床，这种冲床相对比较特殊，主要适合加工孔数较多且分布密集的零件。按加工精度：普通冲床、精密冲床。数控冲床--智能化、恒冲力、精度高、寿命长剪板机高速冲床机械冲床----高速、效率高、吨位大高速机械冲床—高速、全自动、精度高液压冲床----效率高，安全性高，寿命长，噪音低，机械磨损小，冲压模具及分类冲压模具，是在冷冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具（俗称冷冲模）。冲压模具是冲压生产必不可少的工艺装备，是技术密集型产品。冲压件的质量、生产效率以及生产成本等，与模具设计和制造有直接关系。按工艺性质：冲裁模、弯曲模、拉深模、按工艺组合程度：单工序模、复合模、级进模。冲裁模--冲裁模使材料分离，得到所需形状和尺寸制件的冲模，主要包括落料，冲孔、切断、切边、以及整修。弯曲模--将毛胚或半成品制件沿弯曲线弯成一定角度和形状的冲模。拉深模--将板料成形为空心件，或者使空心件进一步改变形状和尺寸，而厚度没有明显变化的冲模。单工序冲压模---指在压力机一次行程内只完成一道冲压工序。复合模--指在一次工作行程中，在模具的同一部位同时完成数道冲压工序。级进模具--一次行程中，模具不同位置同时完成多道工序。冲压件材料分析•根据冲压件特点，常用冲压件材料有：•a）碳素结构钢•b）优质碳素结构钢•c）不锈钢•d）铝及铝合金•e）铜及铜合金•f）非金属材料•我司常用的冲压件4Pontnode面板，使用的材质是AL5052-H32,铝合金，板厚为T=1.5±0.05mm,需要氧化处理，表面需要导电，正面做鱼鳞纹处理。工艺：弯曲，冲孔，翻边。3RU导轨，材料为不锈钢SUS304。因含Ni（镍）故比含Cr（铬）的钢较富有耐蚀性、耐热性，拥有非常好的机械性能，无热处理硬化现象，有弹性。工艺：弯曲，冲孔。Synclayer的底壳，热浸镀锌钢板SGCC,主要特点是够硬，所以延展性差；耐蚀性强，容易上漆，成型性好，可以点焊。用途：极为广泛,一般耐蚀性较高的钣金场合。工艺：拉深，冲孔，弯曲。ACIJapanV2都用的是冷轧碳素薄钢SPCC,经过表面镀锡处理，俗称马口铁SPTE，表面光亮，厚度均匀，还具有耐腐蚀、无毒、强度高、延展性好的特性。工艺：落料，冲孔，弯曲，拉深。产品2X2外壳，材质是锌白铜，含Zn20%～27%、Ni12%～18%的铜锌镍三元合金锌白铜具有优良的综合机械性能，耐腐蚀性优异、冷热加工成型性好，易切削。工艺：弯曲，拉深。冲压件的工序分离工序：也称冲裁工序，是指坯料在冲压力作用下，发生断裂而产生分离。包括：落料，冲孔，切断，整修等！变形工序：使坯料的一部分相对于另一部分产生位移而不破裂的工序。变形种类：拉深、弯曲、翻边、成形一、拉深1、拉深过程拉伸：利用模具使冲裁后得到的平板料变形成开口空心零件的工序。冲压件的工序2、拉深中的废品拉深中的废品：拉裂、起皱拉裂：径向拉应力太大，凹模圆角半径太小，拉深润滑不良，原料塑性差，起皱：材料薄、凸缘压边力太小，而切向压应力过大，引起切向变形，失去稳定。二、弯曲弯曲：将坯料弯成具有一定角度和曲率的变形工序。弯曲中问题防止1、开裂弯曲半径不能过小。rmin=(0.25~1)δ料厚弯曲线与板料纤维垂直2、回弹使模具的角度比成品件角度不一个回弹角。回弹角0~10°三、翻边翻边：在带孔的平坯料上用扩孔的方法获得凸缘的工序采用先拉深、后冲孔再翻边工艺四、成形成形是利用局部变形使坯料或半成品改变形状的工序冲压件的结构工艺性影响冲压件工艺性的因素冲压件的形状、尺寸、精度及材料等一、冲压件的形状及尺寸1、对落料件和冲孔的要求落料件的外形和冲孔件的孔形应力求简单、对称。a不合理的外形b合理的外形•冲裁件的结构尺寸（如孔径、孔距等）必须考虑材料的厚度。孔间距离或孔与边缘距离不能太小，一般a≥2s,但要保证a3~4mm。aaaa•冲裁件形状应尽量简单，应避免过长的悬臂和窄槽，以防止因凸模过细而在冲裁时折断。它们的宽度b应大于料厚t的两倍。2、对弯曲件的要求形状对称、弯曲半径不能小于最小弯曲半径弯曲边平直部分H＞2δ弯曲带孔件时，孔边沿到弯曲处平直部分大于（1.5~2）δ孔的位置不能离弯曲线太近，一般δ2mm时，L≥δ;δ≥2mm时,L≥2δ。3、对拉深件的要求•外形简单对称，深度不宜过大。•拉深半径尽可能大如图所示二、简化工艺及节省材料的设计•形状复杂可分为简单件，再组合。•简化结构、减少工序三、冲压件的厚度在强度许可下，尽量用较薄材料，或加筋。冲压件结构设计要点1、避免直角，圆弧过渡2、孔与孔，孔与边，孔与弯曲处之间有足够距离3、弯曲半径不能过小4、薄板可以通过加强筋方式提高刚度和强度5、注意板料的纤维方向冲压件设计原则•1、必须满足产品使用和技术性能，并能便于组装及修配。•2、必须有利于提高金属材料的利用率。•3、必须形状简单，结构合理，以有利于简化模具结构、简化工序数量，以提高劳动生产率。•4、在保证能正常使用情况下，尽量使尺寸精度等级及表面粗糙度等级要求低一些，并有利于产品的互换，减少废品、保证产品质量稳定。•5、应有利于尽可能使用现有设备、工艺装备以及工艺流程对其进行加工，并有利于冲模使用寿命的延长。•THANKYOU!