冲压基础知识

冲压基础知识一、冲压件的工艺性冲压件的工艺性系指冲压件对冲压工艺的适应性。在一般情况下，对冲压件的工艺性影响最大的是几何形状尺寸和精度要求。良好的冲压工艺性能满足材料较省、工序较少、模具加工较易、寿命较高、操作方便及产品质量稳定等要求。1．冲裁件的工艺性1．1冲裁件的结构工艺性冲裁件的形状应能符合材料合理排样，减少废料。冲裁件各直线或曲线连接处应有适当圆角。冲裁件凸出或凹入部分宽度不宜太小，同时避免过长悬臂与狭槽。高碳钢b不小于2t；软钢等b不小于1.5t冲裁件的孔径尺寸不宜过小孔间距、孔边距aa≧2t，并不得小于3~4mm(t1时取1)。弯曲件及拉深件上冲孔时，孔壁距不能太小1．2冲裁件的精度和毛刺精度材料自由凸模冲孔精密导向凸模冲孔圆形矩形圆形/矩形硬钢1.3t1t0.5t0.4t软钢及黄铜1t0.7t0.35t0.3t铝0.8t0.5t0.3t0.28t酚醛层压布纸0.4t0.35t0.3t0.25t冲裁件尺寸公差(um)精度等级零件尺寸材料厚度《11~22~44~6经济级100.12/0.080.18/0.100.24/0.120.30/0.1510~500.16/0.100.22/0.120.28/0.150.35/0.2050~1500.22/0.120.30/0.160.40/0.200.50/0.25150~3000.300.500.701.00精密级100.03/0.0250.04/0.030.06/0.040.10/0.0610~500.04/0.040.06/0.050.08/0.060.12/0.1050~1500.06/0.050.08/0.060.10/0.080.15/0.12150~3000.100.120.150.20毛刺小于0.1mm2．弯曲件的工艺性2.1弯曲件的结构工艺弯曲件的圆角半径应适宜（不可小于最小弯曲半径，也不宜过大）弯曲件的弯边长度不宜过小弯曲线不应位于零件宽度突变处，以免撕裂。如必须如此弯曲，应事先开工艺孔、槽。有孔的毛坯弯曲时，孔、槽必须位于变形区外。t2mm,l≧t；t≧2mm,l≧2t孔距公差（um）精度等级零件尺寸材料厚度＜11~22~44~6经济级~50±0.1±0.12±0.15±0.250~150±0.15±0.20±0.25±0.30150~300±0.20±0.30±0.35±0.40精密级~50±0.01±0.02±0.03±0.0450~150±0.02±0.03±0.04±0.05150~300±0.04±0.05±0.06±0.08最小弯曲半径材料退火状态硬化状态弯曲线的位置垂直纤维平行纤维垂直纤维平行纤维08、10、Q135、Q215-A0.1t0.4t0.4t0.8t15、20、Q235-A0.1t0.5t0.5t1.0t45、50、Q2750.5t1.0t1.0t1.7t65Mn、T81.2t2.0t2.0t3.0t纯铜1.2t0.35t1.0t2.0t软黄铜0.1t0.35t0.35t0.8t黄铜（半硬）0.1t0.35t0.5t1.2t磷铜--1.0t3.0t铝0.1t0.2t0.3t0.8t半硬铝1.0t1.5t1.5t2.5t硬铝2.0t3.0t3.0t4.0t对称件弯曲时，左右弯曲半径应一致，防止材料产生滑移切舌和弯曲同时进行时，所弯曲的小角带有斜度有利于工件从凹模中脱出2．2弯曲件的精度影响因素：材料机械性能、材料厚度、模具结构及精度、工序的多少及先后顺序、模具的安装及调整等。3．拉深件、成形件的工艺性3．1拉深件、成形件的结构工艺性拉深件侧壁与底面或凸缘连接处圆角半径应尽量放大R1≧t，（最好R1≧3~5t）R2≧2t，（最好R1≧5~10t）弯曲件线性尺寸公差材料厚度ABCABC经济级精密级≦1IT13IT15IT16IT11IT13IT131~4IT14IT16IT17IT12IT13~14IT13~14弯曲件角度公差弯角短边尺寸1~66~1010~2525~63经济级±1°30′~3°±1°30′~3°±50′~3°±50′~2°精密级±1°±1°±30′±20′矩形拉深件四周圆角也应放大R3≧3t，（尽可能R3≧1/3h）除非结构上有特殊需要，必须尽量避免异常复杂及非对称形状的拉深件，对于半敞开的空心件，应考虑设计成对的拉深，然后迫切开教有利。拉深件的凸缘宽度应尽可能保持一致。在零件的平面部分，尤其是在距边缘较远处，局部凹坑的深度与突起的高度不宜过大。应尽量避免曲面空心零件的尖底形状，尤其高度大时，起工艺性更差。3．2拉深件、成形件的精度参照弯曲件精度3．3拉深件、成形件的尺寸标注拉深件不允许同时标注内、外径尺寸，底部圆角不允许标注外半径。对于有配合要求的口部需标注配合部位深度。阶梯拉深件的高度尺寸，应以底为基准。冲凸尺寸标注在外形上翻孔件一般标注内尺寸螺纹直径螺距材料厚度翻孔内径翻孔外径凸缘高度凸缘圆角半径螺纹翻孔资料螺纹直径螺距材料厚度翻孔内径翻孔外径凸缘高度凸缘圆角半径M20.4/0.250.51.65/1.782.122.182.24--/0.8--/0.91/10.250.62.182.242.30.96/11.08/1.121.2/1.250.30.82.22.31.28/1.251.44/1.40.41.02.32.41.6/1.6--/1.80.5M2.50.45/0.350.62.1/2.22.652.752.8--/1--/1.121.2/1.250..30.82.72.82.91.28/1.251.44/1.41.6/1.60.41.02.82.91.6/1.61.8/1.80.51.22.91.92/--0.6M30.5/0.350.82.55/2.73.183.283.38--/1.25--/1.41.6/1.60.41.03.253.383.51.6/1.61.8/1.82/20.51.23.43.51.92/22.16/2.240.61.53.52.40.75M3.50.612.953.753.864.01.61.820.51.23.864.01.922.160.61.54.02.40.75M40.75/0.51.03.35/3.554.254.354.5--/1.6--/1.81/20.51.23.354.54.651.92/22.16/2.242.4/2.50.61.54.54.64.782.4/2.52.7/2.8--/30.752.04.584.83.2/3.2--/3.551.0二、冲压模具的基础知识1．模具的结构1．1模具的支承、固定部分由上下模座、模柄、凸凹模固定板、垫板及螺钉等组成。上下模座根据材质不同可分为铸铁与钢板模板两种。模柄根据与上模座的连接方式可分为：压入式、旋入式、凸缘式、浮动及推入式活动模柄等。固定板依据其作用可分为凸模固定板与凹模固定板。1．2模具的导向装置导向装置由导柱和导套组成。根据导柱和导套间摩擦性质可分为滑动与滚动导向两大类。依据导柱多少及其分布可分为后置、中置、对角导柱和四导柱模架。1．3模具的工作部分模具的工作部分由凸、凹模块成1．4模具的定位装置模具的定位装置主要有导正销、侧刃或挡料销等1．5模具的卸料及压料装置模具的卸料及压料装置含卸料板、推杆、顶压料板、顶杆、聚胺脂弹性体（或弹簧）、切废刃等组成。2．模具的基本要求结构合理，强度、刚度足够；可靠性好，工件差异性小；良好的操作性，使用方便、安全。冲裁模排样合理，材料利用率高；工件尺寸合乎要求，毛刺小（≤0.1mm）,变形小弯曲模工件尺寸合乎要求，弯曲处刮伤、刻痕在许可范围内，弯角处无裂纹，被弯周边无波纹弯曲件常见质量问题的原因及解决方法工件问题产生原因解决方法工件形状和尺寸不对金属弹性变形毛坯移动定位不正确修正凸、凹模采用压板或加大压料力或用工艺孔定位修正定位装置工件弯曲边上有刻痕凹模圆角半径过小表面粗糙或间隙不对增大圆角半径抛光摸具、调整间隙工件被弯边有波纹间隙大减小间隙弯曲处变薄凸模圆角半径小弯曲时材料卡在凸凹模间增大圆角半径增大间隙弯角处有裂纹弯角半径小弯角方向与材料纹路方向平行材料塑性差宽度突变增大半径改变排样改换材料增加工艺切口拉深模工件尺寸合乎要求，无起皱、开裂等缺陷拉深件常见质量问题的原因及解决方法工件问题产生原因解决方法开裂或脱底1.压料力过大2.润滑不足或润滑油不合适3.间隙不均4.间隙太小5.凸、凹模圆角太小6.拉深系数过小7.上道工序件深度不够或本工序过深，凸缘材料重被拉入凹模8.材料太薄9.材料太硬10.材料表面不清洁、带铁屑等微粒或已受伤11.凹模或压料圈工作表面不光滑调整压料力用合适润滑油充分润滑调整间隙放大间隙加大圆角半径增加工序，放大拉深系数合理调整上下道工序工艺参数选用合格厚度材料退火或更换材料保持材料表面完好清洁抛光工作表面起皱1.凸缘起皱，主要是压料力太小2.无凸缘件上口起皱是因凹模圆角过大，间隙过大，最后变形材料未被压住3.上口或凸缘单面起皱，是压料力单边适当增大压料力减小凹模圆角半径调整压料圈使与凹模平行：去的结果。形成原因：压料圈与凹模不平行；坯料毛刺或杂物4.锥形件或半球形等腰部起皱，是因压料力太小，拉深开始时材料处于悬空状态除坯料毛刺或杂物加大压料力，采用压料筋或更改工艺无凸缘拉深件高度不匀或凸缘拉深件凸缘宽度不匀1．坯件放置偏位2．模具间隙不均3．凹模圆角不均4．压料力不均5．材料厚薄不均调整定位调整间隙修正圆角调整压料圈使与凹模平行更换材料拉深件底部严重变薄或局部变薄1．材料质量不好2．凸模圆角与侧面未接好3．间隙太小4．拉深系数太小5．润滑不合适6．凹模圆角太小更换材料修改凸模放大间隙合理调整上下工序啦深系数或增加工序用合适润滑剂充分润滑修正圆角拉深件上口材料堆积1．材料过厚或间隙过小，工件侧壁变薄，材料堆积至上口2．在拉深凸模圆角大于工序件底部圆角，使材料沿侧面上升3．工序件太长或再拉深凸模太短，以致坯料未完全拉入凹模更换材料或调整凸凹模间隙减小凸模圆角合理调整上下工序工艺参数和模具结构拉深件表面拉毛1．凹模工作表面不光滑2．工序件不清洁3．模具硬度低，有杂质粘附现象4．润滑剂有杂物修光工作表面清洁工件提高模具硬度改用干净润滑剂拉深件表面不平1．坯件不平2．材料弹性回弹3．间隙太大4．拉深变形程度过大5．凸模无出气孔改换材料加整形工序减小间隙调整有关工序变形量增加气孔三、典型零件工艺分析1．120138、TB12-42、124901拉钩原工艺流程：落料冲孔——成形存在问题：折短边尺寸不稳定，需打磨才能装配；孔位变形，需扩孔才能装门轴解决措施：更改零件结构及模具结构，将孔径由∮2.5改为∮2.6，由一道成形改为两道，彻底解决上述问题。现三款机拉钩已被标准化，均采用124901拉钩，且采用连续模生产。2．124701外壳工艺流程：落料冲孔（长度方向不落料）——冲散热孔——冲散热孔——折边——折弯（两工步）——成形。存在问题：近期出现底脚不平现象，比例较大原因分析：成形高度尺寸偏差造成影响因素：操作不当、下料时尺寸不准解决措施：落料模增加工艺缺口，折弯模用两缺口定位思考：尝试更改零件结构，即取消底部两耳，零件加工工艺性有何变化。改进后工艺流程：落料冲孔——冲散热孔——冲散热孔——折边——成形改进前后性能对比：项目改进前改进后工序数量五道四道工件质量难保证易保证对下料尺寸要求严格一般操作性麻烦方便制造成本高低生产效率低高冲压工艺性较差较好