模具导论第三章冲压成型工艺与模具结构

四川希望汽车职业学院第三章冲压成型工艺与模具结构3.1概述3.1.1冲压加工与冲压模具的概念在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的加工方法。在冲压加工中，将材料加工成冲压零件的一种特殊工艺装备，成为冲压模具或冷冲模。四川希望汽车职业学院四川希望汽车职业学院3.1.2冲压加工的特点优点：1.质量稳定、尺寸精度高2.生产率高、质量稳定3.材料利用率高4.易得到复杂制件（汽车覆盖件、车门等）5.制件的性能较好缺点：1.模具制造周期长、成本高、不适于小批量生产2.冲压产生震动和噪声公害3.冲压生产具有一定的危险性四川希望汽车职业学院3.2冲压加工工序与冲模的分类3.2.1分离工序根据变形特点，冲压工序可分为分离工序和成型工序；使板料沿一定的轮廓线分离而获得一定形状、尺寸和断面质量的冲压件的工序称为分离工序1.冲孔四川希望汽车职业学院2.落料:用冲模沿封闭轮廓线冲切，冲下部分是零件，活为其他部分的毛坯。3.切边：将成型零件的边缘修切整齐或切成一定的形状四川希望汽车职业学院4.切断：用剪刀或冲模沿不封闭线切断（常用于加工简单的平板件）5.剖切：将冲压加工成的半成品切开为两个或多个6.切口：将板材部分切开，切口部分发生弯曲四川希望汽车职业学院3.2.2成型工序成型工序：是指在材料不破裂的条件下产生塑性变形二获得一定形状、尺寸、和精度的冲压件的加工工序。1.弯曲四川希望汽车职业学院2.卷圆：将板材端部卷成接近封闭的圆头3.拉深：板材——空心件四川希望汽车职业学院4.翻边：将零件孔的边缘或外边缘翻出竖立成一定角度的直边。5.胀形：在双向拉应力的作用下的变形。四川希望汽车职业学院6.起伏：采用局部成型的方法制成各种突起与凹陷7.缩口：将空心部件的口部缩小8.扩口:将空心件的口部扩大9.扭曲：将半成品施加扭矩扭成一定角度四川希望汽车职业学院3.2.3冲模的分类根据工艺性质分为：1.冲裁模2.弯曲模3.拉深模4.成型模根据工序组合程度分为：1.单工序模：只完成一道工序；2.复合模：一个工位同时完成两道或两道以上的工序；3.级进模：具有两个或两个以上的工位，在不同的工位上逐次完成两道或以上的工序。四川希望汽车职业学院3.3冲裁工艺与模具结构3.3.1冲裁变形过程：1.弹性变形阶段(可逆):压缩、弯曲、拉深等复杂过程2.塑性变形阶段（不可逆）：形成光亮带，产生微裂纹3.断裂分离阶段：刃口附近产生裂纹四川希望汽车职业学院3.3.2冲裁剪的断面特征1.圆角区2.光亮带3.断裂带4.毛刺四川希望汽车职业学院3.3.3冲裁模的典型结构1.落料模的典型结构（1）.导柱式弹顶落料模四川希望汽车职业学院（2）.导柱式固定卸料落料模四川希望汽车职业学院（3）.导板式落料模四川希望汽车职业学院2.冲孔模的典型结构四川希望汽车职业学院四川希望汽车职业学院四川希望汽车职业学院3.复合模四川希望汽车职业学院3.3.4冲裁模的排样设计1.有废料排样2.少废料排样3.无废料排样4.级进冲裁模四川希望汽车职业学院3.4弯曲成型工艺及模具结构四川希望汽车职业学院3.4.1弯曲变形过程四川希望汽车职业学院3.4.2弯曲质量分析1.弯裂相对弯曲半径：r/t四川希望汽车职业学院2.回弹3.偏移产生原因：1.毛坯形状不对称2.工件结构不对称3.凹模两边结构不对称4.凸凹模圆角、间隙不对称，是阻力不等措施：1.采用压料装置2.定位后再弯曲3.成对弯曲四川希望汽车职业学院3.4.3弯曲模的典型结构1.V型件弯曲模四川希望汽车职业学院2.U型件弯曲模顶料板四川希望汽车职业学院4.铰链件弯曲模5.圆形件弯曲模3.Z型件弯曲模四川希望汽车职业学院3.5拉深成型工艺与模具设计利用模具将平板毛坯冲压成开口空心零件或将开口空心零件进一步改变形状和尺寸的一种冲压加工方法四川希望汽车职业学院3.5.1拉深变形过程四川希望汽车职业学院3.5.2拉深成型的质量问题1.起皱2.破裂四川希望汽车职业学院3.5.3拉伸模的典型结构1.首次拉伸模适用于拉深深度不大的元件四川希望汽车职业学院2.以后各次拉伸模3.落料拉深复合模4.双动压力机上使用的首次拉深模四川希望汽车职业学院3.6其他冲压工艺及模具结构3.6.1校形校平（冲裁件）整形（拉伸件、弯曲件）特点:1.模具精度高2.局部塑形变形3.主要质量问题：回弹浮动校平模齿形校平模四川希望汽车职业学院3.6.2翻边内孔翻边外缘翻边四川希望汽车职业学院3.6.3胀形•平板坯料的起伏胀形•空心坯料的胀形刚性凸模胀形软凸模胀形气体成型四川希望汽车职业学院3.6.4缩口主要对象：管形件、筒形拉深件四川希望汽车职业学院3.7冲压模具的组成零件•1.工作零件•2.定位零件工艺零件•3.压料、卸料和顶料零件•4.导向零件•5.固定零件结构零件•6.紧固及其他零件四川希望汽车职业学院3.8冲压常用材料3.8.1冲压常用材料的要求1.良好的塑性2.良好的表面质量3.符合国家标准的厚度公差3.8.2冲压常用加工材料及其力学性能常用材料金属：黑色金属、有色金属非金属：橡胶、塑料板力学性能：屈服点、抗剪强度、抗拉强度、伸长率四川希望汽车职业学院3.9冲模常用材料灰铸铁、铸钢、硬质合金、橡胶等3.9.1冲模常用材料的选用原则在满足是要哪个条件和寿命要求的前提之下尽可能的选择便宜的材料考虑因素：力学因素冲压件大小、形状、精度生产批量3.9.2冲模常用材料及热处理要求淬火、渗碳、淬硬