冲压工艺基础知识

二、工艺知识----DL图
4、C/H孔、C/P点坐标表及各工序工作内容表示线
二、工艺知识----冲压工艺编制
工艺编制的简单原则 1、在保证满足要求的前提下，能采用成形工艺不采用拉延工 艺，能采用开口拉延的制件不用闭式拉延；采用浅拉延工艺能 满足要求不采用深拉延工艺。
从材料利用率的角度考虑
2、冲压工艺编制要考虑车型的规划纲领。
三、模具知识----模具结构
三、模具知识----典型模具结构
典型模具结构
三、模具知识----典型模具结构
典型模具结构 1）冲裁模 冲裁是利用模具产生分离的一种冲压工序。从广 义上讲，冲裁是分离工序的总称，它包括落料、冲 孔、切断、切口、修边等多种分离工序。在冲压工
艺中，冲裁的用途最为广泛，它既可以直接冲出所 需形状的成品工件，又可以为其它成形工序如拉深、 弯曲、成形等制备毛坯。
6、材料利用率指标
二、工艺知识----DL图
• 1、冲压工艺流程图
1、冲压件的工序数。
DL图包括 的内容
2、每工序的完成的 内容。
3、每工序的上 料方向及冲压方 向。 4、冲压件的工艺 路线及毛坯尺寸。
二、工艺知识----DL图
2、制件主左俯视图及断面细节分析
1、各工序间冲压方向的 旋转角度。 2、复杂部位的成形细节。 3、侧冲侧修的斜楔角度。 3、冲压废料流向图 清楚表示两次或多次 修边废料的流向问题
材 料 知 识
一、材料知识----板材分类
板材的分类
1、板材是指各种形状的半成品，如：薄板、中板、厚板、 窄带材、带材等。 2、按生产方法分类：热轧钢板、冷轧钢板 3、按表面特征分类:镀锌板（热镀锌板、电镀锌板）、镀锡板、 复合钢板、彩色、涂层钢板 4、按用途分类:桥梁钢板、锅炉钢板、造船钢板、装甲钢板、 汽车钢板、屋面钢板、结构钢板、电工钢板（硅钢片）、 弹簧钢板及其他 5、按厚度分：厚板（4MM以上）、中板（3-4MM）、 薄板（3MM 以下）
se
f Ao
st
se
s e 1 e e
ee
ln(1 e e )
d
一、材料知识----力学性能指标
力学性能指标2 应变强化指数n：钢材在拉伸中实际应力－应变曲线的斜率。 其物理意义是，n 值高，表示材料在成形加工过程中变形容 易传播到低变形区，而使应变分布较为均匀，减少局部变形 集中现象，因此,n 值对拉延胀形非常重要。 塑性应变比r 值：r值表示钢板拉伸时，宽度方向与厚度 方向应变之比值。r值越大，表示钢板越不易在厚度方向 变形（越不容易开裂），深冲性越好。
从成本的角度考虑
3、冲压工艺编制要考虑生产线的要求。
从生产的角度考虑
二、工艺知识----冲压工艺编制
工艺编制的简单原则----加落料工序 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。
二、工艺知识----模具尺寸的预估
以某车型翼子板为例
输入
规划生产线信息
１、负角检查 状、深度 形
２、平面孔数、位置
分析
3、纵壁孔数、位置
4、修边条件检查
二、工艺知识----冲压工艺编制
直冲孔
整形
侧冲孔
如果轮罩处有向内的翻边 需要研讨5工序
侧冲孔
翻边
确认孔与孔的加工方式是否有干 涉，如干涉就要分序 ≒45
模具结构是否能实现
二、工艺知识----冲压工艺编制
①拉延模
二、工艺知识----模具尺寸的预估
②修边冲孔翻边整形
备注：模具高度根据工艺路线的压机参数确定，修边冲孔类模具同时考虑废料的排出需要。
二、工艺知识----模具重量的预估
模具重量 是模具发 包估算价 格的重要 依据。
模具重量 ＝ L ・ W ・ H ・ 比重 ・ K
备注：L/W/H单位要统一且为国际制单位
一、材料知识----力学性能指标
成形极限图FLD
• 由试验测得的曲线，成形极限图的横纵坐标由次应变和主应变表 示。 • FLD0－成形极限曲线和FLD上的主应变轴的交点 – 应变为0的平面应变点 – 影响重要的参数是厚度 • Keeler公式 • – t<2.5mm – FLD0 = (23.3 + (14.13 x t)) x (n/21) • 其中t的单位是mm。 – 2.5<t<5.5mm – FLD0 = (20 + (20.67 x t-1.94xtxt)) x (n/21)
翼子板的最终工法
1、Blank
2、Draw (S/A)
3、Trim Cam Trim Sep
4、Flange Restrike Cam Form
5、PI Cam PI Cam Form
二、工艺知识----DL图
DL图----Die Layout图
又称工法图
1、冲压件质量能否保证
2、模具的结构复杂程度及合理性 DL图决定 如下内容 3、模具系数即冲压件的工序数 4、冲压车间的物标
•
真实应变 – 因为lo是通过无穷多个中间过程，才逐渐变成l。 – 真实应变（无穷多个中间状态，数学积分） eT =ln(l/lo)=ln( 1+ ee)
•
真实应变可加应变（CAE数值模拟中采用）
真实应力 sT = sT( 1+ ee)
（体积不变原理）
一、材料知识----力学性能指标
模 具 知 识
三、模具知识----概述
概述 模具是冲压生产的基础，也是一种成本很高的工装, 车型开发费用的五分之一会投在模具开发上；模具的制 造水平直接影响到了产品的质量和企业的经济效益。
三、模具知识----模具类型介绍
模具类型介绍 目前,汽车覆盖件模具主要类型包括：落料模、拉延模、 修边冲孔模、斜楔修边冲孔模、翻边、整形模等。
一、材料知识----力学性能指标
拉伸试验--测定材料性能的基本手段
一、材料知识----力学性能指标
• 伸长率 • 工程应力或名义应力 • 工程应变或名义应变 se = F/Ao ee=（l-lo)/lo
eplastic = (lF – lo )/(wF - wo ) • 塑性应变 –材料的拉伸性能 • 弹性应变 eelastic =(lF – l)/(wF – w) –材料的弹性性能(回复)
一、材料知识----力学性能指标
FLD的分区
一、材料知识----力学性能指标
• • • •
安全裕度 严重减薄 基本变形量 允许增厚
工 艺 知 识
二、工艺知识----冲压工艺流程
冲压工艺流程 原材料（板料和卷料）入库→开卷线→大件清洗涂油、小 件开卷剪切→冲压生产线→安装模具、调试首件合格→投 入批量生产→合格件防锈→入库 冷冲压的定义 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。 冷冲压的基本分类 冷冲压概括起来分两大类：分离工序和成形工序
真实应力应变曲线
True Stress Cauchy' s Stress Force fl s e 1 e e Current Area Ao Ac
l Changein Length True Strain ln ln 1 e e l Current Length o
二、工艺知识----冲压成形的特点
冲压加工方法的特点 1)冲次快，效率高，特别是大量生产其效率尤其显著； 2)精度高，冲压加工能获得较为复杂的几何形状和尺寸； 3)材料利用率高，是一种无切削加工，只有少量的切边废料； 4)操作简便，省时省力，容易掌握；
二、工艺知识----冲压工序分类
根据材料的变形特点分：分离工序、成形工序
1、分离工序：
是指坯料在冲压力作用下，变形部分的应力达到强 度极限σb以后，使坯料发生断裂而产生分离。分离工 序主要有落料、冲孔、切断、修边等。
二、工艺知识----冷冲压分类
二、工艺知识----冷冲压分类
2、成形工序：
是指坯料在冲压力作用下，变形部分的应力达到屈服极 限σs，但未达到强度极限σb，使坯料产生塑性变形，成为 具有一定形状、尺寸与精度制件的加工工序。成形工序主要 有拉延、翻边、整形、翻孔、弯曲等。
一、材料知识----力学性能指标
应变分量(三个主方向) –主应变(材料拉伸方向的应变) εmaj =( l–lo)/lo –次应变 εmin= ( w-wo)/wo –厚度方向应变 εt = (t-to)/to
一、材料知识----力学性能指标
• 厚向异性系数（R） –轧制生产时，微观晶粒重组变形 –轧制方向材料延伸，厚度方向材料压缩 –R是宽度方向应变和厚度应变方向比值 –R越大，抵抗失稳变薄的能力，深拉延性能越好 –三个分量：R0，R45，R90 ， – 表示平面内各向异性
一、材料知识----钢板生产流程
一、材料知识----材料牌号命名方法
一、材料知识----力学性能指标
力学性能指标1
强度: 金属材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力。屈服 强度、抗拉强度是极为重要的强度指标，是金属材料选用的 重要依据。强度的大小用应力来表示，即用单位面积所能承 受的载荷(外力)来表示，常用单位为MPa。 屈服强度：金属试样在拉力试验过程中，载荷不再增加，而 试样仍继续发生变形的现象，称为“屈服”。产生屈服现象 时的应力，即开始产生塑性变形时的应力，称为屈服点，用 符号σs 表示，单位为MPa。一般的，材料达到屈服强度，就 开始伴随着永久的塑性变形，因此其是非常重要的指标。 抗拉强度：金属试样在拉力试验时，拉断前所能承受的最大 应力，用符号σb 表示，单位为MPa。
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三、模具知识----典型模具结构