第八章板料的冲压工艺1
板料冲压工艺
板料冲压工艺板料冲压是指用冲模使板料经分离或成形得到制件的工艺方法，它通常是在室温下进行，所以又称为冷冲压，简称冲压。
1、板料冲压的特点及应用冲压用原材料必须具有足够的塑性，广泛应用的金属材料有低碳钢、高塑性合金钢、铝、铜及其合金等；非金属材料有石棉板、硬橡皮、绝缘纸、纤维板等。
他广泛应用于汽车、拖拉机、航空、电器、仪表、国防等工业部门。
板料冲压具有以下特点：（1）冲压件的尺寸精度高，表面质量好，互换性好，一般不需切削加工即可直接使用，且质量稳定。
（2）可压制形状复杂的零件，且材料的利用率高、产品的重量轻、强度和刚度较高。
（3）冲压生产生产率高，操作简单，其工艺过程易于实现机械化和自动化，成本低。
（4）冲压用模具结构复杂，精度要求高，制造费用高。
冲压只有在大批量生产时，才能显示其优越性。
（5）冲压件的质量为一克至几十千克，尺寸为一毫米至几米。
2、冲压设备（1）剪床剪床的用途是把板料切成一定宽度的条料，以供下一步冲压工序之用。
（2）冲床冲床将完成除剪切以外的其他冲压工作。
右图为单柱式冲床的外形及其传动简图。
电动机5带动飞轮4转动，当踩下踏板6时，离合器3使飞轮与曲轴2连接，因而曲轴随飞轮一起转动，通过连杆8带动滑块7作上下运动，从而进行冲压工作。
当松开踏板时，离合器脱开，曲轴不随飞轮转动，同时制动闸1使曲轴停止转动，并使滑块7停在上面位置3、冲压模具（1）简单冲模简单冲模在冲床一次行程中只完成一道工序，见右图。
凸模1用压板6固定在上模板3上，通过模柄5与冲床滑块连接。
凹模2用压板7固定在下模板4上。
操作时，条料沿两导料板9之间送进，碰到挡料销10停止。
冲下部分落入凹模孔。
此时，条料夹住凸模一起返回，被卸料板8推下。
重复上述动作，完成连续冲压。
导柱12和导套11组成的导向机构可保证凸模、凹模的合模准确性。
简单冲模结构简单，容易制造，价格低廉，维修方便，生产率低，适用于小批量生产。
（2）连续冲模连续冲模在冲床一次行程中，按着一定顺序，在模具的不同位置上，同时完成数道冲压工序，见右图。
平板冲压工艺流程
平板冲压工艺流程一、冲压前的准备。
二、冲压过程。
1. 送料。
把平板材料送到冲压设备里这个过程就像把小饼干放进烤箱一样。
要保证送料的位置准确，要是送歪了，那冲压出来的成品可能就不是咱们想要的样子啦。
这个过程得小心又小心，有时候还需要一些辅助工具来帮忙，就像给小朋友喂饭需要个小勺子一样。
2. 冲压动作。
这可是最关键的一步啦。
冲压设备的冲头就像一个大力士，用力地砸向平板材料。
这时候就会按照模具的形状把平板材料变成新的形状。
这声音还挺大的呢，就像有人在用力敲鼓一样。
而且在这个过程中，压力要控制好，压力小了可能冲压不完全，压力大了又可能把材料给弄坏了。
就像我们捏橡皮泥，力气小了捏不出形状，力气大了就把橡皮泥捏得乱七八糟的。
3. 退料。
冲压完了之后，要把成品或者废料从模具里退出来呀。
这就像是从盒子里拿出小玩具一样。
这个过程也得顺利，如果退料不顺畅，可能会影响下一次的冲压呢。
三、冲压后的处理。
冲压完了可还没结束哦。
1. 清理。
冲压后的平板材料或者成品上面可能会有一些残渣呀，油渍之类的。
这就需要清理干净，就像洗脸一样，要把脸上的脏东西都洗掉。
清理干净了才能保证产品的质量，也能让产品看起来更漂亮。
2. 检验。
这一步可不能少。
要仔细检查冲压出来的东西是不是符合要求。
有没有裂缝呀，形状是不是完全正确呀。
就像考试之后检查试卷一样，要仔仔细细的。
如果有不合格的产品，就得想办法改进或者重新冲压。
3. 包装。
最后呢，合格的产品就要包装起来啦。
这就像给小宝贝穿上漂亮衣服一样。
包装可以保护产品，还能让产品在运输和储存的过程中不受到损坏。
包装也要选择合适的材料，有的产品可能需要软一点的包装，有的可能需要硬一点的。
板料冲压知识点总结
板料冲压知识点总结一、板料冲压的基本原理板料冲压是一种利用模具对金属板料进行加工成型的工艺方法，它通过对金属板料施加压力，使其产生塑性变形，从而得到所需的形状和尺寸。
在板料冲压的过程中，金属板料会经历拉伸、挤压、弯曲等变形，因此需要设计合适的模具来完成这些变形过程。
板料冲压的基本原理包括以下几个方面：1. 材料选择：板料冲压所使用的金属材料通常包括冷轧钢板、热轧钢板、不锈钢板、铝合金板等。
在选择材料时需要考虑其机械性能、成本、加工性能等因素。
2. 模具设计：模具是板料冲压的关键，它影响着成型件的形状精度、表面质量及加工效率。
模具设计需要考虑材料的选择、结构的设计、工艺的优化等因素。
3. 冲压工艺：冲压工艺包括冲程、冲次、冲压速度、冲压压力等参数的选择。
通过优化冲压工艺可以有效控制成型件的形状和尺寸精度。
4. 设备选型：板料冲压过程需要使用冲床、模具、送料装置等设备。
选择合适的设备可以提高加工效率，并保证成型件的质量。
二、板料冲压的工艺流程板料冲压的工艺流程通常包括以下几个步骤：1. 材料准备：选择合适的金属板料，并进行切割、清洗等准备工作。
2. 模具设计：根据成型件的要求设计模具，包括上模、下模、模具座等部件。
3. 冲压工艺设计：确定冲程、冲次、冲压速度等工艺参数，进行工艺计算及优化。
4. 模具加工：制作模具并进行调试，保证其精度和可靠性。
5. 材料送料：将切好的板料通过送料装置送入冲床内，准备开始冲压。
6. 冲压成型：通过冲床对金属板料进行塑性变形，得到所需的形状。
7. 成品处理：对冲压成型后的零件进行去毛刺、喷漆等处理，提高表面质量。
8. 质量检验：检验成型零件的形状和尺寸精度，确保其符合要求。
9. 成品包装：对合格的成品进行包装、标识等处理，准备发货或存储。
三、板料冲压常见问题及解决方法在板料冲压加工过程中，常常会出现一些问题，如变形不良、裂纹、气泡等。
以下是一些常见问题及解决方法：1. 变形不良：板料在冲压过程中出现变形不良的现象，可以采取调整冲床参数、优化模具结构等方法解决。
板料冲压成形工艺
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本节内容
一、冲压成形基本工序 二、冲压模具及其结构 三、冲压件结构设计
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一、冲压成形基本工序 1.分离工序 (cutting process)
使坯料的一部分与另一部分沿一定的轮廓线相互 分离的工序
分离工序
L R
（3） 孔的位置不能离弯曲线太近，一般S < 2mm 时， L ≥ S; S ≥ 2mm时 , L ≥ 2S 。
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3.拉深件的结构工艺性
（1） 形状应简单、对称，尽量避免深度大的拉深 件，以减少拉深次数。
（2） 为避免角部产生裂纹，侧壁与底面间圆角半 径r1、侧壁与凸缘间圆角半径r2以及矩形件四壁间 圆角半径r3应尽可能大些。一般应满足： r1 ≥ S , r2 ≥ 2S , r3 ≥ 3S。
拉深动画
冲裁动画
拉深凸凹模间隙与冲裁模比有什么不同？
拉深的凸模和凹模间隙比落料时的凸凹模间隙大，一般 大于板料的厚度。落料的凸凹模间隙小于板的厚度，且 凸凹模间隙要求合适，这样上下裂纹重合一致，冲裁力、 卸料力和推件力适中，模具才具有足够的寿命，落料的 尺寸几乎与模具一致，且塌角、毛刺和斜度均很小。过 大或过小的间隙都会影响模具的使用寿命和零件质量。
凸模
凹模
1）弯曲特点（以V形件为例） 凹模
1）弯曲特点（以V形件为例） 凹模
1）弯曲特点（以V形件为例） 从网格线前后的变化可以看出
① 变形仅仅发生在与 凸模接触的圆角范围内
② 坯料内侧受压缩，外 侧受拉伸
凹模
2) 弯曲的质量问题及防止
① 弯裂 板料外侧因拉应力过
第八章 板料的冲压工艺1
图8-10 起皱的拉深件
图8-11 有压边圈的拉深
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3. 板料尺寸及拉深力的确定
板料尺寸按拉深前后表面积不变的原则进行计算。 方法：
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（1）间隙过小
间隙过小——上、下裂纹向外错开→中间材料被二次剪切→第二个光 亮带，且材料与凸、凹模之间的摩擦力增加→冲裁力、卸料力、推件 力↑，凹凸模磨损加剧→模具寿命↓
（2）间隙过大
间隙过大→拉伸变形增加，上、下裂 纹向内错开，光亮带减小，圆角带 与锥度增大→厚大的拉长毛刺，冲 裁的翘曲现象严重。 对于批量较大而公差又无特殊要求 的冲裁件——采用“大间隙”冲裁， 提高模具寿命。
冲床
剪床用来把板料剪切成一定宽度的条料，以供下一
步的冲压工序用。
冲床用来实现冲压工序，以制成所需形状和尺寸的
成品零件，冲床的最大吨位已达40000 kN。
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板料冲压的基本工序 板料冲压的基本工序按变形性质可分为分离工 序和变形(成形）工序两大类。
5
第八章 板料的冲压工艺
第一节 分离工序
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4. 冲裁力的计算
冲裁时材料对模具的最大抗力称为冲裁力。
冲裁力是选择压力机的主要依据，也是设计模具所必须的依据。
冲裁力大小与板料的材质、厚度及冲裁件周边的长度有关。
普通平刃口冲裁模冲裁力的计算方法如下： P=KL 式中
P──冲裁力，N； L──冲裁件周长，mm；
──板料厚度，mm；
第八章 板料的冲压工艺
板料冲压：是利用装在冲床上的冲模对金属板料 加压，使之产生变形或分离，从而获得零件或毛坯 的加工方法。 板料冲压通常在室温下进行，故又称冷冲压。 当板料厚度超过810 mm 时，需采用热冲压。
1
板料冲压成形工艺
板料冲压成形工艺板料冲压成形工艺是一种常见的金属加工方式，广泛应用于各个行业。
通过冲压工艺，可以将平板金属材料以定型的方式快速、高效地加工成各种形状的产品。
首先，板料冲压成形工艺需要选取适合的板料材料。
常见的板料有钢板、铝板、铜板等，选择不同的材料可以根据产品的需求来确定。
一般来说，冲压需要的板料应具有良好的可塑性、韧性和强度，以确保成形过程中不会出现断裂、崩裂等问题。
其次，冲压成形前需要进行设计和制作模具。
模具是冲压成形的重要工具，直接影响产品的质量和成形效果。
模具的设计应考虑到产品形状、尺寸和精度要求等因素，制作出合适的模具来保证冲压过程中产品的准确性和一致性。
接下来，进行板料的冲压加工。
冲压加工一般包括料加工、冲压和退料三个过程。
在料加工过程中，将原材料按照尺寸要求进行裁剪和整理。
在冲压过程中，将模具和板料放入冲床中，通过上下冲击力使板料在模具中形成所需的形状。
在退料过程中，将成形好的产品从模具中取出，并对模具和产品进行检查和修整。
最后，对成形后的产品进行表面处理。
根据产品的要求，可以选择进行喷涂、电镀、镀锌等表面处理，以提高产品的美观度和耐腐蚀性。
总之，板料冲压成形工艺是一种非常重要的金属加工方式。
通过选择适合的板料材料、设计和制作合适的模具，以及进行冲压和表面处理，可以实现高效、快速、精确地生产出各种形状的金属制品。
这种工艺不仅广泛应用于汽车、家电、电子、航空等行业，而且在工业制造中也发挥着重要的作用。
板料冲压成形是一种基于金属板材的加工技术，广泛应用于汽车制造、家电制造、航空航天等众多行业。
它可以通过冲压机械设备将板材经过一系列的工艺步骤转化为所需的形状和尺寸。
在工业制造中，板料冲压成形是一种高效、成本低、质量可控的加工方式。
首先，板料冲压成形需要选取适合的板料材料。
不同材料具有不同的物理和化学特性，选择合适的板料可以达到产品的设计要求。
常用的板材材料有冷轧板、热轧板、镀锌板、铝板等。
第八章冷冲压工艺
第八章 冷冲压工艺§8.1概述冷冲压-常温下利用冲摸在压力机上对板料施加压力而获得制件的压力加工方法。
（冷→ 常温）引信常用件：纸垫、垫圈、火帽壳等。
优点：零件的精度高，互换性好；由于冷作硬化使零件强度提高；生产率高；材料利用率高；模具使用寿命长； 制件成本较低。
（大批生产时）。
缺点：模具制造费用高、周期长，该法不适于小批量生产。
冷冲压分类：分离工艺：剪裁、冲裁（工τ＞τb → 分离）变形工艺：弯曲、引伸 (s σ＜工σ＜b σ → 塑变)引信的冷冲压件常采用复合工序法完成（冲裁、引伸一次完成）（图8-1）图8—1§8.2 冷冲压用材料冷冲压件对材料的基本要求： ① 具有良好的塑性。
② 具有光洁平整无缺陷损伤的表面。
③ 材料厚度的公差应符合国家标准。
引信冷冲压件的常用材料黑金属：优质碳素结构钢≤50号 不锈钢有色金属：铝 1L 3L 4L 5L 硬铝 11YL 12YL 紫铜 1T 2T 3T 黄铜 62H 68H 铅§8.3 冲裁工艺剪裁—在剪床上将板料剪成条状。
直口剪：精度 ↑ 斜口剪：省力、速度↑剪裁是一个备料过程，为下一道工序服务。
冲裁—利用冲模使板料沿一定的封闭曲线分离为两部分的加工方法。
形式：落料（曲线内为制件）冲孔（曲线外为制件）模具：冲模、凹模。
一、冲裁的工作原理（旧图8-1）1--模柄 2--凸模 3--凹模 4--下模座 5--条料图8—2冲裁时材料分离的三个阶段① 弹性变形阶段（材料压缩和弯曲工σ＜s σ） ② 塑性变形阶段工σ≥s σ → 材料纤维弯曲和拉伸工σ=b σ → 上下刃口处材料形成微小裂纹③ 剪裂阶段上下裂纹扩展 → 上下裂纹重合（剪断）（旧图8-2）图8—3圆角带—塑变开始时形成（纤维弯曲） 光亮带—塑变过程中形成（研磨形成） 断裂带—最后剪裂时形成（撕裂形成） 二、冲裁件的质量分析 1．影响尺寸精度的因素 ① 模具制造精度。
板料冲压
板料的冲压成形
一、何谓冲压成形
板料冲压成形是利用冲模使板料产生分离或变形的加工方法，板料冲压 的坯料厚度一般小于4mm，通常是在常温下进行的，所以又叫冷冲压。
二、工艺分类
分离工序: 落料、冲孔、切断 变形工序：拉深、弯曲
三、板料冲压的特点
1、操作简单，加工效率高； 2、一般不需再进行切削加工，因而节约材料，节约能源消耗； 3、加工质量高，基本不需要后序加工； 4、对工人技术要求低； 5、灵活性差。
YQ32系列四柱液压机
拉深加工产品示例
1）拉深变形过程
使坯料在凸模的作用下压入凹模， 获得空心体零件的冲压工序。
h d d
Dd h 2
拉深过程示意图
2）拉深废品 ① 拉裂（拉穿） ② 起皱
3）拉深模设计及工艺特点 ① 凸凹模的工作部分必须具有一定 的圆角； r凹=(5~10)t r凸=（0.7-1）t ② 凸凹模间隙要合理 Z =（1.1-1.2）t ③ 控制拉深系数（m）
形状零件的工序。
弯曲过程示意图
1）弯曲的变形特点 ① 变形区域主要在圆角部位； ② 外层金属受拉应力，内层金属受压应力。 2）弯曲缺陷 弯裂 回弹 a）设计补偿角 b）对工件进行退火 c）设计加强筋
3）弯曲工艺特点 ①弯曲半径 r≥rmin=（0.25-1）t ；
② 毛刺应位于内侧；
③ 弯曲线应尽量与坯料纤维方向垂直；
3）液态模锻
原理：将液态金属直接注入模膛，施以静压力，使熔融
或半熔融态金属在压力下结晶凝固，并产生少量塑性变形。
特点：
与铸造比：无须浇注系统，节约金属；组织比压铸件细密。 与锻造比：成形压力小及能耗少2/3~~3/4；组织比一般模锻件差。
板料的冲压工艺
（3）间隙合适 ）
裂纹重合一线，冲裁力、卸料力、 间隙合适—上、下裂纹重合一线，冲裁力、卸料力、推件 力适中，模具寿命足够，零件尺寸几乎与模具一样。 力适中，模具寿命足够，零件尺寸几乎与模具一样。 较小的间隙有利于提高冲裁件的质量。 较小的间隙有利于提高冲裁件的质量。 有利于提高冲裁件的质量 较大的间隙则有利于提高模具的寿命。 较大的间隙则有利于提高模具的寿命。 则有利于提高模具的寿命 间隙合理模具有足够长的寿命， 间隙合理模具有足够长的寿命，零件的 模具有足够长的寿命 尺寸几乎与模具一致。 尺寸几乎与模具一致。 冲裁模合理间隙值见表8-1 冲裁模合理间隙值见表
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光亮带：塑性变形过程中凸模 或凹模）挤压切入材料， 凸模（ ② 光亮带：塑性变形过程中凸模（或凹模）挤压切入材料，使其 受到剪切和挤压应力的作用而形成。表面光滑，断面质量最好。 受到剪切和挤压应力的作用而形成。表面光滑，断面质量最好。 剪裂（断裂） 由于刃口处的微裂纹 拉应力作用下不断扩 刃口处的微裂纹在 ③ 剪裂（断裂）带：由于刃口处的微裂纹在拉应力作用下不断扩 展断裂而形成。表面粗糙，略带斜度。 展断裂而形成。表面粗糙，略带斜度。 毛刺：微裂纹出现时产生,冲头继续下行时被拉长。 ④ 毛刺：微裂纹出现时产生,冲头继续下行时被拉长。
第八章 板料的冲压工艺
板料冲压：是利用装在冲床上的冲模对金属板料 板料冲压：是利用装在冲床上的冲模对金属板料 冲床上的冲模 加压，使之产生变形 分离， 变形或 加压，使之产生变形或分离，从而获得零件或毛坯 的加工方法。 的加工方法。 板料冲压通常在室温下进行，故又称冷冲压 冷冲压。 板料冲压通常在室温下进行，故又称冷冲压。 当板料厚度超过8∼10 mm 时，需采用热冲压。 需采用热冲压 热冲压。 当板料厚度超过 ∼
第八章板料冲压
δδδFra bibliotek磷青铜
0.01～0.04
（0.08～0.12） δ
（0.11～0.14） （0.14～0.17） （0.18～0.20）
δ
δ
δ
铝及铝合金 （软）
0.01～0.03
（0.08～0.12） （0.11～0.12） （0.11～0.12） （0.11～0.12）
δ
δ
δ
δ
铝及铝合金 （硬）
0.01～0.03
拉深力的大小主要与材料性能、零件和毛坯尺寸、凹 模圆角半径及润滑条件等有关，生产中经常采用以下经验公式 进行计算：
第一次拉深力：F1＝πd1δσbK1 第二次及以后各次拉深力：Fi＝πdiδσbK2 (i＝2， 3，…，n)
式中 σb——材料的抗拉强度(MPa)； Fi——第i次拉深力；
K1、K2——系数，可查表8.4、8.5。
材料种类 软铜黄铜
表8.1 冲裁模合理的间隙值(双边)
板 厚δ/mm
1.4～0.4
0.4～1.2
1.2～2.5
2.5～4
4～6
0.01～0.02
（0.07～0.10） δ
（0.09～0.12） （0.12～0.14） （0.15～0.18）
δ
δ
δ
硬铜
0.01～0.05
（0.10～0.17） δ
（0.18～0.25） （0.25～0.27） （0.27～0.29）
优点：推件力与卸料力减小，甚至为 零，材料对凸、凹模的摩擦作用大大 减弱，所以模具寿命较长。
应用:对于批量较大而公差又无特殊 要求的冲裁件，可适当采用“大间隙” 冲裁。
(3)间隙合理
当间隙合理时，冲裁力、卸 料力和推件力适中，模具有足够 长的寿命。这时光亮带占板厚的 l／2～l／3，圆角带、断裂带和 锥度均很小。零件的尺寸几乎与 模具一 致，完全可以满足使用 要求。 合理的间隙值可查表选取．对冲 裁件品质要求较高时，可将表中 数据减小l／3。