冲压工艺-基础材料知识
冲压工艺的基础知识和详细介绍
落料件尺寸随凹模刃口磨损而增大，冲孔件尺寸随凸 模磨损而减小，所以
落料凹模基本尺寸应取 工件尺寸公差范围内的 较小的尺寸。
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冲孔凸模基本尺寸应取 工件尺寸公差范围内的 较大尺寸。
4、冲裁力的计算：
平刃冲模的冲裁力按下式计算:
P = KLsτ
式中：P冲裁力，N ； L冲裁周边长（mm）； s坯料厚度（mm）；
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弹性变形
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塑性变形
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断裂阶段
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冲裁
2、凸凹模间隙 凹模间隙c的确定：间隙不能过大，也不能过小 。
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间隙合适
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间隙过大
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间隙过小
凸凹模间隙对冲裁件质量的影响
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4、 成型
利用局部变形使坯料或使半成品改变形状的工序。
用橡皮 压制筋条
用橡皮芯胀型
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多工序成型零件
落料后； 三次拉深；
冲孔； 翻边； 冲缺。
5 冲模的分类和构造
冲模的分类
简
连
复
单
续
合
模
模
模
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➢ 简单冲模： 在冲床的一次冲程中只完成一个工序的冲模。
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一.落料及冲孔（冲裁）
落料是被分离的部分为成品，而周边是废料； 冲孔是被分离的部分为废料，而周边是成品;
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1. 冲裁变形过程
冲压工艺基础知识
❖ 材料的厚度公差应符合国家规定标准。
❖ （3）优异的深冲性能。
❖ 材料应具有：良好的塑性、屈强比小、板厚 方向性系数大、材料的屈服极限与弹性模量 的
❖ 5.冷冲压用钢板
❖ 冷冲压过程中所用的板料大多为冷轧薄 板。
❖ 冷轧薄板因具有板面平整、尺寸精度高 而受到冷冲压的青睐。因国家和地区而异， 薄板的称谓（或牌号）大相径庭，但其组织 结构及物化性能却大同小异。目前，冲压车 间所用的牌号均为St系列，例如：St13、 St14、St16等。
❖ 冷轧和热轧钢板的任何表面缺陷的存在， 特别是超出标准允许的表面缺陷，都会成 为影响零件冲压开裂、涂漆质量和车身外 观质量的直接原因。
❖ （3）钢板的化学成分
❖ (1)碳。碳是钢中的一种最基本的元素，它提高钢 板的强度，特别是抗拉强度。
❖ (2)硅。硅能提高冷轧钢板的强度。
❖ (3)锰。可防止钢过氧化和冷轧钢板边部避免产生 龟裂的有利作用。
（2）.分离工序是使板料按一定的轮廓线 分离而获得一定形状、尺寸和切断面质量
的冲压件。
分离工序分：落料、冲孔、切口（工艺）、 切边等
冲孔：使材料沿封闭曲线相互分离，封闭曲线 以外的部分作为冲裁件时，称为冲孔。
切边：将拉深或成形后的半成品边缘 部分的多余材料切掉
拉延件 切边后的件
四、冲压板材知识
❖ (4)磷。具有良好的冷轧退火功能。但磷有冷脆性， 对焊接性能也有不利影响。
❖ (5)硫。对冲压有害无益的元素。
❖ (6)铝。防止钢板时效、作为强脱氧剂、有利于深 冲性能。
❖ 4. 汽车冲压用钢板应具有以下三方面的基本 质量要求：
❖ （1）良好的表面质量。
❖ 材料的表面应光洁平整，无分层和机械性质 的损伤，无锈斑、氧化皮及其它附着物。
冲压工艺技术培训资料
冲压工艺技术培训资料一、冲压工艺概述冲压工艺是一种利用冲压设备对金属板材进行加工的工艺方法，通过将金属板材置于冲压机上，在冲压模具的作用下，使板材发生塑性变形，从而获得所需形状的工件。
冲压工艺广泛应用于汽车制造、家电制造、航空航天等领域，是制造业中重要的加工工艺之一。
二、冲压工艺的基本原理1. 板材的拉伸和压缩变形在冲压过程中，冲压模具对金属板材施加的力的方式主要有两种：一种是拉伸变形，另一种是压缩变形。
拉伸变形是指板材在受到拉力的作用下产生塑性变形，而压缩变形是指板材在受到挤压力的作用下产生塑性变形。
通常情况下，冲压工艺中既包含了拉伸变形，也包含了压缩变形。
2. 冲压模具的设计与制造冲压模具是冲压工艺中非常重要的一部分，其设计和制造的精度和质量直接影响工件的成型质量。
冲压模具通常由上模、下模和模具座组成，通过上下模的相互配合和运动，使金属板材发生塑性变形，从而形成所需的工件。
3. 材料的选择与工艺参数的确定在冲压工艺中，材料的选择和工艺参数的确定是至关重要的环节。
合适的材料能够保证工件在冲压过程中的成形质量和性能，而合理的工艺参数则能够确保冲压过程的稳定性和高效性。
三、冲压工艺的主要优势1. 高效生产冲压工艺在批量生产方面具有明显的优势，可以在短时间内快速完成大批量的工件生产，提高生产效率。
2. 成本较低相比其他加工工艺，冲压工艺在材料利用率和加工效率上具有较高的优势，可以降低生产成本。
3. 工件精度高冲压工艺能够保证工件的成型精度和表面质量，满足高精度工件的生产需求。
4. 可塑性强冲压工艺对于金属板材的塑性变形能力较强，适用于各种形状和尺寸的工件生产。
四、冲压工艺的主要应用领域1. 汽车制造冲压工艺在汽车制造中具有广泛应用，包括车身板件、底盘件、内饰件等的生产。
2. 家电制造家电制造中的各类金属外壳、零部件等都可以通过冲压工艺进行生产。
3. 电子产品制造手机壳、笔记本电脑外壳、各类电子设备的金属零部件等都是冲压工艺的典型应用。
冲压工艺的基础知识及实例PPT课件
五金零件的冲压工艺通常包括落 料、弯曲、拉伸、成形等工序， 根据零件的不同要求，可以选择 不同的冲压工艺和模具结构。
家用电器外壳的冲压工艺
家用电器外壳是指家用电器产品的外壳 和支架，通常由金属材料制成。
冲压工艺是制造家用电器外壳的主要方 家用电器外壳的冲压工艺通常包括落料、 法之一，通过模具对金属材料进行冲压， 拉伸、成形等工序，同时还需要考虑到
精度、效率和质量。
环保与可持续发展
随着全球环保意识的不断提高， 未来的冲压工艺将更加注重环保 和可持续发展，如采用环保材料、 节能技术等，推动冲压行业实现
绿色发展。
跨领域合作
未来的冲压工艺将更加注重与其 他领域的合作，如与新材料、新 工艺、智能制造等领域进行交叉 融合，推动冲压工艺的创新发展。
THANKS
冲压
通过模具和冲压设备对板料进 行塑性变形，使其成为所需形
状和尺寸的零件。
下料
将冲压完成的零件从模具中取 出，并进行必要的检查和修整
。
质量检测
对冲压完成的零件进行质量检 测，确保其符合要求。
冲压后的处理
清理
对零件进行清洗，去除表面的 油污、毛刺和氧化皮等。
校正
对零件的形状和尺寸进行校正 ，确保其符合最终要求。
冲压工艺的市场前景
汽车行业需求
随着汽车轻量化、安全性要求的 提高，冲压工艺在汽车行业的应
用将更加广泛。
电子产品制造
随着电子产品更新换代加速，精密、 小型化的冲压件需求将持续增长。
航空航天领域
随着航空航天技术的进步，高性能、 高精度的冲压件需求也将增加。
06
结论
总结冲压工艺的重要性和应用
重要性
冲压工艺是一种重要的金属加工技术，广泛应用于汽车、电子、航空航天等制造业领域。通过冲压工 艺可以制造出各种形状复杂、精度要求高的零部件，对提高产品质量、降低生产成本具有重要意义。
冲压工艺相关知识培训
冲压工艺相关知识培训一、冲压工艺简介冲压工艺是一种利用模具将金属板材进行成型和加工的方法，常用于生产各种金属零件和产品。
冲压工艺具有生产效率高、成本低、加工精度高等优点，因此在汽车制造、家电制造、航空航天等领域得到了广泛应用。
二、冲压工艺流程1. 材料准备：冲压工艺使用的材料一般为金属板材，需要对材料进行切割、折弯等预处理工序。
2. 模具设计：冲压工艺需要根据产品的形状和尺寸设计相应的冲压模具，包括上模、下模、模具板、模具座等组成。
3. 模具安装：将设计好的模具组装到冲床上，进行调试和检验，确保模具安装正确、功能正常。
4. 冲压成型：将金属板材放置到模具之间，通过冲压机对金属板进行冲压，完成产品的形状成型。
5. 后续加工：冲压成型后，产品可能需要进行退料、冲孔、折弯、焊接等后续加工工序，以满足产品的设计要求。
三、常见的冲压工艺问题与解决方法1. 模具设计不合理导致产品变形：模具设计时需要考虑产品的形状、材料的特性、成形工艺等因素，避免产品在冲压过程中发生变形。
解决方法是重新设计模具，优化成形工艺。
2. 冲压机调试不到位导致产品尺寸不准：冲压机的参数设置和调试对产品尺寸精度有很大影响，需要仔细调试，确保产品尺寸达到设计要求。
3. 材料选择不当导致冲压成型困难：不同的金属材料具有不同的成形特性，需要根据产品要求选择合适的材料。
解决方法是根据产品要求选择合适的材料，或者对材料进行预处理改性。
四、冲压工艺的注意事项1. 安全第一：冲压工艺涉及到大型机械设备和高速运动的金属板材，操作人员需要严格遵守操作规程，穿戴好防护装备，确保安全生产。
2. 模具维护：冲压模具是冲压工艺的核心组成部分，需要定期进行清洁、润滑和保养，延长模具的使用寿命。
3. 质量控制：冲压工艺需要严格控制产品尺寸、表面质量、材料成形等方面的质量要求，确保产品达到设计要求。
4. 环保节能：冲压工艺涉及到大量的金属加工，需要合理利用资源，减少废料排放，降低能源消耗，实现环保节能目标。
冲压工艺基础知识
3、模具系数即冲压件的工序数 4、冲压车间的物流规划
5、冲压生产线的负荷 6、材料利用率指标
二、工艺知识----DL图
• 1、冲压工艺流程图
DL图包括 的内容
1、冲压件的工序数。
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
二、工艺知识----冷冲压分类
二、工艺知识----拉延工艺
2.1 拉延：利用模具使平面毛坯变成为开口的空心零件 的冲压工艺方法。
二、工艺知识----拉延工艺
根据成形设备的不同,拉延分双动拉延和单动拉延
二、工艺知识----各工序代号及名称 各工序代号及名称
与冲压相关的英文
二、工艺知识----冲压工艺编制
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
– 2.5<t<5.5mm
– FLD0 = (20 + (20.67 x t-1.94xtxt)) x (n/21)
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
冲压工艺基础知识及质量保证培训
冲压工艺基础知识及质量保证培训一、冲压工艺基础知识1. 冲压工艺概述冲压工艺是一种利用模具将金属板材受力变形而成型的加工工艺。
冲压工艺广泛应用于汽车制造、家电制造、机械制造以及航空航天等领域，是实现多种金属零件批量生产的主要工艺之一。
2. 冲压工艺的原理冲压工艺的基本原理是通过模具将金属板材置于冲模和模具之间，施加压力将金属板材沿模具表面的凹凸部分形成所需的形状。
通过不同的模具设计和冲压工艺参数设置，可以得到不同形状和尺寸的金属零件。
3. 冲压工艺的优点冲压工艺具有高效、高质、低耗的特点，可以实现金属零件的批量生产，具有良好的经济效益和社会效益。
此外，冲压工艺还可以实现复杂形状的金属零件加工，提高了产品的设计自由度和外观质量。
4. 冲压工艺的分类根据冲压工艺的不同特点，可以将其分为冲裁、成形、冲粉、翻边等不同类型的工艺。
不同的工艺有不同的特点和适用范围，可以根据具体的产品要求选择合适的工艺。
二、质量保证培训1. 冲压工艺质量要求冲压工艺在应用过程中，需要保证产品的质量，提高产品的可靠性和稳定性。
因此，需要在冲压工艺中加强质量管理，把握好从材料选型到模具设计和操作过程中的每一个环节，确保产品的质量符合客户要求。
2. 质量保证体系建立健全的冲压工艺质量保证体系是保证产品质量的重要手段。
质量保证体系应该包括质量管理、质量控制、质量检验等多个方面的内容，形成一个完整的质量管理体系。
3. 质量保证培训为了提高员工的质量管理意识和技术水平，需要给冲压工艺的操作人员进行质量保证培训。
培训内容包括产品质量要求、质量管理体系、质量控制方法、质量检验技术等，通过培训提高员工的专业水平和质量意识。
4. 质量保证实施在冲压工艺的实施过程中，需要严格执行质量保证体系，确保各项管理制度得到有效执行。
此外，需要加强对不良品和质量问题的分析和处理，及时找出问题的原因和解决方案，及时采取有效的措施做好产品的质量保证。
三、总结冲压工艺作为一种重要的金属加工工艺，在工业生产中具有重要的地位和作用。
冲压工艺所需要的基础知识
冲压工艺所需要的基础知识冲压工艺，听起来好像有点神秘，其实就像我们做饺子皮一样。
你看，做饺子皮的时候，我们把一团面放在案板上，然后用擀面杖用力一擀，一个圆圆的饺子皮就出来了。
冲压工艺呢，也是这么个道理，只不过把面换成了金属或者其他材料，擀面杖换成了冲压机。
冲压工艺需要了解材料的性能。
这就好比我们炒菜要了解食材的特点一样。
不同的金属材料就像不同的食材，有的软，有的硬。
软的材料可能就像嫩豆腐，冲压的时候比较容易变形，但是如果不小心，也容易把形状弄歪了。
硬的材料呢，就像老牛肉，想要冲压出想要的形状，得用更大的力气，还得讲究方法。
比如说铝这种材料比较软，冲压起来相对轻松，可要是不锈钢，那就是个硬骨头，得好好琢磨琢磨怎么才能让它乖乖听话。
压力的掌握在冲压工艺里就像是厨师掌握火候。
火小了，菜炒不熟，火大了，菜就糊了。
冲压的时候，压力小了，材料可能就压不出想要的形状，压力大了，材料可能就被压坏了。
这得根据材料的厚度、硬度还有模具的情况来调整。
就像我们根据菜的种类和锅的大小来调整火候一样。
再说说润滑。
润滑在冲压工艺里就像是给机器和材料之间抹上一层油滑的保护。
你想啊，要是没有润滑，就像两个干巴巴的东西在摩擦，那得多费劲啊。
就像我们拉一个很重的箱子，如果地上很粗糙，那拉起来累死人，要是在地上撒点油或者铺上光滑的板子，那就轻松多了。
在冲压工艺里，合适的润滑剂能让冲压过程更顺畅，减少材料和模具之间的磨损，提高冲压的质量和效率。
还有一个容易被忽视的就是安全问题。
冲压机那可是个大力士，要是不小心被它碰到，就像被大象踩了一脚，后果不堪设想。
所以在操作冲压机的时候，一定要像过马路看红绿灯一样小心谨慎。
防护装置要齐全，操作人员要经过严格的培训，不能有一点马虎。
冲压工艺还需要懂得一些力学的知识。
这就好比建桥要懂得力学原理一样。
材料在冲压过程中的受力情况很复杂，有压力、拉力、摩擦力等等。
要知道这些力是怎么作用在材料上的，才能更好地控制冲压的过程。
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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）
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。
一、材料知识----钢板的失效
汽车冲压钢板通常会发生时效，导致屈服强度上升，伸长率 下降，加工过程中可能产生桔皮，表面粗糙等缺陷，因此需规 定各牌号的拉伸应变痕保证时间。
低碳钢板失效的一般现象：时效失效和表象失效 时效失效：由于时效的影响，钢板及钢带的力学性能会随着储 存时间的延长而变差，如屈服强度和抗拉强度的上升，断后伸 长率的下降，成形性能变差、出现拉伸应变痕等失效。
表象失效：由于存储不当，造成钢板受潮生锈、外力破损、 外力变形等失效；由于钢厂轧制过程工艺控制部分不足，导 致钢板表面出现凹坑、结疤、裂纹、夹杂，划伤、压痕、麻 点 、辊印及氧化色等影响成形性及涂、镀附着力的缺陷； 钢板厚度公差超差。
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
e = F/Ao
• 工程应变或名义应变 e=（l-lo)/lo
• 塑性应变 – 材料的拉伸性能
plastic = (lF – lo )/(wF - wo )
• 弹性应变 – 材料的弹性性能(回复)
elastic =(lF – l)/(wF – w)
一、材料知识----力学性能指标
• 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）
T =ln(l/lo)=ln( 1+ e) • 真实应变可加应变（CAE数值模拟中采用）
真实应力 T = T( 1+ e)
（体积不变原理）
一、材料知识----力学性能指标
真实应力应变曲线
True
Stress
Cauchy' s
Stress
Force Current Area
fl Ao Ac
e 1 e
True
Strain
Change in Length Current Length
ln
l lo
ln1
e
e
t
e
f Ao
e1e
e
ln(1e )
d
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。
应变分量(三个主方向)
–主应变(材料拉伸方向的应变) εmaj=(l–l o)/l o –次应变εmin= (w-w o)/w o
–厚度方向应变εt= (t-t o)/t o
•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
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)
FLD的分区
•安全裕度•严重减薄•基本变形量•允许增厚。