冲压工艺培训范本8943.doc

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1、Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.汽车冲压工艺、总的工艺流程我们公司的生产线主要有四大工艺部门和一条检测线(及一些相关的职能部门)。四大工艺部门即机械部、焊装部、涂装部和总装部;检测线是对汽车的各项指标作一番检测,保证整车的质量,所担任的工作都很重要。机械部焊装部涂装部总装部检测线车身片件车身总成车身喷涂整车总成整车检测冲压焊接喷涂装配检测四大工艺部门工艺流程冲压:冲冲压是通通过模具具对板材材施加压压力或拉拉力,使使得板材材塑性成成形,有有时对板板料施加加剪切力力而使板板材分离离,从而而获得

2、一一定尺寸寸、形状状和性能能的一种种零件加加工方法法。、冲压工工艺汽车每一个个车身片片件,一一般要利利用多付付不同的的模具,通通过多道道不同的的工序生生产而成成。下面面主要介介绍相关关的生产产冲压工工艺。前面我已经经对冲压压一词进进行过解解释,冲冲压是通通过模具具对板材材施加压压力或拉拉力,使使得板材材塑性成成形,有有时对板板料施加加剪切力力而使板板材分离离,从而而获得一一定尺寸寸、形状状和性能能的一种种零件加加工方法法。冲压加加工的原原材料一一般为板板材或带带材,故故也称板板材冲压压。模具:汽汽车车身身片件的的生产有有一个很很重要的的工装设设备那就是是模具,什什么叫模模具呢?模具是是一种专专

3、用工具具,用于于装在各各种压力力机上,通通过压力力把金属属或是非非金属材材料制出出所需零零件的形形状制品品,这种种专用工工具即统统称模具具。模具具有很多多种,具具体后面面再讲。塑性变形形:在外外力的作作用下,金金属产生生形状与与尺寸的的变化称称为变形形。金属属变形分分为弹性性变形和和塑性变变形。所所有的固固体金属属都是晶晶体,原原子在晶晶体所占占的空间间内有序序排列。在在没有外外力作用用时,金金属中原原子处于于稳定状状态,金金属物体体具有自自己的形形状与尺尺寸。施施加外力力,会破破坏原子子间原来来的平衡衡状态,造造成原子子排列畸畸变,引引起金属属形状与与尺寸的的变化。 1、 假若除除去外力力金

4、属中中原子立立即恢复复到原来来稳定平平衡的位位置,原原子排列列畸变消消失,金金属完全全恢复了了自己的的原始形形状和尺尺寸,则则这样的的变形称称为弹性性变形。 2、继续续增加外外力,原原子排列列的畸变变程度增增加,移移动距离离有可能能大于受受力前的的原子间间距离,这这时晶体体种一部部分原子子相对于于另一部部分产生生较大的的错动。外外力除以以后,原原子间的的距离虽虽然仍可可恢复原原状,但但错动了了的原子子并不能能再回到到其原始始位置,金金属的形形状和尺尺寸也都都发生了了永久改改变。这这种在外外力作用用下产生生不可恢恢复的永永久变形形称为塑塑性变形形。一、冲压工工艺的分分类根据通用的的分类方方法,冲

5、冲压工艺艺一般可分分为分离离工序和和成形工工序(又又分弯曲曲、拉深、成形等等等)两大大类。分分离工序序是在冲冲压过程程中使冲冲压件与与坯料沿沿一定的的轮廓线线相互分分离,同同时冲压压件分离离断面的的质量也也要满足足一定的的要求;成形工工序是使使冲压坯坯料在不不破坏的的条件下下发生塑塑性变形形,并转转化成所所要求的的成品形形状,同同时也应应满足尺尺寸公差差等方面面的要求求。按照冲压时时的温度度情况有有冷冲压压和热冲压压两种方方式。这这取决于于材料的的强度、塑塑性、厚厚度、变变形程度度以及设设备能力力等,同同时应考考虑材料料的原始始热处理理状态和和最终使使用条件件。1.冷冲压压 金属在在常温下下的

6、加工工,一般般适用于于厚度小小于4mm的坯料料。优点点为不需需加热、无无氧化皮皮,表面面质量好好,操作作方便,费费用较低低。缺点点是有加加工硬化化现象,严严重时使使金属失失去进一一步变形形能力。冷冷冲压要要求坯料料的厚度度均匀且且波动范范围小,表表面光洁洁、无斑斑、无划划伤等。2.热冲压压 将金属属加热到到一定的的温度范范围的冲冲压加工工方法。优优点为可可消除内内应力,避避免加工工硬化,增增加材料料的塑性性,降低低变形抗抗力,减减少设备备的动力力消耗。我们这里主主要讲冷冷冲压。一般工件的的一般工工序为:拉伸切边冲孔翻边整形等等等。但是是一些工工序的顺顺序是不不一定的的,要依依照工件件的成型型地

7、难易易程度及及工序的的设计等等等一些些因素而而定。BL:下料料模 FO:成型型模(不不带拉延延) DR:拉延延模 TR:剪边边(修边边模) RSST:整形形模FL:翻边边模 PI:冲孔孔模 C/PI:侧冲冲孔模(斜斜楔) C/RSTT:侧整整型模(斜斜楔)C/TTR:侧剪剪边模 HEEW:包边边模(多多用于顶顶盖或引引擎盖)TRF? 这个真真没碰到到过具体工序分分类参见见下表:分离工序分分类工序名称简图特点及应用用范围切断用剪刀或冲冲模沿不封闭闭曲线切断断板料,多多用于加加工形状状简单的的平板零零件落料用冲模沿封封闭轮廓廓曲线冲冲切板料料,冲下下来的部部分为零零件,用用于制造造各种形形状的平平

8、板零件件冲孔用冲模沿封封闭线冲冲切板料料,冲下下来的部部分为废废料切口在坯料上沿沿不封闭闭线冲出出缺口,切切口部分分发生弯弯曲,如如通风板板切边将成形零件件的边缘缘部分修修切整齐齐或切成成一定形形状剖切把冲压加工工成的半半成品切切开成两两个或几几个零件,多用于不对对称零件件的成双双或成组组冲压成形形之后成形工序弯曲工序名称简 图特点及应用用范围弯曲压弯把板料沿直直线弯成成各种形形状,可可以加工工形状极极为复杂杂的零件件卷板对板料进行行连续三三点弯曲曲,制成成曲面形形状不同同的零件件滚弯通过一系列列轧辊把把平板卷卷料滚弯弯成复杂杂形状拉弯在拉力与弯弯矩共同同作用下下实现弯弯曲变形形可得精精度较好

9、好的零件件冲压成形工工序-拉深工序名称简图特点及应用用范围拉深拉深把平板形坯坯料制成成空心工工件、壁壁厚基本本不变变薄拉深把拉伸加工工后的空空心半成成品进一一步加工工拉深成成侧壁比比底部为为薄的零零件冲压成形工工序-成形工序名称简 图图特点及常用用范围成形缩口在空心毛坯坯或管状状毛坯的的某个部部位上使使其直径径径向尺尺寸减小小的变形形方法翻边把板材半成成品的边边缘按曲曲线或圆圆弧成形形成竖立立的边缘缘翻孔在预先冲孔孔的板材材半成品品上或未未经冲孔孔的板料料冲制成成竖立的的边缘翻翻出竖立立边缘扩口在空心工件件或管状状工件的的某个部部位上使使其径向向尺寸扩扩大的变变形方法法起伏在工件的表表面使用用

10、局部成成形的方方法压出出筋条(凹凹陷或突突起),花花纹或文文字,在在起伏处处的整个个厚度上上都有变变形卷边把空心件的的边缘卷卷成一定定形状胀形使工件的一一部分凸凸起,呈呈凸肚形形,可以以成形各各种空间间曲面形形状的零零件整形把形状不太太准确的的工件校校正成形形,如获获得小的的r等校平校正工件的的平直度度压印在工件上压压出文字字或花纹纹,只在在制件厚厚度的一一个平面面上有变变形二、冲裁、弯弯曲、拉拉伸、胀胀形以上简单地地介绍了了一些冲冲压工艺艺的基本本概念、特特点及常常用范围围。下面面重点介介绍一下下冲裁、拉拉伸、弯弯曲、胀胀形等等等一些常常见的冲冲压工序序。A、冲裁工工艺冲裁是利用用模具使使板

11、料沿沿一定的的轮廓形形状产生生分离的的一种冲冲压工序序。冲裁裁包括:落料、冲冲孔、切切口、切切边、冲冲缺、剖剖切、整整修等。其其中又以以冲孔、落落料应用用最为广广泛。在在板料上上冲下所所需形状状的零件件(或毛毛坯)称称为落料料。在工工件上冲冲出所需需形状的的孔(冲冲去的为为废料)称称为冲孔孔。冲裁工艺是是冲压工工艺产生生的主要要工艺方方法之一一。冲裁裁所得到到的零件件可以直直接作为为零件使使用或用用于装配配部件,也也可以作作为弯曲曲、拉深深、成形形等其他他工序的的毛坯。1、 冲裁过程如图所示,是是一简单单冲裁模模。凸模模1与凹模2都具有有与工件件轮廓一一样形状状的锋利利刃口,凸凸、凹模模之间存

12、存在一定定的间隙隙。当凸凸模下降降至与板板料接触触时,板板料就受受到凸模模、凹模模的作用用力,凸凸模继续续下压,板板料受剪剪而互相相分离。 板料的的分离过过程是在在瞬间完完成的。冲裁时材料分离过程可分为三个阶段:aa、弹性变变形阶段段:冲头头刚接触触板料的的初始阶阶段,发发生弹性性变形。bb、塑料变变形阶段段:冲头头下行压压力增大大,发生生塑变直直到出现现微裂纹纹。cc、断裂分分离阶段段:冲头头继续下下行,压压力增大大,微裂裂纹扩展展。重合合、断裂裂、冲裁裁力逐渐渐下降。弹性变变形阶段段:冲裁裁力逐渐渐升高。塑性变变形阶段段:冲裁裁力达到到峰值。阶段特 点断面特征第一阶段板料在凸模压力作用下.

13、首先产生弹性压缩、拉伸等变形,此时凸模略微挤入板料内,板料的另一面也略微挤入凹模刃口内,凸模端部下面的材料略有弯曲,凹模刃日上面的材料开始上翘,间隙越大,弯曲和上翘越严重,板料在凸、凹模刃口处形成初始塌角,这时材料内部应力尚未超过弹性极限,当外力去掉后材料能恢复原状。此阶段称为弹性变形阶段。初始塌角永久性塌角第二阶段当凸模继续压入,压力增加,材料内部的应力也随之加大,在材料内的应力达到屈服极限时便开始进入塑性变形阶段。在这一阶段中随着凸模挤入材料的深度逐渐增加,材料的塑性变形程度也逐渐增大。由于刃口处间隙的存在,材料内部的拉应力及弯矩也都增大,使变形区材料硬化加剧,直到刃口附近的材料由于拉应力

14、及应力集中的作用开始出现微裂纹,此时,冲裁变形力也达到最大值。微裂纹的出现说明材料开始破坏,塑性变形阶段也告结束。产生与板料垂直的光亮带及初始毛刺。第三阶段断裂分离阶段微裂纹不断向材料内扩展延伸,重合,材料断裂分离。凸模继续下降,已产生的上、下微裂纹不断扩大并向材料内部延伸,当上、下裂纹相遇重合时,断开始分离产生粗糙的断裂带,当凸模再往下降,将冲落部分挤出凹模洞口,至此,凸模回升完成整个冲裁过程。产生粗糙而带有锥度的断裂带毛刺初拉长。2、普通冲冲裁件的的断面特特征:由于冲裁变变形的特特点,使使冲出的的工件断断面与板板材上下下平面并并不完全全垂直,粗粗糙而不不光滑。冲冲裁断面面可明显显地分成成4

15、个特征征区,即即圆角带带、光亮亮带、断断裂带和和毛刺。圆角角带:这这个区域域的形成成主要是是当凸模模下降,刃刃口刚压压入板料料时,刃刃口附近近产生弯弯曲和伸伸长变形形,刃口口附近的的材料被被带进模模具间隙隙的结果果。光亮亮带:产生于于塑性变变形阶段段,断面面较光洁洁平整,是是质量最最佳的一一段。主主要是由由于金属属板料产产生塑性性剪切变变形时,材材料在和和模具侧侧面接触触中被模模具侧面面挤光而而形成光光亮垂直直的断面面。通常常占全断断面的1/21/3。断断裂带:这个区区域是在在断裂阶阶段形成成。是由由于刃口口处的微微裂纹在在拉应力力的作用用下,不不断扩展展而形成成的撕裂裂面,其其断面粗粗糙而无

16、无光泽,具具有金属属本色,且且带有斜斜度。毛刺刺:毛刺的的形成是是由于在在塑性变变形阶段段后期,凸凸模和凹凹模的刃刃口切入入被加工工材料一一定深度度时,刃刃口正面面材料被被压缩,刃刃尖部分分为高静静水压应应力状态态,使裂裂纹起点点不会在在刃尖处处发生,而而是在模模具侧面面距刃尖尖不远的的地方发发生,在在拉应力力作用下下,裂纹纹加长,材材料断裂裂而产生生毛刺。了了文的产产生点和和刃口尖尖的距离离成为毛毛刺的高高度。在在普通冲冲裁中毛毛刺是不不可避免免的。3、影响断断面质量量的因素素冲裁件的质质量主要要是指断断面质量量、尺寸寸精度和和形状误误差。断断面应平平直、光光滑;圆圆角小;无裂纹纹、撕裂裂、

17、夹层层和毛刺刺等缺陷陷。零件件表面应应该尽可可能平整整。尺寸寸应在图图样规定定的公差差范围之之内。影影响冲裁裁件质量量的因素素有:凸凸、凹模模间隙值值大小与与分布的的均匀性性,模具具刃口锋锋利状态态、模具具结构与与制造精精度,材材料性能能等。冲压生产要要求冲裁裁件有较较大的光光亮带,尺尺量减少少断裂带带区域的的宽度。材材料塑性性愈好,光光亮带愈愈大,断断裂带愈愈小,同同时,圆圆角毛刺刺亦增大大。冲裁件的44个特征征区域的的大小和和在断面面上所占占地比例例大小并并非一成成不变,而而是随着着材料的的力学性性能、模模具间隙隙、刃口口状态等等条件的的不同而而变化的的。a、 材料力学性性能的影影响:材材

18、料塑性性好,冲冲裁时裂裂纹出现现得较迟迟,材料料被剪切切的深度度较大,所所得断面面光亮带带所占地地比例就就大,圆圆角也大大。而塑塑性差的的材料,容容易拉裂裂,材料料被剪切切不久就就出现裂裂纹,使使断面光光亮带所所占地比比例小,圆圆角小,大大部分是是粗糙的的断裂面面。b、 模具间隙的的影响:冲裁时时,断裂裂面上下下裂纹是是否重合合,与凸凸、凹模模间隙值值的大小小有关。当当凸、凹凹模间隙隙合适时时,凸、凹凹模刃口口附近沿沿最大切切应力方方向产生生的裂纹纹在冲裁裁过程中中能会合合成一条条线,此此时尽管管断面与与材料表表面不垂垂直,但但还是比比较平直直、光滑滑,毛刺刺较小,制制件的断断面质量量较好。当

19、当间隙过过小时,最最初从凹凹模刃口口附近产产生的裂裂纹,指指向凸模模下面的的高压应应力区,裂裂纹成长长受到抑抑制而成成为滞留留裂纹。凸凸模刃口口附近产产生的裂裂纹进入入凹模上上面的高高压应力力区,也也停止成成长。当当凸模继继续下压压时,在在上、下下裂纹中中间将产产生二次次剪切,这这样,在在光亮带带中部夹夹有残留留的断裂裂带,部部分材料料被挤出出材料表表面形成成高而薄薄的毛刺刺。这种种毛刺比比较容易易去除,只只要制件件中间撕撕裂不是是很深,仍仍可利用用。当间间隙过大大时,材材料的弯弯曲和拉拉伸增大大,接近近于胀形形破裂状状态,容容易产生生裂纹,使使光亮带带所占地地比例减减小。且且在光亮亮带形成成

20、以前,材材料已发发生较大大的塌角角。材料料在凸、凹凹模刃口口处产生生的裂纹纹会错开开一段距距离而产产生二次次拉裂。第第二次拉拉裂产生生的断裂裂层斜度度增大,断断面的垂垂直度差差,毛刺刺大而厚厚,难以以去除,使使冲裁件件断面质质量下降降。c、 模具刃口状状态的影影响:模模具刃口口状态对对冲裁过过程中应应力状态态和冲裁裁件断面面有较大大的影响响。刃口口说锋利利,拉力力越集中中,毛刺刺越小。当当刃口磨磨损后,压压缩力增增大,毛毛刺也增增大。毛毛刺按照照磨损后后的刃口口形状,成成为根部部很厚的的大毛刺刺。d、 另外,断面面质量还还与模具具结构、冲冲裁件轮轮廓形状状、刃口口的摩擦擦条件等等有关。4、提高

21、断断面质量量的措施施 提提高冲裁裁件的质质量,可可通过增增加光亮亮带的高高度或采采用整修修工序来来实现。增增加光亮亮带高度度的关键键是延长长塑性变变性阶段段,推迟迟裂纹的的产生,这这就要求求材料的的塑性要要好,对对硬质材材料要尽尽量进行行退火,求求得材质质均一化化;同时时要选择择合理的的模具间间隙值,并并使间隙隙均匀分分布,保保持模具具刃口锋锋利;要要求光滑滑断面的的部位要要与板材材轧制方方向成直直角。5、模具寿寿命冲裁模具的的寿命以以冲出合合格制品品的冲裁裁次数来来衡量,分分两次刃刃磨间的的寿命与与全部磨磨损后总总的寿命命。冲裁裁过程中中模具的的损坏有有磨损、崩崩刃、折折断、啃啃坏等多多种形

22、式式。影响模具寿寿命的因因素很多多,有模模具间隙隙;模具具制造材材料和精精度、表表面粗糙糙度;被被加工材材料特性性;冲裁裁件轮廓廓形状和和润滑条条件等。6、排样冲裁件在板板、条等等材料上上的布置置方法成成为排样样。排样样的合理理与否,影影响到材材料的经经济利用用率,还还会影响响到模具具结构、生生产率、制制件质量量、生产产操作方方便与安安全等。7、简单冲冲裁模具具8、实例B、弯曲工工艺把板料、管管材或型型材等弯弯曲成一一定的曲曲率或角角度,并并得到一一定形状状零件的的冲压工工序称为为弯曲。用用弯曲方方法加工工的零件件种类非非常多,如如汽车纵纵梁、自自行车车车把、仪仪表电器器外壳、门门搭铰链链等。

23、最最常见地地弯曲加加工是在在普通压压力机上上使用弯弯曲模压压弯,此此外还有有折弯机机上的折折弯、拉拉弯机上上的拉弯弯、辊弯弯机上的的辊弯以以及辊压压成型等等等。一、弯曲的的基本原原理(一) 弯弯曲工艺艺的概念念及弯曲曲件1 弯弯曲工艺艺:是根根据零件件形状的的需要,通通过模具具和压力力机把毛毛坯弯成成一定角角度,一一定形状状工件的的冲压工工艺方法法。2 弯弯曲成形形工艺在在工业生生产中的的应用:应用相相当广泛泛,如汽汽车上很很多覆盖件,小小汽车的的柜架构构件,摩摩托车上上把柄,脚脚支架,单单车上的的支架构构件,把把柄,小小的如门门扣,夹夹子(铁铁夹)等等。(二)、弯弯曲的基基本原理理:以V形板

24、料料弯曲件件的弯曲曲变形为为例进行行说明。其其过程为为:1 凸凸模运动动接触板板料(毛毛坯)由由于凸,凹模不不同的接接触点力力作用而而产生弯弯短矩,在在弯矩作作用下发发生弹性性变形,产产生弯曲曲。2 随随着凸模模继续下下行,毛毛坯与凹凹模表面面逐渐靠靠近接触触,使弯弯曲半径径及弯曲曲力臂均均随之减减少,毛毛坯与凹凹模接触触点由凹凹模两肩肩移到凹凹模两斜斜面上。(塑塑变开始始阶段)。 3 随随着凸模模的继续续下行,毛毛坯两端端接触凸凸模斜面面开始弯弯曲。(回回弯曲阶阶段)。4 压压平阶段段,随着着凸凹模模间的间间隙不断断变小,板板料在凸凸凹模间间被压平平。5 校校正阶段段,当行行程终了了,对板板

25、料进行行校正,使使其圆角角直边与与凸模全全部贴合合而成所所需的形形状。(三) 、弯弯曲变形形的特点点:弯曲变形形的特点点是:板板料在弯弯曲变形形区内的的曲率发发生变化化,即弯弯曲半径径发生变变化。从弯曲断断面可划划分为三三个区:拉伸区区、压缩缩区和中中性层。二、弯曲件件的质量量分析在实际际生产中中,弯曲曲件的主主要质量量总是有有回弹、滑滑移、弯弯裂等。1 弯弯曲件的的回弹:由于弹弹性回复复的存在在,使弯弯曲件弯弯曲部分分的曲率率半径和和弯曲角角度在弯弯曲外力力撤去后后(工件件小模具具中取出出后)发发生变化化(与加加工中在在模具里里的形状状发生变变化)的的现象称称弹性回回复跳(回回弹)。回弹以以

26、弯曲角角度的变变化大小小来衡量量。=-t1) 影影响回弹弹的因素:AA 材料的的机械性性能与屈屈服极限限成正比比,与弹弹性模数数E成反比比。BB 相对弯弯曲半径径r/t,r越小,变变形量越越大,弹弹性变形形量所点点变形量量比例越越小。回回弹越小小。CC 弯曲力力:弯曲曲力适当当,带校校正成分分适合,弯弯曲回弹弹很小。 DD 磨擦与与间隙:磨擦越越大,变变形区拉拉应力大大,回弹弹小。凸凸、凹模模之间隙隙小,磨磨擦大,校校正力大大,回弹弹小。EE 弯曲件件的形状状:弯曲曲部分中中心角越越大,弹弹性变形形量越大大,回弹弹大,形形状越复复杂,回回弹时各各部分相相应牵制制,回弹弹小。2) 减小小回弹的的

27、措施:A 从工件件设计上上采取措措施。aa). 加强筋筋的设计计bb). 材料的的选用:选用弹弹性模数数大,屈屈服极限限小,机机械性能能稳定的的材料。B 工艺措措施aa). 采用校校正弯曲曲,增加加弯曲力力bb). 冷作硬硬化材料料,弯曲曲前进行行退火,降降低屈服服极限。cc). 加热弯弯曲dd). r/tt1000用拉深深弯曲C 模具结结构上采采取措施施。aa).rrt时,V形弯曲曲可在凸凸模上减减去一个个回弹角角,U形弯曲曲可将凸凸模壁作作出等于于回弹角角的倾斜斜角或将将凸模顶顶面做成成弧面。bb).减小凸凸模与工工件的接接触区,使使压力集集中于角角部。cc). U形件可可以采用用较少的的

28、间隙。2 弯弯曲件的的弯裂弯曲件件变形区区外边是是拉伸区区,当此此区的拉拉应力超超出材料料的应力力极限时时(强度度极限)就就产生裂裂纹。弯曲件件的相对对弯曲半半径r/t越小,则则变形越越大,越越易拉裂裂。3 弯弯曲件的的滑移由于毛毛坯与模模具之间间磨擦的的存在,当当磨擦力力不平衡衡时造成成毛坯的的移位,称称作滑移移,使弯弯曲件的的尺寸达达不到要要求:1) 产生生滑移的的原因:由于两两边磨擦擦力不等等。AA 工作不不对称,毛毛坯两边边与凹模模接触面面不相等等。BB 凹模两两边的边边缘圆角角半径不不相等,半半径小,磨磨擦力更更大。CC 两边折折弯的个个数不一一样。DD V形弯曲曲中凹模模不是中中心

29、对称称,角度度小的一一边正压压力大,磨磨擦大EE 凹模两两边的间间隙和润润滑情况况不一样样。2) 防防止滑移移的措施施AA 尽可能能采用对对称凹模模,边缘缘圆角相相等,间间隙均匀匀。BB 采用弹弹性顶件件装置的的模具结结构。CC 采用定定位销的的模具结结构。4 补充充内容:AA 弯曲可可以压力力机上进进行,亦亦可以专专用的弯弯曲机械械弯曲设设备上进进行。BB 弯曲分分自由弯弯曲和校校正弯曲曲:自由由弯曲是是指当弯弯曲终了了时,凸凸模、毛毛坯和凹凹模三者者吻合后后就不再再下压。校校正弯曲曲是指三三者吻合合后继续续下压,对对工件起起校正作作用,产产生进一一步的塑塑变。三、弯曲件件的工艺艺性:对弯曲

30、曲件工艺艺性影响响最大的的是弯曲曲半径,弯弯曲件的的几何形形状,材材料的机机械性能能及尺寸寸精度。1 最最小弯曲曲半径:在保证证外层纤纤维不发发生破坏坏的条件件下,所所能弯曲曲零件内内表面的的最小圆圆角半径径,称作作弯曲件件的最小小弯曲半半径,表表示弯曲曲时的成成形极限限。最小弯弯曲半径径的影响响因素:A. 材料的的机械性性能。B. 弯曲线线的方向向:由于于板料的的扎制造造成板料料性能和和各项异异性,扎扎制方向向塑性较较好,使使弯曲的的切向变变形方向向与扎制制方向一一致。C. 板料宽宽度:宽宽度加大大,最小小弯曲半半径增大大。D. 板料的的表面质质量。E. 弯曲角角。F. 板料的的厚度。2 弯

31、弯曲件直直边高度度弯曲件件的弯曲曲边高度度不宜太太小,hRR+2tt,如弯弯曲边高高度太小小,则难难以形成成足够的的弯矩。3 阶梯梯形弯曲曲件的弯弯曲阶梯毛毛坯进行行弯曲时时,在阶阶梯根部部易产生生裂纹,需需把阶梯梯根部设设计在弯弯曲变形形区之外外,或采采用切槽槽的方法法。4 弯弯曲件的的孔边距距如果预预先冲出出的孔位位于板料料的弯曲曲变形区区,则弯弯曲后孔孔要发生生变形,要要把孔设设计在弯弯曲变形形区以外外。孔壁与弯曲曲半径r中心的的距离Z与板料料厚度有有关。tt=t t=2mmm,LL=22t五、弯曲件件的工序序安排确定弯弯曲件的的制造工工艺时,先先要分析析研究从从毛坯到到成品需需要几道道

32、工序。工工序安排排的一般般原则是是先弯外外角后弯弯内角,后后次弯曲曲不影响响前次弯弯曲部分分的变形形和前次次弯曲必必须考虑虑到后次次弯曲时时有合适适的定位位基准。工工序安排排尽量做做到在满满足工件件精度质质量要求求前提下下使工序序次数少少,模具具结构简简单,操操作方便便,产量量高,废废品率低低。弯曲件工序序安排的的一般方方法是:1 对于形形状简单单的弯曲曲件,如如V形、U形、Z形等件件,可以以采用一一次压弯弯成形。2 对于形形状复杂杂的弯曲曲件,一一般需要要采用二二次或多多次压弯弯成形。3 对称弯弯曲。即即工件本本身带有有单面几几何形状状的弯曲曲,在拟拟定工艺艺方案时时,应尽尽量成对对弯曲,然

33、然后再切切开。4 加连接接带弯曲曲。当弯弯曲工件件其边缘缘部分有有缺口时时,如直直接连同同缺口也也冲出,必必然发生生叉口现现象,严严重时将将无法成成形,遇遇此情况况时必须须加添连连接带将将缺口连连接在一一起,待待弯曲成成形后,再再将缺口口多余部部分切除除。5 对于批批量大、尺尺寸较小小的弯曲曲件,为为提高生生产率,可可以采用用多工序序的冲裁裁压弯切切断连续续工艺成成形。六、弯曲模模的基本本结构弯曲模模的结构构与一般般冲裁模模结构相相似,分分上下两两个部分分,它由由凸、凹凹模,定定位、卸卸料、导导向及紧紧固件等等组成,但但弯曲模模具还有有它的特特点,如如凸、凹凹模除一一般动作作外,有有时还需需要

34、作摆摆动、转转动等动动作。弯弯曲模结结构形式式应根据据弯曲件件形状,精精度要求求及生产产批量等等进行选选择。1 简单单动作弯弯曲模该模具具由模架架、凸模模、凹模模、定位位销、卸卸料杆、顶顶板、顶顶杆等零零件组成成。工作作时,毛毛坯由顶顶板上的的两个定定位销定定位,这这样保证证在弯曲曲过程中中不产生生滑移。2 复杂杂动作弯弯曲模(模拟动画)复杂弯弯曲模是是指在一一次冲程程中完成成两个以以上的动动作。可可以弯制制简单弯弯曲模所所不能制制出的工工件。闹钟双双铃提环环弯曲模模,其结结构特点点是在下下模上装装有二件件摆块,并并在凸模模、顶料料板的配配合下,进进行压弯弯成形。模模具的前前面装有有斜面储储料

35、斗,通通过冲床床曲轴的的动力带带动偏心心连杆机机构把料料斗中的的料坯逐逐一送进进,上模模部分有有自动卸卸料机构构。3 圆管管形件的的弯曲圆管形形件弯曲曲方法,可可有两次次弯成和和一次弯弯成两种种。两次次弯成的的第一步步是先弯弯成波浪浪形,第第二步再再弯成圆圆形。4 连续续弯曲模模(模拟拟动画)同时进进行冲孔孔,切断断和压弯弯的连续续模,用用以弯制制侧壁带带孔的双双角弯曲曲件。条条料以导导尺导料料并从卸卸料板下下面送至至挡块右右侧定位位,当上上模下压压,条料料首先被被剪断并并随即将将所剪断断的毛坯坯压弯成成形。与与此同时时,冲孔孔凸模在在条料上上冲出一一个孔,上上模回程程时,卸卸料板卸卸下条料料

36、,顶件件销在弹弹簧的作作用下推推出工件件。5 铰链链件弯曲曲模铰链件件通常是是将毛坯坯头部预预弯,然然后卷圆圆。C、拉伸工工艺拉深是利利用模具具将平板板毛坯或或半成品品毛坯拉拉深成开开口空心心件的一一种冷冲冲压工艺艺。拉深工艺艺可制成成的制品品形状有有:圆筒筒形、阶阶梯形、球球形、锥锥形、矩矩形及其其它各种种不规则则的开口口空心零零件。拉深工艺艺与其它它冲压工工艺结合合,可制制造形状状复杂的的零件,如如落料工工艺与拉拉深工艺艺组合在在一起的的落料拉拉深复合合模。日常生活活中常见见的拉深深制品有有:旋转体零零件:如如搪瓷脸脸盆,铝铝锅。方形零件件:如饭饭盒,汽汽车油箱箱。复杂零件件:如汽汽车覆盖

37、盖件。圆形拉深的的基本原原理:一、 拉深深的变形形过程拉深时压边边圈先把把中板毛毛坯压紧紧,凸模模下行,强强迫位于于压边圈圈下的材材料(凸凸缘部分分)产生生塑性变变形而流流入凸凹凹模间隙隙形成圆圆筒侧壁壁。 拉深材料的的变形主主要发生生在凸缘缘部分,拉拉深变形形的过程程实质上上是凸缘缘处的材材料在径径向拉应应力和切切向压应应力的作作用下产产生塑性性变形,凸凸缘不断断收缩而而转化为为筒壁的的过程,这这种变形形程度在在凸缘的的最外缘缘为最大大。材料在应力力的作用用下均匀匀流动,使使板料的的形状发发生改变变而厚度度基本保保持不变变。二、 各种种拉深现现象由于拉深时时各部分分的应力力(受力力情况)和和

38、变形情情况不一一样,使使拉深工工艺出现现了一些些特有的的现象:1 起皱皱:A、拉拉深时凸凸缘部分分的切向向压应力力大到超超出材料料的抗失失稳能力力,凸缘缘部分材材料会失失稳而发发生隆起起现象,这这种现象象称起皱皱。起皱首首先在切切向压应应力最大大的外边边缘发生生,起皱严严重时会会引起拉拉度。B、起起皱是拉拉深工艺艺产生废废品的主主要原因因之一,正常的的拉深工工艺中是是不允许许的。常采用用压力圈圈的压力力压住凸凸缘部分分材料来来防止起起皱。C、起起皱的影影响因素素:aa)、相对厚厚度:t/D其中t-毛坯厚厚度,D-毛坯直直径判断是是否起皱皱的条件件:D-d=2Ztt, dd -工件直直径.bb)

39、、 拉深变变形程度度的大小小 c)、压压边力不不够 d)、凸凸、凹模模局部间间隙大但是在在拉深变变形过程程中,切向压压应力及及凸缘的的抗失稳稳能力都都是随着着拉深进进行,切向压压应力是是不断增增大,变形区区变小,厚度相相对增加加,变形失失稳抗力力增加,两种作作用的相相互抵消消,使凸缘缘最易起起皱的时时刻发生生于拉深深变形的的中间阶阶段,即凸缘缘宽度大大约缩至至一半左左右时较较易发生生起皱现现象。2、变形形的不均均匀:拉深时时材料各各部分厚厚度都发发生变化化,而且变变化是不不均匀的的,凸缘外外边缘材材料厚度度变化最最大,拉深件件成形后后,拉深件件的坯口口材料最最厚,往里逐逐渐减薄薄,而材料料底部

40、由由于磨擦擦作用(拉深凸凸模与底底部材料料间)阻止材材料的伸伸长变形形而使底底部材料料变薄较较小,而底部部圆角部部分材料料拉深中中始终受受凸模圆圆角的顶顶力及弯弯曲作用用,在整个个拉深中中一直受受到拉应应力作用用,造成此此处变薄薄最大。所以拉拉深中厚厚度变薄薄主要集集中于底底部圆角角部分及及圆筒侧侧壁部分分,我们把把这一变变薄最严严重的部部位称作作危险断断面。拉深过过程中,圆筒侧侧壁起到到传递凸凸模拉力力给凸缘缘的作用用,当传力力区的径径向拉应应力超出出材料极极限,便出现现拉破现现象。3.材料料硬化不不均匀拉深后后材料发发生塑性性变形,引起材材料的冷冷作硬化化。由于各各部分变变形程度度不一样样

41、,冷作作硬化的的程度亦亦不一样样,其中中口部最最大,往往下硬化化程度降降低,拉拉近底部部时,由由于切向向压缩变变形较小小,冷作作硬化最最小,材材料的屈屈服极限限和强度度都较低低,此处处最易产产生拉裂裂现象。三、切边余余量:是由于模具具间隙不不均匀,板板厚变化化,磨擦擦阻力不不等,定定位不准准及材料料机械性性能的方方向性等等,造成成拉深件件口部高高低不齐齐,对于于要求高高的拉深深件,需需增加一一道切边边工序。而而多次拉拉深就更更明显。四、 圆筒筒形件拉拉深系数数1 拉拉深系数数的概念念拉深系数是是指拉深深后工件件直径d与拉深深前毛坯坯直径D之比。MM=d/DA(M1)拉深深系数M反映了了拉深时时

42、材料变变形程度度的大小小,M越小,表表明变形形程度越越大。B拉拉深系数数M是拉深深工艺中中的一个个重要参参数,是是拉深工工艺计算算和模具具设计的的重要依依据。C 实际生生产中,为为减少拉拉深次数数,M一般取取最小值值。D 当M小到一一定值时时,凸缘缘外边缘缘便会出出现起皱皱现象,但但可用增增加压力力圈的压压边力防防止起皱皱的出现现。E 当M 小到一一定值时时,出现现拉破现现象,拉拉破一般般出现在在拉深力力快出现现峰值时时,即拉拉深的初初始阶段段。F 极限拉拉深系数数,在危危险断面面不被拉拉破的条条件下所所能采用用的最小小拉深系系数。2 影影响拉深深系数的的因素:A 材料的的机械性性能。材材料的

43、塑塑性好,屈屈服比s/b小的材材料,m可小些些,因s小,说说明材料料易变形形,b大,说说明危险险断面承承载能力力高,不不易拉断断。B 毛坯的的相对厚厚度t/DDC 拉深方方式:有有压力圈圈时,拉拉深系数数M可小些些。D 模具结结构:拉拉深模的的凸,凹凹模圆角角的大小小,及凸凸,凹模模之间的的间隙大大小,对对拉深系系数影响响很大。E 磨擦与与润滑条条件:要要求凹模模、压力力圈与毛毛坯接触触面应光光滑,要要求润滑滑,但凸凸模与毛毛坯接触触面要粗粗糙些好好,不要要润滑,以以增加磨磨擦力,减减少拉裂裂的可能能性。3 拉深深系数的的确定:由于影影响材料料拉深系系数的因因素很多多,理论论计算与与实际相相差

44、太大大,各种种材料的的拉深系系数都是是由实验验方法获获得的。 五、 拉深深模的分分类:1 再次拉拉深模:它是半半成品毛毛坯套在在压力圈圈上定位位,上模模下降,下下模上的的凸模把把半成品品毛坯拉拉入凹模模中,使使半成品品直径减减少,主主要区别别:是压压边圈与与首次拉拉深的压压边圈不不同。2 复合拉拉深模:其中其其拉深凹凹模又起起到落料料凸模的的作用。六、再次拉拉深的特特点:有时候,需需要再次次拉伸来来解决拉拉伸高度度等一些些问题。它与首次拉深的不同主要表现在以下几个方面:首次拉深再次拉深毛坯平板(厚度度均,机机械性能能均匀)半成品(厚厚度不均均,各处处性能不不一)变形区整个凸缘部部分始终终参与变

45、变形只有台肩部部分参与与变形拉深力初始阶段较较大,以以后逐渐渐减小逐渐增大危险断面拉裂出现在在初始阶阶段,在在凸模圆圆角处拉裂出现在在拉深未未尾,在在凸模圆圆角处。起皱凸缘易起皱皱起皱不易发发生,只只是在拉拉深未尾尾发生拉深系数最小逐次增大七、拉深的的模具结结构:总体而言,一一般拉深深模分以以下几块块:凸模模、压边边圈、凹凹模和模模架等几几大块,当当然其中中还有例例如定位位销、导导向装置置等等一一些其他他的零部部件。 首首次拉深深模:() 模具结结构简单单,使用用方便,制制造容易易。() 压边圈圈即起压压边作用用,又起起卸料作作用和板板料的定定位作用用。() 凸模上上开有气气孔,以以防止拉拉深件紧紧吸附于于凸模上上而造成成困难。() 模具采采用倒装装式,以以便在下下部空间间较大的的位置安安装和调调节压边边装置。 再再次拉深深模:再次拉拉深模,半半成品毛毛坯套在在压边圈圈上定位位,上模模下降,下下模上的的凸模把把半成品品毛坯拉拉入凹模模中,使使半成品品直径减减小,主主要区别别:是压压边圈与与首次拉拉深的压压边圈不不同。 复复合拉深深模:拉拉深的凹凹模又起起到落料料凸模的的作用。八

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