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1、任务任务2 冲压与挤轧加工成型技术冲压与挤轧加工成型技术冲压加工通常是在常温下利用冲模将金属板料切离冲压加工通常是在常温下利用冲模将金属板料切离或变形为各种冲压件，所以又称冷冲压。或变形为各种冲压件，所以又称冷冲压。挤轧加工是通过对材料产生很大的挤压力生产零件挤轧加工是通过对材料产生很大的挤压力生产零件的工艺。的工艺。一、冲压加工一、冲压加工工件强度高，刚性好，生产率高，易实现机械化自工件强度高，刚性好，生产率高，易实现机械化自动化生产，冲压件一般不再进行机械加工，节省能动化生产，冲压件一般不再进行机械加工，节省能源。源。点击参观看冲压自动加工工件录像1冲压设备冲压设备冲压最常用的设备有剪板机
2、和冲床。剪板机是用来把板料剪切冲压最常用的设备有剪板机和冲床。剪板机是用来把板料剪切成一定宽度的条料。成一定宽度的条料。1-工作台工作台 2-导轨导轨 3-床身床身 4-电动机电动机 5-连杆连杆 6-制动器制动器 7-曲轴曲轴 8-离合器离合器 9-带轮带轮 10-传动带传动带 11-滑块滑块 12-踏板踏板 13-拉杆拉杆点击参观看冲床结构录像点击参观看冲压设备录像点击参观看冲压设备录像2冲裁工序冲裁工序1）分离工序）分离工序分离工序是使板料的分离工序是使板料的一部分和另一部分分一部分和另一部分分开的工序。开的工序。落料落料落料是从板料上冲下落料是从板料上冲下的部分是成品，板料的部分是成品
3、，板料本身则成为余料或废本身则成为余料或废料。料。冲孔冲孔冲孔是用冲模在工件冲孔是用冲模在工件或板料上冲出所需要或板料上冲出所需要的孔，冲孔后的板料的孔，冲孔后的板料是成品，而冲下的部是成品，而冲下的部分是废料。分是废料。2）变形过程）变形过程3冲裁力计算冲裁力计算计算冲裁力的目的，是为了合理地选用冲床和设计模具，冲裁计算冲裁力的目的，是为了合理地选用冲床和设计模具，冲裁力计算式为：力计算式为：F=K A=L t Rm F冲裁力（冲裁力（N）K系数，一般取系数，一般取K=1.3。A剪切断面面剪切断面面积积（mm2）材料抗剪材料抗剪强强度极限（度极限（Mpa）Rm材料抗拉材料抗拉强强度极限（度极
4、限（Mpa）L冲裁零件周冲裁零件周边长边长度（度（mm）t板料厚度（板料厚度（mm）4零件尺寸选择与结构零件尺寸选择与结构1）尺寸选择）尺寸选择尺寸数值宜用整数或偶数的倍数，以便计算和分割，结构有特尺寸数值宜用整数或偶数的倍数，以便计算和分割，结构有特殊要求除外。殊要求除外。注意尺寸的通用性和孔的注意尺寸的通用性和孔的直径标准化直径标准化落料时取落料时取R=B/2切断时则取切断时则取RB/22）结结构要求构要求冲裁零件在冲裁零件在结结构和工构和工艺艺上上应应注意以下几方面。注意以下几方面。工件形状力求简单、对称，尽可能采用圆形、矩形等较规工件形状力求简单、对称，尽可能采用圆形、矩形等较规则的形
5、状，避免长槽与细长的悬臂，以便于模具工作部分的则的形状，避免长槽与细长的悬臂，以便于模具工作部分的制造和维修，凸模也不易折断。制造和维修，凸模也不易折断。工件的外形及内部转角处应避免有尖角。工件的外形及内部转角处应避免有尖角。当使用上允许时，工件外形应符合少废料或无废料排样，当使用上允许时，工件外形应符合少废料或无废料排样，以提高材料的利用率。以提高材料的利用率。充分利用产品的结构废料。充分利用产品的结构废料。冲孔尺寸不应太小，以免凸模折断。冲孔尺寸不应太小，以免凸模折断。工件上孔的位置分布，必须考虑孔与孔之间，孔与工件之工件上孔的位置分布，必须考虑孔与孔之间，孔与工件之间的距离不能太小。最小
6、距离数值一般应等于料厚间的距离不能太小。最小距离数值一般应等于料厚t（对圆孔）（对圆孔）和和1.5t(对矩形孔对矩形孔)。由条料冲裁出圆弧端头时，应使圆角半径略大于条料宽度由条料冲裁出圆弧端头时，应使圆角半径略大于条料宽度的一半。的一半。5尺寸精度和表面尺寸精度和表面质质量量落料不超落料不超过过IT10级级精度精度冲孔不超冲孔不超过过IT9级级表面粗糙度可达表面粗糙度可达Ra12.53.2mm精冲可达精冲可达Ra2.50.32mm。二、变形二、变形变形是使坯料的一部分相对于另一部分产生塑性变形而不破变形是使坯料的一部分相对于另一部分产生塑性变形而不破坏的工序。坏的工序。常见的有弯形、拉延、翻边
7、等。常见的有弯形、拉延、翻边等。1弯形弯形将板料或管料弯成所需将板料或管料弯成所需形状的加工方法称为弯形状的加工方法称为弯形。形。为防止工件弯裂，凸模为防止工件弯裂，凸模与凹模的工作部分应有与凹模的工作部分应有适当的圆角，而且弯曲适当的圆角，而且弯曲部分的变形程度不能过部分的变形程度不能过大。大。点击参观看弯形加工工件录像弯形对工件的要求：弯形对工件的要求：1）弯曲件的弯曲半径不能小于材料的许可最小弯曲半径，否）弯曲件的弯曲半径不能小于材料的许可最小弯曲半径，否则会产生裂纹。则会产生裂纹。2）弯曲零件应对称，弯曲半径应左、右一致。）弯曲零件应对称，弯曲半径应左、右一致。3）弯曲件的竖边高度不能
8、太短，以保证竖边的平直。）弯曲件的竖边高度不能太短，以保证竖边的平直。弯曲件的竖边高度弯曲件的竖边高度H不应小于不应小于2t，最好大于，最好大于3t。弯曲件的孔，在弯曲之前冲出，模具结构比较简单，制造比较弯曲件的孔，在弯曲之前冲出，模具结构比较简单，制造比较方便。方便。2拉延拉延拉延是将板料拉深成开口空心形状制件的加工方法。拉延是将板料拉深成开口空心形状制件的加工方法。为防止板料拉裂，凸、凹模的工作为防止板料拉裂，凸、凹模的工作部分应加工成光滑的圆角。凸模圆部分应加工成光滑的圆角。凸模圆角半径角半径r1t,凹模圆角半径凹模圆角半径r22t。工件底部圆工件底部圆角半径角半径r33t，凸、凹模，凸
9、、凹模间应留有略间应留有略大于板厚的大于板厚的间隙。间隙。点击参观看拉延加工工件录像为防止坯料周边起皱，拉延时，可用压边圏适当压紧板料，为为防止坯料周边起皱，拉延时，可用压边圏适当压紧板料，为减小拉延时的磨擦阻力，可在板料或凹模上涂润滑剂。减小拉延时的磨擦阻力，可在板料或凹模上涂润滑剂。拉延加工时的注意事项：拉延加工时的注意事项：1）拉延件形状应尽量简单，以减少产生废品。）拉延件形状应尽量简单，以减少产生废品。2）对于半敞开及非对称的空心件，应考虑将两个或几个工件）对于半敞开及非对称的空心件，应考虑将两个或几个工件合并成对称的形状，一起拉延后剖切开。合并成对称的形状，一起拉延后剖切开。3）应尽
10、量避免有宽凸缘和深度大的拉延件。）应尽量避免有宽凸缘和深度大的拉延件。4）在用压边圈拉延深筒形工件时，对变形量较大的拉延件，）在用压边圈拉延深筒形工件时，对变形量较大的拉延件，不能一次完成拉延到位，可分多次拉延，最适合的凸缘尺寸范不能一次完成拉延到位，可分多次拉延，最适合的凸缘尺寸范围按下式确定。围按下式确定。D=d+(1225)t D坯料直径（坯料直径（mm）d工件内径（工件内径（mm）t坯料厚度（坯料厚度（mm）点击参观看拉延加工工件缺陷与防止措施录像三、挤轧三、挤轧挤轧是在强大挤压力作用下，使坯料从模具的出口或缝隙中挤挤轧是在强大挤压力作用下，使坯料从模具的出口或缝隙中挤出，使横截面积减
11、少，长度增加，成为所需制件的方法。出，使横截面积减少，长度增加，成为所需制件的方法。挤轧挤轧分为冷挤轧、热挤轧和温挤轧三种。分为冷挤轧、热挤轧和温挤轧三种。1冷挤轧冷挤轧冷挤轧时坯料变形温度在常温下完成挤轧，冷挤轧广泛应用于冷挤轧时坯料变形温度在常温下完成挤轧，冷挤轧广泛应用于零件生产。零件生产。1）特点）特点制品表面光洁，材料利用率高，生产效率高，成本低廉，可以制品表面光洁，材料利用率高，生产效率高，成本低廉，可以提高制件的机械性能和使用寿命，可用低强度材料代替贵重的提高制件的机械性能和使用寿命，可用低强度材料代替贵重的高强度材料，自重小，精度高。但挤轧时变形抗力大。高强度材料，自重小，精度
12、高。但挤轧时变形抗力大。2）冷挤轧件的工艺性。）冷挤轧件的工艺性。冷轧由于受到强烈的冷作硬化，零件强度，硬度大为提高，经过冷挤轧后工件的强冷轧由于受到强烈的冷作硬化，零件强度，硬度大为提高，经过冷挤轧后工件的强度可提高一倍以上，硬度可达到原来毛坯硬度的两倍以上。冷挤轧工件的结构须注度可提高一倍以上，硬度可达到原来毛坯硬度的两倍以上。冷挤轧工件的结构须注意如下几个方面的问题。意如下几个方面的问题。挤轧件的尺寸要合理，应具有对称性结构。挤轧件的尺寸要合理，应具有对称性结构。断面形状避免阶梯形，断面面积之差应小，断面变化处应有适当的圆角半径。断面形状避免阶梯形，断面面积之差应小，断面变化处应有适当的圆角半径。避免挤轧小深孔零件。避免挤轧小深孔零件。2热挤轧热挤轧热挤轧时坯料变形温度高于材料的再结晶温度，与锻造温度热挤轧时坯料变形温度高于材料的再结晶温度，与锻造温度相同。热挤轧时，坯料变形抗力小，但制品表面粗糙。相同。热挤轧时，坯料变形抗力小，但制品表面粗糙。应用于型材、管材的生产。应用于型材、管材的生产。3温挤轧温挤轧将坯料加热到再结晶温度以下进行的挤轧。将坯料加热到再结晶温度以下进行的挤轧。按工件被挤轧的形式又分为径向挤轧与复合挤轧等。按工件被挤轧的形式又分为径向挤轧与复合挤轧等。