冲压件

冲压件主要内容•冲压分类•冲压零件常用材料及机械性能•冲压件的设计•冲压件的精度•冲压件及模具技术要求一名称、术语及分类•1、冲压件：指通过冲裁、弯曲、引伸、成形、冷挤压等方法获得的零件。•2、冲压分类•冲压工艺可分为冲裁、弯曲、引伸、成形、冷挤压五类。每一类包含许多不同的工序，主要有：落料、冲孔、剪切、切口、切边、剖切、弯曲、卷圆、扭曲、拉深、变薄拉深、孔的翻边、外缘翻边、缩口、扩口、起伏、卷边、胀形、旋压、整形、校平、压印、正挤压、反挤压、复合挤压等。二、冲压零件常用材料及机械性能•根据摩托车使用冲压件特点，常用摩托车冲压件材料有：•a）碳素结构钢•b）优质碳素结构钢•c）不锈钢•d）铝及铝合金•e）铜及铜合金•f）非金属材料•2常用冲压件金属材料机械性能见表1:机械性能抗剪强度г抗拉强度бb屈服极限бb材料名称牌号材料状态MPa延伸率б10(%)弹性模数E(MPa)Q235310～330440～47024021～25碳素结构钢Q255退火400～500580～62028015～1908260～360330～450200321.9×10510260～340300～440210291.98×10520280～400360～510250252.1×10530360～480450～60030022优质碳素结构钢45退火440～560550～700360162.01×1052.04×1052Cr13退火320～400400～500450202.1×105不锈钢1Cr18Ni9Ti软态430～550540～700400202×105L2、L3退火8075～11050～8025铝L5、L7冷作硬化100120～150---40.72×105退火70～100110～1455019LF21(3A21)半冷作硬化100～140155～200130130.71×105防锈铝合金LF2(5A02)退火130～160180～230100180.7×105半冷作硬化160～200230～2802104硬铝合金LY12退火105～150150～215--120.72×105软16020070301.08×105紫铜T1.T2.T3硬240300--31.3×105软260300--40半硬30035020020H62硬370420--101×105软24030010040半硬280350--251.1×105黄铜H68硬350400250151.15×105软300350142250.93×105铅黄铜HPb59-1硬40045042051.05×105软26030014033锡磷青铜QSn6.5-0.1QSn6.5-0.4硬480550--3～51×105续抗弯强度г(MPa)材料名称用管状凸模裁切时用普通凸模冲裁时纸胶板100～130140～200布胶板90～100120～180石棉板40～50-----橡皮1～620～80有机玻璃、聚氯乙烯70～80100～130常用冲压件非金属材料机械性能见表三、冲压件的设计•冲压件应按经规定程序批准的图纸及相关技术文件制造、验收，并应符合国家、行业的相关标准，以及本标准的规定。冲压件材料应具有良好的冲压性能,选用屈强比(бs/бb)小、弹性模数(E)大、塑性指数高、厚向异性指数大、板平面内各向异性指数小的材料有利于冲压的各种塑性变形。（一）冲裁件设计的工艺性：•1、冲裁件形状尽可能设计成简单、对称，使排样时废料最少。•2、冲裁件的外形或内孔应避免减角在各直线或曲线连接初宜有适当圆角其半径最小的R值见附表1。•3、冲裁件突出旋臂和凹槽的最小宽度对于普通软钢取1.2t；硬钢为2.0t以上。•4、冲孔时，孔径不宜过小，其最小孔径与孔的形状、材料的机械性能、厚度有关，见附表2。冲裁件最小孔边距为2t以上,并不小于3-4mm。5、在拉深或弯曲件上冲孔时，其孔壁与工件直壁应保持一定距离，孔不能在变形区内。附表1附表2（二）弯曲件设计的工艺性•1、弯曲件的弯曲圆角半径不宜小于最小弯曲半径以免产生裂纹，但也不宜过大，过大时受到回弹的影响弯曲角度和回弹精度不易保证。对于Q235-GB/T700-1988类板材在退火状态不小于0.5t，冷作硬化时不小于1t，•2、弯曲件的弯边长度不宜过小其值应为hR+2t,当R过小时，弯边在模具上支持的长度过小，不易得到形状准确的零件。•3、弯曲件的弯曲线不应位于零件宽度的突变处，以避免撕裂，如必须在突变处应事先冲工艺孔或工艺槽。•4、有孔的零件弯曲时，孔不要在弯曲变形区内，一般取孔边到弯曲半径中心L≥2t当t2mm时可取L≥t。•5、对称弯曲件，左右弯曲半径应一致，保证弯曲时受力平衡，不产生滑动。•6、设置工艺孔有利于弯曲件定位。7、切舌和弯曲同时进行时，所弯曲的小脚应带有一定的斜度，利于脱模。（三）拉深件、成形件设计的工艺性1、拉深件侧壁与底面或凸缘连接处的圆角R1，R2，特别是R2应尽量放大，因为它相当于最后一副拉深模的凸模及凹模圆角，放大这些圆角半径，能够减少拉深次数或使零件容易拉深成形。应取R1≥t最好R1=（3-5）t,应取R2≥2t最好R1=（5-10）t见附图3。附图3•2、矩形件深拉深件四周的圆角也应放大，应取R3≥3t，为了减少拉深工序尽可能取R3≥1/5h。•3、除非在结构上有特殊要求必须尽量避免异常复杂及非对称的拉深件，对于半敞开的空心件，应考滤设计成对称零件后剖切比较有利。•4、拉深件的凸缘部分尤其在距边缘较远处，局部凹坑的深度与突起的高度不宜过大。•5、应尽量避免曲面空心零件的尖底形状，尤其高度大时，其工艺性更差。•6、拉深件的尺寸标注不允许同时标注内外形尺寸，底部圆角不允许标注外半径；阶梯拉深件的高度尺寸标注应以底为准。翻孔零件只标内形尺寸，冲凸只标外形尺寸。四、冲压件的精度（一）冲裁件的精度•冲裁件的精度一般可分为精密级与经济级两类。精密级是冲压工艺技术上所允许的精度，而经济级是可以用较经济手段达到的精度。冲裁件外形与内孔尺寸公差见下表：精密级表中分子为外形公差，分母为内孔公差值。经济级精度等级冲裁件孔距尺寸公差见下表±0.05±0.03±0.02±0.3±0.2±0.12材料厚度50150-3005050-150150-30050-150±0.04±0.02±0.01±0.2±0.151孔距尺寸±0.11-2±0.04±0.05±0.08±0.4±0.3±0.06±0.04±0.03±0.35±0.25±0.24-6±0.152-4（二）弯曲件的精度•弯曲件的精度与很多因数有关，如弯曲件的机械性能和材料厚度、模具结构和精度、工序的多少和先后顺序、弯曲模的安装和调整情况，以及弯曲件本身的形状尺寸等。弯曲件的公差等级表中A、B、C表示基本尺寸的部位与不同与各种影响因数有关，见附表4。弯曲件角度公差见表5。（三）拉深件及翻边件的精度•拉深件及翻边件的基本尺寸A、B、C的相应的公差等级可参照弯曲件的精度,见下表。五、冲压件及模具技术要求•1、冲压件应按经规定程序批准的图纸及相关技术文件制造、验收，并应符合国家、行业及本企业的相关标准•的规定。•2、不允许有裂纹、生锈、黑皮、严重碰划伤，也不应有影响冲压件质量的砂眼、缺损等缺陷。•3、冲压件断面表面粗糙度要求达到Ra12.5～Ra3.2，外观件材料表面质量应达到Ⅲ级(较高级精整•表面)要求,3mm以下材料用于摩托车零件不使用热扎板。去除毛刺。4、冲压件不允许的缺陷•a局部缺损。•b表层粗糙、起皱、起皮、桔皮状和明显条纹。•c锐边及明显冲压伤痕。d内外部裂纹•5、冲压模具要求a、选用合理的模具间隙,保证工作状态下的间隙均匀,缩小模具工作部位和导向部位的相对位置误差。冲裁模凹凸模初始双面间隙见表3b、在模具结构上采取防止废料回升与堵塞的措施。c、控制振动:提高模具刚性,减短凸模工作部分长度,增大其固定部分直径和尾端的承压面积。d、避免凸、凹模在垂直和水平剖面内的尖角过渡,以减小应力集中或延缓磨损。e、采用合适的定位方法与支撑方式,减小毛坯的定位误差。f、冲压模具凸凹模材料选取的要求：a)根据加工材料和工序性质,合理选取模具材料。b)采取材料要匹配,磨损快的模具零件用好钢材,或凸、凹模分别用合金工具钢和硬质合金配合使用。c)选取微晶粒的硬质合金作要求耐磨性高的模具。选取粗晶粒的硬质合金作高冲击工作条件的模具。模具零件材料与热处理要求见下表：表3(材料厚度t)材料t≤1t1～2t2～3t3～5t5～7t7～10纸胶板、布胶板0.03t～0.05t0.04t～0.06t软铝0.04t～0.06t0.05t～0.07t0.06t～0.08t0.07t～0.09t0.08t～0.10t0.09t～0.11t铜,软黄铜,硅钢片,软钢(0.08～0.20%C)0.05t～0.07t0.06t～0.08t0.07t～0.09t0.08t～0.10t0.09t～0.11t0.10t～0.12t硬铝,硬黄铜,硬青铜中硬钢(0.3～0.4%C)0.06t～0.08t0.07t～0.09t0.08t～0.10t0.09t～0.11t0.10t～0.12t0.11t～0.13t硬钢(0.5～0.7%C)0.07t～0.09t0.0t8～0.10t0.09t～0.10t0.10t～0.12t0.11t～0.13t0.12t～0.14t零件名称材料牌号硬度制件形状简单、产量小T8A、T10A、9Mn2V、CrWMn冲裁、凹凸模制件形状复杂、产量大CrWMn、Cr12MoV、Cr12、GCr15、YG15、Cr6WV、Cr4W2MoV淬火HRC58～62凸模T10、Cr12、9Mn2V、Cr4W2MoV凹模CrWMn、Cr12MoV、Cr6WV、Cr12Mo淬火HRC58-62弯曲、成形模材料加热弯曲的凸模和凹模5CrNiMo、5CrMnMo淬火HRC52-56凸、凹模CrWMn、Cr12MoV、Cr6WV、YG8、YG15引伸、翻边材料加热引伸用凸模和凹模5CrNiMo、5CrMnMo淬火HRC58-62凸模W18Cr4V、Cr12Mo、Cr12MoV、GCr15、W6Mo5Cr4V2、6W6Mo5Cr4V、65Nb淬火HRC60-62凹模铝制作Cr12Mo、CrWMn、T10A、YG8、YG15凹模锌制作Cr12Mo、CrWMn、YG15、YG20凹模铜制作Cr12MoV、W18Cr4V、YG15、CrWMn冷挤压凹模钢制作Cr12MoV、6W6Mo5Cr4V、YG20、YG25淬火HRC60-64上下模座HT200、Q235、Q255、45零件名称材料牌号热处理硬度定距切刀Cr12T10A淬硬HRC56-60导正销Cr129Mn2V淬硬HRC56-60T10AT8A淬硬HRC50-54滑动导柱、导套20钢渗碳、淬硬HRC58-62导料板、侧压板、挡料销45钢淬硬HRC43-48固定板、凹模框45钢卸料板45钢调质HBS220-240顶板、顶杆、推杆45钢淬硬HRC43-48垫板45钢T7淬硬HRC43-48或HRC48-52（T7）压入式、凸缘式、通用模柄A3A545调质HBS220-240浮动模柄及球面垫快45钢淬硬HRC43-48侧刃挡块T8淬硬HRC56-60压边圈T10A淬硬HRC54-58g、模具辅助零件的材料及热处理技术要求推荐如下：h、卸料机构运转灵活可靠，所用橡胶采用聚胺脂。i、压力机压力必须匹配，零件冲压所需压力不大于冲床标称压力的75%。j、弯曲成型模具的坯料定位可靠，弯曲时零件不滑动；在冲程结束时工件在模具中能得到校正。k、模具的强度必须校核合格，设计使用寿命不低于10万冲次，要与零件产量匹配。l、凸凹模与其固定板常采用H7/m6配合；固定板、垫板等附属部件必须六面加工平整、角尺。其表面粗糙度不低于Ra6.3。m、冲压模具零件的尺寸、精度、表面粗糙度等除应符合有关零件标准的技术要求外还应符合以下要求：a)零件未注尺寸公差及行位误差按GB/T1804-2000中m级执行。b)零件未注倒角处应倒