冲压工艺

1靖长青供方品质保证科冲压工艺2目录123456冲压概述冲压工序冲压模具冲压设备冲压材料冲压质量3冲压概述一、冲压定义冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件(冲压件)的成形加工方法。又名[板金冲压加工]定义为Sheetmetalstamping。二、分类冷冲压：金属在常温下的加工，一般板料厚度4mm；热冲压：将金属加热到一定的温度范围的冲压加工方法。板料厚度8～10mm以上时，需加热后冲压。4冲压概述冲压特点是：1.制件复杂废料少；2.精细光滑互换好；3.刚强较高节省料；4.生产效率高；5.大批生产成本低；6.产品尺寸稳定，重量轻，刚度好5冲压概述零件设备冲压三要素6冲压工序7冲压工序分离工序：指冲压过程中使冲压件与板料沿一定的轮廓相互分离的工序。冲孔、落料冲孔、剖切8冲压工序塑性成形工序：指材料在不破裂的条件下产生塑性变形，从而获得一定形状、尺寸和精度要求的零件。弯曲拉延9冲压工序10冲压工序11冲压工序12冲压工序缩口：指将预先拉深好的圆筒或管状坯料，通过模具将其口部缩小的冲压工序。13冲压工序各工序代号及名称14冲压工序冲压工艺流程图15冲压工序16冲压工序17冲压工序18冲压工序19冲压工序20冲压工序21冲压工序22冲压工序23冲压模具按照工作原理可分为24冲压模具按照生产方式可分为：单工序模复合模级进模级进模，由多个工位组成，各工位按顺序关联完成不同的加工，在冲床的一次行程中完成一系列的不同的冲压加工复合模是指冲床在一次行程中，完成落料、冲孔等多个工序的一种模具结构。单工序模是指只有一个工位，只完成一道工序的冲模，它可分为冲裁模、弯曲模、拉伸模、翻孔模和整形模等25冲压模具项目单工序模复合模连续模冲压精度一般较低中、高级精度中、高级精度原材料要求不严格除条料外，小件也可用边角料条料或卷料冲压生产率低较高高实现操作机械化自动化的可能性较易，尤其适合于在多工位压力机上实现自动化难，只能在单机上实现部分机械操作容易，尤其适合于在单机上实现自动化生产通用性好，适合于中、小批量生产及大型件的大量生产较差，仅适合于大批量生产较差，仅适合于中、小型零件的大批量生产冲模制造的复杂性和价格结构简单，制造周期短，价格低结构复杂，制造度大，价格高结构复杂，制造和调整难度大，价格与工位数成比例上升26冲压模具级进模单工序模27冲压模具落料模冲孔模28冲压模具29冲压模具30冲压模具31冲压模具模具的基本组成部分上模座主要作用：放置外导套、限位柱以及卸料弹簧上模座厚度的大小与卸料弹簧的长度有直接的关系上垫板主要作用：承受冲头或镶件在冲压过程受力回让，避免上模座发生凹陷或变形。上模座上垫板上夹板夹板主要作用：固定各冲头、镶件，保证零件作用位置和精度；其与上模座用定位销来定位32冲压模具脱料板作用：1.放置卸料镶件，保证位置的精确性2.当冲头冲剪完成后，借由卸料弹簧提供的力将冲头与冲压材料分离下模板作用：1.放置凹模镶件，保证位置的精确性2.承受冲剪时的旁侧力下模板下垫板下垫板作用：承受镶块冲压时所产生的力，防止下模座凹陷或变形下模座作用：放置外导柱、限位柱、弹簧以及浮料销组件下模座33冲压模具凸模又叫冲针、冲头、阳模、上模等，凸模是模具中用于成型制品内表面的零件。主要功能用于成型制品内表面零件。凹模亦称型腔，是成型塑件外表面的主要零件。可在定模上安装也可以在动模上安装。34冲压模具模具零件的结构•1、凸模组件及其结构•2、凹模结构•3、定位零件•4、卸料与推件零件•5、模架35冲压模具凸模组件:凸模、凸模固定板、垫板和防转销、上模座、螺钉、销钉固定•a)直通式凸模：工作部分与固定部分的形状和尺寸做成一样。•b)台阶式凸模工作部分与固定部分的形状和尺寸不同。固定部分多做成圆形或者矩形。凸模的结构形式36冲压模具直通式凸模这类凸模可以采用成型磨削、线切割等方法进行加工，加工容易；但固定板的型孔加工比较复杂。37冲压模具台阶式凸模固定部分一般为圆形或者矩形，其固定板的型孔为标准尺寸孔，加工容易。38冲压模具凸模固定方法用螺钉、销钉直接固定39冲压模具凸模的表面粗糙度工作部分:Ra0.8~0.4固定部分:Ra1.6~0.840凹模外形结构及其固定方法冲压模具外形结构:整体式镶拼式41冲压模具（凹模一般采用螺钉和销钉固定在下模座上）42冲压模具横向定位装置•导料销–导料销两个，位于条料的同侧•导料板–两导料板之间距离L=条料最大宽度+间隙值–整体式导料板其长度和宽度与凹模板外形尺寸相同。–在实际应用时，导料板与卸料板可以作成一体•侧压装置–当材料t0.3时不适用。43冲压模具导料板结构44冲压模具1-凸模2-凹模3-挡料杆4-侧压板5-侧压簧片侧压装置45冲压模具侧压装置46冲压模具纵向定位装置•固定挡料销：圆形挡料销（常用）、钩形挡料销•活动挡料销•侧刃•导正销47冲压模具固定挡料销挡料销的主要作用是对材料起定位作用，它需要保证每次冲裁是所要的合理的搭边值。它是属于定位零件，在定位方面有很重要的地位，尤其是在冲裁模具中。挡料销有固定的，活动的。48活动挡料销冲压模具49冲压模具侧刃结构50导正销是伸入工件的孔中导正其在凹模内位置的销形金属零件。导正销一般采用高速钢、钨钢、硬质合金等硬度较高的材料制造，用于引导工件的位置，以保证精准冲裁工件。导正销外观上类似红缨枪的枪头。导正销是一种常见的模具配件，精密度非常高。导正销结构51冲压模具卸料与推件结构•卸料板–刚性卸料装置–弹性卸料装置•推件装置和顶件装置52卸料板的作用是将冲裁后套在凸模上的条料卸下。卸料板有固定卸料板和弹压卸料板两类。(1)固定卸料板刚性的安装在凹模上，与凹模之间的间隙固定不变。(2)弹性卸料板安装在凸模一侧，用卸料螺钉连接于上模座或凸模固定板，上模座和卸料板之间安装有弹簧或橡皮等弹性元件，弹簧有一定的预压缩量，用于提供卸料力。弹性卸料板还可提供压料力，防止条料不平或翘曲。冲压模具53冲压模具模架模具的支撑也叫模架，将模具各部分按一定规律和位置加以组合和固定，并使模具能安装到压铸机上工作的部分就叫模架。–模架是由上、下模座、模柄及导向装置组成对角导柱式模架中间导柱式模架四导柱式模架后侧导柱式模架54冲压模具a)A型导柱b)B型导柱c)C型导柱d)A型小导柱e)B型小导柱f)A型可卸导柱g)B型可卸导柱h)压圈固定导柱导柱形式导柱是用于模具中与组件组合使用确保模具以精准的定位进行活动引导模具行程的导向元件。55冲压模具a)A型导套b)B型导套c)C型导套d)小导套e)压圈固定导套导套的形式模具配件，与导柱配合使用，起到一个导向的作用，一般配合间隙很小，在0.05mm以内；一般多用在模具或一些机械中，来保证运动的准确性。56冲压模具模柄结构模柄是在安装在上模架最上面上的一个柄状的零件,类型有很多种,因为冲压模是要装到压力机上的,在压力机的滑块上会有一个孔,这个孔就是模柄插进去的地方,滑块上会有锁紧机构,模柄的作用是使上模在压力机上有一个比较准确的位置(精度要求高时还需要导柱导套),并且压力机的滑块在上升时,也需要模柄来传递上模向上运动的动力.57冲压模具成型模58冲压模具修边冲孔模59冲压模具为提高模具的质量、使用寿命和降低生产成本，各种模具表面处理技术被广泛应用，通过改变模具表层的成分、组织、性能，从而大幅度地改善和提高模具的表面性能。如硬度、耐磨性、摩擦性能等其他性能，从而实现模具寿命的提高。技术分类物理表面处理法化学表面处理法覆层表面处理法具体方式高频/火焰淬火激光表面淬火CVD/PVD/渗氮TD处理镀铬处理表面处理技术的分类模具表面处理技术60冲压模具TD表面覆层处理技术是热扩散法碳化物覆层处理(ThermalDiffusionCoatingProcess)的简称。1972年由日本(株)丰田中央研究所开发出来的1973年日本TOYOTA及美国的其它汽车公司开始将这项技术应用于汽车模具中其原理是:将工件置于硼砂(或其他)熔盐的混合物中,通过高温热扩散作用,在工件表面形成一层数微米至数十微米的金属碳化物覆层。目前国内外应用最广的是碳化钒(VC)覆层，由于这些碳化物具有很高的硬度(HV=2800～3200)和更严密的组织,所以经过TD处理的汽车模具性能大幅提高,具有极高的耐磨性、抗咬合性(拉伤)、耐蚀性；据资料统计:日本大批量生产的模具,85%以上是经过TD处理的。TD模具表面处理技术61冲压设备62冲压设备冲床就是一台压力机63冲压设备64冲压设备65冲压设备66冲压设备67冲压设备68冲压设备69冲压设备2、按滑块的数量：单动的、双动的、三动的。3、按滑块驱动机构：曲柄式、肘杆式、摩擦式。4、按连杆数目：单连杆、双连杆、四连杆。机械冲床与液压冲床的区别。1、传动结构：机械冲床是用电机带动飞轮，经一到两或三级齿轮副降速，驱动曲柄滑块进行上下往复运动实行冲压。液压冲床是电机带动油泵电机将液压油打成高压，通过电磁阀控制油缸驱动滑块进行上下往复运动。2、下死点控制：机械冲床下死点是固定的，液压冲床下死点可以通过调节开关位置进行调节。3、普通冲床速度可以通过调速进行行程次数的调节，而液压冲床一般不好调节。因此，机械冲床适应范围比液压冲床要广，生产量、保有量也很多，如果是机械离合器的价格也比同吨位的液压冲床便宜。除非用到拉伸工艺，一般的冲孔、落料、成形、折弯工艺普通冲床均能胜任，且效率要快得多。70冲压设备机械冲床液压冲床71冲压设备双动冲床是针对于传统的单动作冲床来说的，传统的单动冲床，驱动装置旋转一圈带动一个冲压滑块做一次往复运动，双动冲床驱动装置每旋转一圈带动两个滑块各做一次往复运动；这样就简化了生产的工艺，减少了能耗。单动冲床双动机床72冲压设备单连杆双连杆73冲压材料冷冲压材料应具备的条件1.材料应具有良好的塑性,即较高的伸长率和断面收缩率,较低的屈服点和较高的抗拉强度;2.材料应具有光洁平整无缺陷损伤的表面状态.加工时不易破裂、不易擦伤模具,制成的制品零件表面状态好;3.材料厚度公差应符合国家规定的标准;4.材料应对机械接合及继续加工有良好的适应性能.74冲压材料1.黑色金属材料;A.碳素钢B.合金钢2.有色金属材料.A.铜及铜合金:B.铝及铝合金:比重小、塑性好、但强度低，导电、导热性好，纯铝有很好的塑性及导电性。有硬铝和软铝。3.非金属材料.常用冲压材料75材料的力学性能:材料在外力作用下所具有抵抗能力,包括材料的塑性、弹性、屈服强度、抗拉强度、抗剪硬度、硬度韧度和抗疲劳性。冲压材料材料的力学性能是什么？76冲压材料金属材料的弹性：是指材料在外力作用下发生变形，当外力消失后，材料仍然恢复到原来形状和大小的一种金属特性。（各部分之间联系完好，仍保持一个整体、无裂纹等）金属材料的塑性：是指材料在外力作用下发生变形，当外力消失后，材料并不恢复得到原来形状和大小，而保持变形后的形状和大小。说明：金属材料的弹性和塑性，确定了金属的冲压性能，弹性对零件本身有价值，但对冷冲压某些工序却是极为不利。77冲压材料金属材料的硬度：在外力作用下能抵抗力物压隔能力力大小的一种性能。有布氏HB、洛氏ＨＲ两种，常以金属材料的硬度来决定材料的强度，即硬度高则金属强度也高，硬度低的材料其强度也低，但金属硬度越高，说明其金属塑性越差。故硬度高的金属材料对冲压成形是很不利的。弯曲、拉伸及成形等工序，适宜选用硬度较纸的金属材料。78冲压材料1.表面必须光洁平整,无划痕、无杂质，无气孔和缩化；2.材料的断面应没有分层现象,并表面没有明显的力学性能损伤;3.材料表面应无锈斑、无氧化皮及其他附着物.材料的表面质量状态79冲压材料国家标准中将4mm以下的板料称为薄板;4mm以上的称为厚板.冲压件的回弹量都是薄料比厚料大.厚料冲裁间隙大,故冲裁断面有明显的斜度并粗糙不平.80冲压材料1.材料外形尺寸,表面质量符合国家标准;2.材料化学分析,符合所规定的化学成分;3.材料的金相分析:宏观组织,不可有缩化、疏松、气孔、杂质,确定纤维组织