员工专业培训资料_精冲工艺

传动系统工程研究院DrivetrainEngineeringandResearchInstituteDERI员工专业培训资料-精冲工艺精冲工艺2传动系统工程研究院DrivetrainEngineeringandResearchInstituteDERI员工专业培训资料-精冲工艺Ø精冲工艺特点Ø精冲零件质量Ø精冲零件应用Ø精冲零件设计Ø精冲材料目录3传动系统工程研究院DrivetrainEngineeringandResearchInstituteDERI员工专业培训资料-精冲工艺1精冲工艺特点Ø精冲零件是由精冲成形工艺加工而成的机械零件。Ø精冲成形工艺是一种精密冲压工艺，英文称为“Fineblanking”。Ø精冲成形工艺是在专用压力机（精冲机）上，通过特殊结构的模具（精冲模具），在强力压料状态下对金属板材进行冲压，使金属材料产生塑性变形，从而获得光洁剪切面以及所需要的成形形状和产品质量特性。Ø目前，国外精冲成形工艺可冲压的板材厚度达到18mm，在我国可冲压的板材厚度达到12mm。4传动系统工程研究院DrivetrainEngineeringandResearchInstituteDERI员工专业培训资料-精冲工艺●精冲与普冲的冲压原理对比5传动系统工程研究院DrivetrainEngineeringandResearchInstituteDERI员工专业培训资料-精冲工艺●精冲零件与普冲零件剪切面质量的比较Ra0.8～Ra3.2剪切面粗糙度≤30%料厚≥90%料厚剪切面光洁程度普冲精冲对比项目6传动系统工程研究院DrivetrainEngineeringandResearchInstituteDERI员工专业培训资料-精冲工艺●精冲工艺流程1.材料送进2.强力压料3.开始冲压4.精冲完成8.零件吹除7.零件顶出6.废料顶出5.模具开启7传动系统工程研究院DrivetrainEngineeringandResearchInstituteDERI员工专业培训资料-精冲工艺精冲工艺可实现落料、冲孔、沉孔、孔倒角、孔翻边、半冲、压弯、成形、压印、压扁等加工内容，效率高，工艺流程短，越来越多的机加工件和铸锻件被精冲零件所取代。孔倒角孔两面倒角沉孔孔翻边半冲压弯折弯压扁两面压扁轮廓倒角●精冲成形工艺8传动系统工程研究院DrivetrainEngineeringandResearchInstituteDERI员工专业培训资料-精冲工艺2精冲零件质量●精冲零件可实现的尺寸公差等级±0.025IT8IT82-3±0.02IT7IT71-2±0.035IT8IT94-5±0.03IT8IT93-4±0.045IT9IT106.3-8±0.04IT9IT95-6.3±0.05IT10IT108-10IT10零件孔或内形10-12.5零件外形±0.05IT11孔距公差（mm）公差等级（ISO标准）材料厚度（mm）9传动系统工程研究院DrivetrainEngineeringandResearchInstituteDERI员工专业培训资料-精冲工艺●精冲零件剪切面质量t----材料厚度h---光洁切面与材料厚度最小百分比S---撕裂深度，应小于1.5%料厚b---裂纹宽度h0--毛刺高度a---塌角深度c---塌角宽度精冲零件的剪切面一般具有光洁切面（光亮带）、撕裂、裂纹、毛刺、塌角等特征。10传动系统工程研究院DrivetrainEngineeringandResearchInstituteDERI员工专业培训资料-精冲工艺●光洁切面和撕裂●光洁切面是我们期望的结果，撕裂是我们不期望的结果。这两种结果此消彼长，共同存在。●通常，对于重要的工作面，要求光洁切面达到材料厚度的90%以上；但考虑到生产的经济性，零件的非工作面或不重要的工作面也允许存在一定的撕裂。●精冲零件光洁切面等级按光洁切面与材料厚度最小百分比h评定，分为4级。7535090100光洁切面与材料厚度最小百分比h421光洁切面等级11传动系统工程研究院DrivetrainEngineeringandResearchInstituteDERI员工专业培训资料-精冲工艺●裂纹●裂纹主要出现在零件的棱角部位，为了避免出现裂纹，精冲零件在棱角部位都要设计成圆角，最小圆角R值应大于材料厚度的10%。●精冲零件剪切面裂纹等级按裂纹宽度b值评定，分为4级。≤1.03≤2.0≤0.6≤0.3裂纹宽度b（mm）421裂纹等级12传动系统工程研究院DrivetrainEngineeringandResearchInstituteDERI员工专业培训资料-精冲工艺●毛刺与塌角是冲压件的基本特征。●毛刺用高度h0测量，一般为0.1～0.3mm。毛刺可用砂带磨削或振动研磨方法去除。●塌角用深度a和宽度c测量，塌角深度a一般为材料厚度的20%，塌角宽度c=1.5a。如果不希望有塌角，就要在冲压前增加材料厚度，冲压后用磨削等机加工方法去除塌角。●精冲零件棱角部位的塌角除了与材料厚度有关外，还与棱角部位的夹角有关，夹角越小，塌角越大。●毛刺与塌角精冲零件棱角部位塌角深度a值0.51.01.52.02.53.03.54.012345678910材料厚度tmm塌角深度amm30°60°90°120°13传动系统工程研究院DrivetrainEngineeringandResearchInstituteDERI员工专业培训资料-精冲工艺●精冲零件剪切面斜度由于模具存在一定的冲裁间隙，材料在剪切过程中剪切面沿材料厚度方向产生一定的斜度，其单边尺寸误差值用X表示。这种斜度随材料厚度和冲裁间隙的增加而增大。剪切面斜度影响零件尺寸；对于外形尺寸，毛刺侧尺寸大于塌角侧尺寸；对于孔或内形，毛刺侧尺寸小于塌角侧尺寸。00.010.020.030.040.050.060.0712345678910材料厚度tmm尺寸误差Xmm14传动系统工程研究院DrivetrainEngineeringandResearchInstituteDERI员工专业培训资料-精冲工艺15传动系统工程研究院DrivetrainEngineeringandResearchInstituteDERI员工专业培训资料-精冲工艺●汽车上的精冲零件16传动系统工程研究院DrivetrainEngineeringandResearchInstituteDERI员工专业培训资料-精冲工艺●汽车上的精冲零件17传动系统工程研究院DrivetrainEngineeringandResearchInstituteDERI员工专业培训资料-精冲工艺●汽车上的精冲零件18传动系统工程研究院DrivetrainEngineeringandResearchInstituteDERI员工专业培训资料-精冲工艺●其他机械上的精冲零件19传动系统工程研究院DrivetrainEngineeringandResearchInstituteDERI员工专业培训资料-精冲工艺●半冲成形的应用半冲是精冲的典型工艺，用途较广，如内外花键、内外齿轮、定位销、隔离垫、焊点、铆钉等。半冲凸台用作柱销半冲凸台用作隔离垫半冲凸台用作铆钉20传动系统工程研究院DrivetrainEngineeringandResearchInstituteDERI员工专业培训资料-精冲工艺图中双联齿轮和齿板采用连续精冲工艺制成，双联齿轮与两个齿板装配后形成两个传动付，实现两个齿板之间的相对运动。●半冲成形的应用21传动系统工程研究院DrivetrainEngineeringandResearchInstituteDERI员工专业培训资料-精冲工艺●半冲成形的应用图中双联齿轮、细齿齿板、导向板都是采用连续精冲半冲成形工艺冲压而成。22传动系统工程研究院DrivetrainEngineeringandResearchInstituteDERI员工专业培训资料-精冲工艺●精冲零件取代铜压铸件左图是汽车变速箱中的换挡拨叉，采用铜合金压铸毛坯，经机加工后进入装配；右图是采用钢板精冲而成的拨叉，经压弯后进入装配。两者比较，精冲零件生产成本明显降低，生产效率显著提高。23传动系统工程研究院DrivetrainEngineeringandResearchInstituteDERI员工专业培训资料-精冲工艺●精冲设备HSR3200全液压精冲机，附带开卷校平机HFA6300全液压精冲机，附带开卷校平机24传动系统工程研究院DrivetrainEngineeringandResearchInstituteDERI员工专业培训资料-精冲工艺FeintoolFineblankingPress(6300KN)25传动系统工程研究院DrivetrainEngineeringandResearchInstituteDERI员工专业培训资料-精冲工艺SCHMIDFineblankingPress(3200KN)26传动系统工程研究院DrivetrainEngineeringandResearchInstituteDERI员工专业培训资料-精冲工艺ConventionalBlankingPress27传动系统工程研究院DrivetrainEngineeringandResearchInstituteDERI员工专业培训资料-精冲工艺夏米尔慢走丝线切割ROBOFIL4020CHARMILLESwirecuttingmachine夏米尔电火化S35-400--瑞士SwitzerlandCNCJIGgrindingmachine28传动系统工程研究院DrivetrainEngineeringandResearchInstituteDERI员工专业培训资料-精冲工艺精冲零件的设计要考虑的因素很多，从精冲成形工艺极限的角度出发，着重考虑以下方面。●孔径尺寸●边距尺寸●圆角尺寸●剪切面质量29传动系统工程研究院DrivetrainEngineeringandResearchInstituteDERI员工专业培训资料-精冲工艺●孔径尺寸冲孔是精冲零件中最常见的。●精冲零件上的孔径d可以小于材料厚度t，其极限值为dmin=0.6t●由于冲孔凸模的强度有限，最小孔径dmin还与冲压材料的抗拉强度σb有关，其关系式为dmin≥t*σb/71630传动系统工程研究院DrivetrainEngineeringandResearchInstituteDERI员工专业培训资料-精冲工艺●边距尺寸边距指的是孔和孔之间、孔和零件外形之间的壁厚a。●精冲零件上的边距可以小于材料厚度t，其极限值为amin=0.6t●冲压过程中，窄小的边距可能导致这一部位的材料厚度减薄，即在塌角面上出现塌陷现象。因此，在产品设计时，应考虑这一因素的影响。●在有长槽的情况下，由于边距形成一个很窄的长方形实体，受冲压过程中侧向力的作用，凸凹模的强度明显不足，很容易断裂。因此，当窄长边距的长度L大于5t时，极限边距amin与长度L的关系式为amin≥t*L/2531传动系统工程研究院DrivetrainEngineeringandResearchInstituteDERI员工专业培训资料-精冲工艺●圆角精冲零件棱角部位必须是圆角，否则在此部位剪切面会产生裂纹等缺陷；而且模具在尖角处由于受力恶劣而迅速崩裂。●圆角分为外圆角R和内圆角r，通常只考虑外圆角R的设计，内圆角r的极限值与外圆角R的关系式为rmin≥0.6Rmin●棱角部位的夹角α对外圆角R的取值影响很大，因此外圆角R的取值要根据棱角部位的夹角α的大小来确定。图示为夹角α等于90°时，外圆角R与材料厚度t的关系，S1区域要求材料抗拉强度＜700N/mm2，S2区域要求材料抗拉强度＜530N/mm2，S3区域要求材料抗拉强度＜430N/mm2。当夹角α等于60°时，外圆角R按图示值的1.5倍取值；当夹角α等于30°时，外圆角R按图示值的2倍取值。S3S2S100.20.40.60.811.21.41.61.82012345678910料厚t（mm）外圆角R（m