沖壓基礎(chǔ)知識培訓(xùn)

關(guān)于沖壓基礎(chǔ)知識培訓(xùn)第一頁，共六十二頁，2022年，8月28日第一章沖壓概述一、沖壓定義沖壓是靠壓力機(jī)和模具對板材、帶材、管材和型材等施加外力，使之產(chǎn)生塑性變形或分離，從而獲得所需形狀和尺寸的工件(沖壓件)的成形加工方法。又名[板金沖壓加工]定義為"Sheetmetalstamping"

。二、分類

冷沖壓：金屬在常溫下的加工，一般板料厚度<4mm；

熱沖壓：將金屬加熱到一定的溫度范圍的沖壓加工方法。板料厚度8～10mm以上時(shí)，需加熱后沖壓。第二頁，共六十二頁，2022年，8月28日三、沖壓的坯料主要是熱軋和冷軋的鋼板和鋼帶。常用低碳鋼、不銹鋼、高塑性合金鋼、銅、鎂、鋁及其合金及等金屬材料，非金屬材料如膠木、云母、纖維板、皮革等亦廣泛地采用沖壓。沖壓加工要求被加工材料具有較高的塑性和韌性，較低的屈強(qiáng)比和時(shí)效敏感性，一般要求碳素鋼伸長率δ≥16%、屈強(qiáng)比σs/σb≤70%，低合金高強(qiáng)度鋼δ≥14%、σs/σb≤80%。

第三頁，共六十二頁，2022年，8月28日四、沖壓特點(diǎn)沖壓特點(diǎn)是：

1.制件復(fù)雜廢料少；

2.精細(xì)光滑互換好；

3.剛強(qiáng)較高節(jié)省料；

4.易于控制效率高；

5.大批生產(chǎn)成本低.第四頁，共六十二頁，2022年，8月28日五、沖壓用設(shè)備1.剪板機(jī)

剪板機(jī)是剪切方法使板料分離的沖壓設(shè)備。下料用設(shè)備，將板料剪成一定寬度的條料，以供沖壓之用按傳動(dòng)形式分為機(jī)械剪板機(jī)和液壓剪板機(jī)。第五頁，共六十二頁，2022年，8月28日

2.壓力機(jī)壓力機(jī)是一種能使滑塊作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并按所需方向給模具施加壓力的機(jī)器，是沖壓的基本設(shè)備。按其床身結(jié)構(gòu)不同有開式和閉式兩種壓力機(jī)。壓力機(jī)使用千萬、萬千要注意安全！第六頁，共六十二頁，2022年，8月28日機(jī)械式?jīng)_壓機(jī)：曲柄沖壓機(jī)、連動(dòng)沖壓機(jī)、凸輪沖壓機(jī)、螺紋沖壓機(jī)等。使用油壓的為油壓沖壓機(jī)、使用空氣壓力的為空壓沖壓機(jī)。利用人力完成的有腳踏沖壓機(jī)(俗稱:一腳踹)、手動(dòng)沖壓機(jī)等種類。第七頁，共六十二頁，2022年，8月28日沖壓機(jī)的工作原理如下：第八頁，共六十二頁，2022年，8月28日六、沖壓基本工序及模具1.沖壓工序分離工序：指沖壓過程中使沖壓件與板料沿一定的輪廓相互分離的工序。基本工序：沖孔、落料、切斷、切口、切邊、剖切、整修等。沖孔、落料沖孔、剖切第九頁，共六十二頁，2022年，8月28日2、塑性成形工序：指材料在不破裂的條件下產(chǎn)生塑性變形，從而獲得一定形狀、尺寸和精度要求的零件?；竟ば颍簭澢?、拉深、成形、冷擠壓等。第十頁，共六十二頁，2022年，8月28日1）分離工序（1）沖孔：用沖孔模沿封閉輪廓沖裁工件或毛坯，沖下部分為廢料。第十一頁，共六十二頁，2022年，8月28日（2）落料：用落料模沿封閉輪廓沖裁板料或條料，沖下部分為制件。第十二頁，共六十二頁，2022年，8月28日（3）切斷：用剪刃或模具切斷板料或條料的部分周邊，并使其分離。第十三頁，共六十二頁，2022年，8月28日（4）切口：用切口模將部分材料切開，但并不使它完全分離，切開部分材料發(fā)生彎曲。第十四頁，共六十二頁，2022年，8月28日（5）切邊：用切邊模將坯件邊緣的多余材料沖切下來。第十五頁，共六十二頁，2022年，8月28日（6）剖切：用剖切模將坯件(彎曲件或拉深件)剖成兩部分或幾部分。第十六頁，共六十二頁，2022年，8月28日（7）整修：用整修模去掉坯件外緣或內(nèi)孔的余量，以得到光滑的斷面和精確的尺寸。外緣整修內(nèi)孔整修第十七頁，共六十二頁，2022年，8月28日2）塑性變形工序（1）彎曲：把平面毛坯料制成具有一定角度和尺寸要求的一種塑性成形工藝。壓彎：用彎曲模將平板(或絲料、桿件)毛坯壓彎成一定尺寸和角度，或?qū)⒁褟澕鬟M(jìn)一步彎曲。第十八頁，共六十二頁，2022年，8月28日彎曲時(shí)的纖維方向坯料纖維方向：與彎曲線垂直（如圖）對板料進(jìn)行彎曲要注意：

1.彎曲線力求與鍛造流紋垂直，否則，彎曲半徑要大；

2.回彈角“矯枉過正”，因材因板厚而異。第十九頁，共六十二頁，2022年，8月28日卷邊：用卷邊模將條料端部按一定半徑卷成圓形。第二十頁，共六十二頁，2022年，8月28日扭彎：用扭曲模將平板毛坯的一部分相對另一部分扭轉(zhuǎn)成一定的角度。第二十一頁，共六十二頁，2022年，8月28日（2）拉深：將一定形狀的平板毛坯通過拉深模沖壓成各種形狀的開口空心件；或以開口空心件為毛坯通過拉深，進(jìn)一步使空心件改變形狀和尺寸的冷沖壓加工方法。

第二十二頁，共六十二頁，2022年，8月28日第二十三頁，共六十二頁，2022年，8月28日第二十四頁，共六十二頁，2022年，8月28日拉深中的廢品因“多余三角形”等,拉深中易產(chǎn)生缺陷：起皺與拉穿。造成拉穿現(xiàn)象的相關(guān)因素有：

1)凸凹模的圓角半徑守規(guī)范即刃口不能是鋒利的,為圓角；(尺寸規(guī)范見教材或手冊)

2)凸凹模間的間隙(C)適當(dāng)一般單邊C＝(1.1～1.2)t；第二十五頁，共六十二頁，2022年，8月28日間隙(C)偏小，易拉穿工件，使模具加速磨損，降低壽命；間隙(C)偏大，拉深件精度變差，易起皺。

3)拉深系數(shù)

m=d/D≮0.5～0.8

許多工件要經(jīng)過多次拉深;多次拉深造成加工硬化，穿插中間退火可消除硬化。

4)充分潤滑不可少

5)設(shè)置壓邊圈可防起皺

另外，起皺與相對板厚(t/D)和m有關(guān)。第二十六頁，共六十二頁，2022年，8月28日變薄拉深：用變薄拉深模減小空心件毛坯的直徑與壁厚，以得到底厚大于壁厚的空心件。第二十七頁，共六十二頁，2022年，8月28日（3）成形：通過板料的局部變形來改變毛坯的形狀和尺寸的工序的總稱。脹形：指從空心件內(nèi)部施加徑向壓力，強(qiáng)迫局部材料厚度減薄和表面積增大，獲得所需形狀和尺寸的冷沖壓工藝方法。第二十八頁，共六十二頁，2022年，8月28日起伏成形：平板毛坯或制件在模具的作用下，產(chǎn)生局部凸起（或凹下）的沖壓方法。第二十九頁，共六十二頁，2022年，8月28日翻邊：指利用模具將工件上的孔邊緣或外緣邊緣翻成豎立的直邊的沖壓工序。第三十頁，共六十二頁，2022年，8月28日縮口：指將預(yù)先拉深好的圓筒或管狀坯料，通過模具將其口部縮小的沖壓工序。第三十一頁，共六十二頁，2022年，8月28日整形：利用模具將彎曲或拉深件局部或整體產(chǎn)生不大的塑性變形的沖壓工序。第三十二頁，共六十二頁，2022年，8月28日校平：指利用模具將有拱彎、翹曲的平板制件壓平的沖壓工序。第三十三頁，共六十二頁，2022年，8月28日3、沖壓模具的基本結(jié)構(gòu)組成第三十四頁，共六十二頁，2022年，8月28日沖壓模具的構(gòu)造另一種劃分大體上可分為刀具部、保持部和輔助部?！竦毒卟?打孔機(jī)、沖模)

直接作用于材料的部分

●保持部(打孔機(jī)盤、沖模盤、外套、擋板等)

固定刀具●輔助部(脫模器、量計(jì)、襯墊、壓力等)

為是刀具發(fā)揮作用的輔助部分第三十五頁，共六十二頁，2022年，8月28日1）單工序模：在沖壓的一次行程過程中，只能完成一個(gè)沖壓工序的模具。第三十六頁，共六十二頁，2022年，8月28日落料模第三十七頁，共六十二頁，2022年，8月28日彎曲模第三十八頁，共六十二頁，2022年，8月28日拉深模第三十九頁，共六十二頁，2022年，8月28日2）級進(jìn)模：在沖壓的一次行程過程中，在不同的工位上同時(shí)完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。第四十頁，共六十二頁，2022年，8月28日第四十一頁，共六十二頁，2022年，8月28日3）復(fù)合模：在沖壓的一次行程過程中，在同一工位上同時(shí)完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。第四十二頁，共六十二頁，2022年，8月28日復(fù)合沖壓模有正裝式和倒裝式兩種結(jié)構(gòu)。其中正裝式是凸模置于上模部分，倒裝式則是凸模置于下模部分。正裝復(fù)合模倒裝復(fù)合模第四十三頁，共六十二頁，2022年，8月28日第四十四頁，共六十二頁，2022年，8月28日單工序模、復(fù)合模和連續(xù)模的特點(diǎn)比較項(xiàng)目單工序模復(fù)合模連續(xù)模沖壓精度一般較低中、高級精度中、高級精度原材料要求不嚴(yán)格除條料外，小件也可用邊角料條料或卷料沖壓生產(chǎn)率低較高高實(shí)現(xiàn)操作機(jī)械化自動(dòng)化的可能性較易，尤其適合于在多工位壓力機(jī)上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化難，只能在單機(jī)上實(shí)現(xiàn)部分機(jī)械操作容易，尤其適合于在單機(jī)上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)通用性好，適合于中、小批量生產(chǎn)及大型件的大量生產(chǎn)較差，僅適合于大批量生產(chǎn)較差，僅適合于中、小型零件的大批量生產(chǎn)沖模制造的復(fù)雜性和價(jià)格結(jié)構(gòu)簡單，制造周期短，價(jià)格低結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造度大，價(jià)格高結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造和調(diào)整難度大，價(jià)格與工位數(shù)成比例上升第四十五頁，共六十二頁，2022年，8月28日七、沖壓加工分類1、單發(fā)型每道工序都有獨(dú)立的模具，模具是被單獨(dú)使用的。由操作人員將材料裝入、取出，一臺沖壓機(jī)上只裝一個(gè)模具，由人來操作完成作業(yè)。第四十六頁，共六十二頁，2022年，8月28日單發(fā)型模具(QDC)單發(fā)工序的實(shí)例第四十七頁，共六十二頁，2022年，8月28日2依次傳遞型將復(fù)數(shù)的工序等距離地排放在單一的模具內(nèi)部。通過傳送裝置沖壓機(jī)每旋轉(zhuǎn)一次向前推進(jìn)一定的距離，并將工件依次送至下一道工序。材料采取連續(xù)供應(yīng)的方式，機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)也是連續(xù)且自動(dòng)的，材料采用卷材，通過展卷機(jī)、校平器、供卷機(jī)等設(shè)備連續(xù)供應(yīng)。第四十八頁，共六十二頁，2022年，8月28日依次傳送型模具依次傳送型的實(shí)例

第四十九頁，共六十二頁，2022年，8月28日3、轉(zhuǎn)移型將每一道工序的獨(dú)立的模具排列在一臺沖壓機(jī)內(nèi)部，通常是通過曲柄軸進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，擁有與沖壓機(jī)本身同步運(yùn)行的搬運(yùn)機(jī)構(gòu)，進(jìn)行連續(xù)性的自動(dòng)加工。

一維移動(dòng)只有在傳送方向上的往返運(yùn)動(dòng)(前進(jìn)／回車)。沒有功的保持及釋放系統(tǒng)，需要另行配置。第五十頁，共六十二頁，2022年，8月28日二維移動(dòng)前進(jìn)／回車

功的保持及釋放

(夾緊／放開)

夾緊→前進(jìn)→放開→回車三維移動(dòng)前進(jìn)／回車

功的保持及釋放(夾緊／放開)

功的上升·下降(升／降)

夾緊→上升→前進(jìn)→下降→放開→回車第五十一頁，共六十二頁，2022年，8月28日材料、半成品的供應(yīng)方法材料為卷材，通過抓鉗供應(yīng)器(空壓供應(yīng)器)連續(xù)供應(yīng)半成品轉(zhuǎn)入貨架，通過推送器供應(yīng)。將半成品架(半成品沖壓)移到?jīng)_壓機(jī)主機(jī)的旁邊，供應(yīng)半成品。與依次傳送式相比產(chǎn)品的成品率高。

由于搬運(yùn)設(shè)備的慣量與剛性，不易實(shí)現(xiàn)高速化生產(chǎn)。

通用型機(jī)器的生產(chǎn)程序改變起來較為困難。轉(zhuǎn)移型生產(chǎn)工序?qū)嵗?/p>

第五十二頁，共六十二頁，2022年，8月28日4、多功能機(jī)器人型每一道工序都并排配置獨(dú)立的模具，用獨(dú)立的搬運(yùn)設(shè)備與沖壓機(jī)同步搬運(yùn)工件，進(jìn)行自動(dòng)化加工。做功的保持采取真空式和磁性式。第五十三頁，共六十二頁，2022年，8月28日材料、半成品的供應(yīng)方法材料為卷材，通過抓鉗供應(yīng)器(空壓供應(yīng)器)連續(xù)供應(yīng)半成品轉(zhuǎn)入貨架，通過推送器供應(yīng)。將半成品架(半成品沖壓)移到?jīng)_壓機(jī)主機(jī)的旁邊，供應(yīng)半成品。與依次傳送式相比產(chǎn)品的成品率高。

由于搬運(yùn)設(shè)備的慣量與剛性，不易實(shí)現(xiàn)高速化生產(chǎn)。

通用型機(jī)器的生產(chǎn)程序改變起來較為困難。

第五十四頁，共六十二頁，2022年，8月28日八、沖壓件的結(jié)構(gòu)工藝性1.沖裁件的要求：1)簡單對稱不懸細(xì)；2)圓弧過渡防應(yīng)力。3)板厚影響尺寸多；第五十五頁，共六十二頁，2022年，8月28日沖裁件的內(nèi)、外形轉(zhuǎn)角處，要盡量避免尖角，應(yīng)以圓弧連接。以避免尖角處應(yīng)力集中被沖模沖裂。沖孔件尺寸與厚度關(guān)系合理

沖裁件的形狀應(yīng)力求簡單、對稱，有利于材料的合理利用，同時(shí)應(yīng)避免長槽與細(xì)長懸臂結(jié)構(gòu)，否則制造模具困難。對沖裁件的要求第五十六頁，共六十二頁，2022年，8月28日2.彎曲件的要求1)盡量對稱弧宜大；2)曲邊直部要留足；3)孔的位置有要求

3.對拉深件的要求

1)簡單對稱不宜深；

2)彎曲半徑有限制。第五十七頁，共六十二頁，2022年，8月28日彎曲件形狀應(yīng)盡量對稱，彎曲半徑不能小于材料允許的最小彎曲半徑，并應(yīng)考慮材料纖維方向，以免成型過程中彎裂。彎曲邊過短不易彎成型，故應(yīng)使彎曲邊高度H＞2s。若H＜2s，則必須壓槽，或增加彎曲邊高度，然后加工去掉（如圖）。彎曲帶孔件時(shí)，為避免孔的變形，孔的邊緣距彎曲中心應(yīng)有一定的距離（如圖）。圖中L＞1.5～2s。當(dāng)L過小時(shí),可在彎曲線上沖工藝孔,如對零件孔的精度要求較高，則應(yīng)彎曲后再?zèng)_孔。對彎曲件的要求第五十八頁，共六十二頁，2022年，8月28日對拉伸件的要求拉深件外形應(yīng)簡單、對稱，且不宜太高。以便使拉深次數(shù)盡量少，并容易成型。拉深件的圓角半徑（如圖示）應(yīng)滿足：rd≥S，R≥2S，r≥（3-5）S。否則，應(yīng)增加整形工