金屬塑性成形工藝分析課件

金屬塑性成形工藝

金屬塑性成形工藝

1第一章塑性成形成形的基本理論第一章塑性成形成形的基本理論2第一章塑性成形成形的基本理論1沖壓工序分類1.1斷裂分離工序

斷裂分離工序是在沖壓過程中使沖壓零件與板料沿一定輪廓線相互分離的工序，如切斷、沖孔、落料等。1.2塑性成形工序

塑性成形工序是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，如彎曲、拉深、漲形、翻邊、縮口等第一章塑性成形成形的基本理論1沖壓工序分類3第一章塑性成形成形的基本理論1.1.1常用沖壓基本工序一、落料六、彎曲二、沖孔七、拉深三、修邊八、漲形四、切口九、縮口五、剖切十、卷圓

第一章塑性成形成形的基本理論1.1.1常用沖壓基本工序4第一章塑性成形成形的基本理論一、落料

落料是在平板的毛坯上沿封閉輪廓進(jìn)行沖裁，余下的就是廢料。落料常用于工件的首工序。第一章塑性成形成形的基本理論一、落料5第一章塑性成形成形的基本理論二、沖孔

沖孔是以落料件或其他成形件為工序件，完成各種形狀孔的沖孔沖裁加工。第一章塑性成形成形的基本理論二、沖孔6第一章塑性成形成形的基本理論三、修邊

修邊是指對成形件邊緣進(jìn)行沖裁，以獲得工件要求的形狀和尺寸

第一章塑性成形成形的基本理論三、修邊7第一章塑性成形成形的基本理論四、切口如圖所示，在材料上將局部材料切開并彎成一定的角度，但不與主體完全分離，稱為切口，也可稱為沖切成形第一章塑性成形成形的基本理論四、切口8第一章沖壓成形的基本理論五、剖切如圖所示，將已成形的立體形狀工序件分割為兩件，稱為剖切。第一章沖壓成形的基本理論五、剖切9第一章沖壓成形的基本理論六、彎曲如圖所示，用將平板毛坯壓彎成一定角度或?qū)⒁褟澕鬟M(jìn)一步成形。如：壓彎、卷邊、扭曲等。第一章沖壓成形的基本理論六、彎曲10第一章沖壓成形的基本理論七、拉深如圖所示，將平板毛坯壓延成空心件，或使空心毛坯作進(jìn)一步變形。第一章沖壓成形的基本理論七、拉深11第一章沖壓成形的基本理論八、漲形如圖所示，從空心件內(nèi)部施加徑向壓力使局部直徑漲大.例如：不銹鋼茶壺、水杯等等。第一章沖壓成形的基本理論八、漲形12第一章沖壓成形的基本理論九、縮口如圖所示，在空心件外部施加壓力，使局部直徑縮小，例如：不銹鋼杯蓋、罐類產(chǎn)品等第一章沖壓成形的基本理論九、縮口13第一章沖壓成形的基本理論十、卷圓如圖所示，用卷圓模具使空心件的邊緣向外卷成圓弧邊緣，例如：罐類產(chǎn)品第一章沖壓成形的基本理論十、卷圓14第一章沖壓成形的基本理論

右圖為一套簡易的開料模，我們通過此動畫更加形象深刻地認(rèn)識開料沖壓模具，看清模具是如何運(yùn)作。第一章沖壓成形的基本理論右圖為一套簡易的開料15第一章沖壓成形的基本理論

右圖為一套簡易的拉深模，我們通過此動畫更加形象深刻地認(rèn)識拉深模具，看清模具是如何運(yùn)作。第一章沖壓成形的基本理論右圖為一套簡易的拉深模，我們通16第一章沖壓成形的基本理論1.1.2沖裁變形分析一、沖裁變形過程

（一）彈性變形階段（二）塑性變形階段（三）斷列分離階段第一章沖壓成形的基本理論1.1.2沖裁變形分析17第一章沖壓成形的基本理論二、沖裁時(shí)的受力分析（一）、沖裁時(shí)板料所受的外力

由于凸模與凹模之間有一定的距離，使得板料在受到凸模與凹模正壓力作用的同時(shí)還受到彎矩的作用，板料的變形不可能是純剪切，還要產(chǎn)生有害的彎曲變形。（圖1-10）

板料的彎曲變形對模具刃口的側(cè)面產(chǎn)生擠壓作用，反過來，凸模與凹模刃口的側(cè)面對板料產(chǎn)生反擠作用，形成對板料剪切面的側(cè)壓力第一章沖壓成形的基本理論二、沖裁時(shí)的受力分析18第一章沖壓成形的基本理論（二）、沖裁時(shí)變形區(qū)地應(yīng)力狀態(tài)

沖裁時(shí)板料最大的塑性變形集中在以凸模與凹模刃口連線為中線的紡錘形區(qū)域內(nèi)。（圖1-11）圖a表示初始沖裁時(shí)的變形區(qū)由刃口向板料中心逐漸擴(kuò)大，截面呈紡錘形。材料的塑性越好、硬化指數(shù)大，則紡錘形變形區(qū)的寬度將越大。圖b表示變形區(qū)隨著凸模切入板料深度的增加面逐漸縮小，但仍保持紡錘形。其周圍己變形的材料比初始沖裁時(shí)己被嚴(yán)重加工硬化了，因此沖裁斷面存在加工硬化現(xiàn)象。第一章沖壓成形的基本理論（二）、沖裁時(shí)變形區(qū)地應(yīng)力狀態(tài)19第一章沖壓成形的基本理論

沖裁時(shí)板料的應(yīng)力狀態(tài)（圖1-12）簡述：A點(diǎn)和B點(diǎn)均受壓應(yīng)力，C點(diǎn)和D點(diǎn)均受拉應(yīng)力。變形區(qū)分為四個(gè)應(yīng)力區(qū)（圖1-12）凸模和凹模端面靠近刃口區(qū)域?yàn)閴簯?yīng)力區(qū)；凸模和凹模側(cè)面靠近刃口區(qū)域?yàn)槔瓚?yīng)力區(qū)。第一章沖壓成形的基本理論沖裁時(shí)板料的應(yīng)力狀態(tài)（圖120第一章沖壓成形的基本理論二、沖裁時(shí)裂紋的生成與發(fā)展沖裁件沿沖裁輪廓的周邊總要?dú)埩粝掠泻Φ拿?，落料件的毛刺在凸模一?cè)，沖孔件的毛刺在凹模一側(cè)。毛刺截面呈三角形，帶有尖鋒，并高出板平面，常成為沖裁件的主要質(zhì)量問題。

第一章沖壓成形的基本理論二、沖裁時(shí)裂紋的生成與發(fā)展21第一章沖壓成形的基本理論三、沖裁件斷面的形狀

沖裁件斷面可以分成明顯的四部分：塌角，光亮帶，斷裂帶和毛刺。

塌角：也稱為圓角帶。光亮帶b：也稱為剪切面。斷裂帶c：也稱為撕裂帶。毛刺d：也稱為披峰。第一章沖壓成形的基本理論三、沖裁件斷面的形狀22第一章沖壓成形的基本理論沖裁件斷面的形狀第一章沖壓成形的基本理論沖23第二章沖壓設(shè)備簡介

1.剪板機(jī)剪板機(jī)是剪切方法使板料分離的沖壓設(shè)備按傳動形式分為機(jī)械剪板機(jī)和液壓剪板機(jī)。第二章沖壓設(shè)備簡介1.剪板機(jī)24第二章沖壓設(shè)備簡介

2.壓力機(jī)壓力機(jī)是一種能使滑塊作往復(fù)運(yùn)動，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)。圖示為臺灣金鋒開式壓力機(jī)，閉式壓力機(jī)最大噸位達(dá)40000kN

壓力機(jī)使用千萬、萬千要注意安全！第二章沖壓設(shè)備簡介2.壓力機(jī)25第二章沖壓設(shè)備簡介3.送料裝置沖壓送料裝置由料架，校平，送料三大類。主要作用是將沖壓材料校平和自動進(jìn)給送料。一般分為氣動式，伺服送料機(jī)，數(shù)控送料機(jī)等。

第二章沖壓設(shè)備簡介3.送料裝置26第三章沖壓常用材料沖壓材料是影響零件質(zhì)量和模具壽命的重要因素。目前,可沖壓的材料不僅有低碳鋼，而且還有不銹鋼、鋁及鋁合金、銅及銅合金等。一般以含碳量<0.25%及抗拉強(qiáng)度小于650N/mm2的材料為主。例如冷軋鋼SPCC(JIS)或1010(SAE)。對金屬材料的沖壓性能要求：1﹑具有良好的機(jī)械性能及較大的變形能力。金屬材料的機(jī)械性能是指抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、延伸率、硬度﹑塑性應(yīng)變比。2﹑具有理想的金相組織結(jié)構(gòu)金相組織是材料的微觀質(zhì)量特征。它的主要標(biāo)志是:滲碳體或碳化物的球化程度。

第一節(jié)沖壓材料的性能要求第三章沖壓常用材料沖壓材料是影響零件質(zhì)量和模具壽命的重要27第三章沖壓常用材料1.1.沖壓材料性能（參考值見下表）：

第三章沖壓常用材料1.1.沖壓材料性能（參考值見下表）：28第三章沖壓常用材料1.2

沖壓材料特征參數(shù)：

①﹑屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和屈強(qiáng)比抗拉強(qiáng)度是計(jì)算沖壓加工力的基本要素。所謂抗拉強(qiáng)度是實(shí)際拉伸試驗(yàn)過程中之最大荷重值除以試驗(yàn)片開始時(shí)的斷面積。即：b=PMAX/A(kg/mm2)

當(dāng)屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度高時(shí)，沖壓成形力大，成形的難度加大,而且還會降低模具的壽命。如果屈服強(qiáng)度高，在沖壓成形結(jié)束后，沖壓件由模具內(nèi)脫離并卸載時(shí)，彈性恢復(fù)的變形也大，影響沖壓件的尺寸精度。一般的計(jì)算中,沖壓材料的剪切應(yīng)力

=0.8*抗拉強(qiáng)度b注：1Pa=1N/m2=1x10-6N/mm2=1.01972x10-7Kg/mm2②﹑延伸率在材料拉伸試驗(yàn)中,試樣拉斷后,由于保留了塑性變形,試樣長度由原來的L變成了L1,用百分比表示的比值

=（L1-L）/L

就稱為延伸率。均勻延伸率U是在單向拉伸過程中出現(xiàn)局部縮頸時(shí)，也就是發(fā)生拉伸過程失穩(wěn)定時(shí)的延伸率。如果板材的延伸率大，對所有的伸長類沖壓成形都是有利的。當(dāng)延伸率大時(shí)，脹形、翻邊的成形極限也大。因此，大多數(shù)的優(yōu)質(zhì)沖壓鋼都具有較高的均勻延伸率。

第三章沖壓常用材料1.2沖壓材料特征參數(shù)：①﹑屈服強(qiáng)29第三章沖壓常用材料③﹑加工硬化值(n)不銹鋼板的引伸成形要分幾次加工才能達(dá)到產(chǎn)品形狀，在引伸加工過程中會使材料產(chǎn)生硬化現(xiàn)象，這種現(xiàn)象一般稱為加工硬化。加工硬化之生成原因?yàn)椴牧铣惺芤凰苄宰冃魏螅谟谕较蚴┘迂?fù)荷力將使其降伏點(diǎn)上升，從而增加必要的變形抵抗以對抗塑性變形之再產(chǎn)生。降伏點(diǎn)是超越彈性變形區(qū)域而產(chǎn)生永久變形的初始點(diǎn)，由拉伸試驗(yàn)知，是荷重不增加而伸展行為仍進(jìn)行的點(diǎn)。加工硬化系數(shù)之高低意味著什么現(xiàn)象呢？n值高的材料會發(fā)生下列的行為:(1)繼續(xù)進(jìn)行加工會造成材料硬化、伸長量減少而使加工不易。(2)繼續(xù)進(jìn)行加工將會抑制局部變形，得到一致的變形。n值低的材料會發(fā)生下列的行為:繼續(xù)進(jìn)行加工會引起局部的變形，弱的部份甚至破斷。因此，伸長類成形要求板材具有較大的n值。

④﹑塑性應(yīng)變比（r）它是表示板材各向異性性能的參數(shù)。由于板材在制造過程中要經(jīng)歷軋制與退火等工藝，結(jié)果使板材形成結(jié)晶方位趨于一致的織構(gòu)組織，在宏觀上表現(xiàn)為各向異性，即在不同的方向上板材的性能有一定的差異。在生產(chǎn)中用r值來表示板材的各向異性，其值等于對數(shù)應(yīng)變表示的寬度應(yīng)變b與厚度方向應(yīng)變t之比，即:r=b/t=ln(b/b0)/ln(t/t0)

r值主要影響拉深性能，板材的r值大，它的拉深性能也好。

第三章沖壓常用材料③﹑加工硬化值(n)30⑤﹑硬度(Hardness)一般說來，硬度越低，塑性越好。但是，材料的硬度偏高，若碳化物球化率在90%以上，也能得到良好的沖裁面。反之，材料的硬度偏低，但球化不充分，也會使沖裁面撕裂。因此，硬度是判斷是否適合剪切的宏觀指標(biāo)，而金屬組織(碳化物的均勻性和球化程度)是判斷是否適合沖裁的微觀指標(biāo)。⑥﹑球化度(Spheroidizing)低碳鋼的組織是以軟的鐵素體為基體與少量的珠光體組成。而珠光體是鐵素體與滲碳體的細(xì)密的混合物，其中滲碳體含量占12%。鐵素體具有很好的塑性，而滲碳體則硬而脆。從同一含碳量的材料來看，通過隨著碳化物的球化，可提高塑性而改善沖裁面的質(zhì)量。注：什么是球化退火?目的在于使網(wǎng)狀二次滲碳體及珠光體中的層狀滲碳體發(fā)生球化變成粒狀的滲碳體，降低材料硬度，改善切削加工性，并為淬火作好準(zhǔn)備。由于珠光體本身較硬，而且由于網(wǎng)狀二次滲碳體的存在，更增加了鋼的硬度和脆性。這不僅給切削加工帶來困難，而且還會引起淬火時(shí)產(chǎn)生變形和開裂。⑦﹑時(shí)效割裂在對某些板材（如不銹鋼板與黃銅板等）進(jìn)行拉深成形時(shí)，由于拉深時(shí)形成的殘余應(yīng)力的作用，在拉深后會在圓筒形件的側(cè)壁產(chǎn)生縱向開裂現(xiàn)象。這種開裂現(xiàn)象可能在脫模后立即產(chǎn)生，也可能在放置一段時(shí)間之后，或在沖壓件使用過程當(dāng)中發(fā)生，故稱為時(shí)效割裂。第三章沖壓常用材料⑤﹑硬度(Hardness)第三章沖壓常用材料31⑧﹑圓筒深引伸試驗(yàn)（LDR值）圓筒深引伸試驗(yàn)法是評估金屬薄板深引伸性試驗(yàn)法中最基本的方法之一。此試驗(yàn)之目的在于求得金屬材料的引伸界限比（LimitDrawingRatio,簡稱LDR），LDR值越大表示該材料具有越好的引伸性。LDR＝D/dp，其中：D表示胚料直徑，dp表示沖頭（引伸制品）直徑。LDR值與塑性應(yīng)變比r值呈正向關(guān)系，即r值大的材料其深引伸性也較佳。⑨﹑錐皿試驗(yàn)（CCV值）錐皿試驗(yàn)法是評估金屬薄板（厚度0.5～1.6mm）成形性試驗(yàn)法中最基本的方法之一。CCV值可作為深引伸與拉伸之復(fù)合成形性之評估試驗(yàn)，其與加工硬化值系及塑性應(yīng)變比有密切關(guān)系。第三章沖壓常用材料⑧﹑圓筒深引伸試驗(yàn)（LDR值）第三章沖壓常用材料32第三節(jié)：常用鋼材牌號介紹3.1﹑日本鋼材（JIS系列）的牌號中普通結(jié)構(gòu)鋼主要由三部分組成：第一部分表示材質(zhì)，如：S（Steel）表示鋼，F(xiàn)（Ferrum）表示鐵；第二部分表示不同的形狀、種類、用途，如：P(Plate)表示板，T（Tube）表示管，K(Kogu)表示工具；第三部分表示特征數(shù)字，一般為最低抗拉強(qiáng)度。如：SS400——第一個(gè)S表示鋼(Steel)，第二個(gè)S表示“結(jié)構(gòu)”（Structure），400為下限抗拉強(qiáng)度400MPa，整體表示抗拉強(qiáng)度為400MPa的普通結(jié)構(gòu)鋼。

3.2﹑SPHC——首位S為鋼Steel的縮寫，P為板Plate的縮寫，H為熱Heat的縮寫，C商業(yè)Commercial的縮寫，整體表示一般用熱軋鋼板及鋼帶。3.3﹑SPHD——表示沖壓用熱軋鋼板及鋼帶。3.4、SPHE——表示深沖用熱軋鋼板及鋼帶。3.5、SPCC——表示一般用冷軋?zhí)妓劁摫“寮颁搸В喈?dāng)于中國Q195-215A牌號。其中第三個(gè)字母C為冷Cold的縮寫。需保證抗拉試驗(yàn)時(shí)，在牌號末尾加T為SPCCT。3.6、SPCD——表示沖壓用冷軋?zhí)妓劁摫“寮颁搸В喈?dāng)于中國08AL（13237）優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。第三章沖壓常用材料第三節(jié)：常用鋼材牌號介紹3.1﹑日本鋼材（JIS系列）的牌號333.7、SPCE——表示深沖用冷軋?zhí)妓劁摫“寮颁搸?，相?dāng)于中國08AL（5213）深沖鋼。需保證非時(shí)效性時(shí)，在牌號末尾加N為SPCEN。冷軋?zhí)妓劁摫“寮颁搸д{(diào)質(zhì)代號：退火狀態(tài)為A，標(biāo)準(zhǔn)調(diào)質(zhì)為S，1/8硬為8，1/4硬為4，1/2硬為2，硬為1。

表面加工代號：無光澤精軋為D，光亮精軋為B。如SPCC-SD表示標(biāo)準(zhǔn)調(diào)質(zhì)、無光澤精軋的一般用冷軋?zhí)妓乇“?。再如SPCCT-SB表示標(biāo)準(zhǔn)調(diào)質(zhì)、光亮加工，要求保證機(jī)械性能的冷軋?zhí)妓乇“濉?.8、JIS機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼牌號表示方法為：

S+含碳量+字母代號（C、CK），其中含碳量用中間值×100表示，字母C：表示碳K：表示滲碳用鋼。如碳結(jié)卷板S20C其含碳量為0.18-0.23%。第三章沖壓常用材料3.7、SPCE——表示深沖用冷軋?zhí)妓劁摫“寮颁搸?，相?dāng)于中34第三章沖壓常用材料第四節(jié)常用沖壓材料介紹

4.1﹑熱軋鋼熱軋鋼是一種優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，含碳量約0.10％～0.15％，屬于低碳鋼。沖壓用的熱軋鋼有下列三種：(1)、SPHC－－是熱軋鋼的代表鋼種。(2)、SPHD－－與SPHC相比，其拉伸性較佳。(3)、SPHE－－與SPHC相比，其拉伸性更佳。分類及性能介紹：

第三章沖壓常用材料第四節(jié)常用沖壓材料介紹35第三章沖壓常用材料

4.2﹑冷軋鋼冷軋鋼亦是一種優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，含碳量約0.08％～0.12％，屬于低碳鋼。沖壓用的冷軋鋼有下列三種：(1)、SPCC－－是冷軋鋼的代表鋼種。(2)、SPCD－－與SPCC相比，其拉伸性較佳。(3)、SPCE－－與SPCC相比，其拉伸性更佳。分類及性能介紹：第三章沖壓常用材料36第三章沖壓常用材料第三章沖壓常用材料37第三章沖壓常用材料第三章沖壓常用材料38第三章沖壓常用材料4.3﹑不銹鋼不銹鋼是指含鉻量達(dá)到11%以上高合金鋼，其主要的特征是耐腐蝕性及耐熱性，具有不銹性與表面光輝性。在沖壓成形中應(yīng)用的不銹鋼有鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼以及馬氏體不銹鋼。鐵素體不銹鋼的沖壓性能接近于冷軋鋼板，在這種不銹鋼板生產(chǎn)過程中也可利用熱軋、冷軋與退火的方法獲得織構(gòu)組織，使r值達(dá)到1.2～1.8左右，因此具有良好的拉深性能。但是它的硬化指數(shù)約為0.2左右，伸長率約為0.25～0.3左右，均小于奧氏體不銹鋼，所以它的伸長類沖壓成形性能較差。不銹鋼具有下列特性：

(1)硬度及抗拉強(qiáng)度高于軟鋼板的2倍(2)熱傳導(dǎo)性不佳，熱膨脹系數(shù)大

(3)深引伸加工會產(chǎn)生時(shí)效割裂(4)表面容易被模具刮傷不銹鋼牌號表示的含義：SUS***－CSP鋼（steel）一般用（use）不銹的（stainless）牌號彈簧（spring）條、帶（Strip）冷的（cold）第三章沖壓常用材料4.3﹑不銹鋼鋼（steel）一般用（39第三章沖壓常用材料分類及性能介紹：第三章沖壓常用材料分類及性能介紹：40第三章沖壓常用材料第三章沖壓常用材料41第三章沖壓常用材料第三章沖壓常用材料42第三章沖壓常用材料4.4﹑銅及銅合金銅及銅合金依其制造方法可分為伸銅材（展伸銅）及鑄造材兩大類；銅及銅合金之代表性特征如下:(1)熱傳導(dǎo)性好，導(dǎo)電性佳；(2)切削加工性好；(3)具有非磁性功能；(4)低溫下不產(chǎn)生脆化現(xiàn)象；(5)耐腐蝕；(6)彈性好；(7)色調(diào)美觀，易鍍錫；第三章沖壓常用材料4.4﹑銅及銅合金43第三章沖壓常用材料分類及性能介紹：第三章沖壓常用材料分類及性能介紹：44第三章沖壓常用材料第三章沖壓常用材料45第三章沖壓常用材料4.5、鋁及鋁合金

鋁及鋁合金材料依其制造成形過程可分為伸展材及鑄造材兩大類。伸展材料又有熱處理合金與非熱處理合金之區(qū)別，主要在于控制材料強(qiáng)度的方法不同。非熱處理合金是以調(diào)整冷加工程度大小來控制材料的強(qiáng)度，一般而言，冷加工程度越高則材料強(qiáng)度越高。熱處理合金是以淬火、時(shí)效處理等熱處理手段來獲得所需要的強(qiáng)度?；咎卣鳎?1)：美麗的外觀(2)：強(qiáng)度重量比大

(3)：優(yōu)良的加工性(4)：綜合性佳(5)：耐蝕性(6)：低溫特性

(7)：導(dǎo)電性佳(8)：熱傳導(dǎo)性佳(9)：反射性佳(10)：非磁性

(11)：無毒性(12)：回收分類：第三章沖壓常用材料4.5、鋁及鋁合金46第三章沖壓常用材料各位數(shù)字所代表的含義：第一位數(shù)：表示主要添加合金元素

1：純鋁

2：主要添加合金元素為銅

3：主要添加合金元素為錳或錳與鎂

4：主要添加合金元素為矽

5：主要添加合金元素為鎂

6：主要添加合金元素為矽與鎂

7：主要添加合金元素為鋅與鎂

8：不屬于上列合金系的新合金第二位數(shù)：表示原合金中主要添加合金元素含量或雜質(zhì)成分含量經(jīng)修改的合金

0：表示原合金

1：表示原合金成分經(jīng)第一次修改

2：表示原合金成分經(jīng)第二次修改第三及第四位數(shù)：純鋁：表示純度亦即最低含鋁量合金：表示個(gè)別合金的代號“－”后面的Hn或Tn表示加工硬化的狀態(tài)或熱處理狀態(tài)的煉度符號－Hn：表示非熱處理合金的煉度符號－Tn：表示熱處理合金的煉度符號第三章沖壓常用材料各位數(shù)字所代表的含義：47第三章沖壓常用材料分類及性能介紹：第三章沖壓常用材料分類及性能介紹：48第三章沖壓常用材料4.6、馬口鐵STPE

馬口鐵，是電鍍錫低碳薄鋼板的俗稱，英文縮寫為SPTE，早期稱洋鐵(TinPlate)，因?yàn)橹袊谝慌箬F是於清代中葉自澳門(Macau)進(jìn)口，澳門當(dāng)時(shí)音譯“馬口”，故中國人一般稱之為馬口鐵。是指兩面鍍有商業(yè)純錫的冷軋低碳薄鋼板或鋼帶,又叫鍍錫鐵.

--錫（Sn）和鐵（Fe）的合金，其中Sn是鍍層,錫主要起防止腐蝕與生銹的作用

--它將鋼的強(qiáng)度和成型性與錫的耐蝕性、錫焊性和美觀的外表結(jié)合于一種材料之中，具有耐腐蝕、無毒、強(qiáng)度高、延展性好的特性,一般料厚不超過0.6mm。

--廣泛應(yīng)用于食品、飲料、油脂、化工、涂料、油漆、噴霧罐、瓶蓋及遮蔽磁干擾的遮片零件。

第三章沖壓常用材料4.6、馬口鐵STPE49第三章沖壓常用材料4.7、帶PE膜馬口鐵STPE/T

--是一種無錫薄板,節(jié)省了錫資源,符合馬口鐵的發(fā)展方向。

--極易生銹,表面涂了一層極薄的PE保護(hù)膜,具有防靜電功能。

第三章沖壓常用材料4.7、帶PE膜馬口鐵STPE/T50第四章沖壓模具簡介（一）沖壓模具1、模具模具是一種專用工具，用于裝在各種壓力機(jī)上，通過壓力把金屬或非金屬材料制出所需另件的形狀制品，這種專用工具即統(tǒng)稱模具。2、模具的分類模具分類方法很多，常使用的有：按模具結(jié)構(gòu)形式分類，如單工序模，復(fù)式?jīng)_模等；按使用對象分類，如汽車覆蓋件模具、電機(jī)模具等；按加工材料性質(zhì)分類，如金屬制品用模具，非金屬制用模具等；按模具制造材料分類，如硬質(zhì)合金模具等；按工藝性質(zhì)分類，如拉深模、粉末冶金模、鍛模等。這些分類方法中，有些不能全面地反映各種模具的結(jié)構(gòu)和成形加工工藝的特點(diǎn)，以及它們的使用功能。沖壓工藝是通過沖壓模具來實(shí)現(xiàn)的，汽車車身片件主要是通過沖模生產(chǎn)的。按工序性質(zhì)可分為落料模、沖孔模、切斷模、整修模、彎曲模、拉深模、成形模等。3、模具的結(jié)構(gòu)凡是模具，無論其結(jié)構(gòu)形式如何，一般都是由固定和活動兩部分組成。固定部分是用壓鐵、螺栓等緊固件固定在壓力機(jī)的工作臺面上、稱下模；活動部分一般固定在壓力機(jī)的滑塊上，稱上模。上模隨著滑塊作上、下往復(fù)運(yùn)動，從而進(jìn)行沖壓工作。在切邊模中凸?；虬寄Ｈ锌谛K剝落的現(xiàn)象稱為崩刃。試模是指模具裝配完成后進(jìn)行的試驗(yàn)性沖壓，以考核模具性能及沖壓件質(zhì)量。相互配合的凸模和凹模相應(yīng)尺寸的差值或其間的空隙稱為間隙。沖模在工作位置下極點(diǎn)時(shí)上模座上平面和下模座平面的距離稱為閉合高度。第四章沖壓模具簡介（一）沖壓模具51第四章沖壓模具簡介1.上模座2.沖頭固定墊板

3.沖頭固定板

4.卸料墊板5.卸料板

6.下模板

7.下模墊板8.副導(dǎo)柱

9.導(dǎo)套

10.定位針

11.沖頭

12.導(dǎo)套

13.下模鑲件

14.卸料板螺栓15.彈簧16.卸料板導(dǎo)套

17.定位浮升銷

18.材料

(備注:零件編號

2,4,7有時(shí)僅部份使用或全不使用)

第四章沖壓模具簡介1.上模座2.沖頭52第四章沖壓模具簡介模具 上模下模第四章沖壓模具簡介模具 上模下模53第四章沖壓模具簡介模柄上模座沖頭固定板固定墊板下模板下模座下模墊板卸料墊板卸料板模腳第四章沖壓模具簡介模柄上模座沖頭固定板固定墊板下模板下模54第四章沖壓模具簡介內(nèi)部零件圖(一)異形沖頭導(dǎo)柱側(cè)刃折彎沖頭引導(dǎo)沖針第四章沖壓模具簡介內(nèi)部零件圖(一)異形沖頭導(dǎo)柱側(cè)刃折彎沖55第四章沖壓模具簡介浮升銷引導(dǎo)頂料銷下模鑲塊螺柱下模墊板下模座墊腳下模板折彎鑲塊導(dǎo)套下托板定位銷孔內(nèi)部零件圖(二)第四章沖壓模具簡介浮升銷引導(dǎo)頂料銷下模鑲塊螺柱下模墊板下56第四章沖壓模具簡介

模具分類?按加工體分:單發(fā)型,依次傳送型,轉(zhuǎn)移型,機(jī)器人型.?按工序分:沖裁模,彎曲模,拉深模,成型模,壓印模,冷擠壓模.

?按工藝分:單沖模,連續(xù)模,復(fù)合模.?按導(dǎo)向結(jié)構(gòu)分:敞開模,導(dǎo)柱模,導(dǎo)板模.?其它:刀模(用來沖制紙、布、皮革等材料),可變?nèi)f能模(用來制作樣品等或小量工藝非特別嚴(yán)格的產(chǎn)品加工).第四章沖壓模具簡介模具分類?按加工體分:單發(fā)型,依次57第四章沖壓模具簡介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，由一人來操作完成作業(yè)。

有關(guān)材料的裝入與取出，通用機(jī)使用多間接的教學(xué)用機(jī)器手，專用機(jī)使用固定的程序機(jī)器手，以此達(dá)到節(jié)省人力、節(jié)省能源的目的。單發(fā)型模具(QDC)

單發(fā)工序?qū)嵗谒恼聸_壓模具簡介1.單發(fā)型每道工序都有獨(dú)立的模58第四章沖壓模具簡介單沖模第四章沖壓模具簡介單沖模59第四章沖壓模具簡介復(fù)合模第四章沖壓模具簡介復(fù)合模602依次傳送型

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)且自動的，因此多數(shù)情況下，加工工件下線時(shí)已是完成了全部加工的完成品了。

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)。

依次傳送型模具

依次傳送型的實(shí)例

第四章沖壓模具簡介2依次傳送型

將復(fù)數(shù)的工序等距離地排放在單一的模具內(nèi)部。61第四章沖壓模具簡介連續(xù)模第四章沖壓模具簡介連續(xù)模62模具常見部件介紹1.模柄作用：架模時(shí)使模具能快速在沖床上定位。材質(zhì)：S45C（45號鋼）2.上模座作用：緩解壓力機(jī)沖擊力，增加模具高度。材質(zhì)：A3鋼3.固定墊板作用：增大沖頭受力面積，緩解沖擊力，增加模具高度。材質(zhì)：S45C（45號鋼）熱處理：依需要HRC45~48第四章沖壓模具簡介模具常見部件介紹第四章沖壓模具簡介63模具常見部件介紹4.沖頭固定板作用：固定模具沖頭。材質(zhì)：S45C（45號鋼）5.卸料墊板作用：增大受力面積，緩解沖擊力材質(zhì)：S45C（45號鋼）熱處理：HRC45~486.卸料板作用：為沖頭順利進(jìn)入下模提供精密的定位。材質(zhì)：SKD11D2熱處理:HRC58~60第四章沖壓模具簡介模具常見部件介紹第四章沖壓模具簡介64模具常見部件介紹7.下模板作用：沖裁，折彎，成型產(chǎn)品。材質(zhì)：SKD11D2熱處理:HRC58~608.下模墊板作用：增大受力面積，緩解沖擊力材質(zhì)：S45C（45號鋼）熱處理：HRC45~489.下模座作用：緩解壓力機(jī)沖擊力，增加模具高度。材質(zhì)：A3鋼第四章沖壓模具簡介模具常見部件介紹第四章沖壓模具簡介65模具常見部件介紹10.模腳作用：緩解壓力機(jī)沖擊力，增加模具高度。材質(zhì)：A3鋼11.沖頭作用：沖裁板料或折彎成型板材以獲得需要的形狀。材質(zhì)：SKD11D2熱處理:HRC58~6012.導(dǎo)柱導(dǎo)套作用：為上下模順利工作提供精密導(dǎo)向作用。材質(zhì)：S45C(45號鋼)調(diào)質(zhì)處理第四章沖壓模具簡介模具常見部件介紹第四章沖壓模具簡介661、沖壓件常見缺陷的判斷以及處理方法、預(yù)防措施對于外板件，要求較高,不能有明顯的缺陷.內(nèi)板件主要不能出現(xiàn)開裂、暗裂，對于拉深件，應(yīng)首先檢查壓力點(diǎn)是否清晰，然后檢查是否有暗裂，然后用手摸、用油石推。1)凸凹不平判斷方法：手摸、用油石推，用眼睛看。推薦用油石推，亮點(diǎn)為凸起，暗點(diǎn)為凹陷。原因：如發(fā)現(xiàn)不平，應(yīng)檢查模具內(nèi)是否有沙粒等異物，處理辦法：如有沙粒，應(yīng)用擦模紙將模具擦拭干凈。2)開裂（暗裂）判斷方法：用眼睛檢查拉深件的轉(zhuǎn)角處等材料變形較大的地方，應(yīng)翻過反面來檢查。原因：可能是模具拉傷、壓邊力偏大。處理辦法：檢查工件是否拉傷嚴(yán)重，適當(dāng)降低壓邊力。第五章產(chǎn)品質(zhì)量1、沖壓件常見缺陷的判斷以及處理方法、預(yù)防措施第五章產(chǎn)品671、沖壓件常見缺陷的判斷以及處理方法、預(yù)防措施對于外板件，要求較高,不能有明顯的缺陷.內(nèi)板件主要不能出現(xiàn)開裂、暗裂，對于拉深件，應(yīng)首先檢查壓力點(diǎn)是否清晰，然后檢查是否有暗裂，然后用手摸、用油石推。1)凸凹不平判斷方法：手摸、用油石推，用眼睛看。推薦用油石推，亮點(diǎn)為凸起，暗點(diǎn)為凹陷。原因：如發(fā)現(xiàn)不平，應(yīng)檢查模具內(nèi)是否有沙粒等異物，處理辦法：如有沙粒，應(yīng)用擦模紙將模具擦拭干凈。2)開裂（暗裂）判斷方法：用眼睛檢查拉深件的轉(zhuǎn)角處等材料變形較大的地方，應(yīng)翻過反面來檢查。原因：可能是模具拉傷、壓邊力偏大。處理辦法：檢查工件是否拉傷嚴(yán)重，適當(dāng)降低壓邊力。第五章產(chǎn)品質(zhì)量1、沖壓件常見缺陷的判斷以及處理方法、預(yù)防措施第五章產(chǎn)品683)起皺判斷方法：用眼睛看原因：壓邊力小處理辦法：適當(dāng)增加壓邊力。4)毛刺判斷方法：用眼睛看原因：凸凹模間隙大。處理辦法：修模5)孔偏判斷方法：上檢具檢查，與樣件比較。原因：工件沒擺好，模具定位裝置問題。處理辦法：如工件擺正后仍孔偏，應(yīng)報(bào)告班長，通知修模。第五章產(chǎn)品質(zhì)量3)起皺第五章產(chǎn)品質(zhì)量696)少孔判斷方法：與樣件比較。原因：沖頭斷掉。處理辦法：立即停止生產(chǎn)并立即報(bào)告班長，通知修模。7)孔變形判斷方法：用眼睛看。原因：沖頭磨損。處理辦法：輕微的打油，嚴(yán)重的打油仍出現(xiàn)變形的應(yīng)報(bào)告班長，通知修模。8)拉深不到位判斷方法：看壓力點(diǎn)是否清晰。原因：主壓力偏小。處理辦法：適當(dāng)調(diào)高主壓力。第五章產(chǎn)品質(zhì)量6)少孔第五章產(chǎn)品質(zhì)量709)折邊不良判斷方法：與樣件比較原因：件沒擺好，定位裝置問題。處理辦法：將工件擺好，如仍不良，應(yīng)向班長報(bào)告，通知模修人員修模。10)壓印判斷方法：用眼睛看原因：模具上模工作面粘附有顆粒狀雜質(zhì)。處理辦法：將模具上模擦拭干凈。11）拉傷判斷方法：用眼睛看原因：模具工作面磨損，模具硬度不夠。處理辦法：修模。第五章產(chǎn)品質(zhì)量9)折邊不良第五章產(chǎn)品質(zhì)量7112)砂粒判斷方法：用油石推原因：材料或模具表面不干凈。處理辦法：檢查材料或?qū)⒛＞弑砻娌潦酶蓛簟?3)碰傷、劃傷判斷方法：用眼睛看原因：進(jìn)料或出料碰到模具等硬質(zhì)物體。處理辦法：進(jìn)出料要小心，產(chǎn)品要輕拿輕放，必要時(shí)將模具的閉合高度調(diào)大。第五章產(chǎn)品質(zhì)量12)砂粒第五章產(chǎn)品質(zhì)量722、不合格品的分類：A類不合格品：經(jīng)返工、返修后，其質(zhì)量特性仍不能符合標(biāo)準(zhǔn)要求，又不能滿足預(yù)期的使用要求；B類不合格品：經(jīng)返修后，其質(zhì)量特性不能符合標(biāo)準(zhǔn)的要求，但基本能夠滿足預(yù)期的使用要求；C類不合格品：經(jīng)返工后，能使其質(zhì)量特性完全符合標(biāo)準(zhǔn)的要求。3、不合格品的控制：“三檢”“三自”“三分析”“一控”自檢的頻次為：重要的外觀件（含關(guān)鍵工序件）每件必檢，其余的外觀件和重要的內(nèi)板件至少每30件檢一次，其他件至少每50件檢一次，自檢合格的方可繼續(xù)生產(chǎn)，并在自檢件上蓋章確認(rèn)發(fā)現(xiàn)不合格品時(shí)應(yīng)采取以下措施：標(biāo)識和隔離（對不合格的沖壓件進(jìn)行明顯的標(biāo)識并隔離）；記錄和傳遞（對不合格品做好記錄，并將記錄及時(shí)地傳遞和上報(bào)到相關(guān)單位或部門）。第五章產(chǎn)品質(zhì)量2、不合格品的分類：第五章產(chǎn)品質(zhì)量734、如何保證沖壓件質(zhì)量： ①保持高度的責(zé)任心，樹立良好的質(zhì)量意識；②開工前應(yīng)檢查設(shè)備、模具是否正常；③確認(rèn)使用的作業(yè)文件是有效版本；④按文件的要求安裝模具（布置頂桿）、調(diào)整設(shè)備參數(shù)、驗(yàn)證材料；⑤成品首件應(yīng)由檢驗(yàn)員確認(rèn)合格，操作者自檢應(yīng)按樣件及質(zhì)量檢查要點(diǎn)圖核對產(chǎn)品的問題點(diǎn)。生產(chǎn)過程中操作者應(yīng)按50件/次（關(guān)鍵件30件/次）的頻率檢查產(chǎn)品，尾件應(yīng)按樣件及要點(diǎn)圖進(jìn)行驗(yàn)證；⑥認(rèn)真填寫產(chǎn)品標(biāo)識，對自己的工作質(zhì)量負(fù)責(zé)。5、沖壓件質(zhì)量檢查中應(yīng)注意的要點(diǎn)：⑴主缸壓力、拉延缸壓力；⑵裂隙；⑶皺紋；⑷麻點(diǎn)；⑸凹陷；⑹毛刺；⑺孔數(shù)；⑻凸緣散亂、不足；⑼變形；⑽識別標(biāo)記；⑾壓?。虎欣瓊?。第五章產(chǎn)品質(zhì)量4、如何保證沖壓件質(zhì)量：第五章產(chǎn)品質(zhì)量74謝謝大家！萬盛興五金制品（惠州）有限公司謝謝大家！萬盛興五金制品（惠州）有限公司75金屬塑性成形工藝

金屬塑性成形工藝

76第一章塑性成形成形的基本理論第一章塑性成形成形的基本理論77第一章塑性成形成形的基本理論1沖壓工序分類1.1斷裂分離工序

斷裂分離工序是在沖壓過程中使沖壓零件與板料沿一定輪廓線相互分離的工序，如切斷、沖孔、落料等。1.2塑性成形工序

塑性成形工序是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，如彎曲、拉深、漲形、翻邊、縮口等第一章塑性成形成形的基本理論1沖壓工序分類78第一章塑性成形成形的基本理論1.1.1常用沖壓基本工序一、落料六、彎曲二、沖孔七、拉深三、修邊八、漲形四、切口九、縮口五、剖切十、卷圓

第一章塑性成形成形的基本理論1.1.1常用沖壓基本工序79第一章塑性成形成形的基本理論一、落料

落料是在平板的毛坯上沿封閉輪廓進(jìn)行沖裁，余下的就是廢料。落料常用于工件的首工序。第一章塑性成形成形的基本理論一、落料80第一章塑性成形成形的基本理論二、沖孔

沖孔是以落料件或其他成形件為工序件，完成各種形狀孔的沖孔沖裁加工。第一章塑性成形成形的基本理論二、沖孔81第一章塑性成形成形的基本理論三、修邊

修邊是指對成形件邊緣進(jìn)行沖裁，以獲得工件要求的形狀和尺寸

第一章塑性成形成形的基本理論三、修邊82第一章塑性成形成形的基本理論四、切口如圖所示，在材料上將局部材料切開并彎成一定的角度，但不與主體完全分離，稱為切口，也可稱為沖切成形第一章塑性成形成形的基本理論四、切口83第一章沖壓成形的基本理論五、剖切如圖所示，將已成形的立體形狀工序件分割為兩件，稱為剖切。第一章沖壓成形的基本理論五、剖切84第一章沖壓成形的基本理論六、彎曲如圖所示，用將平板毛坯壓彎成一定角度或?qū)⒁褟澕鬟M(jìn)一步成形。如：壓彎、卷邊、扭曲等。第一章沖壓成形的基本理論六、彎曲85第一章沖壓成形的基本理論七、拉深如圖所示，將平板毛坯壓延成空心件，或使空心毛坯作進(jìn)一步變形。第一章沖壓成形的基本理論七、拉深86第一章沖壓成形的基本理論八、漲形如圖所示，從空心件內(nèi)部施加徑向壓力使局部直徑漲大.例如：不銹鋼茶壺、水杯等等。第一章沖壓成形的基本理論八、漲形87第一章沖壓成形的基本理論九、縮口如圖所示，在空心件外部施加壓力，使局部直徑縮小，例如：不銹鋼杯蓋、罐類產(chǎn)品等第一章沖壓成形的基本理論九、縮口88第一章沖壓成形的基本理論十、卷圓如圖所示，用卷圓模具使空心件的邊緣向外卷成圓弧邊緣，例如：罐類產(chǎn)品第一章沖壓成形的基本理論十、卷圓89第一章沖壓成形的基本理論

右圖為一套簡易的開料模，我們通過此動畫更加形象深刻地認(rèn)識開料沖壓模具，看清模具是如何運(yùn)作。第一章沖壓成形的基本理論右圖為一套簡易的開料90第一章沖壓成形的基本理論

右圖為一套簡易的拉深模，我們通過此動畫更加形象深刻地認(rèn)識拉深模具，看清模具是如何運(yùn)作。第一章沖壓成形的基本理論右圖為一套簡易的拉深模，我們通91第一章沖壓成形的基本理論1.1.2沖裁變形分析一、沖裁變形過程

（一）彈性變形階段（二）塑性變形階段（三）斷列分離階段第一章沖壓成形的基本理論1.1.2沖裁變形分析92第一章沖壓成形的基本理論二、沖裁時(shí)的受力分析（一）、沖裁時(shí)板料所受的外力

由于凸模與凹模之間有一定的距離，使得板料在受到凸模與凹模正壓力作用的同時(shí)還受到彎矩的作用，板料的變形不可能是純剪切，還要產(chǎn)生有害的彎曲變形。（圖1-10）

板料的彎曲變形對模具刃口的側(cè)面產(chǎn)生擠壓作用，反過來，凸模與凹模刃口的側(cè)面對板料產(chǎn)生反擠作用，形成對板料剪切面的側(cè)壓力第一章沖壓成形的基本理論二、沖裁時(shí)的受力分析93第一章沖壓成形的基本理論（二）、沖裁時(shí)變形區(qū)地應(yīng)力狀態(tài)

沖裁時(shí)板料最大的塑性變形集中在以凸模與凹模刃口連線為中線的紡錘形區(qū)域內(nèi)。（圖1-11）圖a表示初始沖裁時(shí)的變形區(qū)由刃口向板料中心逐漸擴(kuò)大，截面呈紡錘形。材料的塑性越好、硬化指數(shù)大，則紡錘形變形區(qū)的寬度將越大。圖b表示變形區(qū)隨著凸模切入板料深度的增加面逐漸縮小，但仍保持紡錘形。其周圍己變形的材料比初始沖裁時(shí)己被嚴(yán)重加工硬化了，因此沖裁斷面存在加工硬化現(xiàn)象。第一章沖壓成形的基本理論（二）、沖裁時(shí)變形區(qū)地應(yīng)力狀態(tài)94第一章沖壓成形的基本理論

沖裁時(shí)板料的應(yīng)力狀態(tài)（圖1-12）簡述：A點(diǎn)和B點(diǎn)均受壓應(yīng)力，C點(diǎn)和D點(diǎn)均受拉應(yīng)力。變形區(qū)分為四個(gè)應(yīng)力區(qū)（圖1-12）凸模和凹模端面靠近刃口區(qū)域?yàn)閴簯?yīng)力區(qū)；凸模和凹模側(cè)面靠近刃口區(qū)域?yàn)槔瓚?yīng)力區(qū)。第一章沖壓成形的基本理論沖裁時(shí)板料的應(yīng)力狀態(tài)（圖195第一章沖壓成形的基本理論二、沖裁時(shí)裂紋的生成與發(fā)展沖裁件沿沖裁輪廓的周邊總要?dú)埩粝掠泻Φ拿?，落料件的毛刺在凸模一?cè)，沖孔件的毛刺在凹模一側(cè)。毛刺截面呈三角形，帶有尖鋒，并高出板平面，常成為沖裁件的主要質(zhì)量問題。

第一章沖壓成形的基本理論二、沖裁時(shí)裂紋的生成與發(fā)展96第一章沖壓成形的基本理論三、沖裁件斷面的形狀

沖裁件斷面可以分成明顯的四部分：塌角，光亮帶，斷裂帶和毛刺。

塌角：也稱為圓角帶。光亮帶b：也稱為剪切面。斷裂帶c：也稱為撕裂帶。毛刺d：也稱為披峰。第一章沖壓成形的基本理論三、沖裁件斷面的形狀97第一章沖壓成形的基本理論沖裁件斷面的形狀第一章沖壓成形的基本理論沖98第二章沖壓設(shè)備簡介

1.剪板機(jī)剪板機(jī)是剪切方法使板料分離的沖壓設(shè)備按傳動形式分為機(jī)械剪板機(jī)和液壓剪板機(jī)。第二章沖壓設(shè)備簡介1.剪板機(jī)99第二章沖壓設(shè)備簡介

2.壓力機(jī)壓力機(jī)是一種能使滑塊作往復(fù)運(yùn)動，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)。圖示為臺灣金鋒開式壓力機(jī)，閉式壓力機(jī)最大噸位達(dá)40000kN

壓力機(jī)使用千萬、萬千要注意安全！第二章沖壓設(shè)備簡介2.壓力機(jī)100第二章沖壓設(shè)備簡介3.送料裝置沖壓送料裝置由料架，校平，送料三大類。主要作用是將沖壓材料校平和自動進(jìn)給送料。一般分為氣動式，伺服送料機(jī)，數(shù)控送料機(jī)等。

第二章沖壓設(shè)備簡介3.送料裝置101第三章沖壓常用材料沖壓材料是影響零件質(zhì)量和模具壽命的重要因素。目前,可沖壓的材料不僅有低碳鋼，而且還有不銹鋼、鋁及鋁合金、銅及銅合金等。一般以含碳量<0.25%及抗拉強(qiáng)度小于650N/mm2的材料為主。例如冷軋鋼SPCC(JIS)或1010(SAE)。對金屬材料的沖壓性能要求：1﹑具有良好的機(jī)械性能及較大的變形能力。金屬材料的機(jī)械性能是指抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、延伸率、硬度﹑塑性應(yīng)變比。2﹑具有理想的金相組織結(jié)構(gòu)金相組織是材料的微觀質(zhì)量特征。它的主要標(biāo)志是:滲碳體或碳化物的球化程度。

第一節(jié)沖壓材料的性能要求第三章沖壓常用材料沖壓材料是影響零件質(zhì)量和模具壽命的重要102第三章沖壓常用材料1.1.沖壓材料性能（參考值見下表）：

第三章沖壓常用材料1.1.沖壓材料性能（參考值見下表）：103第三章沖壓常用材料1.2

沖壓材料特征參數(shù)：

①﹑屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和屈強(qiáng)比抗拉強(qiáng)度是計(jì)算沖壓加工力的基本要素。所謂抗拉強(qiáng)度是實(shí)際拉伸試驗(yàn)過程中之最大荷重值除以試驗(yàn)片開始時(shí)的斷面積。即：b=PMAX/A(kg/mm2)

當(dāng)屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度高時(shí)，沖壓成形力大，成形的難度加大,而且還會降低模具的壽命。如果屈服強(qiáng)度高，在沖壓成形結(jié)束后，沖壓件由模具內(nèi)脫離并卸載時(shí)，彈性恢復(fù)的變形也大，影響沖壓件的尺寸精度。一般的計(jì)算中,沖壓材料的剪切應(yīng)力

=0.8*抗拉強(qiáng)度b注：1Pa=1N/m2=1x10-6N/mm2=1.01972x10-7Kg/mm2②﹑延伸率在材料拉伸試驗(yàn)中,試樣拉斷后,由于保留了塑性變形,試樣長度由原來的L變成了L1,用百分比表示的比值

=（L1-L）/L

就稱為延伸率。均勻延伸率U是在單向拉伸過程中出現(xiàn)局部縮頸時(shí)，也就是發(fā)生拉伸過程失穩(wěn)定時(shí)的延伸率。如果板材的延伸率大，對所有的伸長類沖壓成形都是有利的。當(dāng)延伸率大時(shí)，脹形、翻邊的成形極限也大。因此，大多數(shù)的優(yōu)質(zhì)沖壓鋼都具有較高的均勻延伸率。

第三章沖壓常用材料1.2沖壓材料特征參數(shù)：①﹑屈服強(qiáng)104第三章沖壓常用材料③﹑加工硬化值(n)不銹鋼板的引伸成形要分幾次加工才能達(dá)到產(chǎn)品形狀，在引伸加工過程中會使材料產(chǎn)生硬化現(xiàn)象，這種現(xiàn)象一般稱為加工硬化。加工硬化之生成原因?yàn)椴牧铣惺芤凰苄宰冃魏?，在于同方向施加?fù)荷力將使其降伏點(diǎn)上升，從而增加必要的變形抵抗以對抗塑性變形之再產(chǎn)生。降伏點(diǎn)是超越彈性變形區(qū)域而產(chǎn)生永久變形的初始點(diǎn)，由拉伸試驗(yàn)知，是荷重不增加而伸展行為仍進(jìn)行的點(diǎn)。加工硬化系數(shù)之高低意味著什么現(xiàn)象呢？n值高的材料會發(fā)生下列的行為:(1)繼續(xù)進(jìn)行加工會造成材料硬化、伸長量減少而使加工不易。(2)繼續(xù)進(jìn)行加工將會抑制局部變形，得到一致的變形。n值低的材料會發(fā)生下列的行為:繼續(xù)進(jìn)行加工會引起局部的變形，弱的部份甚至破斷。因此，伸長類成形要求板材具有較大的n值。

④﹑塑性應(yīng)變比（r）它是表示板材各向異性性能的參數(shù)。由于板材在制造過程中要經(jīng)歷軋制與退火等工藝，結(jié)果使板材形成結(jié)晶方位趨于一致的織構(gòu)組織，在宏觀上表現(xiàn)為各向異性，即在不同的方向上板材的性能有一定的差異。在生產(chǎn)中用r值來表示板材的各向異性，其值等于對數(shù)應(yīng)變表示的寬度應(yīng)變b與厚度方向應(yīng)變t之比，即:r=b/t=ln(b/b0)/ln(t/t0)

r值主要影響拉深性能，板材的r值大，它的拉深性能也好。

第三章沖壓常用材料③﹑加工硬化值(n)105⑤﹑硬度(Hardness)一般說來，硬度越低，塑性越好。但是，材料的硬度偏高，若碳化物球化率在90%以上，也能得到良好的沖裁面。反之，材料的硬度偏低，但球化不充分，也會使沖裁面撕裂。因此，硬度是判斷是否適合剪切的宏觀指標(biāo)，而金屬組織(碳化物的均勻性和球化程度)是判斷是否適合沖裁的微觀指標(biāo)。⑥﹑球化度(Spheroidizing)低碳鋼的組織是以軟的鐵素體為基體與少量的珠光體組成。而珠光體是鐵素體與滲碳體的細(xì)密的混合物，其中滲碳體含量占12%。鐵素體具有很好的塑性，而滲碳體則硬而脆。從同一含碳量的材料來看，通過隨著碳化物的球化，可提高塑性而改善沖裁面的質(zhì)量。注：什么是球化退火?目的在于使網(wǎng)狀二次滲碳體及珠光體中的層狀滲碳體發(fā)生球化變成粒狀的滲碳體，降低材料硬度，改善切削加工性，并為淬火作好準(zhǔn)備。由于珠光體本身較硬，而且由于網(wǎng)狀二次滲碳體的存在，更增加了鋼的硬度和脆性。這不僅給切削加工帶來困難，而且還會引起淬火時(shí)產(chǎn)生變形和開裂。⑦﹑時(shí)效割裂在對某些板材（如不銹鋼板與黃銅板等）進(jìn)行拉深成形時(shí)，由于拉深時(shí)形成的殘余應(yīng)力的作用，在拉深后會在圓筒形件的側(cè)壁產(chǎn)生縱向開裂現(xiàn)象。這種開裂現(xiàn)象可能在脫模后立即產(chǎn)生，也可能在放置一段時(shí)間之后，或在沖壓件使用過程當(dāng)中發(fā)生，故稱為時(shí)效割裂。第三章沖壓常用材料⑤﹑硬度(Hardness)第三章沖壓常用材料106⑧﹑圓筒深引伸試驗(yàn)（LDR值）圓筒深引伸試驗(yàn)法是評估金屬薄板深引伸性試驗(yàn)法中最基本的方法之一。此試驗(yàn)之目的在于求得金屬材料的引伸界限比（LimitDrawingRatio,簡稱LDR），LDR值越大表示該材料具有越好的引伸性。LDR＝D/dp，其中：D表示胚料直徑，dp表示沖頭（引伸制品）直徑。LDR值與塑性應(yīng)變比r值呈正向關(guān)系，即r值大的材料其深引伸性也較佳。⑨﹑錐皿試驗(yàn)（CCV值）錐皿試驗(yàn)法是評估金屬薄板（厚度0.5～1.6mm）成形性試驗(yàn)法中最基本的方法之一。CCV值可作為深引伸與拉伸之復(fù)合成形性之評估試驗(yàn)，其與加工硬化值系及塑性應(yīng)變比有密切關(guān)系。第三章沖壓常用材料⑧﹑圓筒深引伸試驗(yàn)（LDR值）第三章沖壓常用材料107第三節(jié)：常用鋼材牌號介紹3.1﹑日本鋼材（JIS系列）的牌號中普通結(jié)構(gòu)鋼主要由三部分組成：第一部分表示材質(zhì)，如：S（Steel）表示鋼，F(xiàn)（Ferrum）表示鐵；第二部分表示不同的形狀、種類、用途，如：P(Plate)表示板，T（Tube）表示管，K(Kogu)表示工具；第三部分表示特征數(shù)字，一般為最低抗拉強(qiáng)度。如：SS400——第一個(gè)S表示鋼(Steel)，第二個(gè)S表示“結(jié)構(gòu)”（Structure），400為下限抗拉強(qiáng)度400MPa，整體表示抗拉強(qiáng)度為400MPa的普通結(jié)構(gòu)鋼。

3.2﹑SPHC——首位S為鋼Steel的縮寫，P為板Plate的縮寫，H為熱Heat的縮寫，C商業(yè)Commercial的縮寫，整體表示一般用熱軋鋼板及鋼帶。3.3﹑SPHD——表示沖壓用熱軋鋼板及鋼帶。3.4、SPHE——表示深沖用熱軋鋼板及鋼帶。3.5、SPCC——表示一般用冷軋?zhí)妓劁摫“寮颁搸В喈?dāng)于中國Q195-215A牌號。其中第三個(gè)字母C為冷Cold的縮寫。需保證抗拉試驗(yàn)時(shí)，在牌號末尾加T為SPCCT。3.6、SPCD——表示沖壓用冷軋?zhí)妓劁摫“寮颁搸?，相?dāng)于中國08AL（13237）優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。第三章沖壓常用材料第三節(jié)：常用鋼材牌號介紹3.1﹑日本鋼材（JIS系列）的牌號1083.7、SPCE——表示深沖用冷軋?zhí)妓劁摫“寮颁搸?，相?dāng)于中國08AL（5213）深沖鋼。需保證非時(shí)效性時(shí)，在牌號末尾加N為SPCEN。冷軋?zhí)妓劁摫“寮颁搸д{(diào)質(zhì)代號：退火狀態(tài)為A，標(biāo)準(zhǔn)調(diào)質(zhì)為S，1/8硬為8，1/4硬為4，1/2硬為2，硬為1。

表面加工代號：無光澤精軋為D，光亮精軋為B。如SPCC-SD表示標(biāo)準(zhǔn)調(diào)質(zhì)、無光澤精軋的一般用冷軋?zhí)妓乇“濉Ｔ偃鏢PCCT-SB表示標(biāo)準(zhǔn)調(diào)質(zhì)、光亮加工，要求保證機(jī)械性能的冷軋?zhí)妓乇“濉?.8、JIS機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼牌號表示方法為：

S+含碳量+字母代號（C、CK），其中含碳量用中間值×100表示，字母C：表示碳K：表示滲碳用鋼。如碳結(jié)卷板S20C其含碳量為0.18-0.23%。第三章沖壓常用材料3.7、SPCE——表示深沖用冷軋?zhí)妓劁摫“寮颁搸?，相?dāng)于中109第三章沖壓常用材料第四節(jié)常用沖壓材料介紹

4.1﹑熱軋鋼熱軋鋼是一種優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，含碳量約0.10％～0.15％，屬于低碳鋼。沖壓用的熱軋鋼有下列三種：(1)、SPHC－－是熱軋鋼的代表鋼種。(2)、SPHD－－與SPHC相比，其拉伸性較佳。(3)、SPHE－－與SPHC相比，其拉伸性更佳。分類及性能介紹：

第三章沖壓常用材料第四節(jié)常用沖壓材料介紹110第三章沖壓常用材料

4.2﹑冷軋鋼冷軋鋼亦是一種優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，含碳量約0.08％～0.12％，屬于低碳鋼。沖壓用的冷軋鋼有下列三種：(1)、SPCC－－是冷軋鋼的代表鋼種。(2)、SPCD－－與SPCC相比，其拉伸性較佳。(3)、SPCE－－與SPCC相比，其拉伸性更佳。分類及性能介紹：第三章沖壓常用材料111第三章沖壓常用材料第三章沖壓常用材料112第三章沖壓常用材料第三章沖壓常用材料113第三章沖壓常用材料4.3﹑不銹鋼不銹鋼是指含鉻量達(dá)到11%以上高合金鋼，其主要的特征是耐腐蝕性及耐熱性，具有不銹性與表面光輝性。在沖壓成形中應(yīng)用的不銹鋼有鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼以及馬氏體不銹鋼。鐵素體不銹鋼的沖壓性能接近于冷軋鋼板，在這種不銹鋼板生產(chǎn)過程中也可利用熱軋、冷軋與退火的方法獲得織構(gòu)組織，使r值達(dá)到1.2～1.8左右，因此具有良好的拉深性能。但是它的硬化指數(shù)約為0.2左右，伸長率約為0.25～0.3左右，均小于奧氏體不銹鋼，所以它的伸長類沖壓成形性能較差。不銹鋼具有下列特性：

(1)硬度及抗拉強(qiáng)度高于軟鋼板的2倍(2)熱傳導(dǎo)性不佳，熱膨脹系數(shù)大

(3)深引伸加工會產(chǎn)生時(shí)效割裂(4)表面容易被模具刮傷不銹鋼牌號表示的含義：SUS***－CSP鋼（steel）一般用（use）不銹的（stainless）牌號彈簧（spring）條、帶（Strip）冷的（cold）第三章沖壓常用材料4.3﹑不銹鋼鋼（steel）一般用（114第三章沖壓常用材料分類及性能介紹：第三章沖壓常用材料分類及性能介紹：115第三章沖壓常用材料第三章沖壓常用材料116第三章沖壓常用材料第三章沖壓常用材料117第三章沖壓常用材料4.4﹑銅及銅合金銅及銅合金依其制造方法可分為伸銅材（展伸銅）及鑄造材兩大類；銅及銅合金之代表性特征如下:(1)熱傳導(dǎo)性好，導(dǎo)電性佳；(2)切削加工性好；(3)具有非磁性功能；(4)低溫下不產(chǎn)生脆化現(xiàn)象；(5)耐腐蝕；(6)彈性好；(7)色調(diào)美觀，易鍍錫；第三章沖壓常用材料4.4﹑銅及銅合金118第三章沖壓常用材料分類及性能介紹：第三章沖壓常用材料分類及性能介紹：119第三章沖壓常用材料第三章沖壓常用材料120第三章沖壓常用材料4.5、鋁及鋁合金

鋁及鋁合金材料依其制造成形過程可分為伸展材及鑄造材兩大類。伸展材料又有熱處理合金與非熱處理合金之區(qū)別，主要在于控制材料強(qiáng)度的方法不同。非熱處理合金是以調(diào)整冷加工程度大小來控制材料的強(qiáng)度，一般而言，冷加工程度越高則材料強(qiáng)度越高。熱處理合金是以淬火、時(shí)效處理等熱處理手段來獲得所需要的強(qiáng)度。基本特征：(1)：美麗的外觀(2)：強(qiáng)度重量比大

(3)：優(yōu)良的加工性(4)：綜合性佳(5)：耐蝕性(6)：低溫特性

(7)：導(dǎo)電性佳(8)：熱傳導(dǎo)性佳(9)：反射性佳(10)：非磁性

(11)：無毒性(12)：回收分類：第三章沖壓常用材料4.5、鋁及鋁合金121第三章沖壓常用材料各位數(shù)字所代表的含義：第一位數(shù)：表示主要添加合金元素

1：純鋁

2：主要添加合金元素為銅

3：主要添加合金元素為錳或錳與鎂

4：主要添加合金元素為矽

5：主要添加合金元素為鎂

6：主要添加合金元素為矽與鎂

7：主要添加合金元素為鋅與鎂

8：不屬于上列合金系的新合金第二位數(shù)：表示原合金中主要添加合金元素含量或雜質(zhì)成分含量經(jīng)修改的合金

0：表示原合金

1：表示原合金成分經(jīng)第一次修改

2：表示原合金成分經(jīng)第二次修改第三及第四位數(shù)：純鋁：表示純度亦即最低含鋁量合金：表示個(gè)別合金的代號“－”后面的Hn或Tn表示加工硬化的狀態(tài)或熱處理狀態(tài)的煉度符號－Hn：表示非熱處理合金的煉度符號－Tn：表示熱處理合金的煉度符號第三章沖壓常用材料各位數(shù)字所代表的含義：122第三章沖壓常用材料分類及性能介紹：第三章沖壓常用材料分類及性能介紹：123第三章沖壓常用材料4.6、馬口鐵STPE

馬口鐵，是電鍍錫低碳薄鋼板的俗稱，英文縮寫為SPTE，早期稱洋鐵(TinPlate)，因?yàn)橹袊谝慌箬F是於清代中葉自澳門(Macau)進(jìn)口，澳門當(dāng)時(shí)音譯“馬口”，故中國人一般稱之為馬口鐵。是指兩面鍍有商業(yè)純錫的冷軋低碳薄鋼板或鋼帶,又叫鍍錫鐵.

--錫（Sn）和鐵（Fe）的合金，其中Sn是鍍層,錫主要起防止腐蝕與生銹的作用

--它將鋼的強(qiáng)度和成型性與錫的耐蝕性、錫焊性和美觀的外表結(jié)合于一種材料之中，具有耐腐蝕、無毒、強(qiáng)度高、延展性好的特性,一般料厚不超過0.6mm。

--廣泛應(yīng)用于食品、飲料、油脂、化工、涂料、油漆、噴霧罐、瓶蓋及遮蔽磁干擾的遮片零件。

第三章沖壓常用材料4.6、馬口鐵STPE124第三章沖壓常用材料4.7、帶PE膜馬口鐵STPE/T

--是一種無錫薄板,節(jié)省了錫資源,符合馬口鐵的發(fā)展方向。

--極易生銹,表面涂了一層極薄的PE保護(hù)膜,具有防靜電功能。

第三章沖壓常用材料4.7、帶PE膜馬口鐵STPE/T125第四章沖壓模具簡介（一）沖壓模具1、模具模具是一種專用工具，用于裝在各種壓力機(jī)上，通過壓力把金屬或非金屬材料制出所需另件的形狀制品，這種專用工具即統(tǒng)稱模具。2、模具的分類模具分類方法很多，常使用的有：按模具結(jié)構(gòu)形式分類，如單工序模，復(fù)式?jīng)_模等；按使用對象分類，如汽車覆蓋件模具、電機(jī)模具等；按加工材料性質(zhì)分類，如金屬制品用模具，非金屬制用模具等；按模具制造材料分類，如硬質(zhì)合金模具等；按工藝性質(zhì)分類，如拉深模、粉末冶金模、鍛模等。這些分類方法中，有些不能全面地反映各種模具的結(jié)構(gòu)和成形加工工藝的特點(diǎn)，以及它們的使用功能。沖壓工藝是通過沖壓模具來實(shí)現(xiàn)的，汽車車身片件主要是通過沖模生產(chǎn)的。按工序性質(zhì)可分為落料模、沖孔模、切斷模、整修模、彎曲模、拉深模、成形模等。3、模具的結(jié)構(gòu)凡是模具，無論其結(jié)構(gòu)形式如何，一般都是由固定和活動兩部分組成。固定部分是用壓鐵、螺栓等緊固件固定在壓力機(jī)的工作臺面上、稱下模；活動部分一般固定在壓力機(jī)的滑塊上，稱上模。上模隨著滑塊作上、下往復(fù)運(yùn)動，從而進(jìn)行沖壓工作。在切邊模中凸?；虬寄Ｈ锌谛K剝落的現(xiàn)象稱為崩刃。試模是指模具裝配完成后進(jìn)行的試驗(yàn)性沖壓，以考核模具性能及沖壓件質(zhì)量。相互配合的凸模和凹模相應(yīng)尺寸的差值或其間的空隙稱為間隙。沖模在工作位置下極點(diǎn)時(shí)上模座上平面和下模座平面的距離稱為閉合高度。第四章沖壓模具簡介（一）沖壓模具126第四章沖壓模具簡介1.上模座2.沖頭固定墊板

3.沖頭固定板

4.卸料墊板5.卸料板

6.下模板

7.下模墊板8.副導(dǎo)柱

9.導(dǎo)套

10.定位針

11.沖頭

12.導(dǎo)套

13.下模鑲件

14.卸料板螺栓15.彈簧16.卸料板導(dǎo)套

17.定位浮升銷

18.材料

(備注:零件編號

2,4,7有時(shí)僅部份使用或全不使用)

第四章沖壓模具簡介1.上模座2.沖頭127第四章沖壓模具簡介模具 上模下模第四章沖壓模具簡介模具 上模下模128第四章沖壓模具簡介模柄上模座沖頭固定板固定墊板下模板下模座下模墊板卸料墊板卸料板模腳第四章沖壓模具簡介模柄上模座沖頭固定板固定墊板下模板下模129第四章沖壓模具簡介內(nèi)部零件圖(一)異形沖頭導(dǎo)柱側(cè)刃折彎沖頭引導(dǎo)沖針第四章沖壓模具簡介內(nèi)部零件圖(一)異形沖頭導(dǎo)柱側(cè)刃折彎沖130第四章沖壓模具簡介浮升銷引導(dǎo)頂料銷下模鑲塊螺柱下模墊板下模座墊腳下模板折彎鑲塊導(dǎo)套下托板定位銷孔內(nèi)部零件圖(二)第四章沖壓模具簡介浮升銷引導(dǎo)頂料銷下模鑲塊螺柱下模墊板下131第四章沖壓模具簡介

模具分類?按加工體分:單發(fā)型,依次傳送型,轉(zhuǎn)移型,機(jī)器人型.?按工序分:沖裁模,彎曲模,拉深模,成型模,壓印模,冷擠壓模.

?按工藝分:單沖模,連續(xù)模,復(fù)合模.?按導(dǎo)向結(jié)構(gòu)分:敞開模,導(dǎo)柱模,導(dǎo)板模.?其它:刀模(用來沖制紙、布、皮革等材料),可變?nèi)f能模(用來制作樣品等或小量工藝非特別嚴(yán)格的產(chǎn)品加工).第四章沖壓模具簡介模具分類?按加工體分:單發(fā)型,依次132第四章沖壓模具簡介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，