汽車沖壓工藝介紹培訓(xùn)

汽車沖壓工藝介紹培訓(xùn)沖壓概述一、沖壓定義沖壓是靠壓力機(jī)和模具對(duì)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。沖壓概述

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.生產(chǎn)效率高；

5.大批生產(chǎn)成本低；6.產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定，重量輕，剛度好沖壓概述零件模具設(shè)備材料沖壓三要素沖壓工序沖壓工序分離工序：指沖壓過(guò)程中使沖壓件與板料沿一定的輪廓相互分離的工序。沖孔、落料沖孔、剖切沖壓工序塑性成形工序：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。彎曲拉延沖壓工序沖壓工序沖壓工序沖壓工序縮口：指將預(yù)先拉深好的圓筒或管狀坯料，通過(guò)模具將其口部縮小的沖壓工序。沖壓工序各工序代號(hào)及名稱沖壓工序沖壓工藝流程圖沖壓工序沖壓工序沖壓工序沖壓工序沖壓工序沖壓工序沖壓工序沖壓工序沖壓模具按照工作原理可分為沖壓模具按照生產(chǎn)方式可分為：

單工序模

復(fù)合模

級(jí)進(jìn)模級(jí)進(jìn)模，由多個(gè)工位組成，各工位按順序關(guān)聯(lián)完成不同的加工，在沖床的一次行程中完成一系列的不同的沖壓加工復(fù)合模是指沖床在一次行程中，完成落料、沖孔等多個(gè)工序的一種模具結(jié)構(gòu)。單工序模是指只有一個(gè)工位，只完成一道工序的沖模，它可分為沖裁模、彎曲模、拉伸模、翻孔模和整形模等沖壓模具項(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(jí)精度中、高級(jí)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(jiǎn)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)成比例上升沖壓模具級(jí)進(jìn)模單工序模沖壓模具落料模沖孔模沖壓模具沖壓模具沖壓模具沖壓模具模具的基本組成部分上模座主要作用：放置外導(dǎo)套、限位柱以及卸料彈簧上模座厚度的大小與卸料彈簧的長(zhǎng)度有直接的關(guān)系上墊板主要作用：承受沖頭或鑲件在沖壓過(guò)程受力回讓，避免上模座發(fā)生凹陷或變形。上模座上墊板上夾板夾板主要作用：固定各沖頭、鑲件，保證零件作用位置和精度；其與上模座用定位銷來(lái)定位沖壓模具脫料板作用：1.放置卸料鑲件，

保證位置的精確性

2.當(dāng)沖頭沖剪完成后，

借由卸料彈簧提供的

力將沖頭與沖壓材料分離下模板作用：1.放置凹模鑲件，

保證位置的精確性

2.承受沖剪時(shí)的旁側(cè)力下模板下墊板下墊板作用：承受鑲塊沖壓時(shí)所產(chǎn)生的力，防止下模座凹陷或變形下模座作用：放置外導(dǎo)柱、限位柱、彈簧以及浮料銷組件下模座沖壓模具凸模又叫沖針、沖頭、陽(yáng)模、上模等，凸模是模具中用于成型制品內(nèi)表面的零件。主要功能用于成型制品內(nèi)表面零件。凹模亦稱型腔，是成型塑件外表面的主要零件?？稍诙Ｉ习惭b也可以在動(dòng)模上安裝。沖壓模具模具零件的結(jié)構(gòu)1、凸模組件及其結(jié)構(gòu)2、凹模結(jié)構(gòu)3、定位零件4、卸料與推件零件5、模架沖壓模具凸模組件:凸模、凸模固定板、墊板和防轉(zhuǎn)銷、上模座、螺釘、銷釘固定a)

直通式凸模：工作部分與固定部分的形狀和尺寸做成一樣。b)

臺(tái)階式凸模工作部分與固定部分的形狀和尺寸不同。固定部分多做成圓形或者矩形。凸模的結(jié)構(gòu)形式?jīng)_壓模具直通式凸模這類凸模可以采用成型磨削、線切割等方法進(jìn)行加工，加工容易；但固定板的型孔加工比較復(fù)雜。沖壓模具臺(tái)階式凸模固定部分一般為圓形或者矩形，其固定板的型孔為標(biāo)準(zhǔn)尺寸孔，加工容易。沖壓模具凸模固定方法用螺釘、銷釘直接固定沖壓模具凸模的表面粗糙度工作部分:Ra0.8~0.4固定部分:Ra1.6~0.8凹模外形結(jié)構(gòu)及其固定方法沖壓模具外形結(jié)構(gòu):整體式鑲拼式?jīng)_壓模具（凹模一般采用螺釘和銷釘固定在下模座上）沖壓模具橫向定位裝置導(dǎo)料銷導(dǎo)料銷兩個(gè)，位于條料的同側(cè)導(dǎo)料板兩導(dǎo)料板之間距離L=條料最大寬度+間隙值整體式導(dǎo)料板其長(zhǎng)度和寬度與凹模板外形尺寸相同。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，導(dǎo)料板與卸料板可以作成一體側(cè)壓裝置當(dāng)材料t<0.3時(shí)不適用。

沖壓模具導(dǎo)料板結(jié)構(gòu)沖壓模具1-凸模2-凹模3-擋料桿4-側(cè)壓板5-側(cè)壓簧片側(cè)壓裝置沖壓模具側(cè)壓裝置沖壓模具縱向定位裝置固定擋料銷：圓形擋料銷（常用）、鉤形擋料銷活動(dòng)擋料銷側(cè)刃導(dǎo)正銷沖壓模具固定擋料銷擋料銷的主要作用是對(duì)材料起定位作用，它需要保證每次沖裁是所要的合理的搭邊值。它是屬于定位零件，在定位方面有很重要的地位，尤其是在沖裁模具中。擋料銷有固定的，活動(dòng)的。活動(dòng)擋料銷沖壓模具沖壓模具側(cè)刃結(jié)構(gòu)導(dǎo)正銷是伸入工件的孔中導(dǎo)正其在凹模內(nèi)位置的銷形金屬零件。導(dǎo)正銷一般采用高速鋼、鎢鋼、硬質(zhì)合金等硬度較高的材料制造，用于引導(dǎo)工件的位置，以保證精準(zhǔn)沖裁工件。導(dǎo)正銷外觀上類似紅纓槍的槍頭。導(dǎo)正銷是一種常見的模具配件，精密度非常高。導(dǎo)正銷結(jié)構(gòu)沖壓模具卸料與推件結(jié)構(gòu)卸料板剛性卸料裝置彈性卸料裝置推件裝置和頂件裝置卸料板的作用是將沖裁后套在凸模上的條料卸下。卸料板有固定卸料板和彈壓卸料板兩類。(1)固定卸料板剛性的安裝在凹模上，與凹模之間的間隙固定不變。(2)彈性卸料板安裝在凸模一側(cè)，用卸料螺釘連接于上模座或凸模固定板，上模座和卸料板之間安裝有彈簧或橡皮等彈性元件，彈簧有一定的預(yù)壓縮量，用于提供卸料力。彈性卸料板還可提供壓料力，防止條料不平或翹曲。沖壓模具沖壓模具模架模具的支撐也叫模架，將模具各部分按一定規(guī)律和位置加以組合和固定，并使模具能安裝到壓鑄機(jī)上工作的部分就叫模架。模架是由上、下模座、模柄及導(dǎo)向裝置組成對(duì)角導(dǎo)柱式模架中間導(dǎo)柱式模架四導(dǎo)柱式模架后側(cè)導(dǎo)柱式模架沖壓模具a)A型導(dǎo)柱b)B型導(dǎo)柱c)C型導(dǎo)柱d)A型小導(dǎo)柱e)B型小導(dǎo)柱

f)A型可卸導(dǎo)柱g)B型可卸導(dǎo)柱h)壓圈固定導(dǎo)柱導(dǎo)柱形式導(dǎo)柱是用于模具中與組件組合使用確保模具以精準(zhǔn)的定位進(jìn)行活動(dòng)引導(dǎo)模具行程的導(dǎo)向元件。沖壓模具a)A型導(dǎo)套b)B型導(dǎo)套c)C型導(dǎo)套d)小導(dǎo)套e)壓圈固定導(dǎo)套導(dǎo)套的形式模具配件，與導(dǎo)柱配合使用，起到一個(gè)導(dǎo)向的作用，一般配合間隙很小，在0.05mm以內(nèi)；一般多用在模具或一些機(jī)械中，來(lái)保證運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性。沖壓模具模柄結(jié)構(gòu)模柄是在安裝在上模架最上面上的一個(gè)柄狀的零件,類型有很多種,因?yàn)闆_壓模是要裝到壓力機(jī)上的,在壓力機(jī)的滑塊上會(huì)有一個(gè)孔,這個(gè)孔就是模柄插進(jìn)去的地方,滑塊上會(huì)有鎖緊機(jī)構(gòu),模柄的作用是使上模在壓力機(jī)上有一個(gè)比較準(zhǔn)確的位置(精度要求高時(shí)還需要導(dǎo)柱導(dǎo)套),并且壓力機(jī)的滑塊在上升時(shí),也需要模柄來(lái)傳遞上模向上運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力.

沖壓模具成型模沖壓模具修邊沖孔模沖壓模具為提高模具的質(zhì)量、使用壽命和降低生產(chǎn)成本，各種模具表面處理技術(shù)被廣泛應(yīng)用，通過(guò)改變模具表層的成分、組織、性能，從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，從而實(shí)現(xiàn)模具壽命的提高。技術(shù)分類物理表面處理法化學(xué)表面處理法覆層表面處理法具體方式高頻/火焰淬火激光表面淬火CVD/PVD/滲氮TD處理鍍鉻處理表面處理技術(shù)的分類模具表面處理技術(shù)沖壓模具

TD表面覆層處理技術(shù)是熱擴(kuò)散法碳化物覆層處理(ThermalDiffusionCoatingProcess)的簡(jiǎn)稱。

1972年由日本(株)豐田中央研究所開發(fā)出來(lái)的

1973年日本TOYOTA及美國(guó)的其它汽車公司開始將這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于汽車模具中其原理是:將工件置于硼砂(或其他)熔鹽的混合物中,通過(guò)高溫?zé)釘U(kuò)散作用,在工件表面形成一層數(shù)微米至數(shù)十微米的金屬碳化物覆層。目前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用最廣的是碳化釩(VC)覆層，由于這些碳化物具有很高的硬度(HV=2800～3200)和更嚴(yán)密的組織,所以經(jīng)過(guò)TD處理的汽車模具性能大幅提高,具有極高的耐磨性、抗咬合性(拉傷)、耐蝕性；據(jù)資料統(tǒng)計(jì):日本大批量生產(chǎn)的模具,85%以上是經(jīng)過(guò)TD處理的。TD模具表面處理技術(shù)沖壓設(shè)備沖壓設(shè)備沖床就是一臺(tái)壓力機(jī)沖壓設(shè)備沖壓設(shè)備沖壓設(shè)備沖壓設(shè)備沖壓設(shè)備沖壓設(shè)備沖壓設(shè)備2、按滑塊的數(shù)量：?jiǎn)蝿?dòng)的、雙動(dòng)的、三動(dòng)的。3、按滑塊驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)：曲柄式、肘桿式、摩擦式。4、按連桿數(shù)目：?jiǎn)芜B桿、雙連桿、四連桿。機(jī)械沖床與液壓沖床的區(qū)別。

1、傳動(dòng)結(jié)構(gòu)：機(jī)械沖床是用電機(jī)帶動(dòng)飛輪，經(jīng)一到兩或三級(jí)齒輪副降速，驅(qū)動(dòng)曲柄滑塊進(jìn)行上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)實(shí)行沖壓。液壓沖床是電機(jī)帶動(dòng)油泵電機(jī)將液壓油打成高壓，通過(guò)電磁閥控制油缸驅(qū)動(dòng)滑塊進(jìn)行上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

2、下死點(diǎn)控制：機(jī)械沖床下死點(diǎn)是固定的，液壓沖床下死點(diǎn)可以通過(guò)調(diào)節(jié)開關(guān)位置進(jìn)行調(diào)節(jié)。

3、普通沖床速度可以通過(guò)調(diào)速進(jìn)行行程次數(shù)的調(diào)節(jié)，而液壓沖床一般不好調(diào)節(jié)。

因此，機(jī)械沖床適應(yīng)范圍比液壓沖床要廣，生產(chǎn)量、保有量也很多，如果是機(jī)械離合器的價(jià)格也比同噸位的液壓沖床便宜。除非用到拉伸工藝，一般的沖孔、落料、成形、折彎工藝普通沖床均能勝任，且效率要快得多。

沖壓設(shè)備機(jī)械沖床液壓沖床沖壓設(shè)備雙動(dòng)沖床是針對(duì)于傳統(tǒng)的單動(dòng)作沖床來(lái)說(shuō)的，傳統(tǒng)的單動(dòng)沖床，驅(qū)動(dòng)裝置旋轉(zhuǎn)一圈帶動(dòng)一個(gè)沖壓滑塊做一次往復(fù)運(yùn)動(dòng)，雙動(dòng)沖床驅(qū)動(dòng)裝置每旋轉(zhuǎn)一圈帶動(dòng)兩個(gè)滑塊各做一次往復(fù)運(yùn)動(dòng)；這樣就簡(jiǎn)化了生產(chǎn)的工藝，減少了能耗。單動(dòng)沖床雙動(dòng)機(jī)床沖壓設(shè)備單連桿雙連桿沖壓材料冷沖壓材料應(yīng)具備的條件1.材料應(yīng)具有良好的塑性,即較高的伸長(zhǎng)率和斷面收縮率,較低的屈服點(diǎn)和較高的抗拉強(qiáng)度;2.材料應(yīng)具有光潔平整無(wú)缺陷損傷的表面狀態(tài).加工時(shí)不易破裂、不易擦傷模具,制成的制品零件表面狀態(tài)好;3.材料厚度公差應(yīng)符合國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn);4.材料應(yīng)對(duì)機(jī)械接合及繼續(xù)加工有良好的適應(yīng)性能.沖壓材料1.黑色金屬材料;A.碳素鋼

B.合金鋼2.有色金屬材料.A.銅及銅合金:B.鋁及鋁合金:

比重小、塑性好、但強(qiáng)度低，導(dǎo)電、導(dǎo)熱性好，純鋁有很好的塑性及導(dǎo)電性。有硬鋁和軟鋁。3.非金屬材料.常用沖壓材料材料的力學(xué)性能:

材料在外力作用下所具有抵抗能力,包括材料的塑性、彈性、屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗剪硬度、硬度韌度和抗疲勞性。沖壓材料材料的力學(xué)性能是什么？沖壓材料金屬材料的彈性：是指材料在外力作用下發(fā)生變形，當(dāng)外力消失后，材料仍然恢復(fù)到原來(lái)形狀和大小的一種金屬特性。（各部分之間聯(lián)系完好，仍保持一個(gè)整體、無(wú)裂紋等）金屬材料的塑性：是指材料在外力作用下發(fā)生變形，當(dāng)外力消失后，材料并不恢復(fù)得到原來(lái)形狀和大小，而保持變形后的形狀和大小。說(shuō)明：金屬材料的彈性和塑性，確定了金屬的沖壓性能，彈性對(duì)零件本身有價(jià)值，但對(duì)冷沖壓某些工序卻是極為不利。沖壓材料金屬材料的硬度：在外力作用下能抵抗力物壓隔能力力大小的一種性能。有布氏HB、洛氏ＨＲ兩種，常以金屬材料的硬度來(lái)決定材料的強(qiáng)度，即硬度高則金屬?gòu)?qiáng)度也高，硬度低的材料其強(qiáng)度也低，但金屬硬度越高，說(shuō)明其金屬塑性越差。故硬度高的金屬材料對(duì)沖壓成形是很不利的。彎曲、拉伸及成形等工序，適宜選用硬度較紙的金屬材料。沖壓材料1.表面必須光潔平整,無(wú)劃痕、無(wú)雜質(zhì)，無(wú)氣孔和縮化；2.材料的斷面應(yīng)沒有分層現(xiàn)象,并表面沒有明顯的力學(xué)性能損傷;3.材料表面應(yīng)無(wú)銹斑、無(wú)氧化皮及其他附著物.材料的表面質(zhì)量狀態(tài)沖壓材料國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中將4mm以下的板料稱為薄板;4mm以上的稱為厚板.沖壓件的回彈量都是薄料比厚料大.厚料沖裁間隙大,故沖裁斷面有明顯的斜度并粗糙不平.沖壓材料1.材料外形尺寸,表面質(zhì)量符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn);2.材料化學(xué)分析,符合所規(guī)定的化學(xué)成分;3.材料的金相分析:宏觀組織,不可有縮化、疏松、氣孔、雜質(zhì),確定纖維組織方向、折斷、裂紋；4.材料力學(xué)性能鑒定:拉伸試驗(yàn)、硬度試驗(yàn)、剪切性能；5.材料的工藝性能試驗(yàn):彎曲試驗(yàn)、拉伸試驗(yàn)。金屬材料沖壓性能檢查沖壓材料

材料的極限強(qiáng)度是指材料抵抗外力破壞作用的最大能力，當(dāng)外力是拉力時(shí)叫做抗拉強(qiáng)度，當(dāng)外力是壓力時(shí)又稱抗壓強(qiáng)度；材料的屈服點(diǎn)是指金屬材料在拉深過(guò)程中，承受外力達(dá)到一定值時(shí)，變形就不和受力成正比例，而是外秘在增加或減少時(shí)，仍繼續(xù)發(fā)生變形的最小應(yīng)力。材料的強(qiáng)度和屈服點(diǎn)

取決于鋼的含碳量，含碳低、雜質(zhì)含量少，則塑性愈好，硬度也低，沖壓材料一般要求含碳量低、雜質(zhì)少的金屬材料。沖壓材料

金屬在冷態(tài)塑性變形中，使金屬的強(qiáng)度指標(biāo)，如屈服點(diǎn)、硬度等提高，塑性指標(biāo)伸長(zhǎng)率降低的現(xiàn)象稱為冷作硬化現(xiàn)象；材料的冷作硬化現(xiàn)象，會(huì)使材料的塑性指標(biāo)急劇下降，阻礙著材料的進(jìn)一步變形，引起制品破裂，尤其是拉伸工作中，特別是多次擔(dān)伸時(shí)這種現(xiàn)象更明顯。什么是冷作硬化現(xiàn)場(chǎng)沖壓材料

材料的力學(xué)性能決定了沖壓生產(chǎn)能否沖出合格產(chǎn)品。對(duì)于變形工序、材料的塑性要求較高，對(duì)于分離工序要求材料具有適當(dāng)?shù)乃苄?。若塑性太高、材料太軟，沖裁毛刺就高，太硬太脆又會(huì)降低模具壽命。冷沖壓對(duì)材料力學(xué)性能的要求沖壓質(zhì)量

缺陷：毛刺過(guò)大、變形、表面劃傷、尺寸不符、少孔等。

(1)毛刺過(guò)大→凸凹模間隙過(guò)大或過(guò)小,刃口磨損,

導(dǎo)向精度差,凸凹模位置不同心等

(2)變形→孔距太小,壓料板與凹模型面配合不好,

間隙過(guò)大等；

(3)表面劃傷→操作時(shí)有拖、拉等現(xiàn)象；板料在剪切過(guò)程中劃傷等；

(4)尺寸不符→上料不到位,定位裝置損壞或松動(dòng)，位置竄動(dòng)等；

(5)少孔→沖頭折斷,沖頭長(zhǎng)度不夠等；沖壓常見缺陷及產(chǎn)生原因沖壓質(zhì)量2、拉延缺陷：拉裂、起皺、表面拉傷、波浪、鼓包、凹坑、麻點(diǎn)等。(1)拉裂→凸凹模