沖壓工藝基礎知識

關于沖壓工藝基礎知識一、沖壓工藝基礎知識二、常見的沖壓件缺陷三、沖壓設備知識第2頁,共54頁，2024年2月25日，星期天沖壓工藝知識第3頁,共54頁，2024年2月25日，星期天一、工藝流程：原材料（板料和卷料）入庫→開卷線→大件清洗涂油、小件開卷剪切→A、B、C沖壓生產線→安裝模具調試首件合格→投入批量生產→合格件防銹→入庫第4頁,共54頁，2024年2月25日，星期天二、冷沖壓定義、特點1.定義：

冷沖壓是指在常溫下，利用安裝在壓力機上的沖模對材料施加壓力，使其產生分離或塑性變形，從而獲得所需要零件的一種壓力加工方法。2.特點：產品尺寸穩(wěn)定，精度高，重量輕，剛度好，互換性好，高效低耗，操作簡單，易于實現自動化。第5頁,共54頁，2024年2月25日，星期天三、冷沖壓基本工序的分類1.冷沖壓概括起來分兩大類：成形工序和分離工序。（1）成形工序是坯料在不破裂的條件下產生塑性變形而獲得一定形狀和尺寸的沖壓件。成形工序分：拉延、彎曲、翻邊、整形等第6頁,共54頁，2024年2月25日，星期天工序名稱簡圖特點拉延把板料毛坯成形制成各種開口空心零件翻邊把板料或半成品的邊緣沿一定的曲線按一定的曲率成形成豎立的邊緣整形為了提高已成形零件的尺寸精度或獲得小的圓角半徑而采用的成形方法翻孔在預先沖孔的板料或半成品上或未經沖孔的板料制成豎立的邊緣彎曲把板料沿直線彎成各種形狀，可以加工形狀極為復雜的零件第7頁,共54頁，2024年2月25日，星期天工序名稱簡

圖特點及常用范圍彎曲壓彎把坯料彎成一定的形狀舉例：自行車手柄卷板對板料進行連續(xù)三點彎曲，制成曲面形狀不同的零件舉例：消聲器滾彎通過一系列軋輥把平板卷料滾彎成復雜形狀舉例：門導軌拉彎在拉力與彎矩共同作用下實現彎曲變形可得精度較好的零件第8頁,共54頁，2024年2月25日，星期天拉延：利用拉延模使平面坯料（工序件）變成開口空心件的沖壓工序。第9頁,共54頁，2024年2月25日，星期天第10頁,共54頁，2024年2月25日，星期天彎曲：將板料、型材、管材或棒材等彎成一定的角度、一定曲率形成一定形狀的沖壓方法。SRV排氣管吊掛支架第11頁,共54頁，2024年2月25日，星期天翻邊：在坯料的平面部分或曲面部分上使板料沿一定的曲率翻成豎立邊緣的沖壓成型方法。第12頁,共54頁，2024年2月25日，星期天第13頁,共54頁，2024年2月25日，星期天（2）.分離工序是使板料按一定的輪廓線分離而獲得一定形狀、尺寸和切斷面質量的沖壓件。

分離工序分：落料、沖孔、切口（工藝）、切邊等第14頁,共54頁，2024年2月25日，星期天第15頁,共54頁，2024年2月25日，星期天第16頁,共54頁，2024年2月25日，星期天沖孔：使材料沿封閉曲線相互分離，封閉曲線以外的部分作為沖裁件時，稱為沖孔。第17頁,共54頁，2024年2月25日，星期天第18頁,共54頁，2024年2月25日，星期天切邊：將拉深或成形后的半成品邊緣部分的多余材料切掉第19頁,共54頁，2024年2月25日，星期天拉延件切邊后的件第20頁,共54頁，2024年2月25日，星期天四、沖壓板材知識1.板材的分類和名稱板材是指各種形狀的半成品，如：薄板、中板、厚板、窄帶材、帶材等。按厚度分：厚板（4MM以上）、中板（3-4MM）、薄板（3MM以下）按軋制狀態(tài)分：熱軋鋼板、冷軋鋼板第21頁,共54頁，2024年2月25日，星期天2.合金及合金鋼我們通常所用的鋼實際上就是鐵碳合金，碳滲于鐵基中形成固溶體，根據含碳多少，可以劃分為低、中、高三類碳鋼。合金鋼無疑是鐵基中滲入或固溶了其他的金屬元素，從而改善了鋼的塑性，比如08Al之類板料，主要是Al、Fe合金，有了這樣的組合，板材的塑性大大改善，能夠適應冷沖壓的變形。第22頁,共54頁，2024年2月25日，星期天3.板料對冷沖壓的影響（1）鋼板的厚度公差：鋼板厚度公差超差是指鋼板的實際厚度超過標準允許的偏差，它不僅影響零件沖壓開裂，表面起皺，零件回彈，甚至可能造成重大的模具事故。這是影響沖壓成敗三要素之一。鋼板厚度公差波動的大小，實際上影響模具對零件施加壓力的大小，金屬流動的難易，從而影響零件沖壓開裂和起皺。 第23頁,共54頁，2024年2月25日，星期天（2）鋼板的表面缺陷按規(guī)定，熱軋鋼板的表面不得有裂紋、結疤、折疊、氣泡、分層和夾層等對使用有害的缺陷。但允許有深度（或高度）不超過厚度公差一半的麻點、凹陷、劃痕等輕微、局部的缺陷，并保證鋼板的最小厚度。冷軋和熱軋鋼板的任何表面缺陷的存在，特別是超出標準允許的表面缺陷，都會成為影響零件沖壓開裂、涂漆質量和車身外觀質量的直接原因。第24頁,共54頁，2024年2月25日，星期天（3）鋼板的化學成分(1)碳。碳是鋼中的一種最基本的元素，它提高鋼板的強度，特別是抗拉強度。(2)硅。硅能提高冷軋鋼板的強度。(3)錳。可防止鋼過氧化和冷軋鋼板邊部避免產生龜裂的有利作用。(4)磷。具有良好的冷軋退火功能。但磷有冷脆性，對焊接性能也有不利影響。(5)硫。對沖壓有害無益的元素。(6)鋁。防止鋼板時效、作為強脫氧劑、有利于深沖性能。第25頁,共54頁，2024年2月25日，星期天4.汽車沖壓用鋼板應具有以下三方面的基本質量要求：（1）良好的表面質量。材料的表面應光潔平整，無分層和機械性質的損傷，無銹斑、氧化皮及其它附著物。（2）嚴格的厚度尺寸公差。材料的厚度公差應符合國家規(guī)定標準。（3）優(yōu)異的深沖性能。材料應具有：良好的塑性、屈強比小、板厚方向性系數大、材料的屈服極限與彈性模量的第26頁,共54頁，2024年2月25日，星期天5.冷沖壓用鋼板冷沖壓過程中所用的板料大多為冷軋薄板。冷軋薄板因具有板面平整、尺寸精度高而受到冷沖壓的青睞。因國家和地區(qū)而異，薄板的稱謂（或牌號）大相徑庭，但其組織結構及物化性能卻大同小異。目前，沖壓車間所用的牌號均為St系列，例如：St13、St14、St16等。第27頁,共54頁，2024年2月25日，星期天五、各工序名稱及其代號工序名稱拉延修邊沖孔整形代號DR(draw)TR(trimming)PRC/PI(Piercing

)RST

Restrcting

成形翻邊切開落料翻孔落料沖孔FO(Form)FL(Flange)SEP(Separating)BL(blank)BUR(burring)BL-PRC第28頁,共54頁，2024年2月25日，星期天

目前沖壓車間生產的零件中，有一部分屬于覆蓋件，如：發(fā)動機蓋外板、頂蓋、車門等。對覆蓋件的要求如下：1.尺寸和形狀應符合檢具和經過焊裝合件匹配的樣件。2.表面質量好。外覆蓋件（尤其是轎車的外覆蓋件）表面不允許有波紋、皺紋、凹痕、劃傷、擦傷、壓痕等缺陷，棱線應清晰、平直、曲面應圓滑、過渡均勻。六、覆蓋件第29頁,共54頁，2024年2月25日，星期天3.剛性好。覆蓋件在成形過程中，材料應有足夠的塑性變形，以保證零件具有足夠的剛性。4.良好的工藝性。覆蓋件應具有良好的沖壓工藝性能和焊接工藝性能，以降低沖壓和焊裝的生產成本。沖壓工藝性，主要是看各工序，特別是拉深工序能否順利進行、能否穩(wěn)定生產。第30頁,共54頁，2024年2月25日，星期天1、工作零件包括凸模和凹模等零件。2、定位零件主要包括擋料銷、定位銷等零件。3、壓料、卸料、頂料零件主要包括卸料板、頂料器、氣動頂料裝置等零件。4、導向零件包括導柱、導套、導板等零件。5、支持零件包括上、下模板和凸凹模固定板等零件。七、模具結構第31頁,共54頁，2024年2月25日，星期天6、緊固零件包括內六角螺釘、卸料螺釘等零件。7、緩沖零件包括卸料彈簧、聚氨脂橡膠和氮氣缸等。8、安全零件及其它輔助零件主要有安全側銷、安全螺釘、工作限制器、存放限制器、上下料架、廢料滑槽、起重棒、吊耳等。安全側銷：主要作用是防止上模壓料板緊固螺釘松動或斷裂，導致壓料板落下，造成人員、工裝的重大損失。存放限制器：主要作用是防止模具彈性元件長期受壓而失效和防止刃口長期接觸影響刃口的壽命。（一般采用聚氨脂橡膠）工作限制器：主要作用是限制凸凹模的吃入深度。第32頁,共54頁，2024年2月25日，星期天生產緩沖器安全側銷工作限制器模具存放器第33頁,共54頁，2024年2月25日，星期天1、沖壓工藝及沖模設計的影響及提高沖模壽命的措施。(1)冷沖壓用原材料的影響。例如：原材料厚度公差不符合要求、材料性能波動、表面質量差和不干凈等A.沖壓前應對原材料的牌號、厚度、表面質量進行嚴格檢查B.保證材料表面質量和清潔八、影響模具壽命的因素第34頁,共54頁，2024年2月25日，星期天(2)排樣和搭邊的影響排樣方法與搭邊值對模具壽命影響非常大，不必要的往復送料排樣法和過小的搭邊值往往是造成模具急劇磨損和凸凹?？袀闹匾?。(3)模具導向結構和導向精度的影響必要和可靠的導向，對于減小工作零件的磨損，避免凸凹?？袀麡O為有效。(4)模具幾何參數的影響凸凹模的形狀、間隙和圓角半徑不僅對沖壓件成形影響極大，而對模具的磨損影響也很大。第35頁,共54頁，2024年2月25日，星期天2.模具的材料的影響模具的材料性質及熱處理質量對模具壽命的影響是影響模具壽命諸因素中最重要的因素。3.模具的熱加工和表面強化的影響4模具加工工藝的影響模具加工后模具的表面粗糙度對模具的壽命影響很大，所以要根據制件情況，合理的選擇加工工藝。第36頁,共54頁，2024年2月25日，星期天5.壓力機的精度與剛性的影響6.模具的使用、維護和保養(yǎng)的影響正確使用、維護和保管模具是提高模具壽命的重要方面。它包括模具正確安裝與調整；注意保持模具的清潔和合理的潤滑；防止誤送料、上雙料；嚴格控制凸模進入凹模的深度，控制校正彎曲、整形等工序中上模的下死點位置；及時的打磨、拋光等。第37頁,共54頁，2024年2月25日，星期天九、對冷沖模具用鋼使用性能的基本要求1、具有高硬度和強度，以保證模具在工作過程中抗壓、耐磨、不變形、抗粘合2、具有高耐磨性，以保證模具在長期工作中，其形狀和尺寸公差在一定范圍內變化，不因過分磨損而失效第38頁,共54頁，2024年2月25日，星期天3、具有足夠的韌性，以防止模具在沖擊負荷下產生脆性斷裂4、熱處理變形小，以保證模具在熱處理時不因過大變形而報廢5、有較高的熱硬性，以保證模具在高速沖壓或重負荷沖壓工序中不因溫度升高而軟化第39頁,共54頁，2024年2月25日，星期天十、工藝紀律檢查的主要內容1、檢查產品的圖紙、標準、產品設計更改通知書等文件是否齊全，是否能滿足生產需要，是否符合工藝管理方面的有關規(guī)定。2、檢查工藝文件是否齊全,是否能滿足生產需要，沖壓車間現場使用的工藝文件主要有沖壓工序卡、沖壓下料卡、檢驗工序卡、模具安裝卡等。3、檢查技術文件是否正確、完整、統一。第40頁,共54頁，2024年2月25日，星期天4、檢查材料、在制品、成品是否符合工藝要求、產品圖紙的情況。5、檢查工藝設備、工裝技術狀況。6、檢查質量檢驗的正確性與及時性。7、檢查生產現場管理情況。8、檢查工藝管理工作情況。9、檢查各類人員執(zhí)行工序卡的情況。第41頁,共54頁，2024年2月25日，星期天沖壓件常見的質量缺陷第42頁,共54頁，2024年2月25日，星期天一、落料沖孔（修邊）缺陷：毛刺過大、變形、表面劃傷、尺寸不符、少孔等。(1)毛刺過大→凸凹模間隙過大或過??；刃口磨損；導向精度差；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；間隙過大等第43頁,共54頁，2024年2月25日，星期天(3)表面劃傷→操作時有拖、拉等現象；板料在剪切過程中劃傷等(4)尺寸不符→上料不到位；定位裝置損壞或松動，位置竄動等(5)少孔→沖頭折斷；沖頭長度不夠等第44頁,共54頁，2024年2月25日，星期天毛刺變形少一刺破孔第45頁,共54頁，2024年2月25日，星期天二、拉延缺陷：拉裂、起皺、表面拉傷、波浪、鼓包、凹坑、麻點等。(1)拉裂→凸凹模R角半徑過??；壓邊力過大；材料成形性能差或材料尺寸偏大；凸凹模間隙太??；潤滑不當；定位不準；凸凹模R角或拉延筋不順、拉毛等第46頁,共54頁，2024年2月25日，星期天(2)起皺→凸凹模R角半徑過大；壓邊力過??；材料尺寸偏?。煌拱寄ｉg隙太大；潤滑過甚；定位不準；拉延筋布置不良，高度不夠等(3)表面拉傷→模具工作表面有傷痕；材料表面有缺陷；潤滑油中有雜質、廢屑等(4)波浪、鼓包、凹坑、麻點→壓邊力?。粷櫥划?、模具型腔臟；材料表面臟；透氣孔堵塞；模具型面不平、潤滑油臟等第47頁,共54頁，2024年2月25日，星期天起皺凸包開裂拉毛第48頁,共54頁，2024年2月25日，星期天三、翻邊缺陷：翻邊不垂直、翻邊高度不一致、翻邊拉毛、翻邊裂等。(1)翻邊不垂直→凸凹模間隙過大(2)翻邊高度不一致→凸凹模間隙不均勻；定位不準；落料件尺寸不準(3)翻邊拉毛→刃口有傷痕；零件表面有雜質；刃口硬度太低(4)翻邊裂→修邊時毛