冲压工艺基础知识_59页_11mb

冲压工艺基础总结

核心内容

冲压工艺是一种利用压力机和模具对金属或非金属材料施加外力，使其产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件的成形加工方法。该工艺具有制件复杂、废料少、精细光滑、互换性好、刚强较高、节省材料、易于控制、效率高、适合大批量生产等优点。

冲压分类

冲压工艺可分为以下几类：

• 冷冲压：适用于板料厚度小于4mm的金属材料，在常温下进行加工。
• 热冲压：适用于板料厚度在8~10mm以上的金属材料，需在一定温度下进行加工。

冲压特点

1. 制件复杂，废料少
2. 精细光滑，互换性好
3. 刚强较高，节省材料
4. 易于控制，效率高
5. 适合大批量生产，成本低

冲压材料

冲压材料主要包括：

• 金属材料：如低碳钢、不锈钢、高塑性合金钢、铜、镁、铝及其合金等。
• 非金属材料：如胶木、云母、纤维板、皮革等。

冲压材料的力学性能与成型性能密切相关：

• 塑性：材料在外力作用下发生永久变形而不破坏的能力，塑性越高，越适合冲压。
• 强度：材料抵抗永久变形或断裂的能力，强度越低，越容易塑性变形。
• 硬度：材料表面抵抗更硬物体压入的能力，硬度越低，越适合冲压。
• 韧性：材料抵抗冲击载荷而不被破坏的能力，韧性越高，冲压工艺性越好。
• 疲劳强度：材料对疲劳破坏的抗力，影响冲压件的使用寿命。

冲压材料的成型性能主要由以下参数决定：

• 屈服强度：材料发生屈服时的最大应力值，屈服强度越低，越易塑性变形。
• 屈强比：屈服强度与抗拉强度的比值，屈强比越低，冲压工艺性越好。
• 伸长率：材料断裂时的伸长百分比，伸长率越高，塑性越好，冲压工艺性越高。
• 硬化指数：材料冷变形时产生硬化的程度，硬化指数越高，材料越难变形。
• 弹性模量：材料在弹性变形阶段正应力与正应变的比值，弹性模量影响材料的回弹性能。

冲压设备

冲压设备主要包括剪板机和压力机：

• 剪板机：用于将板料剪成条料，按传动形式分为机械剪板机和液压剪板机。
• 压力机：用于施加压力完成冲压工序，按床身结构分为开式和闭式压力机，按动力形式分为机械式、油压式、空气压力式和手动冲床。

压力机技术参数

1. 公称压力：滑块运动到离下死点某一特定距离时的最大压力。
2. 滑块行程：滑块从上死点到下死点的距离。
3. 行程次数：滑块每分钟往复运动的次数。
4. 装模高度：滑块在下死点位置时，滑块下端面到工作台上端面的距离。
5. 工作台面尺寸：影响工件的放置和加工范围。

开式冲床与闭式冲床的区别

• 开式冲床刚度较低，适用于压力较小的加工。
• 开式冲床可三个方向送料，闭式冲床仅支持两个方向送料。

冲压基本工序

冲压基本工序可分为两大类：

1. 分离工序：包括冲孔、落料、切断、切舌、切边、剖切、修整等。
2. 塑性成形工序：包括弯曲、拉深、成形、冷挤压等。

工序排布原则

• 带孔或带缺口的零件，先落料再冲孔。
• 带孔的弯曲件，一般先弯曲再冲孔。
• 带孔的拉伸件，一般先拉伸再冲孔。
• 多角弯曲件，先弯外角再弯内角。

冲压模具

冲压模具分为三种类型：

1. 单工序模：一次行程只能完成一个工序，结构简单，制造周期短，价格低，适合中、小批量生产。
2. 复合模：一次行程中同时完成多个工序，结构复杂，制造难度大，价格高，适合大批量生产。
3. 级进模：在不同工位完成多个工序，结构复杂，制造和调整难度大，价格随工位数增加而上升，适合中、小型零件的大批量生产。

冲压加工分类

冲压加工主要分为以下三种类型：

1. 单发型：每道工序使用独立模具，由人工操作，适合简单零件加工。
2. 依次传递型：多个工序在单一模具中按顺序排列，通过传送装置依次推进工件。
3. 多功能机器人型：多个独立模具并排配置，由搬运设备与冲压机同步操作，实现自动化加工。

案例分析

案例中涉及的冲压工序包括：

• 落料：将毛坯从板料中分离出来。
• 冲孔1、冲孔2：在毛坯上冲出孔。
• 翻边：在毛坯边缘冲出竖立的制件。
• 弯曲1、弯曲2：将毛坯弯曲成所需形状。
• 成形：通过塑性变形获得复杂形状。
• 预冲孔：为后续工序做准备。

主要观点与关键信息

• 冲压工艺适用于大批量生产，具有高效率、低成本等优点。
• 材料的力学性能和成型性能直接影响冲压工艺的选择和效果。
• 压力机是冲压工艺的核心设备，其技术参数对加工质量至关重要。
• 冲压模具的类型和结构决定了工艺精度、生产效率和成本。
• 冲压工序流程的合理排布对提高生产效率和产品质量有重要意义。
• 冲压加工可以分为单发型、依次传递型和多功能机器人型，适用于不同规模和复杂度的生产需求。

最想学到的部分

• 冲压工艺的详细流程与排布原则
• 不同冲压设备的结构与工作原理
• 冲压模具的设计与分类
• 材料力学性能与成型性能的关系
• 冲压加工自动化技术与应用