鍛壓板料沖壓第1頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四板料沖壓的特點及應用可制造其它加工方法難以加工或無法加工的形狀復雜薄壁零件；沖壓件尺寸精度高，表面光潔，質量穩(wěn)定，互換性好，一般不再進行機械加工即可裝配使用；生產率高，操作簡便，成本低，工藝過程易實現機械化和自動化；可利用加工硬化提高零件的力學性能沖壓模具結構較復雜，加工精度要求高，制造費用大，因此板料沖壓加工適用于大批量生產。第2頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四板料沖壓的原材料及應用原材料：必須具有足夠的塑性金屬板料：低碳鋼、高塑性的合金鋼、不銹鋼、銅、鋁、鎂及其合金等。非金屬材料：石棉板、硬橡膠、皮革、絕緣紙、纖維板等應用:在現代汽車、家用電器、儀器儀表、飛機、導彈及日用品生產中占有主要地位.第3頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四二、板料沖壓的基本工序分離工序CuttingProcess:使沖壓件與板料沿一定的輪廓線相互分離的工序。包括:沖裁(落料與沖孔）.成形工序FormingProcess：除分離工序外，使坯料塑性變形，獲得所需要形狀、尺寸的制件的沖壓工序。包括:彎曲、拉深和成形.第4頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四1.沖裁Blanking使板料沿封閉輪廓線分離的工序，包括落料與沖孔。落料Blanking：得到沖壓件上的孔沖孔Punching：得到片狀沖壓件的外形第5頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四(1)沖裁變形過程受力：縱向壓力、橫向擠壓力、摩擦力變形：剪切外，還有拉伸、彎曲和橫向擠壓等變形第6頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四沖裁斷面的質量圓角帶Rollover光亮帶BurnishZone斷裂帶fracture毛刺burr第7頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四(2)沖裁間隙指凸、凹模刃口同位尺寸之縫隙的距離，用c表示單面間隙對沖裁過程及沖裁件斷面質量具有重要影響還影響到模具壽命和沖裁力的大小第8頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四沖裁間隙的確定第9頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四間隙合理時，上下剪裂紋會基本重合，獲得工件斷面較光潔，毛刺最小。合理沖裁單面間隙間隙值

C=mt

t：沖裁板料厚度，mm；

m：與材料性能及板厚有關的系數，通常（3~8）%，間隙過小，上下剪裂紋向外錯開，在沖裁件斷面上會形成毛刺和迭層；間隙過大，材料中拉應力增大，塑性變形階段過早結束，裂紋向里錯開，不僅光亮帶小，毛刺和剪裂帶均較大第10頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四第11頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四第12頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四(3)凸、凹模刃口尺寸的確定凸模Punch凹模Die模具間隙DieClearance第13頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四(4)沖裁力的計算為選擇沖壓設備和設計模具提供依據平刃沖裁力按下式計算：

P=KLtτ≈LtσbP——沖裁力，N；L——沖裁周邊長度，mm；t——板料厚度，mm；τ——材料抗剪強度，MPa；σb———材料抗拉強度，MPa；

K——安全系數，一般取K=1.3。第14頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四2.彎曲Bending利用模具或其它工具將坯料一部分相對另一部分彎曲成一定的角度和圓弧的變形工序。第15頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四彎曲時受力分析變形區(qū)：外層：受切向拉力作用，發(fā)生伸長變形。為最危險部位。內層：受切向壓力作用，發(fā)生壓縮變形中性層NeutralLine：切向應力或切向應變?yōu)榱悖挥诎辶现行牟课坏?6頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四為避免造成板料的破裂:相對彎曲半徑（r/t）：表示彎曲變形程度坯料越厚，彎曲半徑越小，其變形程度越大。最小相對彎曲半徑rmin/t≥（0.25~1.0）。材料塑性好，相對彎曲半徑可小些。第17頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四彎曲時的回彈現象回彈SpringBack：當外力去掉后，塑性變形保留下來，而彈性變形部分則恢復，從而使坯料產生與彎曲變形方向相反的變形。回彈角(0～

10)0影響因素：材料的力學性能、板料厚度、彎曲形狀、相對彎曲半徑以及彎曲力的大小等。措施：利用回彈規(guī)律，在設計彎曲模時，使模具角度與工件角度差一個回彈角。校正第18頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四3.拉深Drawing利用模具將已落料的平面板坯壓制成各種開口空心零件，或將已制成的開口空心件毛坯，制成其他形狀空心零件的一種變形工藝，又稱拉延。

第19頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四(1)拉深過程

第20頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四變形過程：凸模底部金屬不變形底部以外環(huán)形部分變形后形成側壁應力分布底部：徑向和切向拉應力側壁：單向軸向拉應力環(huán)形區(qū)：徑向拉應力和切向壓應力壁厚變化側壁上部壁厚最大靠近底部圓角附近壁厚最小，最易破裂第21頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四(2)拉深件的主要質量問題

主要缺陷：起皺Wrinkles：凸緣區(qū)，切向壓應力最大

拉裂：筒形件底部圓角附近。該區(qū)加工硬化程度最小，且壁厚減薄最嚴重。

第22頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四防止措施限制拉深系數DrawingCoefficience：m=d/D0d—拉深后的工件直徑，mm；

D0—拉深前坯料直徑，mm。

極限拉伸系數：保證危險面不被拉裂的拉深系數的最小值第23頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四多次拉伸的拉伸系數為：M=M1*M2*M3*……….第24頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四拉深凸、凹模工作部分必須作成圓角凹模圓角半徑Rd=（5~20）t凸模圓角半徑RP≤Rd

控制凸模和凹模之間的間隙C=（1.1~1.5）t采用有壓邊圈進行拉深采用潤滑，以降低拉深件壁部的拉應力，提高模具壽命。

第25頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四4.成形Forming使板料或半成品改變局部形狀的工序。第26頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四(1)翻邊Flanging：將工件的內孔或外緣翻成豎立邊緣的沖壓工序。第27頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四第28頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四(2)脹形Bulging：脹形是利用局部變形使半成品部分內徑脹大的沖壓成形工藝第29頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四第30頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四第31頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四(3)起伏Raising，Embossing：利用局部變形使坯料壓制