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1、冲压件简介及设计原则,报告人：张德卫 2012-07-12,冲压件简介及设计原则,2,目录 1、概念 2、冲压特点 3、冲床分类 4、冲压模具及分类 5、冲压件工序 6、冲压件结构工艺性 7、冲压件的结构设计要点 8、冲压件的设计原则,冲压件简介及设计原则,3,概念,通过冲床和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之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，得到的工件就是冲压件。 冲压的坯料主要是热轧和冷轧的钢板和钢带。冲压可制出其他方法难于制造的带有加强筋、肋、起伏或翻边的工件，以提高其刚性。由于采用精密模具，工件精度可达微米级，且重复精度高、规格一致，可以冲压出孔
2、窝、凸台等。,冲压件简介及设计原则,4,冲压件,冲压件简介及设计原则,5,冲压的特点,冲压件主要是将金属或非金属板料，借助压力机的压力，通过冲压模具冲压加工成形的，它主要有以下特点： (1) 冲压件重量轻、刚度好，强度高。 (2)冲压件尺寸精度高，同模件尺寸均匀一致，互换性好。 (3)冲压件的表面质量好，外观光滑美观。,冲压件简介及设计原则,6,冲床的分类,按传动结构： 手动冲压机、机械冲床、气动冲床、高速机械冲床。 还有一种数控冲床，这种冲床相对比较特殊，主要适合加工孔数较多且分布密集的零件。 按加工精度： 普通冲床、精密冲床。,冲压件简介及设计原则,7,数控冲床-智能化、恒冲力、精度高、寿
3、命长,冲压件简介及设计原则,8,剪板机,高速冲床,冲压件简介及设计原则,9,机械冲床-高速、效率高、吨位大,冲压件简介及设计原则,10,高速机械冲床高速、全自动、精度高,冲压件简介及设计原则,11,液压冲床-效率高，安全性高，寿命长，噪音低，机械磨损小，,冲压件简介及设计原则,12,冲压模具及分类,冲压模具，是在冷冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具（俗称冷冲模）。冲压模具是冲压生产必不可少的工艺装备，是技术密集型产品。冲压件的质量、生产效率以及生产成本等，与模具设计和制造有直接关系。 按工艺性质：冲裁模、弯曲模、拉深模、 按工艺组合程度：
4、单工序模、复合模、级进模。,冲压件简介及设计原则,13,冲裁模-冲裁模使材料分离，得到所需形状和尺寸制件的冲模，主要包括落料，冲孔、切断、切边、以及整修。,冲压件简介及设计原则,14,弯曲模-将毛胚或半成品制件沿弯曲线弯成一定角度和形状的冲模。,冲压件简介及设计原则,15,拉深模-将板料成形为空心件，或者使空心件进一步改变形状和尺寸，而厚度没有明显变化的冲模。,冲压件简介及设计原则,16,单工序冲压模-指在压力机一次行程内只完成一道冲压工序。,冲压件简介及设计原则,17,复合模-指在一次工作行程中，在模具的同一部位同时完成数道冲压工序。,冲压件简介及设计原则,18,级进模具-一次行程中，模具不
5、同位置同时完成多道工序。,冲压件简介及设计原则,19,冲压件材料分析,根据冲压件特点，常用冲压件材料有： a） 碳素结构钢 b） 优质碳素结构钢 c） 不锈钢 d） 铝及铝合金 e） 铜及铜合金 f） 非金属材料,我司常用的冲压件,冲压件简介及设计原则,20,4 Pont node 面板，使用的材质是AL5052-H32,铝合金，板厚为T=1.50.05mm,需要氧化处理，表面需要导电，正面做鱼鳞纹处理。 工艺：弯曲，冲孔，翻边。,冲压件简介及设计原则,21,3RU导轨，材料为不锈钢SUS304。因含Ni（镍）故比含Cr（铬）的钢较富有耐蚀性、耐热性，拥有非常好的机械性能，无热处理硬化现象，有
6、弹性。 工艺：弯曲，冲孔。,冲压件简介及设计原则,22,Syn clayer 的底壳，热浸镀锌钢板 SGCC,主要特点是够硬，所以延展性差；耐蚀性强，容易上漆，成型性好，可以点焊。 用途：极为广泛, 一般耐蚀性较高的钣金场合。 工艺：拉深，冲孔，弯曲。,冲压件简介及设计原则,23,ACI Japan,V2,都用的是冷轧碳素薄钢 SPCC,经过表面镀锡处理，俗称马口铁 SPTE，表面光亮，厚度均匀，还具有耐腐蚀、无毒、强度高、延展性好的特性。 工艺：落料，冲孔，弯曲，拉深。,冲压件简介及设计原则,24,产品2X2外壳，材质是锌白铜，含Zn20%27%、Ni12%18%的铜锌镍三元合金锌白铜具有优
7、良的综合机械性能，耐腐蚀性优异、冷热加工成型性好，易切削。 工艺：弯曲，拉深。,冲压件简介及设计原则,25,冲压件的工序,分离工序：也称冲裁工序，是指坯料在冲压力作用下，发生断裂而产生分离。 包括：落料，冲孔，切断，整修等！,冲压件简介及设计原则,26,变形工序：使坯料的一部分相对于另一部分产生位移而不破裂的工序。 变形种类： 拉深、弯曲、翻边、成形 一、拉深 1、拉深过程 拉伸：利用模具使 冲裁后得到的平板 料变形成开口空心 零件的工序。,冲压件的工序,冲压件简介及设计原则,27,2、拉深中的废品 拉深中的废品：拉裂、 起皱,拉裂：径向拉应力太大，凹模圆角半径太小，拉深润滑不良，原料塑性差，
8、,冲压件简介及设计原则,28,起皱：材料薄、凸缘压边力太小，而切向压应力过大，引起切向变形，失去稳定。,冲压件简介及设计原则,29,二、弯曲 弯曲：将坯料弯成具有一定角度和曲率的变形工序。 弯曲中问题防止 1、开裂 弯曲半径不能过小。 rmin=(0.251)料厚 弯曲线与板料纤维垂直 2、回弹 使模具的角度比成品件角度不 一个回弹角。 回弹角010,冲压件简介及设计原则,30,冲压件简介及设计原则,31,冲压件简介及设计原则,32,三、翻边 翻边：在带孔的平坯料上用扩孔的方法获得凸缘的工序 采用先拉深、后冲孔再翻边工艺,冲压件简介及设计原则,33,四、成形 成形是利用局部变形使坯料或半成品改
9、变形状的工序,冲压件简介及设计原则,34,冲压件的结构工艺性,影响冲压件工艺性的因素 冲压件的形状、尺寸、精度及材料等 一、冲压件的形状及尺寸 1、对落料件和冲孔的要求落料件的外形和冲孔件的孔形应力求简单、对称。,a不合理的外形,b合理的外形,冲压件简介及设计原则,35,冲裁件的结构尺寸（如孔径、孔距等）必须考虑材料的厚度。,冲压件简介及设计原则,36,孔间距离或孔与边缘距离不能太小，一般a 2s , 但要保证a 3 4 mm 。,冲压件简介及设计原则,37,冲裁件形状应尽量简单，应避免过长的悬臂和窄槽，以防止因凸模过细而在冲裁时折断。它们的宽度b应大于料厚t 的两倍。,冲压件简介及设计原则,
10、38,2、对弯曲件的要求 形状对称、弯曲半径不能小于最小弯曲半径 弯曲边平直部分H 2 弯曲带孔件时，孔边沿到弯曲处平直部分大于（1.52）,冲压件简介及设计原则,39,孔的位置不能离弯曲线太近，一般 2mm 时， L ; 2mm时 , L 2 。,冲压件简介及设计原则,40,3、对拉深件的要求 外形简单对称，深度不宜过大。 拉深半径尽可能大如图所示,冲压件简介及设计原则,41,二、简化工艺及节省材料的设计 形状复杂可分为简单件，再组合。,冲压件简介及设计原则,42,简化结构、减少工序,冲压件简介及设计原则,43,三、冲压件的厚度 在强度许可下，尽量用较薄材料，或加筋。,冲压件简介及设计原则,
11、44,冲压件结构设计要点,1、避免直角，圆弧过渡 2、孔与孔，孔与边，孔与弯曲处之间有足够距离 3、弯曲半径不能过小 4、薄板可以通过加强筋方式提高刚度和强度 5、注意板料的纤维方向,冲压件简介及设计原则,45,冲压件设计原则,1、必须满足产品使用和技术性能，并能便于组装及修配。 2、 必须有利于提高金属材料的利用率。 3、必须形状简单，结构合理，以有利于简化模具结构、简化工序数量，以提高劳动生产率。 4、在保证能正常使用情况下，尽量使尺寸精度等级及表面粗糙度等级要求低一些，并有利于产品的互换，减少废品、保证产品质量稳定。 5、应有利于尽可能使用现有设备、工艺装备以及工艺流程对其进行加工，并有利于冲模使用寿命的延长。,冲压件简介及设计原则,46,THANK YOU !,