教学课件-《塑性成形工艺与模具设计(第3版)》高锦张.pptVIP

第一章冲压工艺概述

冲压工艺特点

冲压工艺分类

冲压技术的发展

冲压工艺用材料

冲压设备

普通冲压现场

冲压制品

冲压是由设备和模具完成其加工过程的，需具备三个要素：

冲床(设备）、模具、原材料。

冲压的优点：

(1)材料利用率高，一般可达70%~85%，有的高达95%;

(2)可得到其它加工方法难以加工或无法加工的形状复

杂的零件，如薄壳拉深件;

(3)尺寸精度高，互换性好;

(4)可得到重量轻，刚性好，强度大的零件;

(5)生产率高，操作简单，便于实现机械化和自动化;

(6)不需要加热，可以节省能源，且表面质量好;

(7)大量生产时，产品成本低。

冲压的缺点：

•模具制造复杂、周期长

•模具制造费用高

传统加工方法

和手段及传统

模具材料

但随着先进的模具加工技术及非传统意义上的模

具材料的出现，这种缺点也可逐渐被克服。

Ø如采用低熔点合金材料制造模具

Ø采用快速原型制造技术制造模具

Ø采用经济模具。

小结：

由此可见，冲压能集优质、高效、低能耗、低成

本于一身，这是其它加工方法无法与之相比拟的，因此冲

压的应用十分广泛，如汽车，拖拉机行业中，冲压件占60～

70%，仪器仪表占到60～70%，还有日常生活中的各种不锈钢

餐具等等。从精细的电子元件，仪表指针到重型汽车的覆盖

件和大梁以及飞机蒙皮等均需冲压加工。

第二节冲压工艺分类

（一）分离工序

被加工材料在外力作用下产生变形，当变形区材料受到

的剪切应力达到材料的抗剪强度，材料便产生剪切而分离，

从而形成一定形状和尺寸的零件。这些冲压工序统称为分离

工序，如剪切、冲孔、落料、切口、剖切等。

表1-2分离工序

表1-2分离工序（续）

（二）成形工序

被加工材料在外力作用下仅产生塑性变形，从而得到一定形

状和尺寸的零件，这些加工方法统称为成形工序，如弯曲、拉

深、翻孔、缩口、胀形等。

表1-3成形工序

Ø冲裁

Ø弯曲

Ø拉深

Ø成形

Ø单工序冲压

Ø复合冲压

Ø级进冲压

一、冲压成形工艺与理论研究

二、冲压加工自动化与柔性化

三、冲压技术的数字化与信息化

四、先进板料成形技术的发展与应用

一、冲压对板料的基本要求

二、板料力学性能与冲压成形性能的关系

三、常用冲压材料及其力学性能

一、冲压对板料的基本要求

1、对力学性能的要求

一般来说，伸长率大、屈强比小、弹性模数大、硬化指数高和厚向异

性系数大有利于各种冲压成形工序。

2、对化学成分的要求

钢中的碳、硅、锰、磷、硫等元素的含量增加，就会使材料的塑性降

低、脆性增加，导致材料冲压成形性能变坏。

3、对金相组织的要求

材料可处于退火状态，也可处于淬火状态或硬态。使用时可根据产品

对强度要求及对材料成形性能的要求进行选择。

4、对表面质量的要求

材料表面应光滑，无氧化皮、裂纹、划伤等缺陷。

一、冲压对板料的基本要求

5、对材料厚度公差的要求

在一些成形工序中，凸、凹模之间的间隙是根据材料厚度来确定的。

厚度公差分：A（高级）、B（较高级）、和C（普通级）3种。

二、板料力学性能与冲压成形性能的关系

板料对冲压成形工艺的适应能力称为板料的冲压成形性能。板料的冲

压成形性能，应包括抗破裂性、贴模性和定形性等几个方面。

1.贴模性是指板料在冲压过程中取得与模具形状一致性的能力，成形过程

中发生的起皱、塌陷等缺陷，均会降低零件的贴模性。

2.定形性是指零件脱模后保持其在模内既得形状的能力。影响定形性的主

要因素是回弹。

二、板料力学性能与冲压成形性能的关系

3.贴模性和定形性是决定零件形状和尺寸精度的重要因素。但由于材料抗

破裂性差，会导致零件严重破坏，且难于修复，因此在目前冲压生产中，

主要用抗破裂性作为评定板料冲压成形性能的指标。

4.对板料冲压成形性能影响较大的力学性能指标有以下几项：屈服极限、

屈强比、伸长率、硬化指数、厚向异性系数。

三、常用冲压材料及其力学性能

冲压最常用的材料是金属板料，有时也用非金属板料，金属板料

分黑色金属和有色金属两种。

1.黑色金属板料按性质可分为：

（1）普通碳素钢钢板如Q195、Q235等。

（2）优质碳素结构钢钢板常用牌号有：08、08F、10、20等。

（3）低合金结构钢板常用Q345、Q295等。