沖壓加工及分類板料沖壓成形性能沖壓材料沖壓設(shè)備

現(xiàn)代模塑產(chǎn)品舉例：

汽車用品系列

家用產(chǎn)品系列

軍工用品系列

工業(yè)產(chǎn)品系列沖壓工藝是一種特殊的成形工藝，沖壓模具是模具中的一種。

二、沖壓加工的特點及應(yīng)用

屬少、無屑加工，能加工形狀復(fù)雜的零件，零件精度較高，具有互換性，零件強度、剛性高而重量輕，外表光滑美觀，材料利用率高，生產(chǎn)率高，便于實現(xiàn)機械化和自動化，操作方便，要求的工人技術(shù)等級不高，產(chǎn)品的成本低。缺點：模具要求高、制造復(fù)雜、周期長、制造費昂貴，因而在小批量生產(chǎn)中受到限制。生產(chǎn)中有噪聲。沖壓加工分類及概念

三、沖壓工序的分類1.根據(jù)工藝性質(zhì)分：分離工序、塑性變形工序2.根據(jù)工序組合程度分：單工序、復(fù)合工序、連續(xù)工序分離工序：指坯料在模具刃口作用下，沿一定的輪廓線分離而獲得沖件的加工方法（如圖）。

塑性變形工序：指坯料在模具壓力作用下，使坯料產(chǎn)生塑性變形，但不產(chǎn)生分離而獲得具有一定形狀和尺寸的沖件的加工方法（如圖）。

沖壓加工分類及概念沖壓加工分類及概念沖壓加工分類及概念沖壓加工分類及概念分離工序：沖孔、落料、切口、切斷、切邊成形：彎曲、拉深、起伏、鎖扣、翻邊、脹形

四、沖壓技術(shù)的發(fā)展趨勢沖壓成形技術(shù)將更加科學(xué)化、數(shù)字化、可控化。注重產(chǎn)品制造全過程，最大程度地實現(xiàn)多目標全局綜合優(yōu)化。對產(chǎn)品可制造性和成形工藝的快速分析與評估能力將有大的發(fā)展，以便從產(chǎn)品初步設(shè)計甚至構(gòu)思時起，就能針對零件的可成形性及所需性能的保證度，作出快速分析評估。沖壓技術(shù)將具有更大的靈活性或柔性，以適應(yīng)未來小批量、多品種混流生產(chǎn)模式及市場多樣化、個性化需求的發(fā)展趨勢，加強企業(yè)對市場變化的快速響應(yīng)能力。重視復(fù)合化成形技術(shù)的發(fā)展。沖壓加工分類及概念

沖壓成形性能:板料對各種沖壓成形加工的適應(yīng)能力?？蛊屏研?、貼模性、定形性成形極限沖壓件形狀尺寸精度板料沖壓成形性能

材料應(yīng)具有良好的塑性

在變形工序中，材料的內(nèi)應(yīng)力分拉應(yīng)力或壓應(yīng)力，其變形表現(xiàn)為伸長和壓縮。當(dāng)主要變形區(qū)的材料變形量超過材料的變形極限時，便會產(chǎn)生破裂或皺褶。因此，材料必須有良好的塑性和塑性變形的穩(wěn)定性。影響材料塑性的主要因素是材料的化學(xué)成分、金相組織和機械性能。碳的質(zhì)量分數(shù)低于0.05%-0.15%的低碳鋼具有良好的塑性。硅的質(zhì)量分數(shù)在0.37%以下，對材料塑性影響不大，但質(zhì)量分數(shù)大于這一數(shù)值時，即使碳的質(zhì)量分數(shù)很小也會使材料變得又硬又脆。硫在鋼中與錳或鐵相結(jié)合以硫化物的形態(tài)出現(xiàn)時，會嚴重地影響鋼的熱軋性能，硫化物促使條狀組織產(chǎn)生，使鋼的塑性降低。沖壓成形性能基本要求

材料應(yīng)具有良好的塑性金屬材料的晶粒大小對塑性影響也很大。晶粒大，塑性差，變形時容易破裂，或在制件表面上呈現(xiàn)粗糙的“橘皮”，對制件以后的拋光、電鍍、涂漆等工序均有影響；金屬材料的品粒過細，則使材料的彈性回復(fù)現(xiàn)象增加，因而材料的晶粒大小要適中。材料塑性的高低，通常用延伸率、屈強比、冷彎試驗中的彎心直徑和杯突試驗深度來表示。延伸率、杯突試驗深度值越大，塑性就越好；屈強比、彎曲半徑越小，則材料的塑性越好。沖壓成形性能基本要求

材料應(yīng)具有抗壓失穩(wěn)起皺的能力

在制件的變形區(qū)，當(dāng)材料內(nèi)部主要承受壓縮應(yīng)力時，如直壁零件的拉深、縮口及外凸曲線翻邊等，其應(yīng)變主要表現(xiàn)為縮短或厚度增加，這時就容易產(chǎn)生受壓失穩(wěn)起皺。材料應(yīng)具有良好的表面質(zhì)量材料表面如有劃傷、麻點、氣孔、縮孔，或材料斷面上有分層現(xiàn)象時，則在沖壓過程中，會在材料的缺陷部位造成應(yīng)力集中而產(chǎn)生破裂；材料表面扭曲不平，會使剪裁或沖裁時定位不穩(wěn)而造成沖壓廢品，或損壞模具。沖壓成形性能基本要求

材料規(guī)格應(yīng)符合標準金屬板料厚度公差的大小是鋼板軋制精度的主要標志，也是影響沖壓加工質(zhì)量穩(wěn)定性的重要因素之一。模具間隙一經(jīng)確定，所用材料的厚度公差就受到限制。沖壓成形性能基本要求

板料沖壓性能試驗方法通常分為三種類型：力學(xué)試驗、金屬學(xué)試驗（統(tǒng)稱間接試驗）和工藝試驗（直接試驗）。沖壓成形性能測試實驗

拉伸試驗用的標準試樣和拉伸曲線（圖）

1.屈服極限

屈服極限小,材料容易屈服,則變形抗力小.2.屈強比

屈強比小,說明值小而值大3.總延伸率與均勻延伸率

拉伸實驗中,試樣拉斷時的伸長率稱總伸長率

板料沖壓性能與力學(xué)性能關(guān)系拉伸試驗用的標準試樣和拉伸曲線板料沖壓性能與力學(xué)性能關(guān)系4.硬化指數(shù)

單向拉伸硬化曲線可寫成，其中為硬化指數(shù)。5.厚向異性指數(shù)

厚向異性指數(shù)是指單向拉伸試樣寬度應(yīng)變和厚度應(yīng)變之比

6.板平面各向異性指數(shù)對拉深件質(zhì)量的影響（如圖）板料沖壓性能與力學(xué)性能關(guān)系7.不同沖壓工序?qū)_壓性能要求（如表）△γ對拉深件質(zhì)量的影響

1.沖壓常用的材料

黑色金屬金屬材料沖壓材料有色金屬非金屬材料2.沖壓用新材料及其性能

1）高強度鋼板2）耐腐蝕鋼板3）雙相鋼板4）涂層板5）復(fù)合板材

常用沖壓材料及力學(xué)性能黑色金屬：黑色金屬包括普通碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼、不銹鋼、電工硅鋼等。對厚度在4mm以下的軋制薄鋼板，按國家標準GB/T708-1991規(guī)定，鋼板的厚度精度可分為A（高級精度）、B（較高級精度）、C（普通精度）級。對優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼薄鋼板，根據(jù)GB/T710-1991規(guī)定，鋼板的表面質(zhì)量可分為I（特別高級的精整表面）、Ⅱ（高級的精整表面）、Ⅲ（較高的精整表面）、Ⅳ（普通的精整表面）四組。每組按拉深級別又可分為z（最深拉深）、s（深拉深）、p（普通拉深）三級。常用沖壓材料及力學(xué)性能有色金屬：有色金屬包括銅及銅合金、鋁及鋁合金、鎂合金、鈦合金等。非金屬材料：非金屬材料包括紙板、膠木板、塑料板、纖維板和云母等。

該表給出了常用沖壓材料的力學(xué)性能，根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以近似判斷材料的沖壓性能。常用沖壓材料及力學(xué)性能常用沖壓材料及力學(xué)性能沖壓成形設(shè)備的種類很多，以適應(yīng)不同的沖壓工藝要求，在我國鍛壓機械的八大類中，它就占了一半以上。而實際生產(chǎn)中，應(yīng)用最廣泛的是曲柄壓力機、摩擦壓力機和液壓機。我國鍛壓機械的分類和代號見表1-4。由于采用現(xiàn)代化的沖壓工藝生產(chǎn)產(chǎn)品具有效率高、品質(zhì)好、能耗少和成本低等特點，所以，無切削加工的冷沖壓工藝越來越多地代替切削、焊接和其他工藝，沖壓設(shè)備在機床中所占的比例也越來越大。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，沖壓設(shè)備的單機自動化（如數(shù)控沖床、數(shù)控剪床、數(shù)控折彎機等）和全自動生產(chǎn)線已應(yīng)用得十分普遍，并實現(xiàn)了計算機控制的自動化生產(chǎn)車間。常用沖壓設(shè)備常用沖壓設(shè)備精密沖壓方面，目前國外生產(chǎn)精沖壓力機的公司就有20多家，主要集中在瑞士、德國和英國。精密沖裁可以部分代替銑削、滾齒、鉆孔和鉸孔等工序，特別是機械手表的精密齒輪，精沖后可直接使用。國際標準化組織(ISO)推薦的噪聲標準，要求連續(xù)工作8h的工作環(huán)境中，操作者感受到的噪聲聲壓級不得超過85~90dB，大部分國家規(guī)定為90dB，瑞典等少數(shù)國家甚至規(guī)定為85dB。因此許多國家沖壓機械制造廠家都十分重視解決噪聲問題。常見沖壓設(shè)備常用沖壓設(shè)備常用沖壓設(shè)備常用冷沖壓設(shè)備的工作原理和特點類型設(shè)備名稱工作原理特點機械壓力機摩擦壓力機利用摩擦盤與飛輪之間相互接觸并傳遞動力，借助螺桿與螺母相對運動原理而工作。結(jié)構(gòu)簡單，當(dāng)超負荷時，只會引起飛輪與摩擦盤之間的滑動，而不損壞機件。但飛輪輪緣磨損大，生產(chǎn)率低。適用于中小型件的沖壓加工，對于校正、壓印和成形等沖壓工序尤為適宜。曲柄壓力機利用曲柄連桿機構(gòu)進行工作，電機通過皮帶輪及齒輪帶動曲軸傳動，經(jīng)連桿使滑塊作直線往復(fù)運動。曲柄壓力機分為偏心壓力機和曲軸壓力機，二者區(qū)別主要在主軸，前者主軸是偏心軸，后者主軸是曲軸。偏心壓力機一般是開式壓力機，而曲軸壓力機有開式和閉式之分。生產(chǎn)率高，適用于各類沖壓加工高速沖床工作原理與曲柄壓力機相同，但其剛度、精度、行程次數(shù)都比較高，一般帶有自動送料裝置、安全檢測裝置等輔助裝置。生產(chǎn)率很高，適用于大批量生產(chǎn)，模具一般采用多工位級進模。液壓機油壓機水壓機利用帕斯卡原理，以水或油為工作介質(zhì)，采用靜壓力傳遞進行工作，使滑塊上、下往復(fù)運動。壓力大，而且是靜壓力，但生產(chǎn)率低。適用于拉深、擠壓