冲压工艺分类

ConfidentialConfidentialConfidential利用各種利用各種,由其由其提供提供,通過通過來完成各種來完成各種,從而使從而使產生產生,以達到制作成不同以達到制作成不同之目的的一種制造方法之目的的一種制造方法.Confidential沖床ConfidentialConfidential料條Confidential1.1.以材料的變形性質來區分以材料的變形性質來區分,大致大致 可分為分離可分為分離(衝切衝切)和成形二大類和成形二大類 2.2.按加工形式或變形區域的應力按加工形式或變形區域的應力-應應 變狀態不同細分出假设干不同的工序變狀態不同細分出假设干不同的工序.Confidential 分離工序分離工序:使材料產生永久的剪切變形使材料產生永久的剪切變形2.4 2.4 切口切口2.5 2.5 切邊切邊2.6 2.6 剖切剖切2.1 2.1 剪切剪切2.2 2.2 落料落料2.3 2.3 衝孔衝孔Confidential2.1 2.1 剪切剪切用剪刀或模具切斷板材，切斷線不封閉用剪刀或模具切斷板材，切斷線不封閉Confidential剪切剪切:例如五金諸多導板式模具之切邊工站例如五金諸多導板式模具之切邊工站如如822-110N2剪切剪切切斷線不封閉切斷線不封閉Confidential2.2 2.2 落料落料用模具沿封閉線沖切板料用模具沿封閉線沖切板料,沖下的局部為工沖下的局部為工件件,其余局部為廢料其余局部為廢料.廢料廢料工件工件Confidential落料：五金因採用連續模生產落料：五金因採用連續模生產,落料一般放在單落料一般放在單PCSPCS產品產品 最後一站最後一站.一般抽引最後下產品為落料一般抽引最後下產品為落料落產品落產品820-170n3Confidential2.3 2.3 沖孔沖孔用模具沿封閉線沖切板料用模具沿封閉線沖切板料,沖下的局部為廢沖下的局部為廢料料,其余局部為工件其余局部為工件.工件工件廢料廢料Confidential沖孔沖孔:沖壓中最常見工藝沖壓中最常見工藝822-530沖下的局部為沖下的局部為廢料廢料(黑色黑色.Confidential2.4 2.4 切口切口在坯料上將板材局部切開在坯料上將板材局部切開,切口局部發生彎曲切口局部發生彎曲.Confidential切口切口:五金件常用撕破形式五金件常用撕破形式,與塑件配合與塑件配合824-180切口切口位置位置Confidential2.5 2.5 切邊切邊將拉深或成形後的半成品邊緣局部的多余將拉深或成形後的半成品邊緣局部的多余材料切掉材料切掉.Confidential切邊切邊:即修邊工站即修邊工站,一般抽引件完成後均一般抽引件完成後均需完成切邊動作需完成切邊動作.820-170n3切除外側搭邊切除外側搭邊Confidential2.62.6 剖剖切切在坯料上將板材局部切開在坯料上將板材局部切開,切口局部發生彎曲切口局部發生彎曲.Confidential 成形工序成形工序:使材料產生塑性變形使材料產生塑性變形2.10 2.10 拉深抽引拉深抽引2.11 2.11 變薄拉深變薄拉深2.12 2.12 脹形脹形2.13 2.13 翻邊翻邊2.7 2.7 彎曲彎曲2.8 2.8 卷圓卷圓2.9 2.9 扭曲扭曲Confidential2.7 2.7 彎曲彎曲用模具使材料彎曲成一定形狀用模具使材料彎曲成一定形狀Confidential彎曲：為沖壓件常見之工藝彎曲：為沖壓件常見之工藝,五金件廣泛應用五金件廣泛應用模仁沖子824-147單邊折彎單邊折彎Confidential2.8 2.8 卷圓卷圓將板料端部卷圓將板料端部卷圓Confidential卷圓卷圓:特殊成形方式特殊成形方式 如如820-436820-436Confidential2.9 2.9 扭曲扭曲將平板坯料的一局部相對於另一局部扭轉將平板坯料的一局部相對於另一局部扭轉一個角度一個角度Confidential扭曲：不常見之成形工藝扭曲：不常見之成形工藝 如：如：1.ContactNWInGNWInG產品事業体寶源廠區產品事業体寶源廠區 NB2制造處制造處Confidential2.10 2.10 拉深抽引拉深抽引將板料壓制成空心工件，壁厚根本不變將板料壓制成空心工件，壁厚根本不變Confidential拉深抽引拉深抽引:五金件特有成形工藝五金件特有成形工藝五金有多套抽引模具五金有多套抽引模具820-170n4Confidential2.11 2.11 變薄拉深變薄拉深用減小直徑與壁厚用減小直徑與壁厚,增加工件高度的方法來增加工件高度的方法來得到底厚得到底厚,壁薄的工件壁薄的工件.Confidential變薄拉深變薄拉深:特殊拉深方式特殊拉深方式,壁部光潔度好壁部光潔度好,壁厚均勻可達壁厚均勻可達0.010.01mmmm824-087Confidential 2.12 2.12 脹形脹形利利用模具強迫板料厚度減薄及外表積增大,以穫取几何形狀Confidential脹形脹形:五金件常用成形工藝五金件常用成形工藝822-653Confidential2.13 2.13 翻邊翻邊利用模具把板料上之孔利用模具把板料上之孔(外外)緣翻成豎邊的緣翻成豎邊的加工方法加工方法.圓孔翻邊圓孔翻邊Confidential翻邊翻邊:五金常用攻牙產品底孔成形方式五金常用攻牙產品底孔成形方式沖子模仁材料822-077n1Confidential3.1 3.1 沖裁沖裁1.1.沖裁過程：沖裁過程：沖裁時的分離動作沖裁時的分離動作是在瞬間完成，一般是在瞬間完成，一般 經過以下三個階段。經過以下三個階段。A:A:第一階段：彈性第一階段：彈性變形階段變形階段 因產生彎曲，材料因產生彎曲，材料下彎下彎h h高度，間隙越大，高度，間隙越大，h h越大，最後形成的塌越大，最後形成的塌角也越大；角也越大；ChPU N C HD IEMtt1MConfidentialB:B:第二階段：彈塑性第二階段：彈塑性變形階段變形階段 此階段形成光亮帶，此階段形成光亮帶，當間隙大時，彎矩大，當間隙大時，彎矩大，材料內應力立即達到材料內應力立即達到極限值，從而斷裂，極限值，從而斷裂，因此光亮帶很少。間因此光亮帶很少。間隙小時，屬純剪切，隙小時，屬純剪切，光亮帶大；光亮帶大；tD IEt2hPU N C HMMCConfidentialC:C:第三階段：斷裂階段第三階段：斷裂階段 沖子、凹模、刀口側面產生裂紋，長大相融，從而斷沖子、凹模、刀口側面產生裂紋，長大相融，從而斷裂，裂，當間隙太小時，上下裂紋不重合，會出現兩個光亮帶當間隙太小時，上下裂紋不重合，會出現兩個光亮帶現象，即二次沖切。現象，即二次沖切。CPU N C HPU N C HCh3tD IED IEConfidential2.2.沖裁斷裂面形狀沖裁斷裂面形狀 塌角、光亮帶、斷裂面、毛刺高度，所佔比塌角、光亮帶、斷裂面、毛刺高度，所佔比例與間隙、刀口鋒利程度及材料硬度有關，一般：例與間隙、刀口鋒利程度及材料硬度有關，一般：a-a-蹋角蹋角5%t5%t b-b-光亮帶光亮帶1/31/2)t1/31/2)t c-c-斷裂面斷裂面1/22/3)t1/22/3)t d-d-毛刺毛刺 510)510)t tConfidential3.3.沖裁間隙沖裁間隙一般指凸凹模之單面間隙一般指凸凹模之單面間隙,表示方法為：表示方法為：Clears=%t Clears=%t 設計時按設計時按46%46%t t 選取。選取。沖裁間隙取值主要考慮：1.材料狀態，越硬，CLEAR越大；6.沖床模具精度高時，CLEAR小；2.料厚 t;7.沖切形狀復雜時，CLEAR大；3.壓料狀況;8.尺寸精度高時，CLEAR小；4.模具壽命；9.潤滑條件,潤滑好時,CLEAR 小；5.凸凹模材質，V3則間隙大，SKD11間隙小較易好較大低差大間隙一般中小中中中間隙差差較小高好小間隙加工難度沖模壽命殘余應力尺寸精度斷裂質量間隙cl earsConfidential4.4.沖裁工藝性沖裁工藝性a.a.形狀簡單形狀簡單;b.b.避免清角，過渡圓弧避免清角，過渡圓弧R R與料厚有關與料厚有關;c.c.懸壁不能太長，否則刀口太弱，即使分步切，也會因懸壁不能太長，否則刀口太弱，即使分步切，也會因壓料不足而使材料翻轉壓料不足而使材料翻轉;d.d.最小沖孔直徑與孔形、料厚、材質有關，同時也跟模最小沖孔直徑與孔形、料厚、材質有關，同時也跟模具結構有無導向，是否帶導向護套有關具結構有無導向，是否帶導向護套有關;e.e.孔邊、孔間距離不應過小，主要從刀口強度和壓料考孔邊、孔間距離不應過小，主要從刀口強度和壓料考量量;f.f.折彎、抽引後沖孔，孔邊緣與直壁距離為折彎、抽引後沖孔，孔邊緣與直壁距離為SR+0.5t.SR+0.5t.RSR+0.5tConfidential5.5.沖壓力沖壓力 總沖壓力總沖壓力=沖裁力沖裁力+剝料力剝料力+推件力推件力+頂件力頂件力 其中：沖裁力其中：沖裁力=1.3L=1.3L*t t*K K L-L-沖裁刀口周長沖裁刀口周長 t-t-料料 厚厚 K-K-材料剪切強度材料剪切強度 1.3-1.3-平安系數平安系數 Confidential 3.2 3.2 彎曲彎曲1.1.彎曲加工：平板材料在外力作用下產生塑性變形，利用彎曲加工：平板材料在外力作用下產生塑性變形，利用彎曲加工可使原有的平板材料變成各種復雜立體形狀的產品。彎曲加工可使原有的平板材料變成各種復雜立體形狀的產品。2.2.彎曲過程特點：彎曲過程特點：a.a.彎曲是折彎彎曲是折彎R R處局部產生塑性變形；處局部產生塑性變形；b.b.中性層發生內移，中性層發生內移，R R越小，內移越多；越小，內移越多；c.c.變形區材料長度增加，厚度變薄；變形區材料長度增加，厚度變薄；d.d.折彎線一定是直線。折彎線一定是直線。3.3.彎曲加工分類：彎曲加工分類：a.a.窄板彎曲；窄板彎曲；b3t,b3t,b3t,折彎後折彎區域保持矩形折彎後折彎區域保持矩形bb工藝缺口Confidential中性層塑性變形區4.4.彎曲過程變形機理彎曲過程變形機理 折彎時，變形區域隻發生在圓角局部，而直邊局部不產生塑性折彎時，變形區域隻發生在圓角局部，而直邊局部不產生塑性變形，在變形區域內，內側材料受壓變短，外側材料受拉變長，由材變形，在變形區域內，內側材料受壓變短，外側材料受拉變長，由材料之連續性可知，內側與外側材料之間必定存在一個不變長，也不縮料之連續性可知，內側與外側材料之間必定存在一個不變長，也不縮短的中間層，這一層就是折彎中性層。短的中間層，這一層就是折彎中性層。5.5.彎曲件之展開彎曲件之展開 將立體空間的彎曲件展開成平片毛坯的過程稱為彎曲展開將立體空間的彎曲件展開成平片毛坯的過程稱為彎曲展開,根據中性根據中性層定義可知，展開毛坯的長度即為中性層長度。層定義可知，展開毛坯的長度即為中性層長度。中性層中性層 l 2=r+x t(l 2=r+x t(其中其中rr內內r,tr,t料厚，料厚，xx中性層系數中性層系數 L=L1+L 2+L 3 L=L1+L 2+L 3rL1L3L2Confidential6.6.彎曲工藝性彎曲工藝性 a.a.最小彎曲半徑：折彎時，外最小彎曲半徑：折彎時，外R R處於拉應力狀況，當拉應力大處於拉應力狀況，當拉應力大 於材料強度時，即產生裂紋。折彎內於材料強度時，即產生裂紋。折彎內R R越小，外越小，外R R的拉應力越的拉應力越 大。因此，材料不被拉裂的最小內大。因此，材料不被拉裂的最小內R R稱為最小彎曲半徑稱為最小彎曲半徑 r minr min。最小彎曲半徑決定於原材料之機械特性，不同材質，不同狀態最小彎曲半徑決定於原材料之機械特性，不同材質，不同狀態 的材質的材質 r minr min不一樣。另外折彎方向與軋制條紋方向垂直時不一樣。另外折彎方向與軋制條紋方向垂直時 r minr min可小些，否則會偏大可小些，否則會偏大,以以t t表示。表示。一般一般 C5191,C5191,折彎線平行於軋制紋路時為折彎線平行於軋制紋路時為1 1t t 折彎線垂直於軋制紋路時為折彎線垂直於軋制紋路時為3 3t t C2680,C2680,折彎線平行於軋制紋路時為折彎線平行於軋制紋路時為0.50.5t t 折彎線垂直於軋制紋路時為折彎線垂直於軋制紋路時為1.21.2t t SPCC,SPCC,折彎線平行於軋制紋路時為折彎線平行於軋制紋路時為0.40.4t t 折彎線垂直於軋制紋路時為折彎線垂直於軋制紋路時為0.80.8t tConfidentialthhr2t2t壓槽b.b.彎曲件牆高彎曲件牆高 一般一般h2th2t，否則無法彎曲到位，否則無法彎曲到位.當當h2th2t時，可加時，可加coincoin折折彎，或先彎曲後再切除在連續模中很難實現。彎，或先彎曲後再切除在連續模中很難實現。Src.c.孔邊距孔邊距 為防止孔變形，一般為防止孔變形，一般 t2mm tt st t2mm t2mm時時 s2t s2tConfidential7.7.彎曲之回彈彎曲之回彈 回彈：當外加折彎力卸去後，材料朝折彎相反之方向恢復平片的現象為回彈，包括角度回彈和折彎R之回彈。=1-2 1-模具角度 2-彎曲件回彈後角度影響因素影響因素：克服回彈克服回彈：a.材料機械性能；a.選用合適材質；b.相對彎曲半徑r/t;b.校正彎曲；c.彎曲間隙；c.補償彎曲；d.變曲角度；d.減小折彎間隙；e.彎曲校正力。e.減小彎曲半徑；f.兩次折彎;g.coin折彎等。d.d.彎曲區域附近有缺口時彎曲區域附近有缺口時,彎曲時切口變形，可先彎曲，彎曲時切口變形，可先彎曲，再切口再切口Confidential3.3 抽引工藝抽引工藝1.抽引抽引：將平片材料拉深成空心立體制件的加工方法將平片材料拉深成空心立體制件的加工方法。2.抽引加工分類抽引加工分類筒形件：筒形件：Audio Jack Shella.按幾何形狀分按幾何形狀分盒形件：盒形件：D-SUB等等復雜曲面件：汽車覆蓋件復雜曲面件：汽車覆蓋件帶凸緣帶凸緣b.按有無凸緣分按有無凸緣分無帶凸緣無帶凸緣普通抽引普通抽引c.按加工特點分按加工特點分變薄抽引變薄抽引Confidential3.3.抽引件各部分名稱抽引件各部分名稱4.4.抽引加工的本質抽引加工的本質抽引加工是使平片材料向空間立體形狀流動而形成的抽引加工是使平片材料向空間立體形狀流動而形成的,並不是底部材料拉薄形狀並不是底部材料拉薄形狀.凸凸 緣緣口部圓角口部圓角筒筒 壁壁底部圓角底部圓角筒筒 底底Confidential5.5.抽引時的主要不良抽引時的主要不良起皺起皺：抽引時，外圓之材料向內流動，半徑越來越小，從而使材相互擠壓，從而使凸緣材料產生皺折。拉裂拉裂：a.凸模圓角處破裂凸模圓角處破裂；凸緣在向內流動時，材料相互擠壓，產生阻力，當這個阻力大於材料強度時，會在最危險截面處（凸模回角處）產生裂紋。對策：選用塑性好的材料，減小壓邊力，加大凹模對策：選用塑性好的材料，減小壓邊力，加大凹模R等；等；b.凹模圓角處破裂凹模圓角處破裂：當材料起皺增厚後，在流入抽引間隙時，因為料厚大於抽引間隙，材料無法流入，從而使材料斷裂。對策：加大抽引間隙或控制起皺。對策：加大抽引間隙或控制起皺。注：注：A.B.C A.B.C 為等寬扇形為等寬扇形Confidential6.抽引極限值抽引極限值抽引系數抽引系數 抽引系數：抽引凸模直徑與抽引平片毛坯直徑的比值。抽引系數：抽引凸模直徑與抽引平片毛坯直徑的比值。m=d/D 在不使抽引產生破裂的最小抽引系數為抽引極限值在不使抽引產生破裂的最小抽引系數為抽引極限值 m min=d min/D 一般一般SPCC第一抽第一抽 m min 為為0.6 抽引系數影響因素：抽引系數影響因素：a.材料之機械性能材料之機械性能 b.材料相對厚度材料相對厚度t/D c.拉深次數：由於加工硬化影響，各抽系數逐漸拉深次數：由於加工硬化影響，各抽系數逐漸增大增大 d.抽引方式：有無壓料抽引方式：有無壓料 e.凸凹模圓角半徑凸凹模圓角半徑 f.凸凹模抽引局部光潔度，潤滑條件，抽引間隙凸凹模抽引局部光潔度，潤滑條件，抽引間隙 g.抽引速度等抽引速度等總之，但凡有利於控制拉裂總之，但凡有利於控制拉裂 的因素，都有利於減小拉深系數。的因素，都有利於減小拉深系數。Confidential7.圓筒件抽引工序計算圓筒件抽引工序計算 a.修邊余量確定修邊余量確定：因抽引後，制件邊緣產生凸耳，因此必須切邊，修邊余量一般為取1.0 mm。b.毛坯計算毛坯計算-等面積法等面積法 毛坯面積=(D/2)2=圓筒面積A 故毛坯直徑D=4A/c.抽引系數及抽引次數計算抽引系數及抽引次數計算 m總=圓筒直徑d/毛坯直徑D 各抽抽引系數m=各抽抽引沖子直徑/上抽抽引沖子直徑 =d n/d n-1 其中 m總=m1*m2*m3*m n=(m)n 抽引次數n=log mm總Confidential d.d.抽引間隙取值抽引間隙取值 a.a.當抽引間隙太小時，材料不易流入模腔，當抽引間隙太小時，材料不易流入模腔，易產生拉裂。易產生拉裂。b.b.當抽引間隙太大時，壓料不好，材料易起皺。當抽引間隙太大時，壓料不好，材料易起皺。抽引間隙抽引間隙 一般：第一抽間隙為1.1t,最後一抽為 t,中間各抽間隙從 1.1t1.0t等差遞減。e.抽引凸凹模R角取值 一般而言，第一抽凹模r取812)t，以後各抽 r凹n=(060.8)r凹n-1 最後一抽 凹模r=產品R值 各抽凸模 r凸n=(0.61)r凹n f.抽引高度的確定：當凸凹模直徑，R值確定後，根據等面積法從產品面積 向前倒推各抽之抽引高度。Confidential願與大家共勉！願與大家共勉！THE ENDTHE ENDTHANKS!THANKS!