冲压[学习材料].doc

第一章 冲压冲压的定义：室温下，在压力机上通过模具对板料金属（非金属）加压，使之产生塑性变形或分离，从而获得一定尺寸、形状和性能的工件的加工方法，又叫冷冲压或板料冲压冲压工艺可用于加工,金属板料,非金属板料.冲压工艺特点：生产效率高；在大量生产中可获得稳定的质量；材料利用率高，生产成本低；可制造复杂形状的工件冲压生产的局限性：--制模成本高；--技术要求高；--不适用于单件、小批量生产加工硬化：在常温下，随着变形程度的增加，金属材料的强度指标增高，塑性指标降低的现象冲压分类：分离工序，成型工序分离工序：冲压过程中，使冲压件与板料在切应力或拉应力的作用下，沿一定的轮廓线相互分离分离工序主要指冲裁，包括落料、冲孔、切断、切边、剖切等工序普通冲裁：通过破坏分离方式所完成的冲压工序精密冲裁：以变形分离方式所完成的冲压工序成形工序：在冲压过程中，使毛坯在不破坏的条件下发生塑性变形，成为所需形状与尺寸的工件，同时冲压件应该满足尺寸精度方面的要求成形工序主要包括弯曲、拉伸、胀形、翻边等落料：用模具沿封闭轮廓线冲切，冲下部分是零件用于制造各种平板零件或者成形工序制坯冲孔：用模具沿封闭轮廓线冲切，冲下部分是废料。

用于冲制各类零件的孔形弯曲; 把板料沿直线弯曲成各种形状，板料外层受拉伸力，内层受压缩力可加工形状复杂的零件毛坯区域的划分：变形区,传力区在成形过程中，毛坯的变形区和传力区是运动变化的，而且还会相互转化制定工艺时，必须保证：“弱区先变形，变形区应为弱区”对毛坯变形趋向性的控制，主要有以下几种方法：（1）合理确定毛坯和半成品尺寸（2）改变模具工作部分的几何形状和尺寸（3）改变毛坯与模具接触面之间的摩擦阻力（4）改变毛坯局部力学性能1、什么是冲压？它与其它加工方法相比有什么特点？2、冲压工序可分为哪两大类？他们的主要区别和特点是什么？3、如何控制冲压过程中的变形趋向？板料的冲压性能：指板料对冲压的适应能力、可成形能力间接试验：板料的受力情况和变形特点与实际冲压有一定差别，其试验结果只能间接反映板料的冲压性能主要包括：拉伸试验、剪切试验、金相试验、硬度试验等优点：操作简单，不需要专用设备直接试验：特定的工艺性能试验对实际冲压工序中材料的受力情况和变形特点进行了模拟，与真实情况基本相同，所得到的试验结果比较准确δj－指试样拉伸变形开始产生缩颈时的伸长率；δ－指拉伸试验中试样破坏时的总伸长率δj表示板料产生均匀稳定的塑性变形能力，可以间接地表示伸长类变形的极限变形程度。

δj ↑，成形极限↑σs/σb↓，材料塑性变形能力↑，对成形越有利加工硬化：随着塑性变形程度的增加，材料的塑性指标降低，强度指标上升的现象n表示塑性变形中材料加工硬化的强度n↑，材料的局部应变能力↑ ，变形均匀性↑ ，成形极限↑ 板平面方向性（凸耳参数）△r：其大小用r在几个方向上的差值来衡量△r越小，板料的各向性能更均匀， △r越大，板料的各向异性严重成形极限：板料在发生失稳之前可以达到的最大变形程度局部失稳是材料达到极限状态的原因而对于材料而言，整体的塑性变形能力并没有得到充分的发挥潜塑性：指材料潜在的塑性变形能力，是材料常规破坏之后没有能够充分利用的塑性超塑性：某些材料在特定的外界和内在条件下会表现出异乎寻常的塑性，材料伸长率可以大大超出100％以上，将这种材料特征称为超塑性1、何谓板料的冲压成形性能？其鉴定的试验方法有哪两大类？它们的区别和特点是什么？2、画出板料拉伸试验曲线的示意图，简要分析从拉伸试验中得到的力学性能指标冲裁：利用模具使板料产生分离的一种冲压工序落料：是指从板料上冲下所需形状的零件或者毛坯冲孔：是指在板料或者工件上冲出所需形状的孔冲裁的变形过程: 弹性变形阶段,塑性变形阶段,断裂分离阶段剪切区的应力状态: 板料与凸、凹模接触的端面比侧面所受静水压力高；凸模刃口附近的静水压力比凹模刃口附近的高。

圆角带：当模具压入材料时，刃口附近的材料被牵连变形的结果，材料塑性越好，则圆角带越大光亮带：在冲裁过程中，模具刃口切入材料后，材料与模具刃口侧面挤压而产生塑性变形的结果具有挤压特征，表面光洁垂直塑性增加，光亮带增加断裂带：冲裁过程的最后阶段，是模具刃口附近的微裂纹在拉应力的作用下，不断扩展而形成的撕裂面其表面粗糙，略带斜角塑性降低，断裂带增加毛刺：在冲裁过程中出现微裂纹时形成的随后已形成的毛刺被拉长，并残留在冲裁件上冲裁件切断面和表面质量的影响因素:制件材料、模具、设备等减小圆角带、断裂带斜度及毛刺的措施：尽可能采用合理间隙值的下限值，但也不能过小冲裁力的计算: 理论 实际 降低冲裁力的方法: 1 材料加热冲裁（红冲） 2 多凸模阶梯布置冲裁 3 斜刃口模具冲裁材料利用率A—工件的实际面积；A0—冲裁此工件所用材料总面积，包括工件面积和废料面积排样：是指冲裁件在条料或板料上的布置方法精密冲裁: 整修, 光洁冲裁, 齿圈压板冲裁1. 板料冲裁时，其切断面具有什么特征？画出示意图并说明这些特征是如何形成的？2. 写出合理间隙值的理论确定法公式，并分析影响间隙值的主要因素和影响规律。

3. 凸模与凹模刃口尺寸的计算原则有哪些？并分别写出冲孔模和落料模的刃口计算公式4、实现精密冲裁的措施有哪些？第二章 塑料成型方法塑料: 以高分子聚合物为主要成分的混合物，在加热、加压等条件下具有可塑性，在常温下为柔韧的固体的一种材料高分子聚合物: 是指由许许多多结构相同的普通分子组成的大分子塑料的特性: 塑料具有特殊的物理力学性能和化学稳定性能，以及优良的成型加工性能，在加热和加压下，利用不同的成型方法几乎可将塑料制成任何形状的制品塑料的组成： 合成树脂，添加剂稳定剂: 减缓或阻止塑料在加工和使用过程中的分解变质填充剂：包括填充剂和增强剂作用：降低塑料成本，改进塑料性能增塑剂：提高塑料的可塑性和柔软性固化剂：在热固性塑料成型时，使合成树脂完成交联反应而固化热塑性塑料的特点：受热后软化或熔融，此时可成型加工，冷却后固化，再加热仍可软化热固性塑料的特点：开始受热时也可以软化或熔融，但是一旦固化成型就不会再软化此时，即使加热到接近分解的温度也无法软化，且也不会溶解在溶剂中常用成型方法：热塑性塑料，注射、挤出或吹塑等；热固性塑料，压缩或压注，有的也可以采用注射成型塑料的性能：1. 质量轻2. 比强度高3. 耐化学腐蚀能力强4. 绝缘性能好5. 光学性能好6. 多种防护性能什么是塑料的可挤压性？是指塑料在受到挤压作用时获得形状和保持这种形状的能力。

什么是塑料的可模塑性？是指在一定的温度和压力作用下塑料在模具中模塑成型的能力可模塑性主要取决于塑料的流变性、热性质和其它物理力学性质等塑料的主要成型方法：热塑成型：挤出成型，注射成型，中空成型（吹塑成型），热固成型：压缩成型，压注成型（传递成型）注射工艺过程：成型前的准备，注射过程，制品的后处理注射过程：充模，压实，保压，倒流，冷却1、什么是热塑性塑料和热固性塑料?两者在本质上有何区别? 2、热塑性塑料的主要成型方法有哪些?热固性塑料的主要成型方法有哪些?3、注射工艺过程包括哪些？注射过程分哪几个阶段？第三章 曲柄压力机曲柄压力机：通过传动系统把电动机的运动和能量传给工作机构，从而使坯料获得确定的变形，制成所需的工件的机器曲柄压力机可以完成板料冲压、模锻、挤压、精压和粉末冶金等工艺曲柄滑块机构由偏心齿轮、连杆和滑块组成其职能是将偏心齿轮的旋转运动转变成滑块的往复直线运动，将偏心齿轮的扭矩转变成滑块的压力离合器和制动器：当需要滑块运动时，离合器接合，制动器脱开；当需要滑块停止运动时，离合器脱开，制动器接合制动，使滑块停止在某一位置上飞轮的作用：在压力机空载时，飞轮储存电动机提供的能量，工作时滑块受到变形抗力的作用，使飞轮产生瞬间速降，产生很大的惯性力矩，将能量释放。

{储存和释放能量}曲柄压力机的结构组成：工作机构 传动系统 支承部件 能源系统 操纵和控制系统 辅助系统与附属装置曲柄压力机的分类：（1）按机身结构形式a、开式压力机：优点：机身呈C字型，工作台在三个方向是敞开的， 操作方便，便于模具安装调整和成形操作缺点： 机身刚度较差，受力变形后影响制件的精度，降低模具的寿命，所以适用于小型压力机b、闭式压力机：优点：框架结构，机身受力变形后产生的垂直变形可以通过调整模具的闭合高度调节量消除，对制件的精度和模具的运行精度不产生影响，适用于大型曲柄压力机缺点：机身左右两侧是封闭的，只能从前后方向进行操作2）按曲柄形式分偏心式压力机－偏心轴 曲轴式压力机－曲轴曲拐轴式压力机－曲拐轴 偏心齿轮式压力机－偏心齿轮（3）按滑块数目分单动压力机－单动指在工作机构中有一个滑块冲裁、弯曲以及中小型件的拉深）双动压力机－双动指在工作机构中有两个滑块大型件的拉深）三动压力机－三动指在工作机构中有三个滑块4）按连杆数目分单点压力机 双点压力机 四点压力机滑块行程s：是指曲柄旋转一周，滑块从上止点到下止点之间的距离。

它是曲柄半径或偏心齿轮、偏心轴的偏心距的两倍滑块行程次数n：是指滑块每分钟从上止点到下止点，然后再回到上止点所往复的次数行程次数越高，生产率越高装模高度：是指滑块在下止点时，滑块下表面到工作台垫板上表面的距离当装模高度调节装置将滑块调整到最上位置时，装模高度达最大值，称为最大装模高度H1封闭高度：是指滑块在下止点时，滑块下表面到工作台上表面的距离在设计模具时，模具的封闭高度不得超过压力机的最大装模高度模具的封闭高度：指模具在最低工作位置时，上模板的上表面与下模板的下表面之间的距离模具的封闭高度应与压力机的装模高度相适应，要求：模具的封闭高度≤最大装模高度 摩擦离合器－制动器工作原理：通过摩擦盘使主动部分（飞轮）和从动部分（曲轴）分离或结合离合器动作原理：工作机构运动时，主动摩擦盘彼此压紧，依靠镶块与活塞和主动摩擦盘间的摩擦力矩使主轴旋转→离合器接合；当气室排气时，在弹簧的作用下，三者脱开，→离合器脱开b. 制动器动作原理：工作时，压缩空气进入气室中，推动活塞右移，通过螺栓拉动主动摩擦盘右移，制动器脱开；制动时，在弹簧的作用下将主动摩擦盘、从动摩擦盘和固定摩擦盘压紧，制动器制动工作时，制动器先脱开，离合器后接合；制动时，离合器先脱开，制动器后制动。

曲柄滑块机构提供模具工作所需的成形力和位移，同时提供一些辅助功能曲柄轴适用于滑块行程较大的中小压力机偏心轴：偏心轴的曲轴颈短而粗，支座间距小，结构紧凑，刚性好但是偏心部分直径dA大，摩擦损耗多，制造比较困难，适用于行程小的压力机曲拐轴：结构简单，制造方便，设置偏心套后可以改变偏心直径R值，即滑块行程可调，适用于开式单柱压力机偏心齿轮受力情况好，只承受扭矩，弯矩由芯轴承受毛坯为铸件，芯轴为光轴，制造。