冷沖壓成形工藝概論

《冷沖壓成形工藝概論》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、第1章冷沖壓成形工藝概論冷沖壓是塑性加工的基本方法之一，它是利用安裝在壓力機上的模具，在室溫下對板料施加壓力使其變形或分離，從而獲得具有一定形狀、尺寸和精度的零件的一種壓力加工方法。因為它主要用于加工板料零件，所以也稱板料沖壓。在冷沖壓加工中，將材料(金屬或非金屬)加工成零件(或半成品)的一種特殊工藝裝備，稱為冷沖壓模具(俗稱冷沖模)。冷沖模在實現(xiàn)冷沖壓加工中是必不可少的工藝裝備，沒有先進的模具技術(shù)，先進的沖壓工藝就無法實現(xiàn)。1.1冷沖壓加工的特點及在生產(chǎn)中的地位1.1.1冷沖壓加工的特點1.能沖壓出其它加工工藝難

2、以加工或無法加工的形狀復(fù)雜的零件。例如，從儀器儀表小型零件到汽車覆蓋件、縱梁等大型零件，均由沖壓加工完成。2.沖壓件質(zhì)量穩(wěn)定，尺寸精度高。由于沖壓加工是靠模具成形，模具制造精度高、使用壽命長，故沖壓件質(zhì)量穩(wěn)定，制件互換性好。尺寸精度一般可達到ITl0~IT14級，最高可達到IT6級，有的制件不需再機械加工，便可滿足裝配和使用要求。3.沖壓件具有重量輕、強度高、剛性好和表面粗糙度小等特點。4.生產(chǎn)率高。例如，汽車覆蓋件這樣的大型沖壓件的生產(chǎn)效率，可達每分鐘數(shù)件；高速沖壓小型制件，每分鐘可達到上千件。5.材料利用率高。

3、一般為70%~85%，因此沖壓加工能實現(xiàn)少廢料，甚至無廢料生產(chǎn)。在某些情況下，邊角余料也可充分利用。6.操作簡單，便于組織生產(chǎn)。7.易于實現(xiàn)機械化與自動化生產(chǎn)。由于沖壓加工所用毛坯多為條料或帶料，又是冷態(tài)加工，大批量生產(chǎn)時易于實現(xiàn)機械化和自動化。8.冷沖壓的缺點是模具制造周期長、制造成本高，故不適于單件小批量生產(chǎn)。另外，冷沖壓生產(chǎn)多采用機械壓力機，由于滑塊往復(fù)運動快，手工操作時，勞動強度較大，易發(fā)生事故，故必須特別重視安全生產(chǎn)、安全管理以及采取必要的安全技術(shù)措施。1.1.2冷沖壓加工在生產(chǎn)中的地位沖壓加工的應(yīng)用范圍

4、十分廣泛，不僅可以加工金屬材料，而且也可以加工非金屬材料，在汽車、拖拉機、電機、電器、儀表、玩具以及日常生活用品的生產(chǎn)方面，都占有十分重要的地位。另外，在國防工業(yè)生產(chǎn)中，如飛機、導(dǎo)彈、各種槍彈與炮彈的生產(chǎn)，沖壓加工也占有很大比例。例如某聯(lián)合收割機有1613個零件，其中沖壓件為1023個，占64.3%；某沖鋒槍120個零件中有56個沖壓件，占46.7%。隨著汽車和家用電器等行業(yè)的飛速發(fā)展，在工業(yè)發(fā)達國家，對發(fā)展冷沖壓生產(chǎn)給予了高度重視。據(jù)近年來的統(tǒng)計表明，美、日等國的模具工業(yè)年產(chǎn)值已經(jīng)超過機床工業(yè)年產(chǎn)值的6%~12%

5、。冷沖壓模具歷史悠久、用途廣、技術(shù)成熟，在各種模具中所占比例最大。汽車、摩托車、家電行業(yè)是模具最大的市場，占整個模具市場的60%以上。因此冷沖壓加工在我國現(xiàn)代化建設(shè)中有著非常廣闊的發(fā)展前景。1.2冷沖壓工序的分類由于沖壓件的形狀、尺寸和精度要求不同，因此，冷沖壓加工的方法是多種多樣的。根據(jù)材料的變形特點及企業(yè)現(xiàn)行的習(xí)慣，冷沖壓的基本工序可分為分離工序與塑性變形工序兩大類。分離工序是使沖壓件與板料沿要求的輪廓線相互分離，并獲得一定斷面質(zhì)量的沖壓加工方法。成形工序是使沖壓毛坯在不破裂的條件下發(fā)生塑性變形，以獲得所要求的

6、形狀、尺寸的零件的沖壓加工方法。為了提高勞動生產(chǎn)率，常將兩個以上的基本工序合并成一個工序，稱為復(fù)合工序。主要沖壓工序的分類見表1.1。1.3冷沖壓材料1.3.1對冷沖壓材料的基本要求沖壓所用的材料，不僅要滿足產(chǎn)品設(shè)計的技術(shù)要求，還應(yīng)當(dāng)滿足沖壓工藝的要求和沖壓后的加工要求(如切削加工、電鍍、焊接等)。沖壓工藝對材料的基本要求主要有：1.對沖壓成形性能的要求對于成形工序，為了有利于沖壓變形和制件質(zhì)量的提高，材料應(yīng)具有：良好的塑性(均勻伸長率δb高)、屈強比(σs/σb)小、板厚方向性系數(shù)大、板平面方向性系數(shù)小、材料的屈

7、服強度與彈性模量的比值(σs/E)小。不同沖壓工序?qū)Π宀男阅艿木唧w要求如表1.2所示。對于分離工序，并不需要材料有很好的塑性，但應(yīng)具有一定的塑性。塑性越好的材料，越不易分離。2.對材料厚度公差的要求材料的厚度公差應(yīng)符合國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。因為一定的模具間隙適用于一定厚度的材料，材料厚度公差太大，不僅直接影響制件的質(zhì)量，還可能導(dǎo)致模具和沖床的損壞。3.對表面質(zhì)量的要求材料的表面應(yīng)光潔平整，無分層和機械性質(zhì)的損傷，無銹斑、氧化皮及其它附著物。表面質(zhì)量好的材料，沖壓時不易破裂，不易擦傷模具，工件表面質(zhì)量也好。表1.1主要沖壓工

8、序的分類(續(xù))(續(xù))選擇材料時要認真考慮材料供應(yīng)情況以及經(jīng)濟因素，應(yīng)最大限度地利用材料的沖壓性能。必要時，應(yīng)修改一些過高的設(shè)計要求和工藝要求，或采用代用材料。表1.2不同沖壓工序?qū)Π宀男阅艿木唧w要求工序名稱性能要求沖裁具有足夠的塑性，在進行沖裁時板料不開裂；材料的硬度一般應(yīng)低于沖模工作部分的硬度彎曲具有足夠的塑性、較低的屈服極限和較高的彈性模量拉深高塑性、屈