冲压复习资料(精品).doc

冲压工艺与模具设计复习资料

2011年12月7日

杨炼 石勇

1. 冷冲压：是利用安装在压力机上的冲模对材料施加压力， 使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件（俗称冲压件 或冲件）的一种压力加工方法。优点：低耗、高效、低成本、 质量稳定、高一致性、可加工薄壁、复杂零件。缺点：冲 模制造精度高、技术要求高，制造成本高，在大批量生产中 才能获得较高的经济效益。

2. 冲压工艺的基本分类：分离工序、成形工序。分离工序包 括：落料、冲孔、切断、切舌、切边、剖切、整修、精冲。 成形工序包括：弯曲、卷边、拉弯、扭弯、拉深、变薄拉深、 翻孔、翻边、卷缘、胀形、起伏、扩口、缩口缩径、校平整 形、旋压。

3. 影响金属塑性和变形抗力的因素：变形温度，应变速率， 应力、应变状态，尺寸因素

4. 板料的冲压成形性能：A成形极限B成形质量

A成形极限：冲压成形失效实际上是塑性变形失稳在冲压工 序中的具体表现，其形式可归结两大类：拉伸失效，表现为 坯料局部出现过度变薄或破裂；受压失效，表现为板料产生 失稳起皱

5. 伸长类变形：变形坯料板平面内两个方向的应变之和大于 0,而板厚放心爱你的应变小于0 （如胀形、扩口、翻孔）， 其极限变形参数主要决定于材料的塑性。压缩类变形：变形 坯料板平面内两个方向的应变之和小于0,而板厚方向的应 变大于0

（如拉深、缩口），其极限变形参数通常是受坯料传 力区的承载能力和限制。

6. 板料冲压成形性能可以通过试验惊醒测定与评价。试验的 方法通常可分为三类：力学试验、金属学试验和工艺试验。

7. 成形极限图的概念：成形极限图（forming limit diagrams

缩写FLD）着眼于复杂零件的每一变形局部，他是板料在不 同应变路径下的局部失稳极限应变el和£ 2构成的条带形 区域或曲线。全面、直观的反应了不同应力状态下板料的成 型性能，是对版聊成形性能的一种定量描述，它是定性和定 量研究板料的局部成形性能的有效手段。

8. 冲裁是利用模具使其板料产生分离的一种冲压工序，从广 义上讲，冲裁是分离工序的总称，它包括落料，冲孔，切断, 修边，切舌等很多种工序。

9. 冲裁变形过程包括：弹性变形阶段、塑性变形阶段、断裂 分离阶段

10冲裁时板料最大的塑性变形集中在以凸模与凹模刃口连 接为中线的纺锤形区域内。

11. 冲裁件断面可分为明显的四个部分:踏角、光面（光亮带）、 毛面（断裂带）和毛刺 12. 冲裁件的质量主要通过切断面质量、尺寸精度和表面平直

度来判断。

13间隙对断面质量的影响：间隙过小时，材料会被第二次剪 切，断面会出现挤长的毛刺。但易去除，毛面斜度和踏角小, 冲裁件翘曲小，中间撕裂不是很深，仍可使用。间隙过大时, 材料的弯曲与拉伸增大，拉应力增大，塑性变形阶段较早结 束，是断面光面减小，踏角与斜度增大，形成厚而大的拉长 毛刺，难去除，同时冲裁件的翘曲现象严重，影响生产的正 常进行。间隙分布不均匀，则在小间隙的一边形成双光面， 大间隙的一边形成很大的踏角及斜度。

14. 冲裁间隙：凸模与凹模间每侧的间隙称为单面间隙，两侧

间隙之和称为双面间隙，双面间隙就是冲裁间隙。

15. 间隙值确定原则：主要根据冲裁件断面质量、尺寸精度和

模具寿命这几个因素给间隙规定一个范围值

16. 凸凹模刃口尺寸计算的依据和计算原则：a设计落料模先

确定凹模刃口尺寸。以凹模为基准，间隙取在凸模上，即冲 裁间隙通过减小凸模刃口尺寸来取得。设计冲孔模先确定凸 模刃口尺寸。以凸模为基准，间隙取在凹模上，冲裁间隙通 过增大凹模刃口尺寸来取得。b根据冲模在使用过程中的磨 损规律，设计落料模时，凹模基本尺寸应取接近或等于工件 的最小极限尺寸；设计冲孔模时，凸模基本尺寸则取接近或 等于工件孔的最大极限尺寸。模具磨损预留量与工件制造精 度有关。c冲裁（设计）间隙一般选用最小合理间隙值（Zmin）o d选择模具刃口制造公差时，要考虑工件精度与模具精度的 关系，即要保证工件的精度要求，又要保证有合理的间隙值。 e工件尺寸公差与冲模刃口尺寸的制造偏差原则上都应按 “入体”原则标注为单向公差。但对于磨损后无变化的尺寸， 一般标注双向偏差。

17. 凸模与凹模分别加工法目前多用于圆形或简单规则形状

（方形或矩形）的工件。

18配作法:就是按设计尺寸制一个基准件（凸模或凹模），然

后依据基准件的实际尺寸按间隙配制另一件。特点a模具的 间隙由配制保证，工艺简单b还可适当放大基准件的制造公 差，使制造容易。

19：冲裁件的工艺性：冲裁件的材料、形状、尺寸精度等方 面是否适应冲裁加工的工艺要求。

20.冲裁所产生的废料：a结构废料：由冲件的形状特点产生 的b工艺废料：由冲件之间和冲件与条料侧边之间的搭边， 以及料头料尾和边余料而产生的

21排样分类：有废料排样、少废料排样、无废料排样

22.搭边：排样时冲裁件之间以及冲裁件与条料侧边之间留下

的工艺废料。搭边的两个作用：补偿定位误差和剪板误差， 确保冲出合格零件；增加条料刚度，方便条料送进，提高劳 动生产率。

23降低冲裁力的方法：阶梯凸模冲裁、斜刃冲裁、加热冲裁 24冲裁模按工序组合程度分类：单工序模（简单模）、复合 模和级进模（连续模）

25单工序模、级进模和复合模特点比较：单工序模冲压精度 较低；制作平整度一般；冲模制造比较容易；价格低；生产 率低；条料要求不严格；可用边角料；生产不安全。级进模 具：冲压精度较高10-13,制作平整度：不平整高质量需校 平；冲模制造：简单形状制件的级进模比复合模制造难度低, 相对价格低；生产率最高；条料要求严格；生产比较安全。 复合模具：冲压精度高8-11；制作平整度好；复杂形状制件 的复合模比级进模制造难度低，相对价格也较低；生产率高; 条料要求严格；生产不安全，要有安全装置。

26. 冲模零件分类：a工艺零件：与毛坯接触的零件包括工作

零件、定位零件、卸料和压料零件。B结构零件：不直接参 与完成工艺过程，不与毛坯相接触的零件，包括导向零件、 支撑零件、紧固零件和其他零件

27. 提高弯曲件精度的措施：改进弯曲件的设计；采取适当的

弯曲工艺；正确设计弯曲模

28. 影响回弹的因素：材料的力学性能；相对弯曲半径r/t；弯

曲中心角a；弯曲方式及校正力大小；工件形状；模具间隙。

29. 影响最小弯曲半径的因素：材料的力学性能、零件弯曲中

心角的大小、板料与轧制方向与弯曲线夹角的关系、板料表 面及冲裁断面的质量、板料的相对宽度、板料厚度。 30. r/t称为板料的相对弯曲半径，是表示板料弯曲变形程度

的重要参数。

31. 弯曲是将板料、棒料、型材或管料等弯成一定形状和角 度的零件的一种冲压成形工序。

32. 曲面型零件拉深质量主要问题：防止起皱，包括凸缘变形

区起皱和中间悬空部分起皱

采用的措施：加大毛坯直径、增大压力边和采用带拉深筋机 构的模具结构。

33. 压边圈:刚性压边圈个和弹性压边圈。

34. 刚性压边圈的防皱功能是通过调整压边圈与凹模平面之 间的间隙C的大小来保证的

35. 宽凸缘圆筒形件拉深有两种成形方法：（老师简称）等宽

度法、等高度法。

36. 带凸缘筒形件多次拉深的步骤如下：第一次拉深时，将毛

坯拉深成带凸缘的工序件，其凸缘直径等于零件外缘直径加 上修边余量。在以后的各次拉深中，只是筒形部分参加变形, 逐步地减小其直径，增加它的高度。为了使己成型的凸缘尺 寸在以后的拉深过程中不发生变化，以免引起中间圆筒的过 大拉应力而被拉破。应在第一次拉深时拉入凹模的毛坯面积

加大3%-5%0

37. 影响拉深的系数的因素：材料力学性能的影响；材料相对

厚度的影响；拉深次数的影响；压边力的影响；模具工作部 分圆角半径及间隙的影响

38. 拉裂：压边力的影响；相对圆角半径影响；润滑的影响；

凸模和凹模间隙的影响；粗糙度的影响

39. 拉深：是利用专用模具将平板毛坯制成开口空心零件的一

种冲压工艺方法。

40. 缩口工艺是一种将己拉深好的筒形件或管坯开口端直径 缩小的冲压方法。

41. 若工件要求的翻孔高度大于一次能达到的极限翻孔高度 时：可采用，加热翻孔•多次翻孔或经拉深•冲底孔后再翻 孔的工艺方法。

42. 翻边是在成形毛坯的平面部分或曲面部分上使板料沿一 定的曲线翻成竖立边缘的冲压方法。

43. 对于深度较大的起伏成形，第一种加工方法：在第一道工

序中用直径较大的球形凸模胀形，扩大变形区，然后成形为 所需形状尺寸。第二种加工方法;当成形部位有孔时，可先冲 一个较的小孔，使得成形时的中心部位的材料在凸模的作用 下，向外扩张，这样可以减缓材料的局部变薄情况，（但预 留孔的孔径应该较零件的孔径小）

44. 胀形：利用模具迫使板料厚度减薄和表面积增大，以获取

零件几何形状和尺寸的冲压成形方法。

45. 载体于搭扣的选择:等宽双侧载体-单侧载体-中间载 体・原载体・边料载体。 46. 冲压工艺规程制定步骤：对零件图的分析、确定冲压件生

产得分工艺方案、确定磨具类型及结构形式、选择冲压设备、

编写工艺文件及设计计算说明书。

47. 重要冲压件和模具设计，应编写设计计算说明书，以供审

查和备查

48. 设计说明书应记录：冲压工艺性分析及结论，毛坯展开尺

寸计算，排样方式及经济性分析，工艺方案的分析比较和确 认，工序性质和冲压次数的确定、半成品形状与尺寸计算、 模具类型与结构形式的分析，模具主要零件材料的选择、技 术要求及强度校核，凸凹模工作部尺寸与公差的确定，冲压 力的计算与压力中心的确定，冲压设备的选择的依据与结 论，弹性元件的选择计算等。