文本描述
精密注塑技术部编制
冲压件设计及
表面处理介绍
2
冲压件设计注意事项
介绍各种成形的冲压工艺性
3
冲压件的表面处理
介绍冲压件表面处理种类
冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等,施加外力,使之产生塑性变形或分离,从而获得所需形状和尺寸的工件(冲压件)的成形加工方法。
冲压主要是按工艺分类,可分为分离工序和成形工序两大类
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分离工序(冲裁工序)
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其目的是使冲压件沿一定轮廓线从板料上分离,同时保证分离断面的质量要求。
分离工序:冲裁(落料、冲孔)、剪切、切口、切边、剖切
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用冲模沿封闭曲线冲切,冲下的部分是零件。用于制造各种平板形状的零件。
落料
分离工序(冲裁)
废料
零件
用冲模沿封闭曲线冲切,冲下的部分是废料。用于制造各种平板形状的零件。
冲孔
用冲模沿不封闭的曲线进行分切产生分离
切断
将成型零件边缘切齐或者一定形状切成。
修边
零件
废料
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冲裁时板料的变形过程
变形过程
模具间隙正常时,金属材料的冲裁过程可分三个阶段弹性变形阶段
板料产生弹性压缩,弯曲和拉伸等变形
塑性变形阶段
板料的应力达到屈服极限,板料开始产生塑性剪切变形
断裂分离阶段
已成形的裂纹沿最大应变速度方向向材料内延伸,呈楔形状发展
冲裁时板料的变形过程
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冲裁后板料断面分为四个部分
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成形工序
是使板料在不破坏的条件下发生塑性变形,制成所需形状和尺寸的工件。
成形工序:弯曲、卷圆、扭曲、拉深、变薄拉深、翻边(孔的翻边、外缘翻边)、缩口、扩口、起伏、卷边、涨形、旋压、整形、校平、压印、挤压(正挤压、反挤压、复合挤压)。
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把板料毛坯制成各种开口空心的零件。
拉延
成形工序
将板料或半成品的边缘沿一定曲线一定曲率成形成竖立的边缘。
翻边
为了提高已成型零件的精度或获得小的圆角半径而采用的成形方法。
整形
在预先冲孔的板料或半成品制成竖立边缘。
翻孔
将板料沿直线弯成各种形状。
弯曲延
R
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2
冲压件设计注意事项
介绍各种成形的冲压工艺性
冲裁冲压件的冲压工艺性
弯曲件的冲压工艺性
拉深件的冲压工艺性
缩孔、翻边、膨胀的成形介绍
设 计 要 点
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冲裁冲压件的冲压工艺性
1).冲裁件的形状和角度
冲裁件的形状设计应尽可能简单、对称,使排样时废料最少
冲裁件拐角应避免锐角,宜有适当的圆角
不合理
合理
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冲裁件的结构尺寸(如孔径、孔距等)必须考虑材料的厚度。
2).冲孔最小孔径 (冲孔时孔径不宜太小)最小尺寸如下表
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3). 最小孔间距 和孔边距
冲裁件的孔与孔之间、孔与边缘之间的距离不应过小
硬 钢: a=(1.3~1.5)*t
黄铜 、 软钢: a=(0.9~1.0)*t
紫铜、铝、锌: a=(0.75~0.8)*t
不合理
合理
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4). 凸出悬臂和凹槽的最小宽度
冲裁件的凸出悬臂和凹槽宽度不宜过小,否则会降低模具寿命和工件质量
不合理
合理
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弯曲件的冲压工艺性
1).材料弯曲时,弯曲圆角当超过材料的极限强度时,就会产生裂缝和折断,应避免过小的弯曲圆角半径
2)R角的设定最好不要大于其自身1.5倍材料厚度。因为R角过大弯曲过后其回弹也很大。
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3).弯曲件的弯曲高度不要太长,同时H也不可以过小,特别是材料t>2mm的时候h过小(切记),会使弯曲困难,很难得到形状准确的零件。
弯曲件弯角成90°时,为了便于成形应使弯曲件直边高度h>2t,当h=1.3t-2t时,应使R≈0或采用压凹槽等弯曲方法,见下图。
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4). 弯曲件的弯曲线尽量不要设计在宽度突变的地方(如下图),以避免撕裂。
如果非要设计在宽度突变的地方,可以在宽度突变处预先冲好工艺孔或工艺槽 。
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5).对于有孔的弯曲件,如果孔位于弯曲的附近,弯曲的时候会使孔变形。
解决措施:使这些孔分布在变形区域之外。
如下图对于弯曲件,从孔边到弯曲半径R中心的距离取为:当t<2mm的时,l≥t;当t≥2mm的时,l≥2t。
错误设计
建议设计
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6).当弯曲件由宽、窄两部分组成时,过渡处距离L≥R,见下图。
7).对称件的弯曲,左右弯曲半径应该一致,以便保证弯曲过程中的受力平衡,以防止在弯曲过程中产生滑动,见下图。
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8).在设计弯曲件的时候,由于弯曲的形状和整体冲压件的形状不规则,所以,就要在冲压件上设计基准孔或基准边以及标注公差的一些基准。
如:面、边、孔等,但是尽量不要把基准设定在很难测量的地方如:空间的圆心、很难判定的元素等,见下图。
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9).在设计弯曲件的时候,要考虑折弯前材料展开长度(方向)是否有足够的空间(两片之间距离>t)
koala
①折弯方向设计错误
②展开后有干涉
③展开方向正确
④展开后无干涉
koala
①折弯高度设计错误
②展开后有干涉
③折弯方向正确
④展开后无干涉