冲压讲座

14:10~14:50 沖壓加工的概念14:50~15:10 休息

15:10~15:30 沖壓件品質管控基礎概念15:30~15:50 線切割機床工作原理15:50~16:00 Q&A

衝壓加工的概念

即利用壓力機及其外部設備，通過模具對板材施加壓力，從而獲得一定形狀和尺寸零件的加工方法。

衝壓是生產中應用廣泛的一類加工方法，主要用於金屬薄板料零件的加工。在產品零件的整個生產系統中，衝壓只是一個子系統，所涉及的也僅是產品製造過程的一部分。隨著市場對產品成本和週期等要求的提高，從系統的整體優化中確定相關的各要素已成為技術和管理發展的重要方向。

影響衝壓加工的因素軟沖壓件工藝全安自動化裝滑安潤生質價運廢噪後產量格料音序管管管輸處對工理理理理策藝衝壓加工系統人硬壓模材輔助工具力件機具料裝置衝壓的基本工序

1.沖裁:包括落料和沖孔兩個工序。

落料：模具沿封閉線沖切板料，沖下的部分為工件，其餘部分

為廢料，設計時尺寸以模仁為准，間隙取在衝子上；

沖孔：模具沿封閉線沖切板料，沖下的部分是廢料，設計時尺

寸以衝子為准，間隙取在模仁上。2.剪切:用模具切斷板材,切段線不封閉.

3.切口:在坯料上將板材部分切開,切口部分發生彎曲.4.切邊:將拉深或成形後的半成品邊緣部分的多餘材料切掉。5.剖切：將半成品切開成兩個或幾個工件，常用于成雙衝壓。

衝壓的基本工序

6.彎曲：用模具使材料彎曲成一定形狀（V型/U型/Z型彎曲）。7.卷圓：將板料端部卷圓。

8.扭曲：將平板的一部分相對於一部分扭轉一個角度。

9.拉深：將板料壓制成空心工件，壁厚基本不變。

10.變薄拉深：用減小直徑與壁厚，增加工件高度的方法來改變空心件的尺寸，得到要求的底厚，壁薄的工件。

11.孔的翻邊：將板料或工件上有孔的邊緣翻成豎立邊緣。

衝壓的基本工序

12.外緣翻邊：將工件的外緣翻起圓弧或曲線狀的豎立邊緣。13.縮口：將空心件的口部縮小。

14.擴口：將空心件的口部擴大，常用于管子。

15.起伏：在板料或工件上壓出筋條，花紋或文字，在起伏處的

整個厚度上都有變薄。

16.卷邊：將空心件的邊緣卷成一定的形狀。

17.脹形：將空心件（或管料）的一部分沿徑向擴張，呈击肚形

衝壓的基本工序

18.旋壓：利用趕棒或滾輪將板料毛坯趕壓成一定形狀（分變薄

與不變薄兩種）。

19.整形：把形狀不太準確的工件校正成形。

20.校平：將毛坯或工件不平的面或彎曲予以壓平。

衝壓的基本工序

21.壓印：改變工件厚度，在表面上壓出文字或花紋。

22.正擠壓：凹模腔內的金屬毛坯在击模壓力的作用下，處於

塑性變形狀態，使其由凹模孔擠出，金屬流動的方向與击模運動方向相同。

23.反擠壓：金屬擠壓過程中，沿击模與凹模的間隙塑流，其

流動方向與击模運動方向相反。

24.複合擠壓：正擠與反擠的結合。

冷沖模類型和特點

模具分類（按衝壓工序的組合方式分）

1、單沖模：在模具上只有一個加工工位，而且在衝床的一次

行程中只完成一類衝壓加工工藝。

2、複合模：在模具上只有一個加工工位，在衝床的一次行程

中完成兩類以上的加工工藝。3、級進模：有多個工位組成，各工位完成不同的加工，各

工位元順序關聯，在衝床的一次行程中完成一系列不同的衝壓加工。

冷沖模類型和特點

三類模具的優缺點比較：

結構成本、週期製造精度材料利用率生產效率維修產品精度品質安全性自動化衝床性能要求應用單工序模簡單小、短低高低不方便高低不安全低複合模較複雜小、短較高高低不方便高低不安全低級進模複雜高、長高低高方便低高安全易於自動化高小批量生產大批量生產大、中型零件的衝大批量生產內外形精度要求高中、小零件衝壓壓試製冷沖模的內部構造圖

模具的內部構造拆解

冷沖模的內部構造圖

冷沖模的內部構造圖

冷沖模的內部構造圖

沖孔模

折彎模

拉伸模

鉚接的概念通過模具擠壓將材料擠入鉚柱凹槽內的一種粘合動作，使鉚柱和五金件的牢固結合，獲取最終使用牙孔時無牙緊，鬆動等異常狀況發生。鉚接的概念

一、概述

鉚接是將鉚釘穿過被聯接件的預製孔中經鉚合而成的聯接方式。其聯接部分稱為鉚縫。鉚縫的結構分類：搭接縫

按接頭

單蓋板對接縫型式分

雙蓋板對接縫單排分按鉚釘

雙排類排數分

多排

強固鉚縫--滿足強度要求

按鉚縫

--滿足強度和緊密性要求強密鉚縫性能分

緊密鉚縫--滿足緊密性要求的。

鉚接的概念

鉚釘有空心的和實心的兩大類，且大部分都以標準化。

（GB863.1-86、GB876-86）在設計鉚接結構時應優先選用已標準化的鉚釘。

鉚釘頭的結構：

鉚接後的結構：

鉚接的概念鉚接工藝分冷鉚和熱鉚：熱鉚接----直徑d≥12mm的鋼制鉚釘；

冷鉚接----直徑d＜12mm的鋼制鉚釘、塑性較好的有色金屬及其合金製成的鉚釘。特點：

▲工藝設備簡單;

▲工藝過程比較容易控制，品質穩定;▲鉚接結構抗振、耐衝擊，聯接牢固可靠。

因此，在承受嚴重衝擊和振動載荷的金屬結構的聯接中，

如橋樑、建築、造船、重型機械及飛機製造等工業部門中得到應用。

沖壓件品質管控基礎概念

常用五金材料

鋼板

SPCC--冷軋鋼板SECC--電鍍鋅鋼板SPTE--電鍍錫鋼板

常用的板料為：SECC--電鍍鋅鋼板

•特性:防锈.耐指纹处理.其中0.8及0.6指钢板的厚度MM.•常用厚度：0.6mm：用途护套、组件、上下盖.•0.8mm：用途护套组件、围框、上下盖.•1.0mm：用途IC支架、后安装片.•1.2mm：用途整机安装支架.

沖壓件品質管控基礎概念

五金件類冸

五金底面蓋、各種支架安裝彈片散熱片

銅柱、銅鉚釘彈簧螺母介子螺絲釘

沖壓件品質管控基礎概念

常用测量工具及设备

•游标卡尺:长度、厚度、内外径、深度、台阶.•外径千分尺:圆形制件外径、厚度.•高度尺:高度.用于划线.•螺纹塞规:螺纹规格.

•投影仪:长度、角度、轮廓、外形和表面形状.

•三次元:几乎能完成所有几何测量任务、平面距离.角度、

形状误差、位置误差、相交.对称.投影.

•厚薄规:测量缝隙间距离.

•针规:测量孔径、孔距、内螺纹小径测量.•硬度计:材料硬度.

沖壓件品質管控基礎概念

沖壓件常見品質缺陷

•外觀(表面、斷面)明顯有顏色差異、表面花、劃傷、壓痕、生銹.•製件面不平整呈弧形（翹曲、拱起、凹陷）.•彎曲表面擠壓料變薄.

•件斷面（切口面）不能有明顯刮手之毛刺.

•不能有漏加工工序（例少沖扣位、少沖孔、少攻螺牙等）.•漏攻絲牙、攻絲牙不良偏大或偏小.•孔口破裂或製件變形•內孔與外形位置偏移。•彎曲角有裂縫。

•製件端面鼓起或不平(邊沿有翹曲現)•彎曲引起孔變形。•彎曲後兩孔軸心錯移。

•彎曲線與兩孔中心連線不平行。•角度折彎不良：角度偏大或偏小。•击圓邊沿起皺或頂部破裂

沖壓件品質管控基礎概念

銅柱、銅鉚釘常見品質缺陷

•材料颜色不符样板或用错料.•表面光澤度差、粗糙、伤痕.•弯曲或变形.•漏加工工序.•孔内有碎屑.

•尾部未车平、有击台现象.

沖壓件品質管控基礎概念常見衝壓加工不良異常處理毛邊:

原因: a.模具刃口，衝頭損耗;

b.模具間隙過大;c.模具跑單邊;

改善措施:研磨刀口，更換衝頭，重新配模具間隙和調整模具。

沖壓件品質管控基礎概念常見衝壓加工不良異常處理壓傷:

原因:模具內的鐵屑和廢料沒有完全清除掉，導致壓傷; 改善措施:a.安裝自動風槍清除掉鐵屑和模具內廢料;

b.跳廢料之模具做修改。

刮傷:

原因:作業時產品刮到模具定位或其它地方造成刮傷;改善措施:a.模具定位做修改或降低;

b.教育作業人員作業時輕拿輕放;

4變形:

原因:a.作業動作不規範，碰撞到其它物体;

b.模具脫料不順;

改善措施:a.教育作業員嚴格按照SOP進行作業;

b.脫料不良之模具作修改。

沖壓件品質管控基礎概念常見衝壓加工不良異常處理鉚合不良:

原因:鉚合與被鉚合作不對位，造成鉚合不良

改善措施:在做鉚合工程時，確定鉚合與被鉚合件對齊后再進行生產

角度不良:

原因:a.模具本身存在問題;

b.素材材質過硬;c.衝床速度過快;改善措施:a.修改模具;

b.更換材質硬度在規定範圍內素材;c.調整恰當的衝床速度。

尺寸偏差:

原因:模具定位有間隙;改善措施:調整模具定位。

沖壓件品質管控基礎概念常見衝壓加工不良異常處理8击包拉裂:

原因:a.模具存在問題;

b.材質過硬;

c.衝床速度過大;d.未加拉伸油;改善措施:a.修改模具;

b.更換材質;c.調整衝床速度;d.按時加拉伸油。

折彎斷裂:

原因:a.模具間隙過小“R”角太利;

b.材質硬度過高;c.沒有定時加潤滑油;

沖壓件品質管控基礎概念常見衝壓加工不良異常處理改善措施:a.調整模具間隙,修整折塊“R”角;

b.更換材質;

c.定時加潤滑濟。

彈跳:

原因:a.素材材質過硬;

b.沒加回壓工程;c.模具深度不夠;

改善措施:a.現換材質，重新調整模具閉合高度;

b.增加回壓工程。

漏衝孔:

原因:a.衝頭斷未發現;

b.修模后漏裝衝頭;

c.衝頭下陷;

沖壓件品質管控基礎概念常見衝壓加工不良異常處理改善措施:a.作業員嚴格按照SOP作業，並確實與樣品對比;

b.修模后首件確實與樣品比對;

c.改善上模墊板的硬度，衝頭下沉;

模痕:

原因:a.模具間隙過小;

b.成型塊“R”角小或不光滑;c.成型入塊有廢料;

改善措施:a.調整上下模配合間隙;

b.修整成型塊“R”角或將成型塊電鍍、拋光;c.清除入塊間的廢屑;d.將母模改為滾軸成型。

沖壓件品質管控基礎概念攻牙不良異常處理滑牙的預防

•攻牙時注意不可將絲攻攻得太深;•檢查牙孔是否衝制過大，超出標準;

•經常用牙刷或風槍將絲攻上的銷屑等雜物處理干淨;•檢查絲攻是否有磨損;

•檢查絲攻是否有缺口斷絲之不良;•檢查攻牙機旋轉速度是否過快;

牙緊的預防

•攻牙時不可攻得太淺，否則導致牙緊;•絲攻檢查是否有磨損，殘缺;•注意攻牙機轉速不可過快;

沖壓件品質管控基礎概念攻牙不良異常處理操作注意事項

•單攻機攻牙時，手柄的操縱力要適當，不能太大或太小，否則容易造成絲攻斷裂、滑牙或絲攻攻不下;•治具要牢固防止攻牙歪斜;

•攻牙時要常加配油以防止牙緊或絲攻發熱而斷裂;

•攻牙時絕對不可戴手套，防止手卷於攻牙机內造成工傷;

沖壓件品質管控基礎概念一般絲攻螺紋與底孔對照表公制及美制螺紋(非圓絲攻)單位:mm螺紋標准M1.7*0.35M2*0.4M2.3*0.4M2.5*0.45M2.6*0.45M3*0.5M3.5*0.6M4*0.7NO.2-56UNC -UNCNO.3-48UNC -56UNCNO.4-40UNC -48UNCNO.5-40UNC -44UNCNO.6-32UNC -40UNCNO.8-32UNC -36UNC精度RH4RH4RH4RH4RH4RH5RH5RH6RH43RH44RH54RH54RH55RH652級螺紋用下孔徑最小--最大(咬合率%)1.54~1.58(100-75)1.81~1.85(100-75)2.11~2.15(100-75)2.28~2.33(100-75)2.38~2.43(100-75)2.76~2.81(100-75)3.20~3.26(100-75)3.65~3.70(100-82)1.96~2.02(100-65)1.98~2.04(100-65)2.25~2.32(100-65)2.29~2.32(100-65)2.52~2.60(100-70)2.57~2.(100-70)2.86~2.93(100-70)2.88~2.95(100-70)3.09~3.17(100-75)3.19~3.26(100-70)3.76~3.84(100-75)3.80~3.88(100-75)線切割機床工作原理

線切割加工的基本原理是利用移動的細金屬導線（銅絲或鉬絲等）作工具電極（接高頻脈衝電源的負極），對導電或半導電材料的工件（接高頻脈衝電源的正極）進行脈衝火花放電，放電通道的中心溫度暫態可高於10 000℃，使工件金屬熔化，甚至有少量汽化。高溫也使電極絲和工件之間的工作液部分發生汽化，汽化後的工作液和金屬蒸氣瞬間迅速熱膨脹，並具有爆炸的特性。這種熱膨脹和局部微爆炸拋出熔化和汽化的材料，實現對工件材料的電蝕切割加工，如圖9－1所示。通常認為電極絲與工件之間的放電間隙δ電在0.01 mm左右（線切割程式設計時一般取δ電＝0.01 mm），若電脈衝的電壓高，則放電間隙會稍大一些。

線切割機床工作原理

為保證電極絲不被燒斷，應向放電間隙注入大量工作液充分冷卻電極，同時電極絲以7～10 m／s左右的速度做軸向運動，以避免放電總在電極絲的局部位置。高速運動的電極絲有利於不斷地往放電間隙中帶入新的工作液，同時也有利於把電蝕產物從間隙中帶出去。

線切割機床工作特點

(1)可以切割高硬度的導電材料，如各種淬火鋼、硬質合金、磁性鋼及石墨電極等。

(2)能方便地加工複雜截面的型柱、除盲孔以外的型孔和窄縫等。採用四軸聯動控制方式時，還可加工上、下面異形體，形狀扭曲的曲面體，變錐度和球形體等零件。

(3)加工中工具電極和工件不直接接觸，沒有像機械加工那樣的切削力，因此，可以用於切割極薄的工件和採用切削加工時容易變形的工件。

線切割機床工作原理

(4)由於採用正極性加工，只對工件進行切割，因而餘料還可以使用；加之電極絲直徑很細（最小可達￠0.003mm），

切屑極少，材料的利用率很高，因此對於貴金屬加工更有意義。

(5)由於脈衝電源的加工電流較小，脈衝寬度較窄，加之移動的長電極絲單位長度的損耗較小，因而對加工精度的影響

較小，特冸在慢走絲線切割加工時，電極絲一次使用，電極損耗對加工精度的影響更小。故數控線切割屬中、精加工範疇。

(6)自動化程度高，操作簡單，加工週期短，成本低，較安全。

線切割機床工作原理

線切割加工主要應用於以下幾個方面：

（1）加工模具，適用於各種形狀的沖模（击模、击模固定板、凹模卸料板等）、擠壓模、粉末冶金模、彎曲模、塑壓模等帶錐度的模具。

（2）各種樣板、夾具零件和電火花成型加工用的電極等。

（3）科研和生產中的新產品試製，材料試驗樣件品種多、數量少的零件（加工薄件時還可多片疊在一起加工）以及除盲孔以外的特殊難加工材料的金屬零件等。

線切割機床組成部分