冲压工艺基础知识
1.1冲压工艺特点及应用
1.2冲压工艺分类
1.3 冲压材料
1.4 冲压设备
1.5 冲压常用标准
1.6 冲压技术的现状及发展
→ 了解冲压的应用，并能初步
确定冲压件所需的基本冲压工序
→熟悉冲压材料种类及供应规格
→熟悉常用冲压设备种类及适用工艺
1.冲压工艺特点及应用
冲压的概念
日用品、汽车、高铁、飞机、大炮
什么是冲压？
在室温下，用模具在压力机上对金属（或非金属）板料施加压力，使其分离或发生塑性变形，从而获得具有一定形状、尺寸和性能的零件。
从冲压概念我们可以知道：
1、冲压加工在常温下进行，即不需要加热，故又称冷冲压。
（2）冲压加工的对象是金属板料，所以又叫板金冲压。
3、冲压加工由设备和模具完成，需要三
要素：冲床（设备）、模具、原材料。
⑷ 冲压是塑性变形的基本形式之一。
2 冲压加工的特点及应用
1、生产率高，操作简单，容易实现机械化、自动化。
（2）尺寸精度高、互换性好。
（3）材料利用率高，一般可达70%~85%，有时甚至高达95%。
⑷ 可以获得用其它加工方法难以加工或无法加工的形状复杂的零件，如薄壳拉伸件。
⑸ 可获得重量轻、刚度好、强度高的零件。
⑹无需加热，节省能源，表面质量好。
（7）大批量生产时产品成本低。
可见冲压能将高质量、高效率、低能耗、低成本集于一身，这是其它加工方法所无法比拟的，因此冲压应用十分广泛，例如在汽车、拖拉机工业中，冲压件占60~70%，仪器仪表占60~70%，日常生活中的各种不锈钢餐具等等，从精巧的电子元件、仪表指针到重型的汽车覆盖件和横梁、飞机蒙皮等，都需要冲压加工。
总之，模具工业是一个国家的基础工业，模具设计和模具制造水平成为衡量一个国家产品制造水平的标准。
发达国家非常重视模具的发展。日本认为“模具是进入富裕社会的动力”；德国：“金属加工工业的皇帝”；罗马尼亚：“模具就是金子”；模具在国际上被认为是点石成金的法宝。但这里的模具还包括塑料模具、锻造模具、压铸模具、橡胶模具、食品模具、建材模具等，但目前冷冲压模具和塑料模具应用最为广泛，各占40%左右。
二、冲压工艺分类
1.按变形性质分类
→分离过程
→成型工序
（1）分离过程
冲压时，被加工材料在外力作用下产生变形，当变形区内材料所受的剪应力达到材料的剪切强度时低碳钢材料在拉伸试验，材料就被剪切分离，从而形成一定形状和尺寸的零件。有切断、冲孔、落料、切口、切断等。
2）成型工艺
冲压成形时，被加工材料受到外力作用，变形区材料上的等效应力达到材料的屈服极限σs，但未达到强度极限σb，使材料仅发生塑性变形，从而获得一定形状和尺寸的零件。成形工序主要有弯曲、拉深、冲孔、缩孔、胀形等。
2 按变形区应力性质分类
→ 拉伸成形：变形区内最大主应力为拉应力，其破坏形式
它是一种拉伸裂纹，其特征是厚度减少。
→压缩成形：变形区内最大主应力为压应力，其特点是厚
增厚程度增加，失效形式为起皱。
三种冲压材料
冲压对板料的基本要求
→ 满足性能要求
→满足冲压工艺要求
满足性能要求是首要的，在满足性能要求的同时，尽可能满足冲压工艺要求。
1冲压材料的工艺要求
（1）压制性能
冲压成形性能是指板料对冲压工艺的适应性。
两种类型的不稳定性：
拉伸不稳定性-拉伸应力下局部颈缩或断裂；
压缩屈曲——在压缩应力下屈曲和起皱。
前者好比低碳钢拉伸试验中的颈缩现象，后者好比压缩杆的失稳现象。
这样就有一个成形极限，又可分为整体成形极限和局部成形极限，成形极限越高，冲压成形性能越好。
钣金冲压性能怎样衡量？
（1）抗断裂性能是指金属板料在变形过程中抵抗损坏的能力。
（2）模具附着力是指冲压过程中板料与模具形状的贴合能力。
实现的能力。
（3）成形性是指脱模后制件保持其成型形状的能力。
板料的冲压性能可以通过板料的力学性能来衡量，力学性能可以通过实验获得。
板料冲压成形性能测试方法：
→ 直接测试：利用专用设备直接模拟实际冲压过程
对该过程进行实验。
→ 间接试验：利用一般设备进行拉伸、剪切等试验，
硬度试验、金相试验等方法获得材料
材料的相关性能指标。
（1）直接测试法
如锥杯试验（GB/T 15825.6-2008）
（2）间接测试法
如低碳钢的拉伸试验
影响冲压性能的力学参数
（1）总伸长率δ和均匀伸长率δb
δ 值较好 → 允许较大的塑性变形
（2）屈服强度比σs/σb
σs/σb小→抗裂性、形状稳定性、模具附着性好
（3）弹性模量E
弹性模量E大→形状稳定性好
（4）硬化指数n
n 越大→越不容易开裂
（5）塑性应变比γ
γ = εb /εt 大 → 抗裂性好
（6）塑性应变比各向异性系数
Δγ =（γ0 +γ90 - 2γ45 ）/2 较大 → 异质性较严重
2.化学成分要求
钢中某些元素的含量不同，将导致材料的塑性和脆性不同。
3、金相组织要求
不同的金相组织将导致材料的强度、塑性等力学性能的不同。
有能力的。
4.表面质量要求
表面要求光滑，无氧化皮、裂纹、划痕等缺陷。
5.材料厚度公差要求
一定的厚度对应一定的模具间隙，材料厚度公差应符合国家标准。
2 常见冲压材料及切削方法
1.常用冲压材料
金属板：黑色金属；有色金属
非金属板材：电木、橡胶板、塑料板等。
金属板材规格：钢带、钢板、纵切钢带等。
钢板和钢带尺寸范围（GB/T708-2006）
1）钢板和钢带（包括纵向切割钢带）公称厚度为0.3mm~4.0mm
对于公称厚度小于1mm的钢板和钢带，该值应乘以0.05mm。
任何尺寸的数字; 钢板和钢带公称厚度超过1毫米
0.1mm 的倍数的任意尺寸。
2）钢板和钢带的公称宽度为600mm至
10mm 的倍数的任意尺寸。
3)钢板的公称长度为～至50的任意倍数
什么尺寸。
4)根据需方要求，经供需双方协商低碳钢材料在拉伸试验，可供应其他尺寸的钢板。
和钢带。
冲压设备4台
冲压设备的选择原则：
冲压工序性质：分离或成形工序
冲孔力：开、闭
模具结构
合模高度、外形尺寸
生产批次
生产成本
产品质量
结合单位现有设备情况
冲压设备类型
根据滑块驱动力的不同，有机械压力机、液压压力机和气动压力机；
根据床身结构形式，有开式压力机和闭式压力机；
根据滑块数量，有单动（一个滑块）压力机、双动（两个滑块）压力机等。
根据连杆数目有单点（一根连杆）压力机、双点（两根连杆）、四点（四根连杆）压力机等。
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