XXXX學(xué)院《機(jī)械工程材料與成形工藝》

專業(yè)論文金屬塑形成形之沖壓工藝學(xué)生姓名： 學(xué)院： 專業(yè)班級： 專業(yè)課程： 任課教師： 201年月日金屬塑形成型之沖壓工藝摘要近年來，人們對于發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)的重要性獲得前所未有的共識，沖壓成形技術(shù)無論在深度和廣度上都取得了前所未有的進(jìn)展，其特征是與高新技術(shù)結(jié)合，在方法和體系上開始發(fā)生很大變化。計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、現(xiàn)代測控技術(shù)等沖壓領(lǐng)域的滲透與交叉融合，推動了先進(jìn)沖壓成形技術(shù)的形成和發(fā)展。沖壓工藝是使板料經(jīng)分離或成形而得到制件的工藝。沖壓是一種金屬加工方法，它是建立在金屬塑性變形的基礎(chǔ)上，利用模具和沖壓設(shè)備對板料施加壓力，使板料產(chǎn)生塑性變形或分離，從而獲得具有一定形狀、尺寸和性能的零件（沖壓件）。關(guān)鍵詞沖壓成形技術(shù)工藝板料設(shè)備應(yīng)用一、 沖壓工藝發(fā)展歷程沖壓，也叫冷沖壓或板料沖壓，是指在室溫下利用安裝在壓力機(jī)上的摸具對板料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。沖壓技術(shù)的真正發(fā)展，始于汽車的工業(yè)化生產(chǎn)。20世紀(jì)初，美國福特汽車的工業(yè)化生產(chǎn)大大推動了沖壓技術(shù)的研究和發(fā)展。研究工作基本上在板料成形技術(shù)和成形性兩方面同時展開，關(guān)鍵問題是破裂、起皺與回彈，涉及可成形性預(yù)估、成形方法的創(chuàng)新，以及成形過程的分析與控制。但在20實際的大部分時間里，對沖壓技術(shù)的掌握基本上是經(jīng)驗型的。分析工具是經(jīng)典的成形力學(xué)理論，能求解的問題十分有限。研究的重點是板材沖壓性能及成形力學(xué)，遠(yuǎn)不能滿足汽車工業(yè)的需求。60年代是沖壓技術(shù)發(fā)展的重要時期，各種新型的成形技術(shù)相繼出現(xiàn)。二、 沖壓工藝的分類以及主要特點分類

沖壓主要是按工藝分類，可分為分離工序和成形工序兩大類。分離工序也稱沖裁，其目的是使沖壓件沿一定輪廓線從板料上分離，同時保證分離斷面的質(zhì)量要求。成形工序的目的是使板料在不破坯的條件下發(fā)生塑性變形，制成所需形狀和尺寸的工件。成形工序是指坯料依靠模具在壓力機(jī)作用下，適應(yīng)力超過坯料的屈服極限，坯料經(jīng)過塑性變形后，使其成為所要求形狀的加工工序。成形工序主要為彎曲、拉伸、成形等工序。a) b)圖1沖壓模具主要特點沖壓是一種高生產(chǎn)效率、低材料消耗的加工方法。沖壓工藝適用于較大批量零件制品的生產(chǎn)，便于實現(xiàn)機(jī)械化與自動化，有較高的生產(chǎn)效率，同時，沖壓生產(chǎn)不僅能努力做到少廢料和無廢料生產(chǎn)，而且即使在某些情況下有邊角余料，也可以充分利用。操作工藝方便，不需要操作者有較高水平的技藝。沖壓出的零件一般不需要再進(jìn)行機(jī)械加工，具有較高的尺寸精度。沖壓件有較好的互換性。沖壓加工穩(wěn)定性較好，同一批沖壓件.可相互交換使用，不影響裝配和產(chǎn)品性能。由于沖壓件用板材作材料，它的表面質(zhì)量較好，為后續(xù)表面處理工序［如電鍍、噴漆)提供了方便條件。沖壓加工能獲得強(qiáng)度高、剛度大而重量輕的零件。用模具批量生產(chǎn)的沖壓件成本低廉。沖壓能制造出其它金屬加工方法難加工出的形狀復(fù)雜的零件。三、沖壓設(shè)備1.曲柄壓力機(jī)曲柄壓力機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)綜合反映設(shè)備的工藝能力相適應(yīng)范圍，以及有關(guān)生產(chǎn)指標(biāo)。主要包括：公稱壓力、滑塊行程、滑塊行程次數(shù)、閉合高度和裝模高度、工作臺、滑塊底面尺寸。2?摩擦壓力機(jī)適用于中、小型的校正模、壓印模和成形模。當(dāng)超負(fù)荷時，只會引起飛輪與摩擦盤之間的滑動，而不致?lián)p壞機(jī)件。缺點是飛輪輪緣磨損大，生產(chǎn)率比曲柄壓力機(jī)低。3?雙動拉伸壓力機(jī)適用于大量生產(chǎn)大型、較復(fù)雜拉深件的拉伸模。模具結(jié)構(gòu)簡單，壓料可靠，容易調(diào)節(jié)。4?液壓機(jī)適用于小批生產(chǎn)大型厚板件的彎曲模、拉深模、成形模和校平模。它不會因為板材的厚度超差而過載，特別對于深拉深件的加工，具有明顯的優(yōu)點。四、成型零件的設(shè)計及其結(jié)構(gòu)特點沖壓零件的產(chǎn)品和結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)以提高其技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益、增強(qiáng)市場競爭能力為最終目標(biāo)的，因此不僅要提高產(chǎn)品的使用性能，而且要提高產(chǎn)品的工藝性能，簡化結(jié)構(gòu)、減輕重量、降低成本。產(chǎn)品設(shè)計中應(yīng)注意的問題有：充分認(rèn)識標(biāo)準(zhǔn)化的重要性。盡量選用標(biāo)準(zhǔn)、通用或者成熟的結(jié)構(gòu)和設(shè)計，以保證產(chǎn)品質(zhì)量、減少生產(chǎn)準(zhǔn)備時間和節(jié)約投資，并可加快新產(chǎn)品的開發(fā)周期。注意設(shè)計中的結(jié)構(gòu)工藝性和成本方面的問題，使之與生產(chǎn)條件、生產(chǎn)規(guī)模、加工方法以及工藝裝備相適應(yīng)。沖壓零件的成本在產(chǎn)品設(shè)計階段就已經(jīng)大部分被確定下來了，因此在滿足其功能和使用要求的前提下，設(shè)計人員需要著重考慮沖壓零件的結(jié)構(gòu)工藝性。⑹評價沖壓零件的結(jié)構(gòu)工藝性應(yīng)遵循如下幾個原則：有利于簡化沖壓工藝，減少零件廢品，確保質(zhì)量穩(wěn)定。⑵有利于降低對材料可成形性能的要求，減少材料的品種和規(guī)格，提高材料的利用率。有利于簡化模具設(shè)計、制造以及維修，并能提高模具工作部件的使用壽命。有利于批量生產(chǎn)操作，便于組織實施機(jī)械化和自動化。有利于保證零件焊接、裝配以及表面處理等工藝要求。有利于采用現(xiàn)有設(shè)備、工裝和工藝流程進(jìn)行生產(chǎn)制造。有利于零件的通用性和互換性?？偟脑瓌t沖壓零件設(shè)計應(yīng)合理。零件形狀盡可能的簡單、規(guī)則和對稱，以便于節(jié)省原材料，減少制造工序并提高模具壽命，降低零件成本。沖壓零件上的尺寸和形位公差應(yīng)當(dāng)在滿足零件功能要求的前提下盡可能的大，否則過于嚴(yán)格的尺寸和形位公差將會縮短模具壽命、增加制造成本，且需對零件進(jìn)行抽檢或全檢。沖壓零件設(shè)計時應(yīng)盡量創(chuàng)造左右件共用的條件，這將有利于減少零件的品種、方便生產(chǎn)組織和管理、節(jié)約生產(chǎn)線并提高生產(chǎn)效率。如果所設(shè)計零件可以共用于不同的產(chǎn)品平臺，則對降低零件的制造成本意義更大。圖2沖壓零件五、優(yōu)勢以及局限性沖壓件與鑄件、鍛件相比，具有薄、勻、輕、強(qiáng)的特點。沖壓可制出其他方法難于制造的帶有加強(qiáng)筋、肋、起伏或翻邊的工件，以提高其剛性。由于采用精密模具，工件精度可達(dá)微米級，且重復(fù)精度高、規(guī)格一致，可以沖壓出孔窩、凸臺等。冷沖壓件一般不再經(jīng)切削加工，或僅需要少量的切削加工。熱沖壓件精度和表面狀態(tài)低于冷沖壓件，但仍優(yōu)于鑄件、鍛件，切削加工量少。沖壓是高效的生產(chǎn)方法，采用復(fù)合模，尤其是多工位級進(jìn)模，可在一臺壓力機(jī)上完成多道沖壓工序，實現(xiàn)由帶料開卷、矯平、沖裁到成形、精整的全自動生產(chǎn)。生產(chǎn)效率高，勞動條件好，生產(chǎn)成本低，一般每分鐘可生產(chǎn)數(shù)百件。六、應(yīng)用沖壓工藝應(yīng)用十分廣泛。在全世界的鋼材中，有60?70%是板材，其中大部分是經(jīng)過沖壓制成成品。汽車的車身、底盤、油箱、散熱器片，鍋爐的汽包、容器的殼體、電機(jī)、電器的鐵芯硅鋼片等都是沖壓加工的。儀器儀表、家用電器、自行車、辦公機(jī)械、生活器皿等產(chǎn)品中，也有大量沖壓件。參考文獻(xiàn)⑴王孝培.沖壓手冊（修訂版）[M].北京.機(jī)械工業(yè)出版社，1990⑵肖景容、姜奎華.沖壓工藝學(xué)[M].北京.機(jī)械工業(yè)出版社，2011.1⑶俞