冲压工艺与模具设计!汽车零件冲压工艺的设计流程都有哪些内容？

1、汽车零件冲压工艺的设计流程都有哪些内容？

随着人们对于金属制品的需求进入变化多样的时代，对冲压工艺技术提出了新的要求，带来了汽车冲压件工艺技术的变革。冲压工艺设计是进行冲压的重要技术准备工序，应结合设备、人员等实际情况，选择和设计出技术先进、经济上合理、使用安全可靠的工艺方案和模具结构，以使汽车冲压件在保证达到设计图样上所提出的各项技术要求。下面简单介绍下汽车零件冲压工艺的设计流程：

一、绘制汽车零部件图纸

设计并绘出汽车组成零件的三视图，用图纸方式将其钣金件的结构表达出来。并且绘制零部件结构展开图，也就是将一结构复杂的零件展开成一个平板件。

二、零件板材下料

（1）剪床下料是利用剪床剪出展开图的外形长宽尺寸，若有冲孔、切角的，再转冲床结合模具冲孔、切角成形。

（2）冲床下料是利用冲床分一步或多步在板材上将零件展开后的平板件结构冲制成形，其优点是耗时短效率高。

（3）数控下料时首先要编程，就是利用编程将绘制的展开图编写成数控机床可识别的内容，让其自动将其平板件的结构形状冲制出来。

（4）激光下料是利用激光切割方式，在一块铁板上将其平板件的结构形状切割出来。

三、选用精密冲压油

冲压油在冲压工艺中起到了关键性的作用，良好的冷却性能和极压抗磨性能对于模具的使用寿命和工件精度的提升有了质的飞跃。根据工件材质的不同，冲压油在选用时性能的侧重点也不一样，通常冲压工艺根据难易度和给油方法及脱脂条件来决定。

四、板材冲压工序

一般冲压工序的有冲孔切角、冲孔落料、冲凸包、冲撕裂、抽孔、折弯等方式以达到工艺目的。需要有相应的模具来完成操作，冲凸包的有凸包模，冲撕裂的有撕裂成形模等。

五、板材翻边攻丝

翻边又叫抽孔，就是在一个较小的基孔上抽成一个稍大的孔，再在抽孔上攻丝。这样做可增加其强度避免滑牙，一般用于板厚比较薄的工件，当板厚较大时我们便可直接攻丝。

六、紧固件压铆工艺

压铆经常用到的有压铆螺柱、压铆螺母、压铆螺钉等，其压铆方式一般通过冲床或液压压铆机来完成操作，将其铆接到钣金件上。

七、板件焊接工艺

焊接就是将多个零件组焊在一起，达到工艺目的或是单个零件边缝焊接以增加其强度。其加工方一般有以下几种:气体保护焊、氩弧焊、点焊、机器人焊接等，这些焊接方式的选用是根据实际要求和材质而定。

八、工件表面处理

表面处理一般有磷化皮膜、电镀五彩锌、铬酸盐、烤漆、氧化等，磷化皮膜一般用于冷轧板和电解板类，其作用主要是在料件表上镀上一层保护膜防止氧化。

九、零部件的组装

所谓组装就是将多个零件或组件按照一定的方式组立在一起，使之成为一个完整的料品。组装是一个料品完成的最后一步，若零部件因划碰伤而无法使用会浪费很多工时，因此要特别注意对料件的保护。

2、冲压、辊压工艺有什么区别各自有什么优缺点并各自使用的范围

冲压工艺和辊压工艺是两种不同的金属加工方法，它们在原理、应用范围和工艺特点上存在一些区别。

1.原理：冲压工艺通过模具和冲击力将金属板材冲压成所需形状，利用局部塑性变形来完成加工。而辊压工艺则是通过多辊轧制机将金属板材经过辊轧变形和压制，实现加工目标。

2.应用范围：冲压工艺更适用于生产批量较大、形状复杂的零部件或产品，例如汽车车身内外板件、家电外壳等。而辊压工艺常用于金属板材的连续生产，如卷板、薄板带材的轧制、铝箔的制造等。

3.工艺特点：冲压工艺具有高精度、高效率、重复性好等特点。通过控制冲击力、模具设计和工艺参数等因素，可以实现精确的形状和尺寸要求。辊压工艺则具有连续性、高产能、成本相对较低等特点。辊轧机一般由多个辊轧机组组成，可以实现较大范围的板材加工。

冲压工艺：

冲压是通过在金属板材上施加力量，将其冲压成所需形状的工艺。它使用冲压机械设备，通过模具将金属板材切割、弯曲或冲压成所需的形状。冲压工艺适用于生产大批量的金属零件，并可以快速高效地完成加工。

1.优点：

高效生产：冲压工艺适用于大规模、高速的生产需求，可以实现快速的连续加工。

精确性：冲压工艺可实现复杂的形状和精确的尺寸控制，因此适用于对产品质量和精度有较高要求的场合。

经济性：冲压工艺通常具有较低的生产成本，特别适用于大批量生产，可以有效地提高生产效率和降低单位成本。

多功能性：冲压不仅可以进行剪切、冲孔、弯曲等基本操作，还可以实现多级冲压、异形冲压等复杂加工。

2.缺点：

初始投资：冲压工艺需要制作专用的冲压模具，对于小规模生产而言，模具的开发和制作可能具有较高的初始投资成本。

适用范围受限：冲压工艺通常适用于处理薄板材料，对较厚的金属板材限制较大。

有限的变形能力：冲压工艺在材料的塑性变形方面存在一定的局限性，对于涉及复杂的三维表面和非线性变形的零件加工，可能不太适用。

冲压工艺在汽车、家电、电子产品、航空航天等领域广泛应用，可以制造各种金属零部。

辊压工艺：

辊压是通过在金属板材表面施加辊压力，使其在受力下发生塑性变形来改变其形状。它使用辊压机械设备，通过调整辊轴之间的间距和轧辊形状来实现金属板材的塑性加工。辊压工艺适用于生产长条状或连续长度的金属产品，如金属丝、钢管等。

1.优点：

适用于高强度和高硬度的金属加工。

可以实现特定截面形状和尺寸的金属产品。

成品质量好，表面光滑。

2.缺点：

对原材料要求较高，需要有较大的初始材料。

设备复杂，成本较高。

辊压工艺广泛应用于制造各种连续长度的金属产品。

冲压工艺的基本步骤：

1.设计模具：根据所需产品的形状和尺寸要求，设计并制造适合的冲压模具。模具包括上模和下模，它们通过冲击力使金属板材从原始形状转变为所需形状。

2.材料准备：选择适当的金属板材作为原材料，并进行切割或裁剪，以得到适合冲压的尺寸。

3.上料：将金属板材放置在冲压机床上，并通过进给系统将其送入模具中。

4.冲压操作：启动冲压机，施加冲击力使上模和下模对金属板材进行冲击，使其发生塑性变形，从而得到所需形状。

5.剪断/冲孔：根据产品设计的需要，在冲压过程中可以进行剪断、冲孔等操作，以实现特定的外形和内部结构。

6.去除余料：冲压后，将剩余的金属材料从成品中移除，通常通过清理模具或其他去余装置来实现。

7.整形和加工：根据需要，对冲压后的产品进行进一步的整形、弯曲、折叠、焊接等加工操作，以获得最终的成品。

8.检验和质量控制：对冲压后的产品进行检验，包括尺寸、外观、材料性能等方面的检查，确保产品符合质量标准。

9.清理和维护：及时清理模具和冲压机床，做好维护工作，保证设备的正常运行和寿命。

辊压工艺的基本步骤：

1.准备工作：选择适当的原材料，并进行表面清洁和平整化处理。

2.上料：将金属板材送入辊压机械设备的进料系统，并由辊轴传动金属板材。

3.辊压过程：金属板材经过一系列辊轴的压制和调整，形成所需的截面形状和尺寸。

4.轧辊调整：根据需要调整辊轴之间的间距和轧辊形状，以确保金属板材得到正确的塑性变形。

5.检验和调整：对辊压后的金属产品进行检验，如尺寸、表面质量等，并进行必要的调整。

6.切割和整理：根据产品要求，对辊压后的金属产品进行切割、修整或其他加工处理。

7.成品检验：对最终产品进行全面检查，确保其符合质量要求。

3、冲压工艺在餐饮行业中的应用

【摘 要】 随着先进制造技术的发展及人们生活水平的提高，人们对生活质量更加重视，对餐具要求也越来越高。而冲压工艺的改进在不锈钢餐具生产中的应用对餐具生产效率和质量提高尤为明显。这篇文章将对冲压工艺改进后在餐具生产中的应用进行分析。

【关键词】 冲压 工艺 模具 设计 改进

1 冲压

冲压加工是我们常用的加工方法，它既可以加工金属也可以加工非金属。一般情况下，它在室温条件下即可完成。在冲压加工的过程中有三个主要的因素。第一，他需要压力机供给变形所需要的设备；第二，需要模具，可以说模具起到最关键的作用，为打造的餐具或者其他部件塑造了模型；第三，低成本原材料，通常特定厚度的标准板料，降低生产成本。新改进的冲压技术具有低耗、高效、低成本的特点。在餐具的生产中表现出质量稳定，生产效率高，成本低，所以这对餐具的生产具有不可估量的优势。

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2 冲压模具

冲压模具是在冲压生产的过程中必不可少的工艺装备，是技术密集型的产品。就餐具的生产而言，冲压件的质量好坏、生产效率和生产的成本等，都与模具的设计和制造有密不可分的关系。因此，模具设计的水平，是衡量一个厂家餐具制造水平高低的重要标志之一，在很大的程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力及市场销售。因此在选用冲压模具的材料上一定要谨慎，现在市场上主要的冲压模具的材料有制造冲压模具的材料有钢材、硬质合金、钢结硬质合金、锌基合金、低熔点合金、铝青铜、高分子材料等等。目前制造冲压模具的材料绝大部分以钢材为主，常用的模具工作部件材料的种类有：碳素工具钢、低合金工具钢、高碳高铬或中铬工具钢、中碳合金钢、高速钢、基体钢以及硬质合金、钢结硬质合金等等。尤其是在餐具的应用中模具更应该具有应用面广、耐磨、韧性高的特点。

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3 冲压工艺的改进

近年来，冲压技术有了突飞猛进的发展，不仅仅表现在许多新工艺与新技术在生产领域的广泛应用上，更重要的是人们对冲压技术的认识与掌握有了新的飞跃。现代的冲压生产是一种大规模的继续作业的制造方式，在实际的餐具生产中，冲压工艺总是有很多改进的余地，首先，我们可以改进工序，把工序更为简单化。就是要精减模具的开发，进行工序合并，消除每次单工序花纹、部位的定位所出现的误差。其次，我们实行无废料冲压，对材料进行合理的规划，做好模具冲压布局，尽可能减少废料的产生。再次，将原来的手工上料、转料和出料等工序尽可能实现自动化，可大大提高生产效率。最后，要特别注意安全生产，冲压生产餐具具有很大的危险性，所以，要同时考虑安全防护的改进。可以说，生产工艺的改进是一个永无止境的过程，我们目前所做的这些改进，是在安全的基础上，降低餐具生产成本，提高效率，提高不锈钢餐具质量品质，增强企业的市场竞争力。

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4 冲压模具的设计和改进

冲压模具主要是将板料分离进而得到制件的加工方法。因为应用模具的生产都是大规模的生产，因此，模具的设计与制造主要考虑到模具的设计能否满足不锈钢餐具的工艺性要求，加工出精度高、品相好、符合设计要求的餐具，同时做到质量稳定、寿命更长。其次设计时还要考虑到它的实际应用的地方，对于不锈钢餐具生产，主要应用中小冲裁模具，我们在结合以往传统装配方法的基础上，通过长期的实践证明，应用垫片控制法进行模具间隙调整效果良好。应用这种方法使得冲件的力学性能提高、适应范围更广、操作更加简单。而且餐具的成形更加准确，减少废品率，给企业的生产带来更大的效益。此外模具改进后将采用研磨抛光将自动化、智能化。模具表面的质量对模具的使用寿命及其外观质量等方面有较大的影响，自动化、智能化的研磨与抛光方法替代原有的手工操作，可以大大提高模具表面质量。另外，冲压模具在材料方面，可采用新型高韧性高耐磨性冷作模具钢制作，极大地提高了模具的韧性、耐磨性和使用寿命。未来模具的设计和生产将朝自动加工系统方向发展，这将是餐具生产未来发展的目标。

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5 冲压技术改进后的餐具生产

首先，冲压加工的生产效率极高，而且操作起来很方便，实现了机械化和自动化。冲压的速度很快，每次冲压都有相应的餐具产出，大大提高了生产效率和效益。其次，冲压时模具可以准确并很好地保证餐具的尺寸和形状的精确度，而且不会破坏冲压件表面的质量，冲压质量稳定，而且互换性好。还有，冲压加工的密度极高，对于餐具的各种花纹，都可以准确的生产展现出来，既美观又精致。最后，冲压技术改进后，材料的消耗更少、成本更低。在餐具这种大批量生产的情况下，更具竞争优势。

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6 在餐具生产过程中注意的问题

冲压加工也存在着一些问题和缺点。主要表现在冲压加工时产生的噪音和振动两种公害，而且操作者的安全事故时有发生。不过，这些问题并不完全是由于冲压加工工艺及模具本身带来的，而主要是由于传统的冲压设备及落后的手工操作造成的。在餐具的生产过程中不可避免的会出现一些有害的物质，厂家在生产的过程中要通过冲压生产设备的升级改造，提高生产的自动化程度减少人力的接触，增加培训，加强保护措施，改善工人的劳动条件，更好地保护好工人的身体健康。例如在经常检测清洗工序空气中三氯乙烯浓度，以免超标对工人的身体健康进行损害，严格控制工人接触噪声时间，此外对个人防护用品的发放和使用进行严格的控制，以免接受到不必要的污染。在生产技术改进的同时，我们也要对工人安全和健康进行保护。

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7 结语

冲压工艺的改进包括的是冲压模具的设计和改进，冲压工艺、程序的改进等。冲压工艺改进后在餐具生产中的应用，极大地提高了产品质量和生产效率，降低了生产成本和增加企业效益。在改进餐具生产的同时，也应关注工人的操作安全与健康。只有保证工人的安全、健康才能保证好工厂的持续生产。

参考文献：

[1]徐政坤主编.冲压模具设计与制造[M].北京：化学工业出版社，2003年.

第 7 页

[2]彭建声，秦晓刚主编[M].模具技术问答第二版，机械工业出版社，2003年.

[3]王忠洲.国内外模具发展概况[M].四川工业学院学报，1992年.

[4]夏巨谌.金属塑性成工艺及模具设计[M]

4、冲压工艺及模具设计的图书目录

第一章 板料冲压成形的理论基础

第一节 塑性与塑性成形的基本概念

一、塑性及其影响因素

二、塑性成形及其特点

三、塑性变形的物理基础

四、塑性变形的力学基础

第二节 冲压成形的应力与变形特点

一、冲压成形的应力与应变

二、冲压成形区域

第三节 板料的冲压成形性能

一、板料成形性能分类

二、板料成形性能的指标与实验

三、成形极限图

第四节 板料成形问题的求解方法

一、主应力法及其在板成形分析中的应用

二、冲压成形的有限元模拟技术

习题

第二章 冲裁工艺及模具

第一节 冲裁工艺设计

一、冲裁变形过程及断面分析

二、冲裁件的工艺性

三、冲裁力的计算与降低冲裁力的方法

四、冲裁模间隙

五、冲裁模刃口部分尺寸的确定

第二节 冲裁模具设计

一、冲裁模的分类

二、冲裁模典型结构

三、冲模闭合高度和压力机的装模高度

四、冲模的压力中心

五、冲裁模典型零件的结构设计

第三节 精密冲裁工艺及模具

一、精密冲裁概述

二、精冲工艺

三、精冲模具

四、精冲设备

五、经济型精冲技术

习题

第三章 弯曲变形及弯曲模具

第一节 弯曲变形过程的特点

一、中性层的内移

二、变形区内板料的变薄和增长。

三、变形区板料剖面的畸变、翘曲和破裂

第二节 最小弯曲半径

一、最小弯曲半径的概念及影响因素

二、最小弯曲半径的值

第三节 弯曲回弹

一、影响弯曲回弹的因素

二、减小弯曲回弹的措施

第四节 弯曲件坯料长度计算

一、弯曲角为90。的弯曲件

二、圆角半径r〉O.5t的弯曲件

三、圆角半径r〈O.5t的弯曲件

四、铰链式弯曲

第五节 弯曲力的计算

一、自由弯曲力

二、校正弯曲力

第六节 弯曲模具的设计

一、工作部分尺寸的确定

二、弯曲模具的主要结构

习题

第四章 拉深工艺及拉深模设计

第一节 拉深过程及力学分析

一、拉深变形过程及变形分析

二、拉深变形的应力应变状态

三、拉深件起皱与拉裂

四、圆筒形零件拉深的力学分析

五、拉深力的经验计算公式

第二节 圆筒形件拉深毛坯的设计

一、毛坯的计算原则及方法

二、修边余量的确定

三、毛坯直径的计算公式

第三节 无凸缘筒形件的拉深

一、拉深系数和极限拉深次数

二、影响极限拉深系数的因素

三、拉深系数和拉深次数的确定

四、首次拉深与以后各次拉深的变形特点

第四节 带凸缘筒形件的拉深

一、变形特点

二、带凸缘筒形件的拉深极限及拉深次数的确定

第五节 其他形状零件的拉深

一、阶梯形件拉深

二、锥形、球形件的拉深

三、盒形件的拉深

第六节 拉深工艺设计实例

第七节 拉深模具设计要点

一、拉深模工作部分参数确定

二、凸、凹模工作部分尺寸的确定

三、不用压边圈的工作模结构

四、用压边圈的工作模结构

第八节 拉深力、压边力和拉深功

一、拉深力

二、压边力

三、拉深功

四、选择压力机的原则

第九节 各种典型拉深模的结构实例

第十节 变薄拉深

一、概述

二、变薄拉深工艺计算

三、变薄拉深模具设计要点

第十一节 拉深成形中的润滑和退火

一、润滑

二、退火

习题

第五章 局部成形

第一节 胀形

一、起伏成形

二、管形凸肚

第二节 翻边

一、内孔翻边

二、外缘翻边

三、特殊翻边模结构

第三节 缩口与扩口

一、缩口变形程度

二、扩口

第四节 整形与压印

习题

第六章 其他成形工艺

一、旋压

二、爆炸成形

三、电磁成形

四、无模多点成形

五、板料数控渐进成形

六、板料的液压成形

七、超塑性成形

习题

第七章 汽车覆盖件成形技术

第一节 概述

一、汽车覆盖件的定义

二、覆盖件成形的特点

三、对覆盖件的要求

四、覆盖件冲模的分类

第二节 覆盖件拉深成形模具设计

一、拉深件的冲压方向

二、工艺补充部分设计

三、压料面的确定

四、工艺孔及工艺切口

五、导向

六、拉深筋和拉深槛

七、坯料定位

八、通气孔

九、到位标志器

第三节 覆盖件切边模设计

一、切边模的分类

二、设计切边模应考虑的问题

三、切边刃口的结构形式

四、废料切刀

五、典型零件工艺实例

习题

第八章 冲压工艺设计

第一节 工艺设计的内容与步骤

一、冲压工艺设计程序

二、冲压工艺方案的确定

第二节 典型冲压件工艺设计实例

习题

第九章 多工位级进模

第一节 概述

第二节 排样图设计

一、排样设计原则

二、工序的确定与排序

三、载体设计

四、分段切除余料的连接方式

五、步距与定位方式

六、侧刃和导正销孔位置的安排

第三节 多工位级进模连续拉深排样设计和工艺计算

一、拉深系数和相对拉深高度

二、料宽和步距

三、带料连续拉深工艺计算

第四节 多工位级进模的结构设计

第五节 多工位级进模零、部件设计

一、凸模

二、凹模

三、卸料装置

四、导料装置

五、定位装置

六、微调装置

七、镦实装置

八、防止工件和废料上升装置

九、顶出装置

十、自动监测和保护装置

习题

第十章 冲压生产中的常见问题及对策

第一节 冲裁加工中常见的问题及解决措施

一、冲裁毛刺及其消除方法

二、防止冲裁件端面粗糙的措施

三、落料件产生挠曲及防止措施

四、冲小孔时应注意的问题

五、获得精密外轮廓件的方法

六、冲细小孔的问题

七、冲孔凸模的脱落和折断

八、防止废料上升和堵塞的措施

九、如何冲制接近边缘的孔

第二节 弯曲成形中常见的问题及解决措施

一、减小弯曲回弹的方法

二、控制弯曲件精度的方法

三、弯曲件孔的位置精度及控制

四、弯曲后出现挠度和扭转的控制

五、弯曲端面不平问题

六、弯曲件的底部凸起及防止措施

七、弯曲件表面擦伤问题

八、弯曲模的磨损问题

第三节 拉深成形中常见的问题及解决措施

一、拉深裂纹产生的原因及防止措施

二、防止拉深起皱的方法

三、球形件的拉深皱纹及其防止措施

四、盒形件拉深时的侧壁回弹

五、盒形件侧壁凹陷

六、拉深件底部鼓起或塌陷

七、拉深模的磨损问题

八、拉深时的摩擦高温黏结

九、浅盒形件拉深出现的问题

十、不锈钢的拉深问题

第四节 局部成形的常见问题及防止措施

一、胀形时产生裂纹的原因及其预防措施

二、翻边时边缘产生裂纹的原因及其预防措施

参考文献

……

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