下料与剪切设备.ppt_163文库

2、工艺的适应能力称为板料的冲压成形性能。性能。板料的冲压成形性能，包括抗破裂性、贴模性、成形板料的冲压成形性能，包括抗破裂性、贴模性、成形极限和定形性等几个方面。极限和定形性等几个方面。对金属材料的冲压性能要求：对金属材料的冲压性能要求：1 1具有良好的机械性能及较大的变形能力。具有良好的机械性能及较大的变形能力。金属材料的机械性能是指抗拉强度、屈服强度、延伸金属材料的机械性能是指抗拉强度、屈服强度、延伸率、硬度塑性应变比。率、硬度塑性应变比。2 2具有理想的金相组织结构具有理想的金相组织结构金相组织是材料的微观质量特征。它的主要标志是金相组织是材料的微观质量特征。它的主要标志是:渗碳体或碳化

3、物的球化程度。渗碳体或碳化物的球化程度。u 满足冲压工艺的性能要求：满足冲压工艺的性能要求：保证冲压过程顺利进行保证冲压过程顺利进行屈服极限屈服极限R Relel:R:Relel，材料易塑性变形，材料易塑性变形屈强比屈强比R Relel/R/Rm m：屈强比：屈强比，即，即R Relel 而而 R Rm m，容易产生塑性变形而不易产生容易产生塑性变形而不易产生拉裂，冲压工艺性好。拉裂，冲压工艺性好。断后伸长率断后伸长率A A：AA，塑性，塑性，冲压工艺性，冲压工艺性。从力学性能方面从力学性能方面当屈服强度和抗拉强度高时，冲压成形力大，成形的难度当屈服强度和抗拉强度高时，冲压成形力大，成形的

4、难度加大，而且还会降低模具的寿命。加大，而且还会降低模具的寿命。如果屈服强度高如果屈服强度高影响冲压件的尺寸精度。影响冲压件的尺寸精度。如果板材的延伸率大，对所有的伸长类冲压成形都是有如果板材的延伸率大，对所有的伸长类冲压成形都是有利的。利的。当延伸率大时，胀形、翻边的成形极限也大。当延伸率大时，胀形、翻边的成形极限也大。硬化指数高的材料会发生以下行为硬化指数高的材料会发生以下行为:(1)(1)继续进行加工会造成材料硬化，伸长量减少而使加工继续进行加工会造成材料硬化，伸长量减少而使加工不易不易;(2)(2)继续进行加工将会抑制局部变形，得到一致的变形。继续进行加工将会抑制局部变形，得到一致的变

5、形。硬化指数硬化指数低的材料会发生以下行为低的材料会发生以下行为:继续进行加工会引起局部的变形，弱的部分甚至破断。继续进行加工会引起局部的变形，弱的部分甚至破断。一般来说，硬度越低，塑性越好。但是，材料的硬一般来说，硬度越低，塑性越好。但是，材料的硬度偏高，弱碳化物球化率在度偏高，弱碳化物球化率在90%90%以上，也能得到良好的以上，也能得到良好的冲裁面。反之，材料的硬度偏低，但球化不充分，也会冲裁面。反之，材料的硬度偏低，但球化不充分，也会使冲裁面撕裂。使冲裁面撕裂。因此，硬度是判断是否适合剪切的宏观指标，而金因此，硬度是判断是否适合剪切的宏观指标，而金属组织属组织(碳化物的均匀性和球化程度

6、碳化物的均匀性和球化程度)是判断是否适合冲是判断是否适合冲裁的微观指标。裁的微观指标。塑性应变比塑性应变比r是表示板材各向异性性能的参数。是表示板材各向异性性能的参数。由于板材在制造过程中要经历轧制与退火等工艺，由于板材在制造过程中要经历轧制与退火等工艺，结果使板材形成结晶方位趋于一致的结构组织，在宏观结果使板材形成结晶方位趋于一致的结构组织，在宏观上表现为各向异性，即在不同的方向上板材的性能有一上表现为各向异性，即在不同的方向上板材的性能有一定的差异。定的差异。r r值越大，拉伸性能越好。其值等于应变宽度与应值越大，拉伸性能越好。其值等于应变宽度与应变厚度之比。变厚度之比。对于变形工序、材料

7、的塑性要求较高；对于变形工序、材料的塑性要求较高；对于分离工序要求材料具有适当的塑性。若塑性太高、材对于分离工序要求材料具有适当的塑性。若塑性太高、材料太软，冲裁毛刺就高，太硬太脆又会降低模具寿命。料太软，冲裁毛刺就高，太硬太脆又会降低模具寿命。从化学成分方面从化学成分方面碳、硅、磷、硫等元素含量高，会使材料脆性碳、硅、磷、硫等元素含量高，会使材料脆性增加、塑性降低，导致冲压工艺性降低。增加、塑性降低，导致冲压工艺性降低。例如：铝镇静钢例如：铝镇静钢08Al08Al分为分为3 3级：级：ZF ZF（最复杂）：用于拉深最复杂的零件，（最复杂）：用于拉深最复杂的零件，C C、S S、P P含量最

8、低含量最低 HF HF（很复杂）：用于拉深很复杂的零件，（很复杂）：用于拉深很复杂的零件，C C、S S、P P含量稍低含量稍低 F(F(复杂复杂)：用于拉深复杂零件，：用于拉深复杂零件，C C、S S、P P低低l提高强度提高强度:碳、硅、锰、磷碳、硅、锰、磷l降低塑性降低塑性:碳、碳、硅硅l增加冷脆性增加冷脆性:磷、碳、磷、碳、硅硅l恶化焊接性恶化焊接性:硫、磷、碳硫、磷、碳l改善切削加工改善切削加工:硫、锰、磷硫、锰、磷l恶化冲压性恶化冲压性:碳、碳、硅硅、磷、硫、磷、硫表面质量表面质量材料表面光滑，无氧化皮、裂纹、划伤等缺陷。材料表面光滑，无氧化皮、裂纹、划伤等缺陷。否则会加速冲压

9、模具的磨损。否则会加速冲压模具的磨损。优质钢板表面质量分优质钢板表面质量分3 3组：组：组（高质量表面）组（高质量表面）组（较高质量表面）组（较高质量表面）组（一般质量表面）组（一般质量表面）例如：例如：钢板钢板 4.5-GB708-88 4.5-GB708-88 10-GB710-88 10-GB710-88 0025.0004.0 内部组织、厚度公差：内部组织、厚度公差：厚度公差分：厚度公差分：A A（高级）（高级）B B（较高级）（较高级）C C（普通级）。（普通级）。例如：例如：1010钢钢0.50.5厚冷轧钢带厚冷轧钢带A A级公差为：级公差为：B B级为：级为：，C C为：为：内部

10、组织均匀、厚度公差小，冲压工内部组织均匀、厚度公差小，冲压工艺性好。钢板厚薄不均、内部组织不匀，冲艺性好。钢板厚薄不均、内部组织不匀，冲压时容易造成变形不均、折皱或开裂。压时容易造成变形不均、折皱或开裂。005.0l 常用冲压材料常用冲压材料黑色金属黑色金属金属材料金属材料非金属材料非金属材料有色金属有色金属普通碳素钢：普通碳素钢：Q235Q235优质碳素结构钢：优质碳素结构钢：0808、1010低合金结构钢：低合金结构钢：Q345 Q345 电工硅钢：电工硅钢：DT1DT1、DT2DT2，俗称硅钢片，俗称硅钢片不锈钢：不锈钢：1Cr18Ni9Ti1Cr18Ni9Ti铜及铜合金：铜及

11、铜合金：T1T1、T2T2、H62H62、H68H68铝及铝合金：铝及铝合金：2A122A12、1060 1060 胶木胶木橡胶橡胶塑料塑料石棉石棉毛毡毛毡绝缘垫片绝缘垫片密封垫片密封垫片常用钢材牌号介绍常用钢材牌号介绍日本钢材（日本钢材（JISJIS系列）的牌号中普通结构钢主要由三部分组系列）的牌号中普通结构钢主要由三部分组成：成：第一部分表示材质，如：第一部分表示材质，如：S S（SteelSteel）表示钢，）表示钢，F F（FerrumFerrum）表示铁；表示铁；第二部分表示不同的形状、种类、用途，第二部分表示不同的形状、种类、用途，如：如：P(Plate)P(Plate)表示

12、板，表示板，T T（TubeTube）表示管，）表示管，K(Kogu)K(Kogu)表示表示工具；工具；第三部分表示特征数字，一般为最低抗拉强度。第三部分表示特征数字，一般为最低抗拉强度。如：如：SS400SS400第一个第一个S S表示钢表示钢(Steel)(Steel)，第二个，第二个S S表示表示“结结构构”（StructureStructure），），400400为下限抗拉强度为下限抗拉强度400MPa400MPa，整体表示抗拉，整体表示抗拉强度为强度为400 MPa400 MPa的普通结构钢。的普通结构钢。常用钢材牌号介绍常用钢材牌号介绍 SPHC SPHC首位首位S S为钢为钢St

13、eelSteel的缩写，的缩写，P P为板为板PlatePlate的缩写，的缩写，H H为热为热HeatHeat的缩写，的缩写，C C商业商业CommercialCommercial的缩写，整体表示一般用的缩写，整体表示一般用热轧钢板及钢带。热轧钢板及钢带。SPHD SPHD表示冲压用热轧钢板及钢带。表示冲压用热轧钢板及钢带。SPHE SPHE表示深冲用热轧钢板及钢带。表示深冲用热轧钢板及钢带。SPCC SPCC表示一般用冷轧碳素钢薄板及钢带，相当于中国表示一般用冷轧碳素钢薄板及钢带，相当于中国Q195-215AQ195-215A牌号。其中第三个字母牌号。其中第三个字母C C为冷为冷ColdC

14、old的缩写。需保证抗的缩写。需保证抗拉试验时，在牌号末尾加拉试验时，在牌号末尾加T T为为SPCCTSPCCT。SPCD SPCD表示冲压用冷轧碳素钢薄板及钢带，相当于中国表示冲压用冷轧碳素钢薄板及钢带，相当于中国08AL08AL（1323713237）优质碳素结构钢。）优质碳素结构钢。SPCE SPCE表示深冲用冷轧碳素钢薄板及钢带，相当表示深冲用冷轧碳素钢薄板及钢带，相当于中国于中国08AL08AL（52135213）深冲钢。需保证非时效性时，在牌号）深冲钢。需保证非时效性时，在牌号末尾加末尾加N N为为SPCENSPCEN。冷轧碳素钢薄板及钢带调质代号：退火状态为冷轧碳素钢薄板及钢带调

15、质代号：退火状态为A A，标，标准调质为准调质为S S，1/81/8硬为硬为8 8，1/41/4硬为硬为4 4，1/21/2硬为硬为2 2，硬为，硬为1 1。表面加工代号：无光泽精轧为表面加工代号：无光泽精轧为D D，光亮精轧为，光亮精轧为B B。如。如SPCC-SDSPCC-SD表示标准调质、无光泽精轧的一般用冷轧碳素薄表示标准调质、无光泽精轧的一般用冷轧碳素薄板。再如板。再如SPCCT-SBSPCCT-SB表示标准调质、光亮加工，要求保证机表示标准调质、光亮加工，要求保证机械性能的冷轧碳素薄板。械性能的冷轧碳素薄板。JIS JIS机械结构用钢牌号表示方法为：机械结构用钢牌号表示方法为：S+

16、S+含碳量含碳量+字母代号（字母代号（C C、CKCK），其中含碳量用中），其中含碳量用中间值间值100100表示，字母表示，字母C C：表示碳：表示碳 K K：表示渗碳用钢。如碳：表示渗碳用钢。如碳结卷板结卷板S20CS20C其含碳量为其含碳量为0.18-0.23%0.18-0.23%。钢板生产流程钢板生产流程酸洗酸洗钢卷钢卷加热炉加热炉平整机平整机酸洗线酸洗线涂油涂油设设备备加热后加热后的板坯的板坯粗轧机粗轧机（可逆）（可逆）精轧机精轧机（连轧（连轧）热轧热轧钢钢卷卷冷轧机冷轧机冷轧冷轧硬卷硬卷清洗清洗退火炉退火炉拉绞拉绞平平整整涂油涂油冷轧冷轧卷板卷板冷轧

17、冷轧硬硬卷卷退火炉退火炉热镀锌热镀锌光整光整钝化钝化涂油涂油热镀锌卷板热镀锌卷板冷轧卷板冷轧卷板化学清化学清洗槽洗槽电解清电解清洗槽洗槽电镀电镀锌槽锌槽磷化槽磷化槽辊涂耐辊涂耐指纹膜指纹膜耐指纹膜耐指纹膜固化炉固化炉电镀锌电镀锌卷板卷板酸洗酸洗钢钢卷卷热热轧轧酸酸洗洗冷冷轧轧热热镀镀锌锌电电镀镀锌锌热轧钢板的强度足、韧性佳、容易加工成各种形状复杂热轧钢板的强度足、韧性佳、容易加工成各种形状复杂的零组件，其焊接性良好，易与其它金属构架组合，因此广的零组件，其焊接性良好，易与其它金属构架组合，因此广泛应用于车架、桥梁、建筑、道路护栏、钢管、压力容器及泛应用于车架

18、、桥梁、建筑、道路护栏、钢管、压力容器及园艺工具等产品之原料。园艺工具等产品之原料。冷轧钢板因厚度薄、尺寸精确表面粗度分级多，容冷轧钢板因厚度薄、尺寸精确表面粗度分级多，容易涂漆及电镀、且机械性质及加工性良好易于冲压制成易涂漆及电镀、且机械性质及加工性良好易于冲压制成各种产品，故大量使用冷轧钢各种产品，故大量使用冷轧钢板板做为加工材料。做为加工材料。规格表示方法：厚度宽度长度规格表示方法：厚度宽度长度规格：规格：0.50.571071014201420和和2 21000100020002000、1 11500150020002000等。等。下料方式：剪板机。下料方式：剪板机。l 常用冲压材料规

19、格常用冲压材料规格条料：条料：t6mmt6mm应用最多应用最多冲压常用材料 l 常用冲压材料规格常用冲压材料规格规格：厚度宽度长度规格：厚度宽度长度厚度厚度0.5mm0.5mm，宽度，宽度500mm500mm。表面质量好，尺寸精度高、公差小。表面质量好，尺寸精度高、公差小。带料（卷料）：带料（卷料）：大批量时采用大批量时采用1)1)剪切与剪板机剪切与剪板机板料在剪板机的上板料在剪板机的上下剪刀作用下受剪下剪刀作用下受剪产生分离变形。产生分离变形。一一.剪切工艺剪切工艺剪切类型剪切类型平刃剪切与斜刃剪切平刃剪切与斜刃剪切1.1.平刃剪切平刃剪切板料与上下刃口全长同时接触，剪切力大，消耗功

20、率大，板料与上下刃口全长同时接触，剪切力大，消耗功率大，振动大，但剪切质量好，平直，无扭曲。平刃剪切多用于小型振动大，但剪切质量好，平直，无扭曲。平刃剪切多用于小型剪板机和薄板下料，机械传动多。剪板机和薄板下料，机械传动多。2.2.斜刃剪切斜刃剪切斜刃剪切斜刃剪切是渐入式，瞬间剪切尺寸小于板宽。上下刃口是渐入式，瞬间剪切尺寸小于板宽。上下刃口夹角为剪切角夹角为剪切角(0.5-4(0.5-4)，有些液压剪板机可调，与剪切力和，有些液压剪板机可调，与剪切力和剪切行程有关。质量不如平刃剪切，有扭曲变形，但剪切力小，剪切行程有关。质量不如平刃剪切，有扭曲变形，但剪切力小，在大中型剪板机用。在大中型

21、剪板机用。剪板机按刀架运动方式不同分为剪板机按刀架运动方式不同分为:直线式和摆动式，直线直线式和摆动式，直线式刀片为矩形，四面刃，耐用，必须调节刃口间隙。式刀片为矩形，四面刃，耐用，必须调节刃口间隙。例如例如:t=0.25:t=0.25，材料为软钢，间隙为，材料为软钢，间隙为0.050-0.025-0.0500.050-0.025-0.050一一.剪板机的工作原理及分类剪板机的工作原理及分类1 1、剪板机广泛应用于对各种金属材料根据不同需要进行直接剪切，主要适用、剪板机广泛应用于对各种金属材料根据不同需要进行直接剪切，主要适用于钢铁制造、船舶、汽车、集装箱制造、开关电器、机械制造以及轻工等行于

22、钢铁制造、船舶、汽车、集装箱制造、开关电器、机械制造以及轻工等行业。业。2 2、剪板机是借于液压系统驱动压料脚压紧钢板、左右油缸驱动刀架上下运动、剪板机是借于液压系统驱动压料脚压紧钢板、左右油缸驱动刀架上下运动，刀架上的上刀片和固定在下刀座的下刀片，采用合理的刀片间隙，对各种，刀架上的上刀片和固定在下刀座的下刀片，采用合理的刀片间隙，对各种厚度的金属板材施加剪切力，使板材按所需要的尺寸断裂分离。厚度的金属板材施加剪切力，使板材按所需要的尺寸断裂分离。3 3、剪板机按其结构形式可、剪板机按其结构形式可以分为液压剪板机和机械剪以分为液压剪板机和机械剪板机两大类。由于机械剪板机两大类。由于机械剪板机

23、能耗较大且噪声超标，板机能耗较大且噪声超标，所以常见的主要以液压剪板所以常见的主要以液压剪板机为主。液压剪板机按照机为主。液压剪板机按照刀架运动轨迹，可以分为液刀架运动轨迹，可以分为液压摆式剪板机、液压闸式剪压摆式剪板机、液压闸式剪板机两大类。板机两大类。剪板机的分类闸式剪板机闸式剪板机刀片间隙调整装置刀片间隙调整装置图图7-217-21为普通滑动导轨结为普通滑动导轨结构剪板机下刀片位置调整装构剪板机下刀片位置调整装置，通过调节推拉螺栓，使置，通过调节推拉螺栓，使刀座块连同其上的刀片作前刀座块连同其上的刀片作前后进退，从而调节到所需的后进退，从而调节到所需的间隙。间隙。闸式剪板机闸式剪板机摆

24、式剪板机的刀架绕一点摆动，断面粗糙度值小，尺寸精摆式剪板机的刀架绕一点摆动，断面粗糙度值小，尺寸精度高，切口与板平面垂直，刀架为箱形构件度高，切口与板平面垂直，刀架为箱形构件:摆动剪切的优点摆动剪切的优点:1 1、上下剪刃之间的摩擦及磨损较小，上剪刀作向、上下剪刃之间的摩擦及磨损较小，上剪刀作向后倾斜运动挤压摩擦小，垂直度高。后倾斜运动挤压摩擦小，垂直度高。2 2、剪切力小，刀片变形小。、剪切力小，刀片变形小。3 3、后挡板能略向后摆，工件可自由下落，免卡料。、后挡板能略向后摆，工件可自由下落，免卡料。4 4、压料用油压装置，压料力大且可调，剪切精度、压料用油压装置，压料力大且可调，剪切精度

25、高。高。刀架受扭，主要用于板厚大于刀架受扭，主要用于板厚大于6mm6mm，板宽不大于，板宽不大于 4mm 4mm的剪板机。的剪板机。剪板机的技术参数剪板机的技术参数 (一一)剪板机的技术参数剪板机的技术参数 1 1、可剪板厚、可剪板厚R5R5和和1010系列。取决与剪切力。剪切力与刃口间隙，刃口系列。取决与剪切力。剪切力与刃口间隙，刃口锋利程度，剪切角大小，剪切速度，剪切温度，剪切面锋利程度，剪切角大小，剪切速度，剪切温度，剪切面的宽度等，最主要的是被剪材料的强度。国内外最大剪的宽度等，最主要的是被剪材料的强度。国内外最大剪切厚度多为切厚度多为32mm32mm以下。过大不经济。以下。过大不经

26、济。2 2、可剪板宽、可剪板宽一次完成最大尺寸，横切一次完成最大尺寸，横切;纵切。纵切。6000-100006000-10000 3,3,剪切角度剪切角度用小角度，免弯曲扭曲，力大用小角度，免弯曲扭曲，力大4 4、喉口深度、喉口深度纵切方式对喉口深度有要求，采纵切方式对喉口深度有要求，采用较小喉深提高机架刚度减小质用较小喉深提高机架刚度减小质量。量。5 5、行程次数、行程次数行程次数行程次数影响生产率，行程次数行程次数影响生产率，机械传动的小型剪板机一般每机械传动的小型剪板机一般每分钟达分钟达50次以上。次以上。剪板机的型号剪板机的型号1111一机械式剪板机一机械式剪板机1212一液压摆动式剪板机一液压摆动式剪板机剪板机代号为剪板机代号为“Q”“Q”类类板料剪板机为板料剪板机为1”1”组，组，另有另有“1”“1”和和“2”“2”两两个型个型剪板机主参数以剪板机主参数以“剪切板厚剪切板厚X X板宽板宽”来表示来表示优先数系优先数系R5R5和和R10R10系列系列

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