2022年冲压工艺及模具设计实验.docx

冲压工艺及模具设计试验指导书广东工业高校材料与能源学院2021-2-25试验工程名称：冲模拆装与测绘一，试验目的<1）明白冲模的类型、结构、工作原理以及各零件的名称和作用；<2）明白冲模各零件之间的装配关系及装配过程， 二，试验内容1，试验者自行拆装一幅冲压模具，测绘制该模具简图；2，通过所拆装的冲压模具，归纳冲压模具组成和结构特点，分析冲压成形零件在该付模具中的定位、卸料等加工方法三，试验用具<1）手锤、木锤、螺丝刀、活动扳手及内六角扳手等；2 / 13<2）不同类型的冲模如干副；四，试验要求同学在老师的指导下分组协同完成试验任务；五，试验步骤<1）在老师的指导下，明白冲模类型和总体结构；<2）拆卸冲模，具体明白冲模每个零件的名称、结构和作用；<3）重新装配冲模，进一步熟识冲模的结构、工作原理及装配过程；<4）按比例绘出你所拆装的模具的结构草图；冲模零件明细表序号名称用途材料六，考核形式依据试验过程操作及编写的试验报告评定成果；七，试验报告要求<1）按比例绘出你所拆装的模具的结构图并标出模具各个零件的名称；<2）简述你所拆装的冲模的工作原理及各零件的作用；<3）简述你所拆装的冲模的拆装过程及有关留意事项；试验工程名称：板料试验机的结构原理和操作试验工程性质：一般试验所属课程名称：冲压工艺及模具设计试验方案学时： 2一、试验目的：明白试验机的基本结构原理，把握对它的基本操作；1068117951供应压边力3 / 133二、试验设备： BHB-80A 型钣料试验机；三、试验机的功能该试验机是国产的钣料试验机；其功能齐全，能进行液压胀形，刚性模胀形，冲杯 <拉深），扩孔 <KWI ），杯突 <IE），锥杯 <CCV）等试验， 仍可以做双向拉伸应力 应变曲线，成形极限图 <FLD ）及液压胀形应变分布等试验；协作其他试验手段可以对金属薄板进行从“宏观”到“微观 ”的多种试验讨论工作；四、主要技术参数1、最大刚性模冲压力300KN2、最大液压胀形液压32Mpa3、最大压边力500KN4、刚性模和冲压模行程100mm5、系统最大液压35Mpa6、最高压力40 Mpa五、执行机构 <模具）结构介绍图1是执行机构的结构示意图，执行机构由模筒1、压边活塞 2、中心活塞 3、模底4及凹模组成；其中有液压油的三个工作空间：压边液压工作空间工作时依据不同材料所需的不同压边力，调整2压边减压阀上的手柄，获得所需的压边力，其间液压在0 10Mpa范畴内；工作液压工作空间其间压力在032Mpa 范畴内；液压胀形按此压力运算应力，刚性模胀形和冲杯等试验就以此压力乘以中心活塞面积来运算冲 压力，中心活塞的底面积为 95cm；2圆环面胀形进油压边进油凹模提升进油凹模下降进油1 模筒 2 压边活塞 3中心活塞 4 模底 5 半球凸模 6 凹模座 7 凹模 8 凹模座提升盘9 悬臂 10 手柄 11 升降动作液缸 压边液压腔 工作液压腔 胀形等试验空间图1BHB80A试验机执行机构示意图液压胀形、刚性模胀形、冲杯等试验的工作空间；液压胀形时可用螺丝 刀拧开中心活塞 <旋 24 圈），液压油即从进入腔进行液压胀形；此时应将刚性半球凸模卸下放置起来；在进行液压胀形或刚性模胀形时，凹模座6 应装上如下列图的带梗凹模7；在进行冲杯等试验时，就应换上相应的标准凹模，并在压边活塞上放上平滑的压边圈；在装卸模具时，千万留意不要损耗胀形凹模7 的凸梗，否就将失去其油封功能；凹模升降机构由凹模底座提升盘8，悬臂 9、升降动作筒 11 及定位销等组成；在凹模底 6 的齿凸与模筒 1 的齿凹相对时，可将凹模底提起和放入；放入后，转动手柄 10 使二者的齿凸对正 <留意：肯定要对正），即可通油进行压边；指示灯电 液六、台面、操纵台2及外表板各器件和按钮如图2所示；掌握器3外表板；其上装有系统压力表1、压边压力表 2、胀形压力表 3、抽油负压压表边压4 及力电表液操制器；1胀形压力表台面板；在四角上分别装有系统调压阀电器 3 和压边调压阀 4；4 1、胀形调压阀 2、压力继系统压力表4 / 13抽油负压4操纵台；自右向左装有油泵开关1、模座升开关 2、模座降开关 3、压边开关 4、胀形开关 5、抽油回程开关 6 和转换开关 7；各按钮开关的绿钮为起动钮，红钮为停止钮；七、操作步骤现以液压胀形为例，说明试验的操作过程；其它试验的操作参照其进行；1预备好试件，试件必需经过清洗，用白布擦拭；2合上电源开关，打开钥匙开关，电源 <220v、6v）指示灯亮；3取在防尘挡油罩，旋动凹模座手柄 10，使凹模座 6的齿凸与模筒 1的齿凹对正<见图4-1）；4按下操纵台的按钮开关 2的绿钮，凹模座提起，推开凹模座，放上试件；5将凹模座 6拉回，旋动手柄，使齿凸齿凹对正，按下操纵台上开关2的红钮，再按下开关 3的绿钮，凹模座落下，再旋动手柄，使两者齿凸对正；6如是第一次开车试验，须将台面上的手柄1、 2、 4调松；防止使压力冲到最大值；7按下操纵台上开关 3的红钮，再按下开关 4的绿钮，旋动手柄 1，使系统压力达到需要值 <由系统压力表 1显示）；8旋动手柄 4，使压边液压达到需要值 <由压边压力表 2显示）， 但压边液压最大不得超过 10Mpa；9打开电液掌握器的电源开关，旋动旋钮，使其电流表的值达到需要值；10按下开关 5的绿钮，旋动手柄 2，使胀形液压达到需要值 <由胀形压力表 3显示）；11 在液压胀形接近“失稳”前，或其他试验产生裂纹前应缓慢加压；达到试验最终状态后，按下操纵台开关1 的红钮，再按下开关 4 的红钮，系统全部卸压；12 按下操纵台上开关 6 的绿钮，压边及中心活塞回程，凹模座与模筒齿凸亦应脱离，旋动模座手柄，使凹、凸对正，再按下开关6 的红钮；13 按下操作台上开关 2 的绿钮，将模座提起，用手将其推开，取下试14 / 13件；14 试验终止时，应将一个试件垫在模具中，再将凹模座放入，盖上防尘挡油罩，关掉电源； 八、操作中的几点说明1压力继电器 3的调整手柄一般情形下不调动，当压边液压达到0.3 0.8Mpa时；压力表 2上方的大的红指示灯亮时，表示此手柄位置相宜，并由锁紧螺母锁紧；2压边调压阀 4用来调定压边的液压，可以依据试验要求选定；3停机时间较长时，模具的腔和 腔中可能进入空气；需反复升压几次，排除其间的空气；4进行液压胀形时，需把中心的螺钉拧松24圈；在进行其它试验时，要把该螺钉拧紧，在放上其它相应的试验模具；5胀形压力和胀形速度可用两种方法调整；一是电液掌握器的输出电流调到0.6A以上，然后用手柄按所需压力和速度进行调整；或是将电流调到0.4 0.5之间，使调速阀对速度有节制作用，再用手柄调整；二是将电液掌握器的电流调到零位，将手柄旋到关死位置，再调电液掌握器的电流来掌握升压速度；6冲压力算式： P冲 P2F式中P2为腔的液压， MPa；F为中心活塞下部的面积， F95cm2压边力算式： P压 S1 +S2P1 压边<即腔）液压， MPa； P2 涨形<即腔）液压， MPa S1 压边活塞大环形面积， S1=336cm2，见图腔加粗线S2 胀形油腔压边活塞小环形面积， S2=59cm2见图腔加粗线材料材料代号液压 MPa压边力 KN不锈钢1Cr18Ni9Ti8316合金钢30CrMnSi7276优碳素钢206237优碳素钢105197优碳素钢084158硬铝LY-12M1.559试验工程名称：冲杯试验试验工程性质：一般试验所属课程名称：冲压工艺及模具设计试验方案学时： 2一、试验目的确定金属薄板拉深成形的极限拉深比 <LDR）；二、基本原理把肯定直径的圆形金属薄板，通过标准直径的凸模与凹模冲出杯形件；在不破坏的条件下，能冲出杯形的最大毛坯直径与凸模直径之比作为拉深成型性能指标，称为极限拉深比 <LDR）：式中- 不破坏时的最大毛坯直径；- 凸模<冲头）直径；极限拉深比的倒数即为极限拉深系数值越大，或值越小，钣料的拉深成形性能越好，冲杯试验如图- 所示；三、试验设备和工具BHB-80A型钣料试验机、卡尺等；四、模具与试件依据JB4409·3-88“薄钢板冲杯和冲杯荷载试验方法 ”规定，试验模具尺寸与试样厚度的关系如表1：表 1 冲杯试验模具和试件厚度关系表<mm）凸模凹模板厚0.40 0.5651.8+0.056.4 ± 0.10.50 0.8052.56+0.059.1 ± 0.10.80 1.1450-0.055±0.153.64+0.0513.0 ±0.11.14 1.7055.20+0.0518.0 ±0.11.70 2.5057.00+0.0525.0 ±0.1试件外径一般依据材质和拉深系数由运算初步确定，然后，相邻试件直径的级差本试验取 mm一般级差应取 1.25mm>,试件表面不得有伤痕和划痕，试件边缘不应有毛刺；试件直径测量精度±0.05 ；图 冲杯试验装置凸模压边圈试件毛坯凹模试件五、试验步骤1 凸模 1 装到试验机的中心活塞上，反螺纹拧紧；2 压边圈 2 放在压边活塞上；据试件直径选定位圈，把其放在压边圈上；3 在试件毛坯的两面涂上润滑油，把试件放在定位圈中，留意要放正， 试件定位圈的外缘与压边圈的外缘对齐；4 依据试件的厚度挑选相应尺寸的凹模，把凹模4 装在试验机的凹模座内，再把凹模座放入试验机的模筒中，置于锁紧位置，盖上防尘挡油罩；5 按下压边开关的按钮，观看压边压力表的指示液压，调整压边调压阀手柄，使压边压力表指示早 0.5MPa位置上；6 打开电液掌握器的开关，拧动电流调整旋钮，使小电流表的指针在0.6A 以上的位置，保证电液调速阀在开启位置；7 胀形调压阀手柄在打开位置 <拧松），按下胀形按钮，再向拧紧方向调整调压阀手柄，此时在胀形压力表上指示出推动凸模的活塞的液压压力；8 边观看冲杯试件，边观看胀形压力表指示的冲压压力；调整胀形调压阀手柄时，压力表指示不断上升；如压力表指示突然下降时，即表示试件的突缘材料全部进入凹模；冲杯试验完成；或者试件被拉裂；9 取出试件观看，试件拉裂是否因压力过大引起，如是就要削减压边力；如试件突缘起皱，就应适当增加压边力；上述过程边做，边试；六、试验数据记录和处理依据 JB4409· 3-88的要求，每组同样尺寸的试验要6 件以上，逐级进行试验后，选出破裂数少于或等于3 件的各组，其中实际毛坯直径最大的那一组，即是极限拉深时最大的毛坯直径D0max；表 2 数据记录和处理结果试验次序工程名称毛坯外径 D0mm> 毛坯厚度 t omm> 压边腔液压 MPa最大胀形腔液压 MPa压边力 KN最大冲压力 KN六试验报告要求1234试验的目的、原理、试验装置；试件材料、尺寸规格、压边力、冲压力、LDR及等；八、摸索题1 分析影响冲杯试验结果的因素；2 简述冲杯试验中金属流淌过程；试验工程名称：杯突试验试验工程性质：一般试验所属课程名称：模具设计试验方案学时： 2一、试验目的测定金属薄板的胀形成形性能；二、基本原理用一块肯定尺寸的试件毛坯，夹持在图 1所示的压边圈 4和凹模 3之间压死，用球形凸模 1进行冲压，直到试件圆顶邻近显现能透光的裂缝时停止加截；把凸模压入的深度称为 IE值，作为评判金属薄板胀形成形性能指标；IE值越高，钣料的胀形成形性能越好；杯突试验又称为艾利克森<Erichsen）试验；三、试验设备及工具1.本试验在 BHB 80A型钣料试验机上进行；测量工具为百分高度尺、游标卡尺、磁力千分表架及百分表；四、模具与试件按GB4156-84“金属杯突试验方法 ”中试件尺寸和模具的规定，本试验中模具的尺寸如下试件宽度90试件厚度2冲头直径20凹模孔径 27压边圈孔径33<mm）：试件为 90×90mm，厚度 2的方形金属薄板；试件表面应平整无伤痕，边缘不应有毛刺；五、试验步骤1把凸模座 2装到试验机的中心活塞上，再把压边圈 4放到压边活塞上；压边圈上的凸梗与压边活塞上的沟槽合好；起定位作用；2把试件清洗洁净，涂上润滑油后放到压边圈上，并由压边圈上的正方形沟槽定位；3把凹模 3装在试验机的凹模座中，并把凹模底放置到模筒中，置于锁紧位置；4按下压边开关的按钮；调整压边调压阀的液压手柄，使液压达到2.6MP a,此时压边力约为 10KN ；5按下中心活塞上行按钮 <即胀型开关的按钮），凸模上升进行冲压，注意观看试件，当试件圆顶邻近显现能透光的裂缝时，快速停止凸模上升；35412图1 杯突试验装置1凸模 2 凸模座 3 凹模 4压边圈5试- 件毛坯此时，可拧动电液掌握器上面的旋钮，使小电流表回零；或按下停止压边的按钮；或按停机按钮；用另一试样，重复以上步骤在做一次；六、试验数据记录和处理按GB4156-式中 试件原始厚度， mm； 试件顶点厚度， mm； 试件顶点变薄量， mm；式中 试件顶点增高值， mm； 凸模压入深度 , mm；杯突值<IE值）为：式中 有效试件数 ；表1 数据记录及处理序号工程名称毛坯厚度1234mm>压边腔液压 MPa胀形最大液压 MPa压边力 KN最大冲压力 KN 试件顶点厚度mm> 试件顶点变薄量mm> 试件顶点增高值mm> 凸模压入深度mm>IE 值mm>84，杯突试验应取 6块有效试件的凸模压力深度的算术平均值作为杯突值；测量凸模压入的深度时应考虑到试件顶部的变薄量：七、试验报告要求本试验的目的、原理、试验装置，试件材料、尺寸规格、压边力、冲压力及 IE 值运算过程等；八、摸索题简述杯突试验中金属流淌过程；