冲压工艺培训ppt课件.ppt
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1、 靖长青靖长青供方品质保证科供方品质保证科冲压工艺1 目录123456冲压概述冲压工序冲压模具冲压设备冲压材料冲压质量2 冲压概述一、冲压定义一、冲压定义 冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力,使之产冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力,使之产 生塑性变形或分离,从而获得所需形状和尺寸的工件生塑性变形或分离,从而获得所需形状和尺寸的工件(冲压件冲压件)的成形加工方法。的成形加工方法。又名又名 板金冲压加工板金冲压加工 定义为定义为 Sheet metal stampingSheet metal stamping。二、分类二、分类 冷冲压:金属在常温下的加工,
2、一般板料厚度冷冲压:金属在常温下的加工,一般板料厚度4mm4mm;热冲压:将金属加热到一定的温度范围的冲压加工方法。热冲压:将金属加热到一定的温度范围的冲压加工方法。板料厚度板料厚度8 8 10mm10mm以上时,需加热后冲压。以上时,需加热后冲压。3 冲压概述 冲压特点是:1.制件复杂废料少;2.精细光滑互换好;3.刚强较高节省料;4.生产效率高;5.大批生产成本低;6.产品尺寸稳定,重量轻,刚度好4 冲压概述材料冲压三要素5 冲压工序6 冲压工序分离工序:指冲压过程中使冲压件与板料沿一定的轮廓相互分离的工序。冲孔、落料冲孔、落料冲孔、剖切冲孔、剖切7 冲压工序塑性成形工序:指材料在不破裂的
3、条件下产生塑性变形,从而获得一定形状、尺寸和精度要求的零件。弯曲拉延8 冲压工序9 冲压工序10 冲压工序11 冲压工序缩口:指将预先拉深好的圆筒或管状坯料,通过模具将其口部缩小的冲压工序。12 冲压工序各工序代号及名称13 冲压工序冲压工艺流程图14 冲压工序15 冲压工序16 冲压工序17 冲压工序18 冲压工序19 冲压工序20 冲压工序21 冲压工序22 冲压模具按照工作原理可分为23 冲压模具按照生产方式可分为:单工序模 复合模 级进模级进模,由多个工位组成,各工位按顺序关联完成不同的加工,在冲床的一次行程中完成一系列的不同的冲压加工复合模是指冲床在一次行程中,完成落料、冲孔等多个工
4、序的一种模具结构。单工序模是指只有一个工位,只完成一道工序的冲模,它可分为冲裁模、弯曲模、拉伸模、翻孔模和整形模等24 冲压模具项目项目单工序模单工序模复合模复合模连续模连续模冲压精度冲压精度一般较低一般较低中、高级精度中、高级精度中、高级精度中、高级精度原材料要求原材料要求不严格不严格除条料外,小件也除条料外,小件也可用边角料可用边角料条料或卷料条料或卷料冲压生产率冲压生产率低低较高较高高高实现操作机械化实现操作机械化自动化的可能性自动化的可能性较易,尤其适合于较易,尤其适合于在多工位压力机上在多工位压力机上实现自动化实现自动化难,只能在单机上难,只能在单机上实现部分机械操作实现部分机械操作
5、容易,尤其适合于在单容易,尤其适合于在单机上实现自动化机上实现自动化生产通用性生产通用性好,适合于中、小好,适合于中、小批量生产及大型件批量生产及大型件的大量生产的大量生产较差,仅适合于大较差,仅适合于大批量生产批量生产较差,仅适合于中、小较差,仅适合于中、小型零件的大批量生产型零件的大批量生产冲模制造的复杂冲模制造的复杂性和价格性和价格结构简单,制造周结构简单,制造周期短,价格低期短,价格低结构复杂,制造度结构复杂,制造度大,价格高大,价格高结构复杂,制造和调整结构复杂,制造和调整难度大,价格与工位数难度大,价格与工位数成比例上升成比例上升25 冲压模具级进模单工序模26 冲压模具落料模冲孔
6、模27 冲压模具28 冲压模具29 冲压模具30 冲压模具 模具的基本组成部分上模座主要作用:放置外导套、限位柱以及 卸料弹簧上模座厚度的大小与卸料弹簧的长度有直接的关系上垫板主要作用:承受冲头或镶件在冲压过程受力回让,避免上模座 发生凹陷或变形。上模座上垫板上夹板夹板主要作用:固定各冲头、镶件,保证零件作用位置和精度;其与上模座用定位销来定位31 冲压模具脱料板作用:1.放置卸料镶件,保证位置的精确性 2.当冲头冲剪完成后,借由卸料弹簧提供的 力将冲头与冲压材料分离下模板作用:1.放置凹模镶件,保证位置的精确性 2.承受冲剪时的旁侧力下模板下垫板下垫板作用:承受镶块冲压时所产生的力,防止下模
7、座凹陷或变形下模座作用:放置外导柱、限位柱、弹簧以及浮料销组件下模座32 冲压模具凸模又叫冲针、冲头、阳模、上模等,凸模是模具中用于成型制品内表面的零件。主要功能用于成型制品内表面零件。凹模亦称型腔,是成型塑件外表面的主要零件。可在定模上安装也可以在动模上安装。33 冲压模具模具零件的结构模具零件的结构1 1、凸模组件及其结构、凸模组件及其结构2 2、凹模结构、凹模结构3 3、定位零件、定位零件 4 4、卸料与推件零件、卸料与推件零件 5 5、模架、模架 34 冲压模具凸凸模模组件件:凸凸模模、凸凸模模固固定定板板、垫板板和和防防转销、上上模模座座、螺螺钉、销钉固定固定a)直通式凸模:直通式凸
8、模:工作部分与固定部分的形状和尺寸做成一工作部分与固定部分的形状和尺寸做成一样。b)台台阶式凸模式凸模工作部分与固定部分的形状和尺寸不同。工作部分与固定部分的形状和尺寸不同。固定部分多做成固定部分多做成圆形或者矩形。形或者矩形。凸模的结构形式凸模的结构形式35 冲压模具直通式凸模直通式凸模 这类凸模可以采用成型这类凸模可以采用成型磨削、线切割等方法进行磨削、线切割等方法进行加工,加工容易;但固定加工,加工容易;但固定板的型孔加工比较复杂。板的型孔加工比较复杂。36 冲压模具台阶式凸模台阶式凸模 固定部分一固定部分一般为圆形或者矩般为圆形或者矩形,其固定板的形,其固定板的型孔为标准尺寸型孔为标准
9、尺寸孔,加工容易。孔,加工容易。37 冲压模具凸模固定方法凸模固定方法用螺用螺钉、销钉直接固定直接固定38 冲压模具凸模的表面粗糙度凸模的表面粗糙度工作部分工作部分:Ra0.80.4固定部分固定部分:Ra1.60.839凹模外形结构及其固定方法凹模外形结构及其固定方法 冲压模具外形结构:n整体式n镶拼式40 冲压模具 (凹模一般采用螺钉和销钉固定在下模座上凹模一般采用螺钉和销钉固定在下模座上)41 冲压模具横向定位装置横向定位装置导料料销导料料销两个,位于条料的同两个,位于条料的同侧导料板料板两两导料板之料板之间距离距离L=条料最大条料最大宽度度+间隙隙值整体式整体式导料板其料板其长度和度和宽
10、度与凹模板外形尺寸相同。度与凹模板外形尺寸相同。在在实际应用用时,导料板与卸料板可以作成一体料板与卸料板可以作成一体侧压装置装置当材料当材料t0.3时不适用。不适用。42 冲压模具导料板料板结构构43 冲压模具1-凸模 2-凹模 3-挡料杆4-侧压板 5-侧压簧片侧侧压压装装置置44 冲压模具侧压装装置置45 冲压模具纵向定位装置纵向定位装置 固定挡料销:圆形挡料销(常用)、固定挡料销:圆形挡料销(常用)、钩形挡料销钩形挡料销 活动挡料销活动挡料销 侧刃侧刃导正销导正销 46 冲压模具固定挡料销固定挡料销挡料销的主要作用是对材料起定位作用,它需要保证每次冲裁是所要的合理的搭边值。它是属于定位零
11、件,在定位方面有很重要的地位,尤其是在冲裁模具中。挡料销有固定的,活动的。47活动挡料销活动挡料销 冲压模具48 冲压模具侧侧刃刃结结构构49导正销是伸入工件的孔中导正其在凹模内位置的销形金属零件。导正销一般采用高速钢、钨钢、硬质合金等硬度较高的材料制造,用于引导工件的位置,以保证精准冲裁工件。导正销外观上类似红缨枪的枪头。导正销是一种常见的模具配件,精密度非常高。导正销结构导正销结构50 冲压模具卸料与推件卸料与推件结构结构卸料板卸料板 刚性卸料装置刚性卸料装置弹性卸料装置弹性卸料装置推件装置和顶件装置推件装置和顶件装置 51卸料板的作用是将冲裁后套在凸模上的条料卸下。卸料板有固定卸料板和弹
12、压卸料板两类。(1)固定卸料板刚性的安装在凹模上,与凹模之间的间隙固定不变。(2)弹性卸料板安装在凸模一侧,用卸料螺钉连接于上模座或凸模固定板,上模座和卸料板之间安装有弹簧或橡皮等弹性元件,弹簧有一定的预压缩量,用于提供卸料力。弹性卸料板还可提供压料力,防止条料不平或翘曲。冲压模具52 冲压模具模架模架 模具的支撑也叫模架,将模具各部分按一定规律和位置加以组合和固定,并使模具能安装到压铸机上工作的部分就叫模架。模架是由上、下模座、模柄及导向装置组成模架是由上、下模座、模柄及导向装置组成对角角导柱式模架柱式模架中中间导柱式模架柱式模架四四导柱式模架柱式模架后后侧导柱式模架柱式模架53 冲压模具a
13、)A型导柱 b)B型导柱 c)C型导柱 d)A型小导柱 e)B型小导柱 f)A型可卸导柱 g)B型可卸导柱 h)压圈固定导柱导柱柱形形式式导柱是用于模具中与组件组合使用确保模具以精准的定位进行活动引导模具行程的导向元件。54 冲压模具a)A型导套 b)B型导套 c)C型导套 d)小导套 e)压圈固定导套 导套套的的形形式式模具配件,与导柱配合使用,起到一个导向的作用,一般配合间隙很小,在0.05mm以内;一般多用在模具或一些机械中,来保证运动的准确性。55 冲压模具模柄结构模柄结构模柄是在安装在上模架最上面上的一个柄状的零件,类型有很多种,因为冲压模是要装到压力机上的,在压力机的滑块上会有一个
14、孔,这个孔就是模柄插进去的地方,滑块上会有锁紧机构,模柄的作用是使上模在压力机上有一个比较准确的位置(精度要求高时还需要导柱导套),并且压力机的滑块在上升时,也需要模柄来传递上模向上运动的动力.56 冲压模具成型模成型模57 冲压模具修修边冲孔模冲孔模58 冲压模具为提高模具的质量、使用寿命和降低生产成本,各种模具表面处理技术被广泛应用,通过改变模具表层的成分、组织、性能,从而大幅度地改善和提高模具的表面性能。如硬度、耐磨性、摩擦性能等其他性能,从而实现模具寿命的提高。技术分类物理表面处理法化学表面处理法覆层表面处理法具体方式高频/火焰淬火激光表面淬火CVD/PVD/渗氮TD处理镀铬处理表面处
15、理技术的分类模具表面模具表面处理技理技术59 冲压模具 TD表面覆层处理技术是热扩散法碳化物覆层处理(Thermal Diffusion Coating Process)的简称。1972年由日本(株)丰田中央研究所开发出来的 1973年日本TOYOTA及美国的其它汽车公司开始将这项技术应用于汽车模具中 其原理是:将工件置于硼砂(或其他)熔盐的混合物中,通过高温热扩散作用,在工件表面形成一层数微米至数十微米的金属碳化物覆层。目前国内外应用最广的是碳化钒(VC)覆层,由于这些碳化物具有很高的硬度(HV=28003200)和更严密的组织,所以经过 TD 处理的汽车模具性能大幅提高,具有极高的耐磨性、
16、抗咬合性(拉伤)、耐蚀性;据资料统计:日本大批量生产的模具,85%以上是经过 TD 处理的。TD模具表面处理技术60 冲压设备61 冲压设备冲床就是一台压力机62 冲压设备63 冲压设备64 冲压设备65 冲压设备66 冲压设备67 冲压设备68 冲压设备2、按滑块的数量:单动的、双动的、三动的。3、按滑块驱动机构:曲柄式、肘杆式、摩擦式。4、按连杆数目:单连杆、双连杆、四连杆。机械冲床与液压冲床的区别。1、传动结构:机械冲床是用电机带动飞轮,经一到两或三级齿轮副降速,驱动曲柄滑块进行上下往复运动实行冲压。液压冲床是电机带动油泵电机将液压油打成高压,通过电磁阀控制油缸驱动滑块进行上下往复运动。
17、2、下死点控制:机械冲床下死点是固定的,液压冲床下死点可以通过调节开关位置进行调节。3、普通冲床速度可以通过调速进行行程次数的调节,而液压冲床一般不好调节。因此,机械冲床适应范围比液压冲床要广,生产量、保有量也很多,如果是机械离合器的价格也比同吨位的液压冲床便宜。除非用到拉伸工艺,一般的冲孔、落料、成形、折弯工艺普通冲床均能胜任,且效率要快得多。69 冲压设备机械冲床液压冲床70 冲压设备双动冲床是针对于传统的单动作冲床来说的,传统的单动冲床,驱动装置旋转一圈带动一个冲压滑块做一次往复运动,双动冲床驱动装置每旋转一圈带动两个滑块各做一次往复运动;这样就简化了生产的工艺,减少了能耗。单动冲床双动
18、机床71 冲压设备单连杆双连杆72 冲压材料冷冲冷冲压材料材料应具具备的条件的条件1.材料应具有良好的塑性,即较高的伸长率和断面收缩 率,较低的屈服点和较高的抗拉强度;2.材料应具有光洁平整无缺陷损伤的表面状态.加工时 不易破裂、不易擦伤模具,制成的制品零件表面状态 好;3.材料厚度公差应符合国家规定的标准;4.材料应对机械接合及继续加工有良好的适应性能.73 冲压材料1.1.黑色金属材料黑色金属材料;A.A.碳素钢碳素钢 B.B.合金钢合金钢2.2.有色金属材料有色金属材料.A.A.铜及铜合金铜及铜合金:B.B.铝及铝合金铝及铝合金:比重小、塑性好、但强度低,导电、导热性好,比重小、塑性好、
19、但强度低,导电、导热性好,纯铝有很好的塑性及导电性。有硬铝和软铝。纯铝有很好的塑性及导电性。有硬铝和软铝。3.3.非金属材料非金属材料.常用冲常用冲压材料材料74材料的力学性能:材料在外力作用下所具有抵抗能力,包括材料的塑性、弹性、屈服强度、抗拉强度、抗剪硬度、硬度韧度和抗疲劳性。冲压材料材料的力学性能是什么?材料的力学性能是什么?75 冲压材料金属材料的弹性:是指材料在外力作用下发生变形,当外力消失后,材料仍然恢复到原来形状和大小的一种金属特性。(各部分之间联系完好,仍保持一个整体、无裂纹等)金属材料的塑性:是指材料在外力作用下发生变形,当外力消失后,材料并不恢复得到原来形状和大小,而保持变
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