《模具设计与制造》教学课件第2章.pptx

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1、模具设计与制造模具设计与制造(zhzo)(zhzo)第一页，共86页。教学重点教学重点 （冲压模具设计与制造流程图）（冲压模具设计与制造流程图）冲压工艺的类型、常用材料、常用设备冲压工艺的类型、常用材料、常用设备冲压工艺（冲裁、弯曲、拉深）的变形分析冲压工艺（冲裁、弯曲、拉深）的变形分析冲压工艺（冲裁、弯曲、拉深）的工艺性分冲压工艺（冲裁、弯曲、拉深）的工艺性分析析冲压模（冲裁、弯曲、拉深）的设计及典型冲压模（冲裁、弯曲、拉深）的设计及典型结构结构其他其他(qt)(qt)冲压工艺的设计冲压工艺的设计教学难点教学难点冲压工艺（冲裁、弯曲、拉深）的变形分析冲压工艺（冲裁、弯曲、拉深）的变形分析冲压

2、工艺（冲裁、弯曲、拉深）的工艺性分冲压工艺（冲裁、弯曲、拉深）的工艺性分析析冲压模（冲裁、弯曲、拉深）的设计冲压模（冲裁、弯曲、拉深）的设计 第第2章章 冲压冲压(chngy)工艺与冲工艺与冲压压(chngy)模设计模设计第二页，共86页。2.1 2.1 冲压冲压(chngy)(chngy)工艺概述工艺概述2.2 2.2 冲裁工艺与冲裁模设计冲裁工艺与冲裁模设计2.3 2.3 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计2.4 2.4 拉深工艺与拉深模设计拉深工艺与拉深模设计2.5 2.5 其他冲压其他冲压(chngy)(chngy)工艺工艺第第2章章 冲压工艺冲压工艺(gngy)与冲压与冲压模设

3、计模设计第三页，共86页。2.1 冲压冲压(chngy)工艺概述工艺概述2.1.1 冲压工艺的特点冲压工艺的特点（1）能冲压出其他加工工艺难以或无法加工的复杂）能冲压出其他加工工艺难以或无法加工的复杂形状的零件，如一些薄壳零件。形状的零件，如一些薄壳零件。（2）冲压零件的尺寸精度高，尺寸精度与模具的精）冲压零件的尺寸精度高，尺寸精度与模具的精度有关，而一般模具的制造精度高，因此冲压零件度有关，而一般模具的制造精度高，因此冲压零件的尺寸比较稳定，互换性好，有的零件不需要进行的尺寸比较稳定，互换性好，有的零件不需要进行再加工，就可达到使用要求。再加工，就可达到使用要求。（3）冲压加工生产效率极高，

4、每分钟可以生产上千）冲压加工生产效率极高，每分钟可以生产上千件的工件。件的工件。（4）材料利用率高，工件重量轻，刚度重量比和强）材料利用率高，工件重量轻，刚度重量比和强度重量比高，冲压能耗小。度重量比高，冲压能耗小。（5）冲压生产操作简单，易于实现）冲压生产操作简单，易于实现(shxin)机械及机械及自动化。自动化。（6）冲压加工中所用的模具一般比较复杂，生产周）冲压加工中所用的模具一般比较复杂，生产周期长，成本较高，最适合批量较大的生产。对于单期长，成本较高，最适合批量较大的生产。对于单件、小批量生产，冲压工艺受到一定限制。件、小批量生产，冲压工艺受到一定限制。第四页，共86页。2.1 冲压

5、冲压(chngy)工艺概述工艺概述2.1.2 冲压冲压(chngy)工工艺的类型艺的类型第五页，共86页。2.1 冲压工艺冲压工艺(gngy)概述概述2.1.3 冲压冲压(chngy)常用材料常用材料第六页，共86页。2.1 冲压冲压(chngy)工艺概述工艺概述2.2.4 冲压常用设备冲压常用设备1、曲柄压力机、曲柄压力机1）压力机的分类）压力机的分类2）曲柄压力机的结构）曲柄压力机的结构3）曲柄压力机的主要技术参数）曲柄压力机的主要技术参数2、摩擦、摩擦(mc)压力机压力机1）摩擦）摩擦(mc)压力机的结构压力机的结构2）摩擦）摩擦(mc)压力机的特点压力机的特点3、液压机、液压机1）液压

6、机的工作原理）液压机的工作原理2）液压机的特点）液压机的特点3）液压机的主要技术参数）液压机的主要技术参数4、冲压设备的选择、冲压设备的选择 要根据冲压工艺的性质、生产批量的大小、冲压件的几何要根据冲压工艺的性质、生产批量的大小、冲压件的几何尺寸和精度要求等来选择。尺寸和精度要求等来选择。第七页，共86页。2.2 冲裁工艺冲裁工艺(gngy)与冲裁模设计与冲裁模设计2.2.1 冲裁变形冲裁变形(bin xng)分析分析第八页，共86页。2.2 冲裁工艺冲裁工艺(gngy)与冲裁模与冲裁模设计设计2.2.2 冲裁件的工艺性分析冲裁件的工艺性分析(fnx)1、形状尺寸的工艺性、形状尺寸的工艺性 冲

7、裁件最小圆角半径冲裁件最小圆角半径 单位：单位：mm 凸出悬臂和凹槽的最小宽度凸出悬臂和凹槽的最小宽度 单位：单位：mm 第九页，共86页。2.2 冲裁工艺冲裁工艺(gngy)与冲裁模与冲裁模设计设计2.2.2 冲裁件的工艺性分析冲裁件的工艺性分析1、形状尺寸的工艺性、形状尺寸的工艺性 冲孔冲孔(chn kn)的最小尺寸的最小尺寸 单位：单位：mm2、精度和粗糙度要求的工艺性、精度和粗糙度要求的工艺性第十页，共86页。2.2 冲裁工艺冲裁工艺(gngy)与冲裁模设与冲裁模设计计2.2.3 冲裁主要参数设计冲裁主要参数设计1、冲裁间隙的确定、冲裁间隙的确定1)冲裁间隙对冲裁工艺冲裁间隙对冲裁工艺

8、(gngy)的影响的影响2)冲裁间隙的确定冲裁间隙的确定 (1)理论确定法理论确定法 冲裁冲裁间隙系数间隙系数 (2)经验确定法经验确定法 第十一页，共86页。2.2 冲裁工艺冲裁工艺(gngy)与冲裁模设与冲裁模设计计2.2.3 冲裁主要参数设计冲裁主要参数设计2、凸、凹模刃口尺寸的计算、凸、凹模刃口尺寸的计算1)刃口尺寸的计算原则刃口尺寸的计算原则(1)落料时，先确定凹模刃口尺寸，落料时，先确定凹模刃口尺寸，以凹模为基准，凹模刃口基本尺寸以凹模为基准，凹模刃口基本尺寸取接近于工件的最小极限尺寸取接近于工件的最小极限尺寸(2)冲孔时，先确定凸模刃口尺寸，冲孔时，先确定凸模刃口尺寸，以凸模为基

9、准，凸模刃口的基本以凸模为基准，凸模刃口的基本尺寸取接近于工件的最大极限尺寸尺寸取接近于工件的最大极限尺寸 2)刃口尺寸的计算方法刃口尺寸的计算方法(1)凸模与凹模分开凸模与凹模分开(fn ki)加工加工 冲孔时冲孔时 落料时落料时 第十二页，共86页。2.2 冲裁工艺冲裁工艺(gngy)与冲裁模设与冲裁模设计计2.2.3 冲裁主要参数设计冲裁主要参数设计2、凸、凹模刃口尺寸的计算、凸、凹模刃口尺寸的计算(j sun)例例2-1 如下图所示的垫圈，材料为如下图所示的垫圈，材料为Q235，厚度，厚度t=3 mm，试分别计算，试分别计算(j sun)冲裁时凸、凹模的刃口尺寸及公冲裁时凸、凹模的刃口

10、尺寸及公差。差。第十三页，共86页。2.2 冲裁工艺冲裁工艺(gngy)与冲裁模设计与冲裁模设计2.2.3 冲裁主要参数设计冲裁主要参数设计(shj)2、凸、凹模刃口尺寸的计算、凸、凹模刃口尺寸的计算(2)凸模与凹模配合加工凸模与凹模配合加工冲孔时凸模冲孔时凸模 落料时凹模落料时凹模 形状复杂的冲裁工件形状复杂的冲裁工件第十四页，共86页。2.2 冲裁工艺冲裁工艺(gngy)与冲裁模与冲裁模设计设计2.2.3 冲裁主要参数设计冲裁主要参数设计2、凸、凹模刃口尺寸的计算、凸、凹模刃口尺寸的计算例例2-2加工如下加工如下(rxi)图所示的工件，材料图所示的工件，材料为为45号钢，厚度号钢，厚度t=

11、2 mm,试计算冲裁时凸、凹模试计算冲裁时凸、凹模的刃口尺寸及公差。的刃口尺寸及公差。第十五页，共86页。2.2 冲裁工艺冲裁工艺(gngy)与冲裁模设与冲裁模设计计2.2.3 冲裁主要参数设计冲裁主要参数设计(shj)3、冲裁力的计算、冲裁力的计算1)冲裁力的计算冲裁力的计算2)卸料力、推件力和顶件力的计算卸料力、推件力和顶件力的计算第十六页，共86页。2.2 冲裁工艺冲裁工艺(gngy)与冲裁模设与冲裁模设计计2.2.3 冲裁主要参数设计冲裁主要参数设计3、冲裁力的计算、冲裁力的计算(j sun)3)总冲压力的计算总冲压力的计算(j sun)总冲压力的计算总冲压力的计算(j sun)要根据

12、模具的结构而定，常要根据模具的结构而定，常用冲裁模计算用冲裁模计算(j sun)公式如下：公式如下：第十七页，共86页。2.2 冲裁工艺冲裁工艺(gngy)与冲裁模设计与冲裁模设计2.2.3 冲裁主要参数设计冲裁主要参数设计3、冲裁力的计算、冲裁力的计算(j sun)4)压力中心的计算压力中心的计算(j sun)第十八页，共86页。2.2 冲裁工艺冲裁工艺(gngy)与冲裁模设计与冲裁模设计2.2.3 冲裁主要参数设计冲裁主要参数设计(shj)4、排样与搭边、排样与搭边1)排样分类排样分类第十九页，共86页。2.2 冲裁工艺冲裁工艺(gngy)与冲裁模设与冲裁模设计计2.2.3 冲裁主要参数设

13、计冲裁主要参数设计(shj)4、排样与搭边、排样与搭边2)搭边搭边第二十页，共86页。2.2 冲裁工艺冲裁工艺(gngy)与冲裁模设与冲裁模设计计2.2.3 冲裁主要参数设计冲裁主要参数设计(shj)4、排样与搭边、排样与搭边3)条料宽度的计算条料宽度的计算条料宽度的计算公式如下：条料宽度的计算公式如下：以上一些数值可查阅相关手册获得以上一些数值可查阅相关手册获得第二十一页，共86页。2.2 冲裁工艺冲裁工艺(gngy)与冲裁模设与冲裁模设计计2.2.3 冲裁主要参数设计冲裁主要参数设计4、排样与搭边、排样与搭边4)送料步距及材料送料步距及材料(cilio)利用率利用率材料材料(cilio)的

14、利用率计算公式如下的利用率计算公式如下第二十二页，共86页。2.2 冲裁工艺冲裁工艺(gngy)与冲裁模与冲裁模设计设计2.2.4 冲裁模零冲裁模零(部部)件设计件设计1、冲裁模的分类及结构、冲裁模的分类及结构1）冲裁模分类）冲裁模分类按工序性质：落料模、冲孔模、切断模、按工序性质：落料模、冲孔模、切断模、切口模、剖切模、整修模、精冲模切口模、剖切模、整修模、精冲模(chngm)按工序组合程度：单工序模、复合膜、级进模按工序组合程度：单工序模、复合膜、级进模2）冲裁模结构）冲裁模结构第二十三页，共86页。2.2 冲裁工艺冲裁工艺(gngy)与冲裁模设与冲裁模设计计2.2.4 冲裁模零冲裁模零(

15、部部)件设计件设计2、工作零件设计、工作零件设计1）凸模设计）凸模设计(1)凸模的结构形式凸模的结构形式 (2)凸模的固定方法凸模的固定方法(3)凸模长度的确定凸模长度的确定(qudng)(4)凸模的材料凸模的材料第二十四页，共86页。2.2 冲裁工艺冲裁工艺(gngy)与冲裁模设计与冲裁模设计2.2.4 冲裁模零冲裁模零(部部)件设计件设计2、工作零件设计、工作零件设计2）凹模设计）凹模设计(1)凹模的结构形式凹模的结构形式(2)凹模厚度及凹模壁厚的确定凹模厚度及凹模壁厚的确定凹模厚度凹模厚度凹模壁厚凹模壁厚K为凹模厚度系数为凹模厚度系数 b为冲裁件最大外形尺寸为冲裁件最大外形尺寸(3)凹模

16、的材料及固定凹模的材料及固定(gdng)方法方法第二十五页，共86页。2.2 冲裁工艺冲裁工艺(gngy)与冲裁模设与冲裁模设计计2.2.4 冲裁模零冲裁模零(部部)件设计件设计(shj)3、定位零件设计、定位零件设计(shj)1）挡料销）挡料销 固定挡料销固定挡料销 活动挡料销活动挡料销 第二十六页，共86页。2.2 冲裁工艺冲裁工艺(gngy)与冲裁模设计与冲裁模设计2.2.4 冲裁模零冲裁模零(部部)件设计件设计(shj)3、定位零件设计、定位零件设计(shj)2）导正销3）侧刃4）导料板与导料销第二十七页，共86页。2.2 冲裁工艺冲裁工艺(gngy)与冲裁模设与冲裁模设计计2.2.4

17、 冲裁模零冲裁模零(部部)件设计件设计4、卸料装置、卸料装置(zhungzh)与推、顶件装置与推、顶件装置(zhungzh)设计设计1）卸料装置）卸料装置(zhungzh)刚性卸料装置刚性卸料装置(zhungzh)弹性卸料装置弹性卸料装置(zhungzh)第二十八页，共86页。2.2 冲裁工艺冲裁工艺(gngy)与冲裁模设与冲裁模设计计2.2.4 冲裁模零冲裁模零(部部)件设计件设计(shj)4、卸料装置与推、顶件装置设计、卸料装置与推、顶件装置设计(shj)2）推、顶件装置）推、顶件装置 1模柄；模柄；2打料杆；打料杆；3打料打料板；板；4打料销；打料销；5推件器；推件器；6凹模凹模 弹性弹

18、性(tnxng)推件装置推件装置 1顶件块；2顶杆；3托板；4橡胶顶件装置第二十九页，共86页。2.2 冲裁工艺冲裁工艺(gngy)与冲裁模设计与冲裁模设计2.2.4 冲裁模零冲裁模零(部部)件设计件设计4、卸料装置与推、顶件装置设计、卸料装置与推、顶件装置设计3）弹性元件的选用与计算）弹性元件的选用与计算(1)弹簧弹簧(tnhung)的选用与计算的选用与计算(2)橡皮垫的选用与计算橡皮垫的选用与计算5、导向零件设计、导向零件设计1）导板）导板2）导柱和导套）导柱和导套 第三十页，共86页。2.2 冲裁工艺冲裁工艺(gngy)与冲裁模设计与冲裁模设计2.2.4 冲裁模零冲裁模零(部部)件设计件

19、设计6、固定、固定(gdng)零件设计零件设计1）模柄）模柄2）上、下模座）上、下模座3）凸模固定）凸模固定(gdng)板板4）垫板）垫板 第三十一页，共86页。2.2 冲裁工艺冲裁工艺(gngy)与冲裁模设与冲裁模设计计冲裁模一般设计冲裁模一般设计(shj)流程流程第三十二页，共86页。2.3 弯曲弯曲(wnq)工艺与弯曲工艺与弯曲(wnq)模设计模设计2.3.1 弯曲变形弯曲变形(bin xng)分析分析 1、弯曲变形、弯曲变形(bin xng)过程过程第三十三页，共86页。2.3 弯曲弯曲(wnq)工艺与弯曲工艺与弯曲(wnq)模设计模设计2.3.1 弯曲变形分析弯曲变形分析(fnx)2

20、、弯曲变形特点、弯曲变形特点应力应力(yngl)状态状态 宽板宽板（B/tB/t3 3）窄板窄板（B/tB/t3 3）长度方向长度方向1 1：内区受压，外区受拉内区受压，外区受拉厚度方向厚度方向2 2：内外均受压应力：内外均受压应力 宽度方向宽度方向3 3：内外侧压力均为零：内外侧压力均为零长度方向长度方向1 1：内区受压，外区受拉内区受压，外区受拉厚度方向厚度方向2 2：内外均受压应力：内外均受压应力 宽度方向宽度方向3 3：内区受压，外区受拉内区受压，外区受拉两向应力两向应力三向应力三向应力应变状态应变状态 宽板宽板（B/tB/t3 3）窄板窄板（B/tB/t3 3）长度方向长度方向1 1

21、：内区压应变，外区拉应变内区压应变，外区拉应变厚度方向厚度方向2 2：内区拉应变，外区压应变：内区拉应变，外区压应变 宽度方向宽度方向3 3：内区拉应变，外区压应变：内区拉应变，外区压应变长度方向长度方向1 1：内区压应变，外区拉应变内区压应变，外区拉应变厚度方向厚度方向2 2：内区拉应变，外区压应变：内区拉应变，外区压应变 宽度方向宽度方向3 3：内外区近似为零内外区近似为零三向应变三向应变两向应变两向应变第三十四页，共86页。2.3 弯曲弯曲(wnq)工艺与弯曲工艺与弯曲(wnq)模设计模设计2.3.1 弯曲变形分析弯曲变形分析3、弯曲件的回弹、弯曲件的回弹 1）影响回弹的主要因素）影响回

22、弹的主要因素(1)材料的力学性能材料的力学性能 材料的力学性能对回弹值的影响材料的力学性能对回弹值的影响 1、3退退 火软钢火软钢2-软锰黄铜软锰黄铜4-经冷变形硬化经冷变形硬化(ynghu)的软钢的软钢(2)弯曲件的形状弯曲件的形状 第三十五页，共86页。2.3 弯曲工艺弯曲工艺(gngy)与弯曲模设与弯曲模设计计2.3.1 弯曲变形分析弯曲变形分析3、弯曲件的回弹、弯曲件的回弹 1）影响回弹的主要）影响回弹的主要(zhyo)因素因素 (3)相对弯曲相对弯曲(wnq)半径半径r/t (5)模具间隙 (4)弯曲角(6)弯曲方式第三十六页，共86页。2.3 弯曲弯曲(wnq)工艺与弯曲工艺与弯曲

23、(wnq)模设计模设计2.3.1 弯曲变形分析弯曲变形分析3、弯曲件的回弹、弯曲件的回弹(hu dn)2）回弹）回弹(hu dn)值的确定值的确定(1)r/t5自由弯曲时的回弹自由弯曲时的回弹(hu dn)式中，式中，x为弯曲角为为弯曲角为x的回弹的回弹(hu dn)角；角；为弯为弯曲角为曲角为900的回弹的回弹(hu dn)角；角；为工件的弯曲角为工件的弯曲角(2)r/t10自由弯曲时的回弹自由弯曲时的回弹(hu dn)式中，式中，rp为凸模的圆角半径为凸模的圆角半径(mm)；r 为弯曲件的圆角为弯曲件的圆角半径半径(mm)；s为材料的屈服极限为材料的屈服极限(Mpa)；E 为材料为材料的弹

24、性模量的弹性模量(Mpa)；t为材料厚度为材料厚度(mm)；p为凸模圆为凸模圆弧中心角弧中心角(度度)；为弯曲件弯曲中心角为弯曲件弯曲中心角(度度)。第三十七页，共86页。2.3 弯曲弯曲(wnq)工艺与弯曲工艺与弯曲(wnq)模设计模设计2.3.1 弯曲变形分析弯曲变形分析3、弯曲件的回弹、弯曲件的回弹 3）控制回弹的措施）控制回弹的措施(1)从弯曲件结构从弯曲件结构(jigu)设计方面采取控制措施设计方面采取控制措施(2)从工艺方面采取控制措施从工艺方面采取控制措施(3)从模具结构从模具结构(jigu)方面采取控制措施方面采取控制措施 改变凸模形状减小回弹改变凸模形状减小回弹 补偿回弹补偿

25、回弹第三十八页，共86页。2.3 弯曲弯曲(wnq)工艺与弯曲工艺与弯曲(wnq)模设计模设计2.3.2 弯曲工艺性分析弯曲工艺性分析1、弯曲半径、弯曲半径弯曲半径要大于材料允许的最小弯曲半径，对于弯曲半径要大于材料允许的最小弯曲半径，对于厚的板料，可在圆角处先开槽再弯曲。一般弯曲厚的板料，可在圆角处先开槽再弯曲。一般弯曲件的弯曲半径也不宜过大，以免出现件的弯曲半径也不宜过大，以免出现(chxin)大大的回弹量，从而影响弯曲件的质量。的回弹量，从而影响弯曲件的质量。2、弯曲件直边高度、弯曲件直边高度一般弯曲件的直边高度一般弯曲件的直边高度H2t，如果如果H2t，则可在弯曲部位压槽后，则可在弯曲

26、部位压槽后再弯曲（见右图）或者适当增加弯边再弯曲（见右图）或者适当增加弯边高度，弯曲后再将多余部分去除。高度，弯曲后再将多余部分去除。第三十九页，共86页。2.3 弯曲弯曲(wnq)工艺与弯曲工艺与弯曲(wnq)模设计模设计2.3.2 弯曲工艺性分析弯曲工艺性分析3、防止弯曲件在交界处开裂、防止弯曲件在交界处开裂当工件的弯曲处于宽窄的交界位置时，为了避免因当工件的弯曲处于宽窄的交界位置时，为了避免因应力集中使弯曲件在交界处开裂，交界线到弯曲线应力集中使弯曲件在交界处开裂，交界线到弯曲线距离距离l应大于弯曲半径应大于弯曲半径r，如右图所示。，如右图所示。4、弯曲件弯曲件孔边距离、弯曲件弯曲件孔边

27、距离当弯曲带孔的板料时，为了防止弯曲时会使孔当弯曲带孔的板料时，为了防止弯曲时会使孔发生变形，孔边缘到弯曲线的距离不能太小，发生变形，孔边缘到弯曲线的距离不能太小，一般当一般当t2t；当当b50mm时，时，a3t。5、弯曲件板料边缘有缺口、弯曲件板料边缘有缺口对于此类弯曲件，可在缺口处留连接对于此类弯曲件，可在缺口处留连接(linji)带，等弯曲成带，等弯曲成型后再将其去除，这样可避免弯曲时在缺口处出现叉口的型后再将其去除，这样可避免弯曲时在缺口处出现叉口的现象，影响弯曲件的质量。现象，影响弯曲件的质量。第四十页，共86页。2.3 弯曲弯曲(wnq)工艺与弯曲工艺与弯曲(wnq)模设计模设计2

28、.3.3 弯曲主要参数设计弯曲主要参数设计1、弯曲件展开、弯曲件展开(zhn ki)长度计算长度计算1）中性层位置的确定）中性层位置的确定为中性层半径，为中性层半径，mm；r为弯曲件内侧的弯曲半径，为弯曲件内侧的弯曲半径，mm；为中性层位移系数，见下表；为中性层位移系数，见下表；t为板料的厚度，为板料的厚度，mm。第四十一页，共86页。2.3 弯曲工艺弯曲工艺(gngy)与弯曲模设与弯曲模设计计2.3.3 弯曲主要参数设计弯曲主要参数设计1、弯曲件展开长度计算、弯曲件展开长度计算2）具有圆角半径的弯曲件展开长度计算）具有圆角半径的弯曲件展开长度计算式中，式中，l为弯曲件的展开长度，为弯曲件的展

29、开长度，mm；l1，l2，ln为第为第1n个直线部分长度，个直线部分长度，mm；1，2，n为第为第1n个弯曲部分的弯曲角，度；个弯曲部分的弯曲角，度；r1，r2，rn为第为第1n个弯曲半径，个弯曲半径，mm；为中性为中性(zhngxng)层位移系数；层位移系数；t为板料的厚度，为板料的厚度，mm第四十二页，共86页。2.3 弯曲工艺弯曲工艺(gngy)与弯曲模设计与弯曲模设计2.2.3 弯曲主要参数设计弯曲主要参数设计1、弯曲件展开长度计算、弯曲件展开长度计算3）无圆角半径的弯曲件展开长度计算）无圆角半径的弯曲件展开长度计算无圆角半径或者相对弯曲半径的弯曲件的展开长度等于各无圆角半径或者相对弯

30、曲半径的弯曲件的展开长度等于各直线部分长度与各弯曲处的长度和直线部分长度与各弯曲处的长度和.l=(l1+l2+l3+ln)+Knt 式中，式中，l为弯曲件的展开长度，为弯曲件的展开长度，mm；l1，l2，ln为第为第1n个直线部分长度，个直线部分长度，mm；K为系数，一般单角弯曲时为系数，一般单角弯曲时K为，为，双角弯曲时双角弯曲时K为，多角弯曲时为，多角弯曲时K为为，塑性塑性(sxng)大的金属大的金属K为；为；n为弯曲的数目；为弯曲的数目；t为板料的厚度，为板料的厚度，mm第四十三页，共86页。2.3 弯曲弯曲(wnq)工艺与弯曲工艺与弯曲(wnq)模设计模设计2.3.3 弯曲主要参数设计

31、弯曲主要参数设计2、弯曲力的计算、弯曲力的计算1）自由弯曲时的弯曲力）自由弯曲时的弯曲力 V形自由弯曲时的经验公式为形自由弯曲时的经验公式为 U形自由弯曲时的形自由弯曲时的经验公式为经验公式为式中，式中，F为弯曲力为弯曲力(N)；K为安全系数，取为安全系数，取K；b为弯曲件的宽度为弯曲件的宽度(mm)；t为板料的厚度为板料的厚度(hud)(mm)；b 为材料的强度极限为材料的强度极限(Mpa)；r为弯曲半径为弯曲半径(mm)。第四十四页，共86页。2.3 弯曲弯曲(wnq)工艺与弯曲工艺与弯曲(wnq)模设计模设计2.3.3 弯曲主要参数设计弯曲主要参数设计2、弯曲力的计算、弯曲力的计算(j

32、sun)2）校正弯曲力）校正弯曲力式中，式中，F为弯曲力为弯曲力(N)；A为校形面在冲压方向的投影面为校形面在冲压方向的投影面积积(mm2)；Fq为单位面积上的校形压力为单位面积上的校形压力(Mpa)(见下表见下表)单位：单位：Mpa 3）弯曲压力机额定压力的确定）弯曲压力机额定压力的确定第四十五页，共86页。2.3 弯曲工艺弯曲工艺(gngy)与弯曲模设与弯曲模设计计2.3.3 弯曲主要弯曲主要(zhyo)参数设计参数设计3、最小相对弯曲半径的确定、最小相对弯曲半径的确定在保证外层不拉裂的前提下，所能弯曲的最小的在保证外层不拉裂的前提下，所能弯曲的最小的r/t值即为值即为最小相对弯曲半径最小

33、相对弯曲半径 rmin/t。影响最小相对弯曲半径的主要。影响最小相对弯曲半径的主要(zhyo)因素：因素：1）材料的力学性能）材料的力学性能2）弯曲中心角）弯曲中心角3）板料表面与断面质量）板料表面与断面质量4）板料的厚度）板料的厚度5）折弯方向）折弯方向常用材料的最小相对弯曲半径值常用材料的最小相对弯曲半径值第四十六页，共86页。2.3 弯曲工艺弯曲工艺(gngy)与弯曲模设与弯曲模设计计2.3.4 典型弯曲模类型典型弯曲模类型(lixng)及结构及结构1、V形弯曲模形弯曲模 1模柄模柄 2销销 3凸模凸模 4顶杆顶杆 5定位板定位板 6弹簧弹簧 7凹模凹模第四十七页，共86页。2.3 弯曲

34、工艺弯曲工艺(gngy)与弯曲模设与弯曲模设计计2.3.4 典型典型(dinxng)弯曲模类型及结构弯曲模类型及结构2、U形弯曲模形弯曲模 1模柄；模柄；2销；销；3凸模；凸模；4顶板；顶板；5定位板；定位板；6凹模；凹模；7下模座；下模座；第四十八页，共86页。2.3 弯曲工艺弯曲工艺(gngy)与弯曲模设与弯曲模设计计2.3.4 典型弯曲模类型及结构典型弯曲模类型及结构3、Z形弯曲模形弯曲模 1活动活动(hu dng)凸模；凸模；2凸模；凸模；3上模座；上模座；4压块；压块；5橡胶；橡胶；6凸模托板；凸模托板；7顶板；顶板；8反侧压块反侧压块 9下模座下模座第四十九页，共86页。2.3 弯

35、曲工艺弯曲工艺(gngy)与弯曲模设计与弯曲模设计2.3.4 典型典型(dinxng)弯曲模类型及结构弯曲模类型及结构4、级进弯曲模、级进弯曲模 1冲孔凹模；冲孔凹模；2级进凸模；级进凸模；3弯曲凹模；弯曲凹模；4顶件销；顶件销；5弯曲凸模；弯曲凸模；6挡块；挡块；第五十页，共86页。2.4 拉深工艺拉深工艺(gngy)与拉深模设计与拉深模设计2.4.1 拉深变形拉深变形(bin xng)分析分析1、拉深变形、拉深变形(bin xng)分析分析 第五十一页，共86页。2.4 拉深工艺拉深工艺(gngy)与拉深模设与拉深模设计计2.4.1 拉深变形拉深变形(bin xng)分析分析1、拉深变形、

36、拉深变形(bin xng)分析分析 拉深网格变化拉深网格变化 拉深单元格拉深单元格变化变化 第五十二页，共86页。2.4 拉深工艺拉深工艺(gngy)与拉深模设与拉深模设计计2.4.1 拉深工艺性分析拉深工艺性分析1、起皱、起皱拉深时毛坯凸缘部分在切向应力作用下，产生失稳拉深时毛坯凸缘部分在切向应力作用下，产生失稳而出现波纹状皱折的现象叫起皱。起皱主要而出现波纹状皱折的现象叫起皱。起皱主要(zhyo)是由于毛坯凸缘的切向应力超过了板料的是由于毛坯凸缘的切向应力超过了板料的屈服强度所引起的。屈服强度所引起的。起皱主要起皱主要(zhyo)取决于两方面：取决于两方面：(1)毛坯的相对厚度毛坯的相对厚

37、度t/D：相对厚度越小越容易引起：相对厚度越小越容易引起起皱起皱(2)拉深系数拉深系数m(t/D)：拉深系数越小越易引起起皱：拉深系数越小越易引起起皱 第五十三页，共86页。2.4 拉深工艺拉深工艺(gngy)与拉深模设计与拉深模设计2.4.1 拉深工艺性分析拉深工艺性分析2、拉裂、拉裂在拉深过程中，当筒壁处最大拉应力在拉深过程中，当筒壁处最大拉应力(yngl)大于大于危险断面处材料的抗拉强度时，将在危险断面处危险断面处材料的抗拉强度时，将在危险断面处出现工件破裂的现象叫拉裂。出现工件破裂的现象叫拉裂。影响拉裂现象的主要因素：影响拉裂现象的主要因素：1）材料的力学性能）材料的力学性能2）凸、凹

38、模的圆角半径）凸、凹模的圆角半径3）表面粗糙度）表面粗糙度 4）压边力）压边力5）拉深系数）拉深系数第五十四页，共86页。2.4 拉深工艺拉深工艺(gngy)与拉深模设与拉深模设计计2.4.1 拉深工艺主要参数确定拉深工艺主要参数确定1、旋转体拉深件毛坯尺寸、旋转体拉深件毛坯尺寸(ch cun)计算计算1）确定毛坯尺寸）确定毛坯尺寸(ch cun)原则原则(1)表面积相等原则表面积相等原则(2)截面形状相似原则截面形状相似原则(3)毛坯尺寸毛坯尺寸(ch cun)应包括修边余量原则应包括修边余量原则 2）简单形状旋转体拉深件坯料尺寸）简单形状旋转体拉深件坯料尺寸(ch cun)计算计算 第五十

39、五页，共86页。2.4 拉深工艺拉深工艺(gngy)与拉深模设计与拉深模设计2.4.3 拉深工艺主要参数确定拉深工艺主要参数确定(qudng)2、拉深系数、拉深系数拉深件总的拉深系数为拉深件拉深件总的拉深系数为拉深件的直径的直径d与毛坯直与毛坯直径径D的比值的比值m=d/D，第第n次的拉深系数为第次的拉深系数为第n次拉深后与第次拉深后与第n次拉深前筒次拉深前筒部直径的比值，部直径的比值，即即mn=dn/dn-1。由于第一次拉深后，各次的拉深系数由于第一次拉深后，各次的拉深系数近似相等，即近似相等，即m2m3mnmm，则则dn=mmn-1(m1D)，得拉深次数得拉深次数 第五十六页，共86页。2

40、.4 拉深工艺拉深工艺(gngy)与拉深模设与拉深模设计计2.4.3 拉深工艺主要参数确定拉深工艺主要参数确定3、极限拉深系数、极限拉深系数能够拉深成型而又不被拉断的最小的拉深系数成能够拉深成型而又不被拉断的最小的拉深系数成为极限拉深系数。影响拉深系数的主要因素有：为极限拉深系数。影响拉深系数的主要因素有：1）材料力学）材料力学(ci lio l xu)性能性能 2）材料相对厚度）材料相对厚度 3）拉深次数）拉深次数 4）模具结构）模具结构由于影响材料拉深系数的因素很多，所以一般都由于影响材料拉深系数的因素很多，所以一般都通过实验来测得一些材料的极限拉深系数。通过实验来测得一些材料的极限拉深系

41、数。第五十七页，共86页。2.4 拉深工艺拉深工艺(gngy)与拉深模设与拉深模设计计2.4.3 拉深工艺主要参数确定拉深工艺主要参数确定4、拉深力和压边力的计算及压力机选择、拉深力和压边力的计算及压力机选择1）拉深力的计算）拉深力的计算拉深力的确定是以危险断面处的拉应力必须小于该断拉深力的确定是以危险断面处的拉应力必须小于该断面的抗拉强度面的抗拉强度(kn l qin d)为依据，应根据材为依据，应根据材料塑性力学的理论来计算，但由于影响拉深力的因素料塑性力学的理论来计算，但由于影响拉深力的因素很复杂，计算起来很不方便，因此在实际的生产中多很复杂，计算起来很不方便，因此在实际的生产中多采用下

42、面的经验公式来估算拉深力。采用下面的经验公式来估算拉深力。首次拉深时首次拉深时F1=d1tbK1第第n次拉深时次拉深时Fn=dntbK2 式中，式中，F1、Fn为首次和第为首次和第n次的拉深力次的拉深力(N)；d1、dn为首次和第为首次和第n次的拉深力直径次的拉深力直径(mm)；t为材料的厚度为材料的厚度(mm)；b为材料的抗拉强度为材料的抗拉强度(kn l qin d)(Mpa)；K1和和K2为修正系数，可查表获得为修正系数，可查表获得 第五十八页，共86页。2.4 拉深工艺拉深工艺(gngy)与拉深模设与拉深模设计计2.4.3 拉深工艺主要参数确定拉深工艺主要参数确定4、拉深力和压边力的计

43、算及压力机选择、拉深力和压边力的计算及压力机选择2）压边力的计算）压边力的计算压边力一般都需要在试模时进行压边力一般都需要在试模时进行(jnxng)调整，调整，其计算公式为其计算公式为Q=Sq式中，式中，Q为压边力为压边力(N)；S压边圈下毛坯的投压边圈下毛坯的投影面积影面积(mm2)；q为单位压边力为单位压边力(Mpa)，常用材料的单位压边力见，常用材料的单位压边力见下表。下表。第五十九页，共86页。2.4 拉深工艺拉深工艺(gngy)与拉深模设计与拉深模设计2.4.3 拉深工艺主要参数确定拉深工艺主要参数确定4、拉深力和压边力的计算及压力、拉深力和压边力的计算及压力(yl)机选择机选择3）

44、压力）压力(yl)机的选择机的选择压力压力(yl)机选择因素：机选择因素：（1）压力）压力(yl)机类型的选择机类型的选择（2）压力）压力(yl)机行程的确定机行程的确定（3）压力）压力(yl)机吨位的选择机吨位的选择 压力压力(yl)机吨位的选择主要依据总冲压力机吨位的选择主要依据总冲压力(yl)。对。对于单动压力于单动压力(yl)机，一般所选压力机，一般所选压力(yl)机的吨位应大机的吨位应大于拉深力和压边力的总和。即于拉深力和压边力的总和。即PeFZ=F+Q 式中，式中，Pe为压力为压力(yl)机的公称压力机的公称压力(yl)(N)；F为拉为拉深力深力(N)；Q为压边力为压边力(N)；F

45、Z为总冲压力为总冲压力(yl)(N)，如，如采用复合拉深模，采用复合拉深模，FZ还包括其他的力。还包括其他的力。在选择压力在选择压力(yl)机时，不能仅仅只考虑总的冲压力机时，不能仅仅只考虑总的冲压力(yl)，应查阅压力，应查阅压力(yl)机的许用压力机的许用压力(yl)曲线图，保曲线图，保证总冲压力证总冲压力(yl)的曲线位于压力的曲线位于压力(yl)机许用载荷曲线机许用载荷曲线之下，否则，压力之下，否则，压力(yl)机处于超载状态下工作，易降低机处于超载状态下工作，易降低压力压力(yl)机的精度和使用寿命。一般可以按照下面的公机的精度和使用寿命。一般可以按照下面的公式来选用压力式来选用压力

46、(yl)机吨位。机吨位。浅拉深时浅拉深时 深拉深时深拉深时 Pe（）（）FZ Pe（）（）FZ第六十页，共86页。2.4 拉深工艺拉深工艺(gngy)与拉深模设计与拉深模设计2.4.4 常用拉伸模及结构常用拉伸模及结构1、首次、首次(shu c)拉伸模拉伸模1）无压边装置的首次）无压边装置的首次(shu c)拉伸模拉伸模 1下模座下模座 2凹模凹模 3定位板定位板 4凸模凸模第六十一页，共86页。2.4 拉深工艺拉深工艺(gngy)与拉深模设计与拉深模设计2.4.4 常用拉伸模及结构常用拉伸模及结构1、首次拉伸模、首次拉伸模2）有压边装置的首次拉伸模）有压边装置的首次拉伸模 1下模座下模座 2

47、凹模凹模 3定位定位(dngwi)板板 4压边圈压边圈 5弹簧弹簧 6凸模固定板凸模固定板 7上模座上模座 8模柄模柄 9凸模凸模 10卸料螺钉卸料螺钉第六十二页，共86页。2.4 拉深工艺拉深工艺(gngy)与拉深模设计与拉深模设计2.4.4 常用拉伸模及结构常用拉伸模及结构(jigu)2、后次拉伸模、后次拉伸模1）无压边装置的后次拉伸模）无压边装置的后次拉伸模 1下模座下模座 2凹模固定板凹模固定板 3凹模凹模 4定位板定位板 5凸模固定板凸模固定板 6上模座上模座 7垫板垫板 8凸模凸模第六十三页，共86页。2.4 拉深工艺拉深工艺(gngy)与拉深模设与拉深模设计计2.4.4 常用常用

48、(chn yn)拉伸模及结构拉伸模及结构2、后次拉伸模、后次拉伸模2）有压边装置的后次拉伸模）有压边装置的后次拉伸模 1下模座下模座2凸模固定板凸模固定板3定位圈定位圈4定程杆定程杆5凹模凹模6凸模凸模7打料盘打料盘8上模座上模座9打料杆打料杆10卸料螺钉卸料螺钉第六十四页，共86页。2.4 拉深工艺拉深工艺(gngy)与拉深模设计与拉深模设计2.4.4 常用拉伸常用拉伸(l shn)模及结构模及结构3、落料拉伸、落料拉伸(l shn)复合模复合模 1下模座下模座2落料凹模落料凹模3压边圈压边圈4拉深凸模拉深凸模5固定卸料板固定卸料板6凸凹模凸凹模7上模座上模座 8模柄模柄9打料杆打料杆 10

49、定位板定位板11打料块打料块 12顶件杆顶件杆第六十五页，共86页。2.5 其他冲压其他冲压(chngy)工艺工艺2.5.1 翻边翻边利用模具将工件的孔边缘或外边缘翻成竖直边的成形工利用模具将工件的孔边缘或外边缘翻成竖直边的成形工艺叫翻边，翻边分为对孔进行翻边的内缘翻边（或称为艺叫翻边，翻边分为对孔进行翻边的内缘翻边（或称为翻孔）和对外边缘进行翻边的外缘翻边。翻孔）和对外边缘进行翻边的外缘翻边。1、内缘翻边、内缘翻边1）圆孔翻边）圆孔翻边（1）圆孔翻边变形特点）圆孔翻边变形特点（2）圆孔翻边系数）圆孔翻边系数翻边系数为翻边前孔直径与翻边后孔直径的比值，翻边系数为翻边前孔直径与翻边后孔直径的比值

50、，即即K=d/D。影响翻边系数的主要因素有：。影响翻边系数的主要因素有：材料的力学性能材料的力学性能材料的相对材料的相对(xingdu)厚度厚度t/d凸模的形状凸模的形状孔的断面质量孔的断面质量 第六十六页，共86页。2.5 其他冲压其他冲压(chngy)工艺工艺2.5.1 翻边翻边1、内缘翻边、内缘翻边1）圆孔翻边）圆孔翻边（3）圆孔翻边工艺）圆孔翻边工艺(gngy)设计设计 平板冲底孔后翻边平板冲底孔后翻边 底孔直径底孔直径d 翻边高度翻边高度h 最大翻边高度最大翻边高度hmax 当工件要求的翻边高度当工件要求的翻边高度hhmax时，则工件不能一时，则工件不能一次完成翻边工艺次完成翻边工艺