冲压工艺与模具设计.pdf

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1、刘 芳冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计授课学时：56(48+8)学时课程任务：1.了解了解常见冲压工序的变形规律；2.认识认识冲压成形工艺方法、冲压模具典型结构；3.掌握掌握冲压工艺与模具设计方法、冲压模具制造工艺设计方法；4.具备具备进行中等复杂冲压零件的冲压工艺编制、冲模设计、冲模制造工艺编制的能力。课程性质：材料成型与控制材料成型与控制的一门主干主干专业技术课，是一门实践性、综合性实践性、综合性很强的课程。学习方法：课堂教学与实践相结合考查方式：考试；平时10%，作业20%，考试70%目录第一章 概述第二章 冲压成形的特点与基本规律第三章 冲裁工艺设计第四章 冲裁模具设计第五章 弯曲

2、工艺设计第六章 弯曲模具设计第七章 拉伸工艺设计第八章 拉伸模具设计学习目的与要求：1掌握冲压和冲模概念、冲压工序和冲模分类；2认识常见冲压设备，掌握选用原则；3掌握典型冲压成形工艺的变形特点和成形规律；4了解冲压成形性能关系，认识常见冲压材料；5了解常见模具材料，掌握选用原则；6了解模具制造特点，了解模具零件加工方法。冲压工艺与模具设计1.1 冷冲压加工概述冲压：冲压是在室温下，利用安装在冲压是在室温下，利用安装在压力机压力机上的上的模具模具对材料施加压力，使其产生对材料施加压力，使其产生分离分离或或塑性变形塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。，从而获得所需零件的一种压力加工方法。

3、第一章概述一.基本概念冲压生产场景冲压加工是制造业中最常用最常用的一种材料成形加工方法。第一章 冲压模具设计与制造基础冲压模具设计与制造基础冲压成形产品示例一日常用品三、冲压成形加工用途冲压成形产品示例二高科技产品第一章概述日常用品汽车覆盖件飞机蒙皮四、冲压工序的分类第一章 冲压模具设计与制造基础冲压模具设计与制造基础根据材料的变形特点分：分离工序：分离工序、成形工序冲压成形时，变形材料内部的应力超过强度极限b，使材料发生断裂而产生分离，从而成形零件。分离工序主要有剪裁和冲裁等。第一章概述第一章 冲压模具设计与制造基础冲压模具设计与制造基础成形工序：冲压成形时，变形材料内部应力超过屈服极限s，

4、但未达到强度极限b，使材料产生塑性变形，从而成形零件。成形工序主要有弯曲、拉深、翻边等。第一章概述四、冲压工序的分类第一章概述 四个基本工序（1）冲裁：使板料分离来获得制件的工序（2）弯曲：使板料由平变弯来获得制件的工序（3）拉深：使平板料变成开口壳体制件的工序（4）成形：使板料或其他形状的半成品的局部产生凹凸变形的工序。合理的冲压成形工艺先进的模具高效的冲压设备合理的冲压成形工艺先进的模具高效的冲压设备第一章概述优点：属少、无屑加工，能加工形状复杂的零件，零件精度较高，具有互换性，零件强度、刚性高而重量轻，外表光滑美观，材料利用率高，生产率高，便于实现机械化和自动化，操作方便，要求的工人技术

5、等级不高，产品的成本低。属少、无屑加工，能加工形状复杂的零件，零件精度较高，具有互换性，零件强度、刚性高而重量轻，外表光滑美观，材料利用率高，生产率高，便于实现机械化和自动化，操作方便，要求的工人技术等级不高，产品的成本低。缺点：模具要求高、制造复杂、周期长、制造费昂贵，因而在小批量生产中受到限制。生产中有噪声模具要求高、制造复杂、周期长、制造费昂贵，因而在小批量生产中受到限制。生产中有噪声。冲压加工的三要素：二、冲压加工的特点及应用1.我国冲压技术现状技术落后、经济效益低。主要原因：冲压基础理论与成形工艺落后；模具标准化程度低；模具设计方法和手段、模具制造工艺及设备落后；模具专业化水平低。所

6、以，结果导致我国模具在寿命、效率、加工精度、生产周期等方面与先进工业发达国家的模具相比差距相当大。五、冲压技术现状与发展方向第一章概述第一章 冲压模具设计与制造基础冲压模具设计与制造基础2.冲压技术发展方向产品市场变化：技术发展：牵引推动冲压模具设计与制造技术正由手工设计、依靠人工经验和常规机械加工技术向以计算机辅助设计（CAD）、数控切削加工、数控电加工为核心的计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）技术转变。多品种、少批量，更新换代速度快计算机技术、制造新技术五、冲压技术现状与发展方向第一章概述第一章概述机械压力机1.按驱动滑块机构的种类可分为曲柄式和摩擦式;2.按滑块个数可分为单动和双动;

7、3.按床身结构形式可分为开式（C型床身）和闭式（型床身）;4.按自动化程度可分为普通压力机和高速压力机等。1.2 冲压加工设备按传动方式分，可以分为机械压力机和液压压力机一、冲压设备的分类第一章概述二、曲柄压力机的组成第一章概述二、曲柄压力机的组成1、工作机构一般为曲柄滑块机构，由曲轴、连杆、滑块、导轨等零件组成。其作用是将传动系统的旋转运动转化为滑块的往复直线运动；承受和传递工作压力；在滑块上安装模具。2、传动系统 包括带传动和齿轮传动等机构。将电动机的能量和运动传递给工作机构，并对电动机的转速进行减速获得所需的行程次数。3、操作系统 如离合器、制动器及其控制装置。用来控制压力机安全、准确地

8、运转。4、能源系统 如电动机和飞轮。飞轮能将电动机空程运转时的能量储存起来，在冲压时释放出来。5、支撑部件 如机身和底座。把压力机所有的机构联合起来，承受全部工作变形力和各种装置的重力，并保证整个机器所要求的精度和强度此外，还有各种辅助系统和附属装置，如润滑系统、顶件装置、保护装置、滑块平衡装置、安全装置等。第一章概述三、曲柄压力机的主要技术参数（1）公称压力（2）闭合高度（3）滑块行程（4）滑块每分钟冲压次数（5）工作台面尺寸（6）滑块模柄孔尺寸（7）电动机功率的选择冲裁、弯曲时压力机的吨位应比计算的冲压力大30%左右拉深时压力机吨位应比计算出的拉深力大60%100%。公称压力：滑块下滑到距

9、下极点某一特定的距离Sp或曲柄旋转到距下极点某一特定角度时，所产生的冲击力称为压力机的公称压力。公称压力许用曲线：实际冲压力曲线与与压力机许用压力曲线不同步。压力机的许用压力曲线1压力机许用压力曲线 2冲裁工艺冲裁力实际变化曲线 3拉深工艺拉深力实际变化曲线压力机的闭合高度：指滑块在下止点时，滑块底面到工作台上平面（即垫板下平面）之间的距离。压力机的装模高度：指压力机的闭合高度减去垫板厚度的差值。模具的闭合高度：指冲模在最低工作位置时，上模座上平面至下模座下平面之间的距离理论上：Hmin-H1HHmaxH1实际上：Hmin-H110HHmax-H1-5H模具闭合高度；Hmin压力机的最小闭合高度Hmax压力机的最大闭合高度；H1垫板厚度HminH1压力机的最小装模高度；Hmax-H压力机的最大装模高度。