(1-2)冲压设备及选用
材料成型工艺教学大纲
材料成型工艺MaterialFormingTechnology课程编号：07310060学分：6学时：90(其中：讲课学时：78实验学时：12上机学时：0)先修课程：材料成型原理、金属学及热处理、机械设计基础适用专业：材料成型及控制工程教材：《金属材料液态成型工艺》贾志宏编化学工业出版社2008年2月第1版《金属材料焊接工艺》雷玉成主编化学工业出版社，2006年8月第1版《冲压工艺与模具设计》牟林、胡建华主编.北京大学出版社2010年3月第2版开课学院：材料科学与工程学院一、课程的性质与任务：本课程是材料成型与控制工程专业的一门主要专业基础课。
本课程的任务是掌握金属液态成型工艺的方法、金属板料成形技术、焊接电弧及焊接方法等三大部分知识。
通过本课程的学习，了解常见的液态成型、板料成形、焊接工艺方法。
为学习有关专业课程、从事生产技术工作和管理工作打好热加工工艺知识基础；了解热加工的新工艺、新技术、新方法和发展趋势。
二、课程的基本内容及要求第一篇液态成型工艺绪论1基本内容金属液态成型工艺发展历史，液态成型工艺流程。
2教学要求了解铸造产业的发展概况；了解铸造生产的基本流程和工艺种类。
3重难点液态成型工艺的基本类型、流程及发展趋势。
第一章零件结构的铸造工艺性分析1基本内容(1)常用铸造方法的选择；(2)砂型铸造零件结构的工艺性分析；(3)特种铸造零件结构的工艺性分析。
2教学要求(1)了解各种铸造方法的特点；熟悉铸造方法选用的依据(2)掌握砂型铸造零件结构的工艺性分析方法；(3)熟悉特种铸造零件结构的工艺性分析方法。
3重难点铸造工艺性分析的方法和思路。
第二章砂型铸造工艺方案的确定1基本内容(1)工艺设计内容及流程；(2)砂型铸造工艺方案确定的基本原理；2教学要求(1)熟悉铸造工艺设计的依据、内容及流程；(2)掌握砂型铸造工艺方案制定的原理及方法。
3重难点(1)生产纲领、生产条件对工艺方案制定的影响；(2)分型面及浇注位置的确定。
《冲压模具设计与制造》课程教学大纲DOC
《冲压模具基础》课程教学大纲课程编号：课程英文译名：课内总学时:72学时学分：4。
5学分课程类别：必修课开课对象：汽车制造与装配技术专业执笔人：编写日期:一、课程性质、目的和任务《冲压模具设计与制造》是汽车制造及汽车整形专业的一门主干专业技术课，它是一门将冲压成形加工原理、冲压设备、冲压工艺、冲模设计与冲模制造有机融合，综合性和实践性较强的课程。
其目的是使学生了解冲压变形规律,认识冲压成形工艺方法，冲压模具结构，冲压模具制造方法与手段，掌握冲压模具设计与计算方法，掌握冲压工艺与模具设计方法，冲压模具制造工艺方法，能进行中等冲压零件的冲压工艺编制,冲模设计与冲模制造工艺编制，并培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，培养学生逻辑思维能力，为毕业设计及毕业以后从事专业工作打下必要的基础。
二、教学基本要求本课程是冲压模具设计与计算，冲压模具结构,模具制造工艺方法为重点。
学外本课程应达到以下基本要求：1、能应用冲压变形理论,分析中等复杂冲压件变形特点，制定合理冲压工艺规程的能力。
2、协调冲压设备与模具的关系，选择冲压设备的能力。
3、熟悉掌握冲模设计计算方法，具备中等复杂冲模结构选择和设计的能力，所设计的冲模应工作可行、操作方便、便于加工和装配,技术经济性好。
4、具备正确选择冲压模具加工方法，制定中等复杂冲模制造工艺和装配工艺的能力.5、初步具备进行多工位级进模设计和制造的能力。
6、初步具备进行分析和处理试模过程中产生的有关技术问题的能力。
三、教学内容及要求：第1章冲压模具设计与制造基础1.1 冲压成形与模具技术概述掌握冲压与冲模概念;冲压工序的分类；冲模的分类；冲模设计与制造的要求；了解冲压现状与发展方向。
1.2 冲压设备及选用了解常见冲压设备；掌握冲压设备的选用；模具的安装。
1.3 冲压变形理论基础掌握塑性变形的概念；理解塑性力学基础；掌握金属塑性变形的一些基本规律；冲压材料及其冲压成形性能.1.4 模具材料选用掌握冲压对模具材料的要求;冲模材料的选用原则;冲模常见材料及热处理要求。
冲压模具流程
冲压模具流程冲压模具的流程是什么，冲压模具有哪些具体的步骤。
小编给大家整理了关于冲压模具流程，希望你们喜欢!冲压模具流程1 工艺设计(1)根据冲压件产品图，分析冲压件的形状特点、尺寸大小、精度要求、原材料尺寸规格和力学性能，并结合可供选用的冲压设备规格以及模具制造条件、生产批量等因素，分析零件的冲压工艺性。
良好的冲压工艺性应保证材料消耗少、工序数目少、占用设备数量少、模具结构简单而寿命高、产品质量稳定、操作简单。
(2)确定工艺方案，主要工艺参数计算。
在冲压工艺性分析的基础上，找出工艺与模具设计的特点与难点，根据实际情况提出各种可能的冲压工艺方案，内容包括工序性质、工序数目、工序顺序及组合方式等。
有时同一种冲压零件也可能存在多个可行的冲压工艺方案，通常每种方案各有优缺点，应从产品质量、生产效率、设备占用情况、模具制造的难易程度和寿命高低、生产成本、操作方便与安全程度等方面进行综合分析、比较，确定出适合于现有生产条件的最佳方案。
此外，了解零件的作用及使用要求对零件冲压工艺与模具设计是有帮助的。
工艺参数指制定工艺方案所依据的数据，如各种成形系数(拉深系数、胀形系数等)、零件展开尺寸以及冲裁力、成形力等。
计算有两种情况，第一种是工艺参数可以计算得比较准确，如零件排样的材料利用率、冲裁压力中心、工件面积等;第二种是工艺参数只能作近似计算，如一般弯曲或拉深成形力、复杂零件坯料展开尺寸等，确定这类工艺参数一般是根据经验公式或图表进行粗略计算，有些需通过试验调整;有时甚至没有经验公式可以应用，或者因计算太繁杂以致于无法进行，如复杂模具零件的刚性或强度校核、复杂冲压零件成形力计算等，这种情况下一般只能凭经验进行估计。
(3)选择冲压设备根据要完成的冲压工序性质和各种冲压设备的力能特点，考虑冲压加工所需的变形力、变形功及模具闭合高度和轮廓尺寸的大小等主要因素，结合工厂现有设备情况来合理选定设备类型和吨位。
常用冲压设备有曲柄压力机、液压机等，其中曲柄压力机应用最广。
冲压设备及选用
(5）闭合高度 • 压力机的闭合高度----是指滑块在下止点时，滑块底面到工作台 上平面（即垫板下平面）之间的距离。 • 压力机的闭合高度可通过调节连杆长度在一定范围内变化。当连 杆调至最短（对偏心压力机的行程应调到最小），滑块底面到工 作台上平面之间的距离，为压力机的最大闭合高度；当连杆调至 最长（对偏心压力机的行程应调到最大），滑块处于下止点，滑 块底面到工作台上平面之间的距离，为压力机的最小闭合高度。 • 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。 没有垫板的压力机，其装模高度等于压力机的闭合高度。 • 模具的闭合高度是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 • (6）电动机功率的选择 • 必须保证压力机的电动机功率大于冲压时所需要的功率。
冲压设备及选用
冲压设备属锻压机械。常见冷冲压设备有机械压力 机（以Jxx表示其型号）和液压机（以Yxx表示其 型号） • 冲压设备分类： • 1.机械压力机按驱动滑块机构的种类可分为曲 柄式和摩擦式; • 2. 2.按滑块个数可分为单动和双动; ; • 3.按床身结构形式可分为开式（C型床身）和 闭式（Ⅱ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。 • 5. 液压机按工作介质可分为油压机和水压机
• 1．压力机类型的选择 • (1）中、小型冲压件 选用开式机械压力机； • (2）大、中型冲压件 选用双柱闭式机械压力机； • (3）导板模或要求导套不离开导柱的模具，选用偏心 压力机；形模等。 • (4）大量生产的冲压件 选用高速压力机或多工位自动 压力机； • (5）校平、整形和温热挤压工序 选用摩擦压力机； • (6）薄板冲裁、精密冲裁 选用刚度高的精密压力机； • (7）大型、形状复杂的拉深件 选用双动或三动压力机； • (8）小批量生产中的大型厚板件的成形工序，多采用 液压压力机。
如何选择冲压设备
如何选择冲压设备如何选择冲压设备来源：作者：发布时间：2019-10-07冲压设备的选择直接关系到设备的安全以及生产效率、产品质量、模具寿命和生产成本等一系列重要问题。
冲压设备的选择主要包括设备的类型和规格参数两个方面。
1.冲压设备类型的选择主要根据所要完成的冲压工序性质、生产批量的大小、冲压件的几何尺寸和精度要求等来选择冲压设备的类型：（1）对于中小型冲裁件、弯曲件或浅拉深件的冲压生产，常采用开式曲柄压力机。
虽然C形床身的开式压力机刚度不够好，冲压力过大会引起床身变形导致冲模间隙分布不均，但是它具有三面敞开的空间，操作方便并且容易安装机械化的附属装置和成本低廉的优点。
目前仍然是中小型冲压件生产的主要设备（2）对于大中型和精度要求高的冲压件，多采用闭式曲柄压力机。
这类压力机两侧封闭，刚度好、精度较高，但是操作不如开式压力机方便。
（3）对于大型或较复杂的拉深件，常采用上传动的闭式双动拉深压力机。
对于中小型的拉深件（尤其是搪瓷制品、铝制品的拉深件），常采用底传动式的双动拉深压力机。
闭式双动拉深压力机有两个滑块，压边用的外滑块和拉深用的内滑块。
压边力可靠、易调，模具结构简单，适合于大批量的生产。
（4）对于大批量生产的或形状复杂、批量很大的中小型冲压件，应优先选用自动高速压力机或者多工位自动压力机。
（5）对于批量小、材料厚冲压件，常采用液压机。
液压机的合模行程可调，尤其是施力行程较大的冲压加工，与机械压力机相比具有明显的优点，而且不会因为板料厚度超差而过载。
但生产速度慢，效率较低。
可以用于弯曲、拉深、成形、校平等工序。
（6）对于精冲零件，最好选择专用的精冲压力机。
否则要利用精度和刚度较高的普通曲柄压力机或液压机，添置压边系统和反压系统后才能进行精冲。
2.冲压设备规格的选择在冲压设备类型选定以后，应进一步根据冲压加工中所需要的冲压力（包括卸料力、压料力等）、变形功以及模具的结构形式和闭合高度、外形轮廓尺寸等选择冲压设备的规格。
模具(冲压)零件配合选用要求
模具（冲压）零件公差配合要求
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 配合零件名称 导柱、导套分别与模板 导柱与导套 导板与凸模 压入式模柄与上模板 凸缘式模柄与上模板 模柄与压力机滑块模柄孔 凸模、凹模分别与固定板 镶拼式凸、凹模与固定板 圆柱销与固定板、模板 固定挡料销与凹模 活动挡料销与卸料板 初始挡料销与导料板（导尺） 侧压板与导料板（导尺） 固定式导正销与凸模（压入凸模） 固定式导正销与凸模（用螺钉固定于凸模 上） 活动式导正销与凸模或固定板 推（顶）件块与凹模或凸模 弹簧芯柱与固定孔 配合要求 H7/r6 H7/h6；H6/h5 H7/h6 H7/m6 H7/h6；H7/js6 H11/d11 H7/m6 H7/h6 H7/n6 H7/m6；H7/n6 H9/h8；H9/h9 H8/f9 H8/f9 H7/r6；H7/s6 H7/h6 H7/h6 H8/f8 H7/r6；H7/n6 说明
模具零件的公差配合 分为过盈配合、过渡配合 及间隙配合三种。过盈配 合用于模具工作时其零件 之间没有相对运动且又不 经常拆装的零件，如导柱、 导套与模板的配合；过渡 配合用于模具工作时其零 件之间没有相对运工作时 需要相对运动的零件，如 导柱与导套之间的配合等。
hop冲压课程设计
hop冲压课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握冲压工艺的基本概念、分类及在工业生产中的应用。
2. 学生能描述HOP（Hand Operated Punch）冲压操作的基本步骤和所需注意的安全事项。
3. 学生能认识并了解冲压模具的结构、种类及其在冲压过程中的作用。
技能目标：1. 学生能够正确操作HOP冲压设备，完成简单的冲压任务。
2. 学生能够根据图纸要求，选择合适的模具和参数，进行基本的冲压工艺设计。
3. 学生能够分析冲压过程中可能出现的问题，并给出合理的解决方案。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械加工工艺的兴趣，激发他们学习相关工程技术的热情。
2. 增强学生的团队合作意识，通过小组活动，培养他们的协同工作能力。
3. 强化学生的安全生产意识，通过冲压操作实践，让学生深刻理解遵守操作规程的重要性。
课程性质分析：本课程为工业技术类课程，旨在通过理论与实践相结合的方式，使学生掌握冲压工艺的基本知识和操作技能。
学生特点分析：考虑到学生所在年级，他们已经具备了一定的物理和工程基础知识，动手能力强，但对复杂的工业生产过程尚缺乏深入了解。
教学要求：结合学生特点和课程性质，课程设计需注重实践操作与理论知识的结合，强调安全操作和问题解决能力的培养，确保学生能够达到上述课程目标，为后续深入学习奠定基础。
二、教学内容1. 冲压工艺基本概念：介绍冲压的定义、分类、应用范围及其在制造业中的重要性。
教材章节：第一章 冲压工艺概述内容列举：冲压的定义、常用冲压工艺、冲压材料、冲压模具及设备。
2. HOP冲压操作步骤与安全规范：详细讲解HOP冲压的操作流程，强调安全操作注意事项。
教材章节：第二章 冲压设备与操作内容列举：HOP冲压设备结构、操作步骤、安全操作规程、紧急情况处理。
3. 冲压模具结构与种类：分析冲压模具的组成、分类及选用原则。
教材章节：第三章 冲压模具设计内容列举：模具结构、模具材料、模具种类、模具选用。
压力机的选用
压力机的选用根据冲压工艺性质，冲压件批量大小，模具尺寸精度。
变形力大小，设备情况。
压力机选用包括选择压力机类型，确定压力的主要技术参数。
(1)压力机的主要技术参数。
1、公称压力(吨位)在滑块的行程中，压力还是常数。
公称压力:指压力在下死点前某一位置(曲柄离下死点20°-30°时)滑块所具有的压力。
2、滑块行程滑块以上死点到下死点所经过的距离。
3、闭合高度。
滑块在下死点时滑块低面到压力机工作台的距离。
4、工作台尺寸。
5、模柄孔尺寸6、连杆调节量7、功率(2)冲模的闭合高度。
冲模的闭合高度是指当冲模的上模在最低工作位置时，下模座底面上模座顶面的距离。
冲模的闭合高度，必须在压力机的最大装模高度和最小装模高度之间。
压力机的装模高度指滑块在下死点时，滑块下平面距离工作台板(主垫板)上平面的高度。
比装模高度多余一个垫板值。
冲模闭合高度与压力机的装模高度应满足。
Hmax-5mm=Hm+10mm五、冲压设备规格的确定:1)、选择的压力设备的类型:根据要完成的冲压工艺的性质，生产批量的大小，冲压件的几何尺寸和精度要求。
A.中小型部裁件变曲件拉涤件生产,采用开式机械压力机。
B.在中型冲压件生产采用闭式结构形式的机械压力机。
C.小批量生产，大型厚板冲压件的生产采用液压机。
D.大批量生产或开头复杂零件的大量生产中，选用高速压力机械多工位自动压力机。
2)、规格的确定、根据冲压设备部压件的尺寸模具的尺寸和冲压力来确定。
A.所选压力机的公称压力必须大于冲压所需的总冲压力P压机P总B.压力机的行程要适当:行程直接影响模具的主要高度引程过大，凸模与导板分离导板模或导柱导套分离。
C.压力机闭合高度应与冲模的闭合高度相适应,即冲模的闭合高度介于压力机的最大闭合高度和最小闭合高度之间.D.压力机工作台面的尺寸必须大于模具下模座的外形尺寸,并留有安装固定的余地,但工作台也不应太大,以免工作台受力不好公称压力PN(MPa):与管道系统部件耐压能力有关的参考数值，为便于使用，通常取R10系列的优先数。
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第一章 冲压模具设计与制造基础
第二节 冲压设备及选用
二、冲压设备的选用
（一）压力机类型的选择 根据工序性质、生产批量、冲件质量等要求进行选择。 （二）压力机规格的选择
1.公称压力 2.滑块行程长度：值为曲轴半径的两倍 3.行程次数 4.工作台面尺寸 5.滑块模柄孔尺寸 6.闭合高度 7.电动机功率的选择 压力机参数
第一章 冲压模具设计与制造基础
第二节 冲压设备及选用
三、模具的安装
一般次序：
1. 检查台面、闭合高度、打料装置等。
2. 根据冲模的闭合高度调整压力机滑块的高度，并分别固 定上、下模部分。
3. 试冲。
第一章 冲压模具设计与制造基础
公称压力：滑块下滑到距下极
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α 时， 所产生的冲击力称为压力机的 公称压力。
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。其高度可调。
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。
指冲模在最低工作位置时，上模座上平面 模具的闭合高度 ：
至下模座下平面之间的距离。 理论上为： Hmin - H1 ≤ H ≤ Hmax-H1
第一章 冲压模具设计与制造基础
开式压力机
第一章 冲压模具设计与制造基础
闭式压力机
第一章 冲压模具设计与制造基础
表1.2.2 开式固定台式压力机参数
第一章 冲压模具设计与制造基础
打料装置
第一章 冲压模具设计与制造基础
复习上次课内容
1.冲压、冲模
2.冲压工序及冲模的分类 3.冲模设计与制造的要求
第一章 冲压模具设计与制造基础
第二节 冲压设备及选用
一、常见冲压设备
机械压力机（以J表示其型号） 摩擦压力机 曲柄压力机
液压机（以Y表示其型号） 数控冲床
油压机 水压机
工 冲压模具设计与制造基础
3. 按压力机滑块数量和作用分：
（1）单动压力机 （2）双动压力机 （3）三动压力机 用途：冲裁、弯曲、小型件拉深 用途：大型件拉深 用途：凸缘反向拉深
1-曲轴 2-凸轮 3-外滑块 4-内滑块 5-拉深凸模 6-压边圈 7-拉深凹模
单动压力机
双动压力机
第一章 冲压模具设计与制造基础
第一章 冲压模具设计与制造基础
第二节 冲压设备及选用
二、机械压力机的分类
2. 按曲轴结构形式分： （1）曲柄轴（曲轴）式压力机； （2）偏心轴式压力机； （3）曲拐轴式压力机； （4）偏心齿轮式压力机。
第一章 冲压模具设计与制造基础
通用压力机曲轴结构形式
a)曲柄轴式 b)偏心轴式 c)曲拐轴式 d)偏心齿轮式 1—支承颈 2—曲柄臂 3—曲柄颈 4—连杆 5—曲拐颈 6—心轴 7—偏心齿轮
生产率高，适用 于各类冲压加工
高速 冲床 液 压 机 油压机 水压机
工作原理与曲柄压力机相同，但其 刚度、精度、行程次数都比较高， 一般带有自动送料装置、安全检测 装置等辅助装置。 利用帕斯卡原理，以水或油为工作 介质，采用静压力传递进行工作， 使滑块上、下往复运动。
生产率很高，适用 于大批量生产，模 具一般采用多工位 级进模。 压力大，而且是静 压力，但生产率低。 适用于拉深、挤压 等成形工序。
结构简单，当超负荷 时，只会引起飞轮与 摩擦盘之间的滑动， 而不致损坏机件。但 飞轮轮缘磨损大，生 产率低。适用于中小 型件的冲压加工，对 于校正、压印和成形 等冲压工序尤为适宜。
摩擦 压力机 机 械 压 力 机
曲柄 压力机
利用曲柄连杆机构进行工作，电机通过皮 带轮及齿轮带动曲轴传动，经连杆使滑块 作直线往复运动。曲柄压力机分为偏心压 力机和曲轴压力机，二者区别主要在主轴， 前者主轴是偏心轴，后者主轴是曲轴。偏 心压力机一般是开式压力机，而曲轴压力 机有开式和闭式之分。偏心压力机和曲轴 压力机的传动系统如图1.2.2 和图1.2.3 所示。
第一章 冲压模具设计与制造基础
动画 演示
图1.2.3 曲轴压力机传动系统
1-电机 2-皮带轮 3、4-齿轮 5-离合器 6-连杆 7-滑块
第一章 冲压模具设计与制造基础
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第一章 冲压模具设计与制造基础
油 压 机
第一章 冲压模具设计与制造基础
表1.2.1 常用冷冲压设备的工作原理和特点
类 型 设备名 称 工作原理 利用摩擦盘与飞轮之间相互 接触并传递动力，借助螺杆 与螺母相对运动原理而工作。 其传动系统如图1.2.1 所示。 特点
数控冲床 （数控冲模回转头压力机）
第一章 冲压模具设计与制造基础
图1.2.1
摩擦压力机传动系统
1-电机 2-传送带 3、5-摩擦盘 4-轴 6-飞轮 7、10连杆 8-螺母 9-螺杆 11-挡块 12-滑块 13-手柄
第一章 冲压模具设计与制造基础
图1.2.2 偏心轴式压力机传动系统
1-滑块 2-连杆 3-制动装置 4-偏心轴 5-离合器6-皮带轮 7-电机 8-操纵机构
实用上为： Hmin - H１＋10 ≤ H ≤ Hmax - H1-5
H─模具闭合高度； H１ ─垫板厚度； Hmin ─压力机的最小闭合高度； Hmax ─压力机的最大闭合高度； M ─连杆调节量。
模具闭合高度与装模高度的关系
第一章 冲压模具设计与制造基础
曲柄压力机
第一章 冲压模具设计与制造基础
压力机许用压力曲线：
实际冲压力曲线与压力机 许用压力曲线不同步。 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 压力机的许用压力曲线 出的拉深力大60%～100%。 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
第一章 冲压模具设计与制造基础
第一章 冲压模具设计与制造基础
第二节 冲压设备及选用
一、常见冲压设备
通用压力机 JB-机械压力机标准 23-系列代号：开式可倾式 63-吨位 运动原理
JB23-63 压力机外形图
第一章 冲压模具设计与制造基础
第二节 冲压设备及选用
二、机械压力机的分类
1. 按机身结构型式分：
（1）开式压力机：也称冲床，应用最为广泛。多为立式 机身，呈C形，前、左、右三面敞开，结构简单、操作方便、 机身可倾斜某一角度，以便冲好的工件滑下落入料斗，易于 实现自动化。但开式机身刚性较差，影响制件精度和模具寿 命，仅适用于4～400吨的中小型压力机。 （ 2）闭式压力机：机身呈框架形，机身前后敞开，刚性 好，精度高，工作台面的尺寸较大，适用于压制大型零件， 适用于160～6000吨的大中型压力机。
4. 按压力机连杆数量分：
（1）单点：一般为小型压力机 （2）双点：一般为中型压力机 （3）四点：一般为大型压力机 特点：结构简单 特点：运动平稳，精度高 特点：运动平稳
第一章 冲压模具设计与制造基础
第二节 冲压设备及选用
二、机械压力机的分类
5. 按压力机工作台特点分： （1）固定工作台压力机； （2）可倾工作台压力机； （3）升降工作台压力机； （4）可移动工作台压力机； （5）回转工作台压力机。