冲压与锻压先进工艺教案
江苏省南华职业高级中学金属工艺学教案:锻压02

教案
课题序号
23
授课班级
周次
18
授课课时
2
授课形式
讲 授
授课章节
名称
第十章锻压第三节第四节
使用教具
教 学 目 的
知识目的: 1、介绍了金属锻造工艺、冲压等内容
2、了解锻造成形方法、冲压基本工序等。
能力目的:结合前面第一、二、四中的有关知识,加深认识和理解。学会前后内容相结合的能力。
模锻与自由锻相比有很多优点,如模锻生产率高,有时可比自由锻高几十倍;锻件尺寸比较精确;切削加工余量小,故可节省金属材料,减少切削加工工时;能锻制形状比较复杂的锻件。但模锻受到设备吨位的限制,模锻件质量一般都在150kg以下,且制造锻模的成本较高。因此,模锻主要用于形状比较复杂、精度要求较高的中小型锻件的大批生产。
(四)其它成形方法
1.精密锻造
2.辊锻
3.挤压
三、锻件的冷却、检验与热处理
第四节冲压
一、冲压成形概述
二、冲压的基本工序
冲压的基本工序可分为分离和成形两大类。
1.分离工序
2.成形工序
课堂教学安排
教学过程
主要教学内容及步骤
第一课时
复习
5分钟
引入
5分钟
讲解一些
概念
5分钟
T:讲解
S:理解
一、概念
锻造、冲压、挤压、轧制、拉拔
胎模锻与自由锻相比,生产率高,锻件精度高,节约金属材料,锻件成本低;与模锻相比,不需吨位较大的设备,工艺灵活。但胎模锻比模锻的劳动强度大,模具寿命短,生产率低。因此,胎模锻常用于中小型锻件的小批生产。
(四)其它成形方法
1.精密锻造
精密锻造是指在一般模锻设备上锻造高精度锻件的锻造方法,其主要特点是使用两套不同精度的锻模。锻造时,先使用粗锻模锻造,留有0.1~1.2mm的精锻余量;然后,切下飞边并酸洗,重新加热到700~900°C,再使用精锻模锻造。其锻件精度高,不需或只需少量切削加工。
机械制造工艺基础(第二章)教案

任课教师:胡迎春 班级:13级车、铣、钳 日期:4.28第二章锻压单元计划目的要求 1、掌握锻造的分类及工艺过程。
2、了解锻造的特点及应用。
3、掌握冲压的分类、特点及应用。
4、能够准确的判断锻造缺陷及产生的原因。
重点 1、锻造的分类及工艺过程。
2、冲压的分类。
3、锻造中的缺陷及产生的原因。
难点 自由锻与模锻的区别、冲压的不同工序。
课时安排 概述(1个课时)金属的加热和锻件冷却(1个课时)自由锻(2个课时)模锻(1个课时)冲压(1个课时)复习(1个课时)讲解习题册(1个课时)任课教师:胡迎春 班级:13级车、铣、钳 日期:4.29课程名称 机械制造工艺基础授课内容 教材对应位置 审批:压力加工 章 节二 1授课时数 1 授课时间 第二周 授课方式 讲授法教学目标认 知 目 标 掌握锻压的定义分类。
掌握锻造、冲压的定义及分类。
了解锻造、冲压的特点。
了解其他的压力加工的方法。
情 感 目 标 开拓思维,全面灵活的考虑、处理问题专业能力目标 锻压的定义及分类。
锻造冲压的定义分类。
教学重难点 教学重点 锻压的定义及分类。
锻造冲压的定义分类。
教学难点 压力加工的工序突破方法 通过观看锻压的加工视频、例举常见的锻压零件的实例加强理解。
自主探究 学生自行讨论在实际中所见到的锻压。
教 具 多媒体教学过程 主要内容及步骤组织教学 维持秩序、清点人数导入新课 把原材料制成毛坯是零件加工的前提,通常是由热加工工序来完成。
确定零件的结构时,必须与毛坯制造的工艺特点相适应,机械加工常用的毛坯有铸件、锻件、焊件和型材。
本章着重介绍应用普遍的锻压。
讲授新课 第二章 锻压§2-1 压力加工锻压:对坯料施加外力,使其产生塑性变形、改变尺寸、形状及改善性能,用以制造机械零件、工件或毛坯的成形加工方法。
一、锻造教学过程 主 要 教 学 内 容 及 步 骤讲授新课锻造:在加压设备及工(模)具的作用下,使金属坯料或铸锭产生局部或全部的塑性变形,以获得一定几何形状、尺寸和质量的锻件的加工方法。
冲压教案

冲压教案【任务目标】1、了解冲压的特点、设备及应用2、掌握冲压的基本工序3、了解冲压常用冲模种类【教学课时】2课时一、冲压生产概述利用冲压设备和冲模使金属或非金属板料产生分离或变形的压力加工方法称冲压,也称为板料冲压。
这种加工方法通常是在常温下进行的,所以又称冷冲压。
板料冲压的原材料是具有较高塑性的金属材料,如低碳钢、铜及其合金、镁合金等。
非金属(如石棉板、硬橡皮、胶木板、皮革等)的板材、带材或其他型材。
用于加工的板料厚度一般小于6mm。
冲压生产的特点(重点)①可以生产形状复杂的零件或毛坯。
②冲压制品具有较高的精度、较低的表面粗糙度,质量稳定,互换、性能好。
③产品还具有材料消耗少、重量轻、强度高和刚度好的特点。
④冲压操作简单,生产率高,易于实现机械化和自动化。
⑤冲模精度要求高,结构较复杂,生产周期较长,制造成本较高,故只适用于大批量生产场合。
在一切有关制造金属或非金属薄板成品的工业部门中都可采用冲压生产,尤其在日用品、汽车、航空、电器、电机和仪表等工业生产部门,应用更为广泛。
二、板料冲压的主要工序按板料在加工中是否分离,冲压工艺一般可分为分离工序和变形工序两大类。
分离工序是在冲压过程中使冲压件与坯料沿一定的轮廓线互相分离;而变形工序是使冲压坯料在不破坏的条件下发生塑性变形,并转化成所要求的成品形状。
图5-1 冲裁在分离工序中,剪裁主要是在剪床上完成的。
落料和冲孔又统称为冲裁,一般在冲床上完成。
在变形工序中,还可按加工要求和特点不同分为弯曲拉深(又称拉延)和成形等类。
其中弯曲工序除了在冲床上完成之外,还可以在折弯机(如电气箱体加工)、滚弯机(如自行车轮圈制造等)上实行。
弯曲的坯料除板材之外还可以是管子或其他型材。
变形工序又可分为缩口、翻边扩口、卷边、胀形和压印等。
三、冲压主要设备冲压所用的设备种类有多种,但主要设备是剪床和冲床。
1. 剪床剪床的用途是将板料切成一定宽度的条料或块料,以供给冲压所用,剪床传动机构如图5-5所示。
冲压与锻压先进工艺教案

冲压与锻压先进工艺教案章节一:冲压与锻压概述教学目标:1. 了解冲压与锻压的定义、特点和应用范围。
2. 掌握冲压与锻压的基本工艺流程。
3. 熟悉冲压与锻压的分类和常用设备。
教学内容:1. 冲压与锻压的定义与特点2. 冲压与锻压的应用范围3. 冲压与锻压的基本工艺流程4. 冲压与锻压的分类与常用设备教学活动:1. 讲解冲压与锻压的定义与特点。
2. 通过图片和实物展示冲压与锻压的应用范围。
3. 演示冲压与锻压的基本工艺流程。
4. 介绍冲压与锻压的分类与常用设备。
章节二:冲压工艺教学目标:1. 掌握板材冲压、管材冲压和型材冲压的工艺方法。
2. 了解冲压模具的分类和作用。
3. 熟悉冲压过程中的常见问题及解决方法。
教学内容:1. 板材冲压、管材冲压和型材冲压的工艺方法2. 冲压模具的分类和作用3. 冲压过程中的常见问题及解决方法教学活动:1. 讲解板材冲压、管材冲压和型材冲压的工艺方法。
2. 展示冲压模具的分类和作用。
3. 分析冲压过程中的常见问题及解决方法。
章节三:锻压工艺教学目标:1. 掌握自由锻压、模锻和精密模锻的工艺方法。
2. 了解锻压模具的分类和作用。
3. 熟悉锻压过程中的常见问题及解决方法。
教学内容:1. 自由锻压、模锻和精密模锻的工艺方法2. 锻压模具的分类和作用3. 锻压过程中的常见问题及解决方法教学活动:1. 讲解自由锻压、模锻和精密模锻的工艺方法。
2. 展示锻压模具的分类和作用。
3. 分析锻压过程中的常见问题及解决方法。
章节四:冲压与锻压先进工艺教学目标:1. 了解高速冲压、精密冲压和热冲压的先进工艺。
2. 掌握先进冲压与锻压技术的应用和发展趋势。
3. 熟悉冲压与锻压先进工艺在实际生产中的应用案例。
教学内容:1. 高速冲压、精密冲压和热冲压的先进工艺2. 先进冲压与锻压技术的应用和发展趋势3. 冲压与锻压先进工艺在实际生产中的应用案例教学活动:1. 讲解高速冲压、精密冲压和热冲压的先进工艺。
《冲压工艺学》教学大纲讲课教案

《冲压工艺学》教学大纲《冲压工艺及模具设计》教学大纲开课单位:材料工程系学分:3 总学时:48H(理论教学48学时)课程类别:选修考核方式:考试课程编号:00000000基本面向:材料成型与控制工程专业一、本课程的目的、性质及任务本课程是“材料成型及控制工程”专业三个方向的主干专业课之一,它是一门理论与实践联系很紧密的课程。
冲压工艺理论是模具设计的基础,而模具设计则是实现冲压工艺的核心,学生在学习中两者不可偏废。
本课程的主要任务是使学生掌握各种冲压成形的变形规律,掌握工艺计算方法,判断板料成形难易程度以及掌握各种模具结构与设计要点。
通过学习,能够对中等难度冲压零件进行工艺分析、设计,基本能确定各种冲压零件生产的最佳工艺方案并能够设计冲压模具。
二、本课程的基本要求1、了解国内外冲压工艺及模具技术的发展现状和趋势。
2、掌握冲压工艺的基本成形理论、分析各类冲压件成形工艺特点,具有初步分析各种常见冲压缺陷和提出生产中解决措施的基本能力。
3、能够运用冲压参考书籍和资料,对中等程度的冲压零件进行工艺分析,拟定工艺路线和确定工艺参数,并能设计出技术上可靠、经济上合理的冲压模具。
4、熟悉冲压模具与各种压力机的连接要求。
5、通过冲压理论课程学习和冲压实验课动手能力培养,使学生具有一定的设计能力和科研能力。
三、本课程与其它课程的关系先修课程:《机械制图C》、《机械设计A》、《金属材料及热处理》、《互换性与测量技术基础a》、《机械制造技术基础C》、《材料成形原理》、《材料成形设备》、《模具CAD/CAM》。
在学本课程同时应学《模具制造技术》、《材料成形CAE》《汽车覆盖件模具设计与制造》、《锻造工艺及模具设计》、《塑料成型工艺及模具设计》、《模具寿命及失效分析》、《特种塑性成形技术》、《材料成形技术的新发展(讲座)》。
四、本课程的教学内容第一章绪论(一)冲压生产在国民经济中的地位和作用,冲压生产的特点及优越性,国内外冲压技术的现状及发展趋势;(二)冲压工艺的分类及特点;(三)本课程的基本内容及学习方法。
锻压与冲压加工技术分解

第六章锻压与冲压加工技术第一节锻压加工工艺基础锻压是使金属材料在外力旳作用下产生塑性变形,从而获得具有一定形状和尺寸旳毛坯或零件旳一种加工法。
锻压包括铸造和冲压。
根据成形措施旳不一样,铸造又分为自由铸造和模型铸造两类。
自由铸造按工作时所受作用力来源旳不一样,又可分为手工自由铸造和机器自由铸造两类。
冲压是使板料分离或成形而得到制件旳加工措施。
冲压由于是一种高效率旳生产措施,因此它在汽车、拖拉机、航空、仪表及国防等工业部门中占有极其重要旳地位。
铸造和冲压应用非常广泛,是目前机制制造中毛坯生产旳重要措施之一。
图6-1所示为锻压措施示意图。
图6-1 锻压措施示意图(a)自由铸造(b)模型铸造(c)板料冲压铸造旳材料应具有良好旳塑性,以便在铸造加工时能产生较大旳塑性变形而不破坏。
钢和有色金属具有一定旳塑性,都可以进行压力加工,而铸铁旳塑性极差,不能锻压加工。
铸造生产与其他加工措施相比,具有如下特点。
①可以改善金属旳内部组件,提高金属旳机械性能。
通过铸造能使锻件金属中旳气孔及疏松压实,细化晶粒,并形成纤维组织。
当纤维组织沿着零件轮廓合理分布时,能提高零件旳塑性和韧性。
②具有较高旳劳动生产率。
以制造六角螺母为例,用模锻成形后再加工螺纹,生产效率可比所有用切削加工提高约50倍。
假如采用多工位冷鐓,则生产效率可提高400倍以上。
③节省金属材料。
某些精密模锻件旳尺寸精度和表面粗糙度能靠近成品零件旳规定,需要少许甚至不需要切削加工即可得到成品零件,从而减少了金属旳损耗。
④合用范围广。
铸造质量小旳可不到1kg,大旳重达数百吨。
铸造既可进行单件小批量生产,又可以进行大批量生产。
⑤铸造工艺旳局限性之处是不能铸造外形和内腔复杂旳工件。
一、锻件图和铸造比1.锻件图自由锻件旳锻件图是在零件图旳基础上考虑了加工余量、铸造公差、工艺余块等之后绘制而成旳图样。
模锻件旳锻件图还应考虑分模面旳选择、模锻斜度和圆角半径等。
在锻件图中,锻件旳外形用粗实线表达,零件(精、粗加工)旳外形用双点画线表达。
锻压实习教案
《锻压》实习教案一、训练目的1.熟悉锻压工艺中手工自由锻;2.掌握自由锻中的镦粗、拔长、冲孔等几个主要工序,体验具体零件成 型的操作;3.提高工程实践能力、创新意识及工程素质。
二、训练内容锻压工艺包含锻造与冲压两个内容:定义—金属坯料在外力作用下产生塑性变形,改变尺寸、形状,改善性 能的方法,制造零件或毛坯的成型加工方法。
在锻压工艺中仅以锻造而言,是机械制造生产中不可缺少的重要加工工 艺之一,是人类最早兴起的几种手工加工技术之一,在我国有着悠久的历史。
机械加工中切削加工方法是用去除材料改变工件的形状和尺寸,而锻压是通 过变形来改变工件的形状并且改善金属内部组织结构提高其机械性能。
工业 生产中的机器设备如车床、铣床、钻床、发电机等都是锻压制作的,尤其是 一些要求高转速、高受力的零件,都离不开锻压,锻压在社会生活中具有很 大的重要性。
(一)自由锻定义:自由锻是将加热状态的毛坯在锻造设施的上、下砥铁之间施加外 力进行塑性变形,金属在变形时可朝各个方向自由流动不受约束,顾名思义 成为自由锻。
锻造的目的:(1)改善金属材料的内部组织结构,提高其机械性能。
(2)通过锻造能使金属内部的组织缺陷(气孔、疏松、晶粒粗大)得以改善, 形成良好的热变形纤维组织,提高零件的塑性和冲击韧性,可承受更大的冲 击力和载荷。
如发电机主轴、内燃机曲轴、车辆传动轮轴等。
可最大限度地节省原材料。
自由锻分手工自由锻和机器自由锻两大类。
自由锻特点:工艺灵活、使用的工具设备比较简单、通用性强、成本低, 靠人工操作来控制锻件的形状和尺寸。
手工自由锻锻件精度较低,加工余量大,生产率低,只适合生产单件和 小型锻件。
机器自由锻,采用锻压设备对毛坯进行变形操作,大型锻件适合 用水压机自由锻,机器自由锻效率较高,适用于批量生产。
航天、航海或重要的机械零件为保证力学性能和使用寿命,工程技术人 员在编制工艺时首先考虑到用锻造措施来保证。
锻造的先决条件:1.金属的加热(提问方式,加热的目的,锻造前可否不加热,为什么加 。
课程设计冲压
课程设计冲压一、教学目标本课程的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标要求学生掌握冲压的基本原理、工艺流程和设备类型。
技能目标要求学生能够分析冲压模具的结构和功能,并能够进行简单的冲压操作。
情感态度价值观目标要求学生培养对冲压行业的兴趣和热情,认识到冲压技术在制造业中的重要性。
通过本课程的学习,学生将能够理解冲压的基本概念,掌握冲压工艺的基本技能,并具备对冲压模具进行分析的能力。
同时,学生将培养对冲压行业的兴趣和热情,了解到冲压技术在制造业中的广泛应用和重要性。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括冲压的基本原理、工艺流程和设备类型。
首先,学生将学习冲压的定义和分类,了解冲压工艺的基本概念。
然后,学生将学习冲压的基本原理,包括冲压力的产生和传递,以及冲压变形的过程。
接着,学生将学习冲压工艺的流程,包括模具设计、材料选择和冲压操作等。
最后,学生将学习冲压设备的类型和功能,包括冲压机、模具和辅助设备等。
三、教学方法本课程的教学方法将采用讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等多种教学方法。
首先,通过讲授法,教师将向学生传授冲压的基本知识和原理。
然后,通过讨论法,学生将与同学和教师一起讨论和分析冲压模具的结构和功能。
接着,通过案例分析法,学生将分析实际的冲压案例,加深对冲压工艺的理解和应用能力。
最后,通过实验法,学生将亲自动手进行冲压操作,提高实际操作能力。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等。
教材和参考书将提供冲压的基本知识和理论,帮助学生理解和掌握冲压工艺。
多媒体资料将通过图像、视频等形式展示冲压模具的结构和功能,增强学生的直观感受和理解能力。
实验设备将用于学生的实际操作,提供实践机会和体验。
以上是本课程的教学目标和内容,教学方法以及教学资源的选择和准备。
通过本课程的学习,学生将能够掌握冲压的基本知识和技能,培养对冲压行业的兴趣和热情,并为后续的学习和工作打下坚实的基础。
冲压的课程设计
冲压的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解冲压的基本概念,掌握冲压工艺的原理和分类。
2. 学生能掌握冲压模具的组成部分,了解不同类型的冲压模具及其应用。
3. 学生能了解冲压材料的要求和选择原则,掌握常用的冲压材料。
技能目标:1. 学生能运用所学知识,分析并解决实际冲压工艺中的问题。
2. 学生能设计简单的冲压模具,并进行模具的组装和调试。
3. 学生能操作冲压设备,进行基本的冲压加工,并掌握安全操作规程。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对制造工艺的兴趣,激发学习热情,提高实践动手能力。
2. 学生树立安全生产意识,养成良好的操作习惯,注重团队合作。
3. 学生培养创新思维,善于发现问题,勇于改进和优化冲压工艺。
课程性质:本课程为技术实践类课程,结合理论教学和实际操作,使学生掌握冲压工艺的基本知识和技能。
学生特点:本年级学生具备一定的机械基础知识,对制造工艺有一定了解,但实践经验不足。
教学要求:课程要求理论联系实际,注重实践操作,通过讲解、示范、练习等形式,使学生掌握冲压工艺的基本技能,培养解决实际问题的能力。
教学过程中,关注学生的个体差异,提供有针对性的指导,确保课程目标的实现。
二、教学内容1. 冲压概述- 冲压的定义、原理及分类- 冲压加工的特点和应用2. 冲压模具- 模具的组成部分及功能- 常见冲压模具类型及适用范围- 模具的组装与调试方法3. 冲压材料- 冲压材料的要求与选择原则- 常用冲压材料的性能及特点4. 冲压设备与工艺- 冲压设备的类型及工作原理- 常见冲压工艺参数的设定- 安全操作规程及注意事项5. 实践操作- 简单冲压模具设计及制作- 冲压设备操作与基本加工- 故障分析与解决方法教学内容安排和进度:第一周:冲压概述、冲压模具的组成部分及功能第二周:常见冲压模具类型、冲压材料的选择第三周:冲压设备与工艺、安全操作规程第四周:实践操作(1):简单冲压模具设计及制作第五周:实践操作(2):冲压设备操作与基本加工第六周:实践操作(3):故障分析与解决方法本教学内容根据课程目标,结合教材章节,注重理论与实践相结合,旨在使学生全面掌握冲压工艺的基本知识和技能。
机械制造工艺基础第二章锻压教案
2)模锻模膛:是锻件最终成形的模膛,它包括预锻模 膛和终锻模膛。
预锻模膛是复杂锻件制坯后预锻变形用的模膛,其功用 是使毛坯形状和尺寸更接近锻件,在终锻时能更容易充填 终锻模膛,同时改善坯料锻造时的流动重条件和提高终锻 模膛的使用寿命。
2、终锻温度:是指终止锻造的温度一般来说终锻温度 应尽可能低一些,这样可以延长锻造时间,减少加热次数。 但温度过低,会使金属的塑性降低,变形抗力变大,可锻 性变差,金属还会产生加工硬化,发生开裂。而终锻温度 过高,锻件会因晶粒比较粗大而降低力学性能。通常把变 形允许的最低温度定为终锻温度。
3、锻造温度范围:是指锻件的始锻温度与终锻温度的 间隔。不同钢材的锻造温度范围不同。一般含碳量越高, 则始锻温度越低。有色金属合金的锻造温度范围均比碳素 钢的锻造温度范围窄。一般金属变形必须在锻造温度范围 内进行,否则锻件会开开裂或变形困难。
套模、合模(图c,d)均为成形模。套模分开式和闭式两种:开 式套模只有下模,上模由上砧块代替,适用于回转体料的制坯或 成形,锻造时常产生小飞边;闭式套模锻造时,坯料在封闭模膛 中变形,无飞边,但产生纵向毛刺,除能完成制坯或成形外,还 可以冲孔。合模一般由上、下模及导向装置(定位销)组成,用于 形状复杂的非回转体锻件的成形。
冲压的基本工序可以分为分离工序和成形工序两在类。
三、压力加工简介 使毛坯材料产生塑性变形或分离而无切屑的加工方法称
为压力加工。锻造和冲压是应用最为普遍的压力加工。常 见的压力加工还有轧制、拉拔、挤压等。
轧制:金属坯料在两个回转轧辊的空隙中受压变形 拉拔:将金属坯料通过拔拉模的模孔而变形 挤压:金属坯料在挤压模内受压被挤出模孔而变形
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材料与成形技术冲压成形及先进锻压技术板料冲压板料冲压是利用装在冲床上的设备(冲模)使板料产生分离或变形的一种塑性成形方式。
它要紧用于加工板料(10mm以下,包括金属及非金属板料)类零件,故称为板料冲压。
冲压加工要求被加工材料具有较高的塑性和韧性,较低的屈强比和时效灵敏性,一样要求碳素钢伸长率δ≥16%、屈强比σs /σb≤70%,低合金高强度钢δ≥14%、δs/δb≤80%。
不然,冲压成形性能较差,工艺上必需采取必然的方法,从而提高了零件的制造本钱。
1. 板料冲压分类依照冲压时的温度情形有冷冲压和热冲压两种方式。
这取决于材料的强度、塑性、厚度、变形程度和设备能力等,同时应考虑材料的原始热处置状态和最终利用条件。
①冷冲压:金属在常温下的加工,一样适用于厚度小于4mm的坯料。
优势为不需加热、无氧化皮,表面质量好,操作方便,费用较低,缺点是有加工硬化现象,严峻时使金属失去进一步变形能力。
冷冲压要求坯料的厚度均匀且波动范围小,表面光洁、无斑、无划伤等。
②热冲压:将金属加热到必然的温度范围的冲压加工方式。
优势为可排除内应力,幸免加工硬化,增加材料的塑性,降低变形抗力,减少设备的动力消耗。
2. 板料冲压特点①生产率高(靠模具设备成形,操作简便,易实现“两化”)。
②可成形复杂形状的制件,而且废料少,材料利用率高。
③制件尺寸精度高、表面质量好、互换性好,不需机加工④制件强度高、刚性好、重量轻。
⑤加工本钱低⑥采纳冲压与焊接、胶接等复合工艺,使零件结构更趋合理,加工更为方便,能够用较简单的工艺制造出更复杂的结构件,可方便进行CAD/CAPP/CAM。
3. 应用冲压既能够制造尺寸很小的仪表零件,又能够制造诸如汽车大梁、压力容器封头一类的大型零件,又能够制造周密(公差在微米级)和复杂形状的零件。
占全世界钢产60%~70%以上的板材、管材及其他型材,其中大部份通过冲压制成成品。
冲压在汽车、机械、家用电器、日经常使用品、电机、仪表、航空航天、兵器等制造中,都有普遍的应用。
4. 冲压设备冲压经常使用的设备有剪床和冲床等。
剪床的要紧用途是把板料切成必然宽度的条料,为后续的冲压备料。
冲床要紧用来完成冲压的各道工序,生产出合格的产品。
动画1 剪床3.4.1 冲压大体工序及工艺进程一、分离工序:将冲压件与板料按要求的轮廓线分离的工序,如剪切、落料、冲孔。
落料和冲孔总称为冲裁。
动画2 分离工序分类动画3冲裁变形和断裂动画4 冲裁区应力和应变情形1. 冲裁工序工艺分析1)冲裁变形的特点及应力分析①弹性变形时期②塑性变形时期③断裂时期2) 冲裁件的质量:①蹋角带②光亮带:表面滑腻,断面质量最好。
③剪裂带:表面粗糙,略带斜度。
④毛刺:微裂纹显现时产生,冲头继续下行时被拉长。
3)阻碍因素:①被冲材料;②凸、凹模间隙z另外,还与材料厚度、刃口锋利程度、模具结构等因素有关,其中z的阻碍尤其严峻。
4)模具间隙模具间隙大小直接阻碍冲裁件的质量、冲裁力的大小和模具寿命。
间隙适合时,上下裂纹自然汇合,冲裁件断口表面平整、毛刺小,光亮带约为厚度的1/3左右,且冲裁力小;间隙过大时,材料的弯曲拉伸变形增大致使制件拱弯,上下裂纹不重合,致使断口光亮带变窄,圆角和剪裂带斜度增大,毛刺大而厚,很难去除;间隙过小时,上下裂纹也不重合,因产生二次剪切而形成两个光亮带,断口较光洁,但端面显现挤长的薄毛刺,而且模具刃口极易磨损钝化,降低模具寿命。
因此,合理选取模具间隙是致关重要的。
通常,在冲裁软钢、铝合金、铜合金等材料时,模具间隙取板厚的6%~8%左右;冲裁硬钢等材料时,间隙取板厚的8%~12%左右;厚板或精度较低的冲裁件间隙还可适当增大。
动画5 模具间隙过小动画6 模具间隙过大动画7 模具间隙适中5)凸模、凹模刃口尺寸确信由冲裁进程可知,落料件的尺寸是由凹模刃口尺寸决定的,冲孔件的尺寸那么是由冲孔凸模尺寸决定的。
考虑到模具磨损后将使凹模尺寸变大、凸模尺寸变小,因此,凸模、凹模尺寸确信的原那么为:落料时,以落料凹模为设计基准,凹模刃口的大体尺寸接近于落料件的最小极限尺寸,凸模比凹模缩小一个最小间隙值;冲孔时,以冲孔凸模为设计基准,凸模刃口的大体尺寸接近于冲孔件的最大极限尺寸,凹模比凸模放大一个最小间隙值。
具体计算公式如下:落料时:冲孔时: 式中:D 凹、D 凸——落料凹模、凸模大体尺寸; d 凸、d 凹——冲孔凸模、凹模大体尺寸; D max ——落料件的最大极限尺寸; d min ——冲孔件的最小极限尺寸; △ ——冲裁件的公差;x ——磨损系数,与冲裁件的精度有关6) 冲裁力的计算冲裁时材料对凸模的最大抗力称为冲裁力,它是选用冲床吨位和校核模具强度的重要依据。
平刃冲模的冲裁力按下式计算:F= KLt τ式中F -冲裁力(N );L -冲裁轮廓线长度(mm ); t -板料厚度(mm );τ-材料的抗剪强度(MPa );K -系数,与模具间隙、刃口钝化、板料性能与厚度等有关,一样取K =。
二、变形工序 1、弯曲弯曲是利用弯曲模使工件轴线弯成必然角度和曲率的工序,见图3-41。
1) 变形特点及应力分析弯曲时毛坯上曲率发生转变的部份是变形区,即在弯曲角α之内变形。
① 靠近曲率中心一侧(内层):切向受压应力,产生紧缩变形; ② 远离曲率中心一侧(外层):切向受拉应力,产生伸长变形。
③ 中性层不变(切向应力为0)。
2)弯曲时容易显现的问题 ① 裂纹:σ拉>σb 时产生。
故变形程度不能过大,γmin=~1)t t ——材料板厚 纤维性:弯曲线与材料的纤维线垂直时,许诺的γmin 较小;假设弯曲线与纤维线平行(重合)时,那么易开裂。
② 回弹(弹复):当外力去除后,毛坯的塑性变形保留下来,而弹性变形完全消失,使其形状和尺寸都发生与加载时变形方向相反的转变。
这种现象称为回弹。
回弹大小与弯曲半径R 、料厚t 、材料等因素有关。
回弹角一样都在0~10℃。
凹 凸凹 凸 凸 δ δ+ - + = ∆ + = 0 min 0max xn ) ( ) ( Z d d x d d0 min 0 min ) ( ) ( 凸凹 凸 凹 凹 δ δ - + - = ∆ - = Z D D x D D克服:反变形法,模具角度设计应比所需制件角度小一点(小几度左右)。
3)弯曲件的结构工艺性①弯曲半径不宜过大或过小,r≥rmin;但r也不易过大。
②弯曲件形状与尺寸弯曲件的形状及尺寸应尽可能对称,左右弯曲半径应一致。
应该使R1=R2 , r1=r2。
③弯曲件直边高度不能太短,弯曲边尽可能对称,应使弯曲边高度H>2t。
④弯曲精度弯曲件的弯曲精度一样应在IT12以下,其角度公差应大于15'。
⑤弯曲件上的孔弯曲带孔的工件时,孔位应在弯曲半径之外,以避免孔在弯曲时变形。
应使b≥(1~t(料厚)。
2. 拉深(拉延)变形工序拉深是将平板材料通过塑性变形而制成的中空筒形零件的冲压工艺。
动画8 拉深成形1)拉深变形进程及应力分析a)拉深工艺特点:凸模与凹模和冲裁时不同,转角处为园角,且Z≥t(料厚)。
一样Z=~t。
b) 应力及变形分析①直壁部份(高度为H):变形区;②底部(直径为d):不变形区。
③直壁部份应力状态:切向受压,径向受拉。
c) 拉深时容易显现的问题①起皱、失稳避免:加压边圈(操纵变形程度)。
②拉裂在直壁底部(凸模传力处,变形程度大)易拉裂。
避免:操纵变形程度。
计算拉深系数mm=d n/(d n-1) ≥m min , 不然采纳多次拉深。
d n——拉深后筒形直径d n-1——拉深前筒形(毛坯)直径动画9 拉深压边圈动画10 拉深压边圈2) 拉深件的结构工艺性①拉深件形状形状尽可能简单,在利用条件许诺的情形下,拉深件应尽可能采纳轴对称回转体零件。
关于非轴对称件,应尽可能幸免轮廓急剧转变。
②拉深件的圆角半径一样说来,拉深件的圆角半径越大越好,以避免应力集中,降低模具寿命。
底部与直壁间内圆半径应知足R凸≥t,凸缘与壁间内圆角半径应知足R凹≥2t;不然应增设整形工序,最好取R凸≥(3~5)t , R凹≥(4~8)t。
矩形件,那么各部份的圆角半径应是:r1≈(3~5)t , r2≈(5~10)t , r3≥H。
③拉深件的尺寸及精度带凸缘圆筒形拉深件的凸缘直径D0应知足下式:D0>d+12t拉深件的尺寸只能标注在外形或内形,不能内外形同时标注。
深件的精度: 一样圆形件可达IT8~IT10级,异形拉深件一样低1~2级。
动画11 拉深模与冲裁模比较3. 其他成形工序1)翻边翻边是将零件的孔边缘或外边缘在模具作用下,翻成竖立边缘的一种冲压工艺方式。
动画12 翻边A 翻边工艺的特点①可加工形状复杂且具有良好刚度和合理空间形状的零件。
②可代替无底拉深件和拉深后切底工序,减少工序和模具,提高了生产率降低了本钱、节省了原材料。
③可代替某些复杂零件形状的拉深工作。
故翻边专门适用于小批量试制性生产。
B 应用翻边工序普遍应用于汽车、拖沓机、车辆制造等部门的机械零件中。
2)收口将中空零件口径缩小、壁厚变厚,取得所需形状的工序。
3)胀形•原理胀形是利用压力将直径较小的筒形零件或锥形零件由内向外膨胀成为直径较大的凸出曲面零件,或在板材上形成刚性的筋条的一种塑性成形工艺方式。
动画13 胀型• 胀形工艺特点①局部塑性变形;材料不向变形区外转移,也不从变形区外进入变形区内。
②零件变形区内的材料,处于两相受拉的应力状态,膨胀时零件一样要变薄。
③胀形极限变形程度,要紧取决于材料塑性,塑性越好,极限变形程度越大。
④胀形零件表面光洁,质量较好;零件回弹现象小。
#应用胀形工艺要紧用于圆柱形空心毛坯的胀形,如水壶嘴。
管类毛坯的胀形(如波纹管)也经常使用于平板毛坯的局部胀形(如压制突起、凹坑、增强筋、花纹图案及标记等)。
4.典型冲压零件示意叫水壶冲压是典型的冲压零件。
请看动画动画14叫水壶动画15 壶盖冲压动画16 壶身冲压动画17 壶底冲压动画18壶嘴冲压3.4.2 冲压模具冲模是实现坯料分离或变形必不可少的工艺装备,工作时必需保证冲出合格的制件,同时能适应生产规模的需要,还应使模具制造及维修方便,操作简单、平安靠得住。
A 冲模的结构组成和作用一副完整的冲模应由工作零件、定位零件、卸料零件、导向零件、基础零件及紧固零件六大部份组成。
B 冲模的种类依照冲模完成的工序性质可分为冲孔模、落料模、弯曲模、拉深模等,按其工序的组合程度又可分为简单模、持续模和复合模三大类。
动画19 持续模工作示用意动画20 复合模工作示用意典型零件的冲压工艺进程:①黄铜弹壳的冲压进程动画21 炮弹壳冲压进程②盘类零件的冲压进程。
图汽车消音器零件冲压工部3.4.3 周密冲裁1.原理周密冲裁是指通过一次冲压行程即可取得低表面粗糙度和高精度的冲裁零件的工艺方式。