冷冲压工艺与模具设计经典课件--第1章.
合集下载
(1-3)冲压变形理论基础
1 2 2 3 3 1 1 2 2 3 3 1
第一章 冷冲压模具设计与制造基础
第三节 冲压变形理论基础
三、塑性力学基础（续）
3．金属塑性变形时的应力应变关系（续） 几点讨论结论： （1）应力分量与应变分量符号不一定一致，• 拉应力不一定对 即 应拉应变，压应力不一定对应压应变； （2）某方向应力为零其应变不一定为零； （3）在任何一种应力状态下，应力分量的大小与应变分量的大 小次序是相对应的，即б1＞б2＞б3，则有ε1＞ε2＞ε3。 （4）若有两个应力分量相等，• 对应的应变分量也相等，即若 则 б1＝б2，则有ε1＝ε2。
方板拉深试验——最小阻力定律试验
第一章 冷冲压模具设计与制造基础
a)
b)
缩口加工中制件各区的划分 A-传力区；B-变形区；C-已变形区。
第一章 冷冲压模具设计与制造基础
1.当D-d较大，h较小，翻边。 2.当D-d较小，h较大时：
a. 拉深后切底切边缘；
b. 将D0增大，翻边后再切 边缘。
变形趋向性对冲压工艺的影响
第一章 冷冲压模具设计与制造基础
4．最小阻力定律（续） 控制变形的趋向性： 开流 和 限流 开流：在需要金属流动的地方减少阻力，使其顺利流动。 如加大圆角半径和间隙、减小摩擦等。 限流： 在不需要金属流动的地方增大阻力，限制金属流动。 如减小圆角半径和间隙、增大摩擦等。 板料各区的划分： 变形区，传力区， 不变形区，已变形区 弱区先变形，变形区为弱区
S S
一般应力状态：σ 1-σ 3=β σ
式中 σ1、σ3 、σS——最大主应 力、最小主应力和屈服应力； β——应力状态系数 ，一般近 似取1.1。
第一章 冷冲压模具设计与制造基础
(1-2)冲压设备及选用
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
冷冲模设计与制造实例解读
冷冲模设计与制造实例 高职高专 ppt 课件
5．进行必要的工艺计算 主要工艺计算包括： （1）坯料展开计算 （2）冲压力计算及冲压设备的初选 （3）压力中心计算 （4）进行排样及材料利用率计算，以便为材料消 耗定额作依据 （5）凸、凹模间隙和工作部分尺寸计算 （6）对于拉深工序，进行确定拉深模用不用压边 圈、拉深次数、各中间工序模具尺寸分配以及半成 品尺寸等计算； （7）其它方面的特殊计算
冷冲模设计与制造实例 高职高专 ppt 课件
冷冲压模具设计的一般步骤
1．搜集必要的资料 如产品图、样品、设计任务书和参考图等，并相应了解如下问题： （1）了解提供的产品视图是否完备，技术要求是否明确，有无特殊要求的地 方。 （2）了解制件的生产性质是试制还是批量或大量生产，以确定模具的结构性 质。 （3）了解制件的材料性质（软、硬还是半硬）、尺寸和供应方式，如条料、 卷料还是废料利用等，以便确定冲裁的合理间隙及冲压的送料方法。 （4）了解可供适用的压力机情况和有关技术规格，根据所选用的设备确定与 之相适应的模具及有关参数，如模架大小，模柄尺寸，模具闭合高度和送料机 构等。 （5）了解模具制造的技术力量、设备条件和加工技巧，为确定模具结构提供 依据。 （6）了解最大限度采用标准件的可能性，以缩短模具制造周期。
冷冲模设计与制造实例 高职高专 ppt 课件
2．冲压工艺性分析 冲压件的冲压工艺性是指该零件冲压加工的难易程度。在技术方面， 主要分析该零件的形状特点，尺寸大小（最小孔边距，孔径，材料厚 度，最大外形）、精度要求和材料性能等因素是否符合冲压工艺的要 求。如果发现冲压工艺性差，则需要对冲压件产品提出修改意见，经产 品设计者同意后方可修改。 3．确定合理的冲压工艺方案 确定方法如下： （1）根据工件的形状、尺寸精度、表面质量要求进行工艺分析，确 定基本工序的性质。 （2）根据工艺计算，确定工序数目，如拉深次数等。 （3）根据各工序的变形特点、尺寸要求确定工序排列的顺序。 （4）根据生产批量和条件，确定工序的组合。 （5）最后从产品质量、生产效率、设备占用情况、模具制造的难易程 度和模。 具寿命高低、工艺成本、操作方便和安全程度等方面进行综合分析、比 较，在满足冲件质量要求的前提下，确定适合于具体生产条件的最经济 合理的冲压工艺方案。
冷冲压工艺与模具设计说
3
工艺试制
进行试制，调整模具和工艺参数，获取合适的成形效果。
冷冲压操作规程
安全第一 ☝️
准确定位
操作前检查设备和模具是否完好，佩戴个人防
严格按照工艺要求进行模具定位。
护装备。
顺序合理 ⏳
质量把关 ✅
严格按照工艺流程进行操作，确保成形效果。
及时检测和调整成形质量，确保产品符合要求。
冷冲压设备与工具
冷冲压设备包括冷冲压机床、模具、送料装置和自动化控制系统。常用的冷
冲压工具有切剪模、弯曲模、冲孔模等。
冷冲压模具设计原则
1合理布局 Fra bibliotek2易于加工
3
耐磨耐用 ⏰
采用合理的模具布局，提
模具设计考虑易于制造和
选择耐磨材料和表面处理，
高生产效率和产品质量。
加工，降低生产成本和周
延长模具寿命。
期。
相比热冲压工艺，冷冲压无需加热金属片材，节省能源并提高生产效率。
2
精确复杂
冷冲压工艺可实现复杂形状的金属成形，保证产品精度和一致性。
3
节约材料
冷冲压工艺材料利用率高，减少浪费，有利于资源的可持续利用。
冷冲压工艺的应用范围
汽车制造
电子产品
家具制造
冷冲压应用于汽车车身、发
冷冲压用于制造电子产品外
冷冲压可用于制造家具五金
动机、悬挂系统等部件的制
壳、连接器和散热器等零部
配件、装饰件和结构件。
造。
件。
冷冲压与热冲压的区别
冷冲压
热冲压
施加在室温下进行材料变形，不需要加热材料。
通过加热材料进行变形，能够处理高强度材料。
冷冲压工艺流程
冲压模具基础培训课件(PPT 68页)
（1） 塑性：
固体材料在外力作用下发生永久变形而不破坏其 完整性的能力。 影响金属塑性的因素包括两个方面：
➢ 金属本身的晶格类型、化学成分和金相组织等；
➢ 变形时的外部条件，如变形温度、变形速度以及
变形方式等
（2）变形抗力：
反映了金属在外力作用下抵抗塑性变形的能力。
影响变形抗力的因素：
✓ 金属的内部性质 ✓ 变形条件(即变形温度、变形速度和变形程度)
1 冲压工艺基础
表1-6 冲模常用一般零件的材料及热处理要求
1 冲压工艺基础
表1-7 常用冷变形模具钢的预热和加热规范
钢号
T 8A T 10A 9M n2V CrW M n 9CrW M n 9SiC r G Cr15 C r1 2
Cr12M oV
Cr6W V W 18Cr4V W 6M o5Cr4V2
b) 冲孔模
c) 剪切模
d) 修边模
e) 切口模
图1-1 冲裁模常见结构
f) 剖切模
1 冲压工艺基础
（2）弯曲模 将坯料弯曲成一定形状的模具。
1—上模板；2—凸模；3—压边圈；4—定位板；5—凹模； 6—凹模固定板；7—下模板 图1-2 弯曲模
1 冲压工艺基础
（3）拉深模 将平板料变成一定形状的空心件的模具 （如图1-3）。
a）随着温度的升高，发生了回复与再结晶
主
b） 温度升高，临界剪应力降低，滑移系增加
要
原
c） 新的塑性变形方式—热塑性的产生。
因
d） 温度升高导致晶界的切变抗力显著降低，
晶界易于滑动
✓ 变形速度（单位时间内的变化量） a）高速时，位错更快的运动，金属晶体的临界 剪应力升高，塑性降低
b）变形速度低，变形体吸收的变形能可转化为 热能，使变形体温度升高，使金属软化。 ✓ 应力应变状态
固体材料在外力作用下发生永久变形而不破坏其 完整性的能力。 影响金属塑性的因素包括两个方面：
➢ 金属本身的晶格类型、化学成分和金相组织等；
➢ 变形时的外部条件，如变形温度、变形速度以及
变形方式等
（2）变形抗力：
反映了金属在外力作用下抵抗塑性变形的能力。
影响变形抗力的因素：
✓ 金属的内部性质 ✓ 变形条件(即变形温度、变形速度和变形程度)
1 冲压工艺基础
表1-6 冲模常用一般零件的材料及热处理要求
1 冲压工艺基础
表1-7 常用冷变形模具钢的预热和加热规范
钢号
T 8A T 10A 9M n2V CrW M n 9CrW M n 9SiC r G Cr15 C r1 2
Cr12M oV
Cr6W V W 18Cr4V W 6M o5Cr4V2
b) 冲孔模
c) 剪切模
d) 修边模
e) 切口模
图1-1 冲裁模常见结构
f) 剖切模
1 冲压工艺基础
（2）弯曲模 将坯料弯曲成一定形状的模具。
1—上模板；2—凸模；3—压边圈；4—定位板；5—凹模； 6—凹模固定板；7—下模板 图1-2 弯曲模
1 冲压工艺基础
（3）拉深模 将平板料变成一定形状的空心件的模具 （如图1-3）。
a）随着温度的升高，发生了回复与再结晶
主
b） 温度升高，临界剪应力降低，滑移系增加
要
原
c） 新的塑性变形方式—热塑性的产生。
因
d） 温度升高导致晶界的切变抗力显著降低，
晶界易于滑动
✓ 变形速度（单位时间内的变化量） a）高速时，位错更快的运动，金属晶体的临界 剪应力升高，塑性降低
b）变形速度低，变形体吸收的变形能可转化为 热能，使变形体温度升高，使金属软化。 ✓ 应力应变状态
模具设计与制造
2、冲压设备规格的选择
• １）公称压力（吨位）的确定 • 公称压力（额定压力）是指滑块离下死点 前某一特定距离Ｓp或特定角度αp时，滑块 上所允许承受的最大作用力。
• 2）行程次数的选择 • 行程次数是指滑块每分钟往复运动的次数，它 主要根据所需生产率、操作的可能性和允许的变 形速度等来确定。 • 3）工作台面尺寸的选择 • 工作台面（或工作垫板）尺寸一般应大于模具底 座各边５０～７０mm； • 其孔眼尺寸应大于工件或废料尺寸，以便漏料。
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
• 1、冲压设备类型的选择 • 冲压设备类型的选择主要是根据冲压工艺特点和 生产率、安全操作等因素来确定的。 • 在中小型冲压件生产中，主要选用开式压力机； • 在需要变形力大的冲压工序（如冷挤压等），应 选择刚性好的闭式压力机；
3)有一定危险性. 危险性:冲压断指。 改进措施:双按钮操作;使用光电保护装置;使 用气压装置,使装取工件在模具外进行,做到 手不入模;在模具上挖出放手空间,用手在此 空间送取工件;在模具设计上,使加工工件一 部分在模具外面,供人手送取工件等。
冲压工序的分类
根据材料的变形特点分：分离工序、成形工序 分离工序： 冲压成形时，变形材料内部的应力超过强度极限σ b， 使材料发生断裂而产生分离，从而成形零件。分离
冲压产品生产流程：
• 冲压工艺及冲模设计就是根据冲压零件的 形状、尺寸、精度及技术要求，制定冲压 加工方案，设计冲压模具的过程。
冲压模具设计与制造包括冲压工艺设计、模具设计与模具
制造三大基本工作。
冲压工艺设计是冲模设计的基础和依据。 冲模设计的目的是保证实现冲压工艺。 冲模制造则是模具设计过程的延续，目的是使设计图样，通 过原材料的加工和装配，转变为具有使用功能和使用价值的模 具实体。
冲压成形工艺及模具设计比赛课件
1.3.4 曲柄压力机 1. 曲柄压力机的用途和分类 （4）按与滑块相连的曲柄连杆数，曲柄压力机可分为单点压 力机、双点压力机和四点压力机，如图所示。曲柄连杆数的设 置主要根据滑块面积的大小和使用的目的而定，点数越多，滑 块承受偏心负荷的能力越大 。
1.3.4
曲柄压力机
1. 曲柄压力机的用途和分类(举例说明)
1.3.4
曲柄压力机
4. 曲柄压力机的选用 主要考虑类型和规格。
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。
压力机许用压力曲线：实际冲
压力曲线与与压力机许用压力 曲线不同步。
拉深时压力机吨位应比计 算出的拉深力大60%～100%。
掌握冲压基本工序的分类、冲模的分类与结构； 掌握冲压设备的分类、曲柄压力机与液压机的结构与主要技术参数； 掌握冲模安装的工艺步骤及方法。
安装模具工作零件的技能； 装配冲压模的技能。
1.1 项目任务
项目任务要求：将落料模正确地安装在压力机上。
垫片落料模
曲柄压力机
安 装
1.2 任务分析
通过本项目的学习和训练：
1.3.4
曲柄压力机
1. 曲柄压力机的用途和分类 （1）按工艺用途不同，曲柄压力机可分为通用压力机和 专用压力机两大类。 （2）按机身的结构形式不同，曲柄压力机可分为 开式压力机和闭式压力机。
1.3.4
曲柄压力机
1. 曲柄压力机的用途和分类 （3）按运动滑块的个数，曲柄压力机可分为单动、双动压 力机和三动压力机。目前使用最多的是单动压力机，双动 压力机和三动压力机主要用于拉深工艺。
冲压成形 工艺及模具设计
冲压模具设计概述
冲压模具设计
第1章 概 述
冷冲压加工的基本概念 冲压基本工序 冲压模具分类 常用冲压设备及其他冲压设备的工作 原理及应用
要求: 掌握冲裁、弯曲、拉深和成形的概念 了解其他冲压设备的工作原理 掌握曲柄压力机的工作原理、使用方法、技术
性能和工作参数的选用*
冷冲压加工概述
(1) 冲裁 使板料分离来获得制件的工序。
滑块行程/mm 40 50 60 70 80 100 120 130 140 140 160 160 200 200 250
行程次数/(次/min) 200 160 135 115 100 80 70 60 60 50 40 40 30 30 25
最 大
固定台 和可倾式 160 170
180
220
250
大带轮Βιβλιοθήκη 传动轴小齿轮 滑块
打料装置 支撑座 安全块 固定块
限位螺钉
锁紧螺母 打料杆
调节螺杆 滑块 导轨
模柄 凸凹模 制件
下模
制动器
制动轮 旋转中心
制动带 制动中心
固定销
拉紧弹簧
上模紧固
模柄 滑块
紧固螺钉 上模
曲柄压力机
曲轴
连杆
制动器 导轨
大带轮 限位螺钉
滑块 床身
底座
大齿轮 离合器
小齿轮 横杆
偏心套可以改 变压力机的偏心 距。
偏心套
连杆 滑块 工作台 脚踏版
制动器
偏心主轴 离合器
带轮
床身 操纵杆
工作台垫板
(1) 偏心压力机 2
A
AA
旋转半径
螺母
接合套
偏心套
A
连杆 偏心轴
(1) 偏心压力机 3
第1章 概 述
冷冲压加工的基本概念 冲压基本工序 冲压模具分类 常用冲压设备及其他冲压设备的工作 原理及应用
要求: 掌握冲裁、弯曲、拉深和成形的概念 了解其他冲压设备的工作原理 掌握曲柄压力机的工作原理、使用方法、技术
性能和工作参数的选用*
冷冲压加工概述
(1) 冲裁 使板料分离来获得制件的工序。
滑块行程/mm 40 50 60 70 80 100 120 130 140 140 160 160 200 200 250
行程次数/(次/min) 200 160 135 115 100 80 70 60 60 50 40 40 30 30 25
最 大
固定台 和可倾式 160 170
180
220
250
大带轮Βιβλιοθήκη 传动轴小齿轮 滑块
打料装置 支撑座 安全块 固定块
限位螺钉
锁紧螺母 打料杆
调节螺杆 滑块 导轨
模柄 凸凹模 制件
下模
制动器
制动轮 旋转中心
制动带 制动中心
固定销
拉紧弹簧
上模紧固
模柄 滑块
紧固螺钉 上模
曲柄压力机
曲轴
连杆
制动器 导轨
大带轮 限位螺钉
滑块 床身
底座
大齿轮 离合器
小齿轮 横杆
偏心套可以改 变压力机的偏心 距。
偏心套
连杆 滑块 工作台 脚踏版
制动器
偏心主轴 离合器
带轮
床身 操纵杆
工作台垫板
(1) 偏心压力机 2
A
AA
旋转半径
螺母
接合套
偏心套
A
连杆 偏心轴
(1) 偏心压力机 3