冲压模具设计与制造第一章.ppt

汤 泽 军1模具设计与制造授课学时：24学时 课程性质：模具设计与制造专业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。课程情况总体简介冲压模具设计与制造、塑料模具设计与制造平时：20分；考试：80分；附加：10分（主题报告 次/2周）课程内容：2第一章 冲压模具设计与制造基础 第二章 冲裁工艺与冲裁模设计第三章 弯曲工艺与弯曲模设计 第四章 拉深工艺与拉深模设计第五章 其它成形工艺与模具设计第六章 多工位级进模的设计 第七章 典型冲压模具零件制造与装配 第八章 冲压模具设计与制造实例 冲压模具设计与制造模具设计与制造3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内容简介：内容简介：本章讲述冲压模具设计与制造的基础知识。涉及冲压和冲模概念、冲压工序和冲模分类；常见冲压设备及工作原理、选用原则；冲压成形基本原理和规律；冲压成形性能及常见冲压材料；模具材料种类、性能、选用原则及热处理方法；模具制造特点、模具零件加工方法及应用等。4第一节 冲压成形与模具技术概述冲压冲压：一、冲压与冲模概念第一章 冲压模具设计与制造基础冲压模具设计与制造基础1.基本概念冲压生产场景压力机 模具 材料 分离或塑性变形。5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加工对象：主要金属板材加工依据：板材冲压成形性能（主要是塑性）加工设备：主要是压力机加工工艺装备：冲压模具第一节 冲压成形与模具技术概述一、冲压与冲模概念1.基本概念（续）冲压模具：冲压模具：在冲压加工中，将材料加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冲压模具（俗称冲模）。6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第一节 冲压成形与模具技术概述一、冲压与冲模概念1.基本概念（续）合理的冲压工艺先进的模具高效的冲压设备冲压生产的三三要要素素7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特别强调：冲压模具重要性冲压模具重要性 冲模一种特殊特殊工艺装备。冲模与冲压件有 “一模一样”的关系。冲模没有通用性。冲模是冲压生产必不可少必不可少的工艺装备，决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。冲模的功能和作用、冲模设计与制造方法和手段，决定了冲模是技术密集、高附加值技术密集、高附加值型产品。第一节 冲压成形与模具技术概述一、冲压与冲模概念1.基本概念（续）82冲压成形加工特点第一章 冲压模具设计与制造基础冲压模具设计与制造基础 低低耗耗、高效高效、低低成本成本 “一模一样一模一样”、质量稳定质量稳定、高一致性高一致性 可加工薄壁薄壁、复杂复杂零件 板材有良好的冲压成形性能良好的冲压成形性能 模具成本高模具成本高 所以，冲压成形适宜批量批量生产生产。第一节 冲压成形与模具技术概述一、冲压与冲模概念9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2冲压成形加工特点（续）第一节 冲压成形与模具技术概述一、冲压与冲模概念冲压成形产品示例二高科技产品10二、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：第一节 冲压成形与模具技术概述分离工序分离工序：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。11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成形工序：冲压成形时，变形材料内部应力超过屈服极限s，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。二、冲压工序的分类（续）第一节 冲压成形与模具技术概述121.冲模的分类三、冲模冲裁模、弯曲模、拉深模、成形模等。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）根据工序组合程度分类：单工序模、复合模、级进模第一节 冲压成形与模具技术概述（1）根据工艺性质分类：在压力机一次行程中，在模具不同部位上完成两道或两道以上的冲压工序的冲模 在压力机的一次行程中，在模具的同一部位上，同时完成两道或两道以上的冲压工序的冲模 在压力机的一次行程中只完成一道冲压工序的冲模 132.冲模组成零件第一章 冲压模具设计与制造基础冲压模具设计与制造基础冲模通常由上、下模两部分构成。组成模具的零件主要有两类：结构零件结构零件：工艺零件工艺零件：三、冲模（续）第一节 冲压成形与模具技术概述直接参与工艺过程的完成并和坯料有直接接触，包括：工作零件、定位零件、卸料与压料零件等；不直接参与完成工艺过程，也不和坯料有直接接触，只对模具完成工艺过程起保证作用，或对模具功能起完善作用，包括：导向零件、紧固零件、标准件及其它零件等.14冲压产品生产流程：四、冲模设计与制造的要求第一章 冲压模具设计与制造基础冲压模具设计与制造基础第一节 冲压成形与模具技术概述（冲压）产品设计冲压成形工艺设计冲压模具设计冲模制造冲压产品生产相互影响相互关联冲模设计与制造流程图15161718 冲压模具设计与制造包括冲压工艺设计冲压工艺设计、模具设计模具设计与模具模具制造制造三大基本工作。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。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四、冲模设计与制造的要求（续）第一节 冲压成形与模具技术概述19 冲模设计与制造必须有系统观点系统观点，必须考虑企业实际情况和产品生产批量，在保证产品质量的前提下，寻求最佳的技术技术经济性经济性。片面追求生产效率、模具精度和使用寿命必然导致成本的增加，只顾降低成本和缩短制造周期而忽视模具精度和使用寿命必然导致质量的下降。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四、冲模设计与制造的要求（续）第一节 冲压成形与模具技术概述20 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。所以，结果导致我国模具在寿命、效率、加工精度、生产周期寿命、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 冲压模具设计与制造基础冲压模具设计与制造基础第一节 冲压成形与模具技术概述21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。五、冲压技术现状与发展方向（续）第一节 冲压成形与模具技术概述多品种、少批量，更新换代速度快计算机技术、制造新技术22(1)冲压成形理论及冲压工艺 加强理论研究，开展CAE技术应用。开发和应用冲压新工艺。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 满足产品开发在满足产品开发在T(Time)T(Time)、Q(Quality)Q(Quality)、C(Cost)C(Cost)、S(Service)S(Service)、E(Environment)E(Environment)的要求。的要求。五、冲压技术现状与发展方向（续）第一节 冲压成形与模具技术概述2.冲压技术发展方向23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)模具先进制造工艺及设备五、冲压技术现状与发展方向（续）第一节 冲压成形与模具技术概述2.冲压技术发展方向（续）数控化、高速化、复合化加工技术先进特种加工技术精密磨削、微细加工技术先进工艺装备技术数控测量效率和质量效率和质量是制造业的永恒主题。24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(3)模具新材料及热、表处理 提高使用性能,改善加工性能，提高寿命。(4)模具CAD/CAM技术 二、三维相结合的数字化设计技术与数字化制造技术。模具行业是最早应用CAD/CAM技术的行业之一。(5)快速经济制模技术 加快模具的制造速度，降低模具生产成本。适应小批 量试制。(6)先进生产管理模式 并行工程思想、标准化、专业化生产。五、冲压技术现状与发展方向（续）第一节 冲压成形与模具技术概述2.冲压技术发展方向（续）25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 模具工业是国民经济的基础工业基础工业，是高技术行业高技术行业。模具设计与制造技术水平的高低，是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一。模具在日本被誉为“进入富裕社会的原动力”、在德国被称为“金属加工业中的帝王”。模具设计与制造专业人才是制造业紧缺人才。五、冲压技术现状与发展方向（续）第一节 冲压成形与模具技术概述26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 我国模具工业发展十分迅速，19962002年间，模具产值年平均增速在14%左右。由上可见，模具技术是先进制造技术的重要代表，模具工业是高新技术产业的一个重要组成部分，模具工业又是高新技术产业化的重要领域。五、冲压技术现状与发展方向（续）第一节 冲压成形与模具技术概述27第二节 冲压设备及选用机械压力机（以Jxx表示其型号）一、常见冲压设备第一章 冲压模具设计与制造基础冲压模具设计与制造基础液压机（以Yxx表示其型号）摩擦压力机曲柄压力机数控冲床油压机水压机 工作原理与特点：如表1.2.1所示28第二节 冲压设备及选用（一）压力机类型的选择二、冲压设备的选用第一章 冲压模具设计与制造基础冲压模具设计与制造基础（二）压力机规格的选择1.公称压力2.滑块行程长度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.电动机功率的选择根据工序性质、生产批量、冲件质量等要求进行选择。29第二节 冲压设备及选用三、模具的安装第一章 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。301.冲压、冲模2.冲压工序及冷冲模的分类3.冲模设计与制造的要求4.如何选择冲压设备？复习上次课内容第一章 冲压模具设计与制造基础冲压模具设计与制造基础31第三节 冲压变形理论基础塑性塑性：表示材料塑性变形能力。它是指固体材料在外力作用下发生永久变形而不破坏其完整性能力。一、塑性变形的基本概念塑性指标塑性指标：衡量金属塑性高低的参数。常用塑性指标为延伸率和断面收缩率。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变形变形：弹性变形、塑性变形。32第三节 冲压变形理论基础 金属受外力作用产生塑性变形后不仅形状和尺寸发生变化，而且其内部的组织和性能也将发生变化。一般会产生加工硬化加工硬化或应变刚应变刚现象：二、塑性变形对金属组织和性能的影响 金属的机械性能，随着变形程度的增加，强度和硬度逐渐增加，而塑性和韧性逐渐降低；第一章 冷冲压模具设计与制造基础冷冲压模具设计与制造基础 晶粒会沿变形方向伸长排列形成纤维组织使材料产生各向异性；由于变形不均，会在材料内部产生内应力，变形后作为残余应力保留在材料内部。33第三节 冲压变形理论基础1点的应力与应变状态 为了全面、完整地描述变形区内各点的受力和变形情况。三、塑性力学基础应力正应力、剪应力第一章 冲压模具设计与制造基础冲压模具设计与制造基础应力状态：主应力状态类似有应变状态的概念。一般认为金属材料在塑性变形时体积不变，因此主应变状态图只有三种。通常是围绕该点取出一个微小（正）六面体（即所谓单元体），用该单元体上三个相互垂直面上的九个应力分量来表示。已知该九个应力分量，则过此点任意切面上的应力都可求得。塑性变形可能出现九种主应力状态。34第三节 冲压变形理论基础2金属的屈服条件三、塑性力学基础（续）第一章 冷冲压模具设计与制造基础冷冲压模具设计与制造基础屈服塑性状态，主要取决于两方面的因素：（1）在一定的变形条件（变形温度和变形速度）下材料的物理机械性质转变的根据根据；（2）材料所处的应力状态转变的条件条件。单向应力状态：=S 一般应力状态：1-3=S 35第三节 冲压变形理论基础3金属塑性变形时的应力应变关系三、塑性力学基础（续）弹性变形阶段：应力与应变之间的关系是线性线性的、可逆可逆的，与加载历史无关无关；第一章 冷冲压模具设计与制造基础冷冲压模具设计与制造基础 塑性变形阶段：应力与应变之间的关系则是非线性非线性的、不可逆不可逆的，与加载历史有关有关。36第三节 冲压变形理论基础第一章 冷冲压模具设计与制造基础冷冲压模具设计与制造基础（1）应力分量与应变分量符号不一定一致，即拉应力不一定对应拉应变，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123，则有123。（4）若有两个应力分量相等，则对应的应变分量也相等，即若12，则有12。几点讨论结论3金属塑性变形时的应力应变关系（续）三、塑性力学基础（续）37第一章 冷冲压模具设计与制造基础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）38第三节 冲压变形理论基础 1硬化规律四、金属塑性变形的一些基本规律加工硬化：第一章 冷冲压模具设计与制造基础冷冲压模具设计与制造基础硬化曲线：=An塑性降低，变形抗力提高。能提高变形均匀性。实际应力曲线或真实应力曲线。表示硬化规律。这种变化规律可近似用指数曲线表示。39第三节 冲压变形理论基础2卸载弹性恢复规律和反载软化现象四、金属塑性变形的一些基本规律（续）第一章 冷冲压模具设计与制造基础冷冲压模具设计与制造基础反载软化曲线40第三节 冲压变形理论基础 3体积不变条件四、金属塑性变形的一些基本规律（续）金属材料在塑性变形时，体积变化很小，可以忽略不计。第一章 冷冲压模具设计与制造基础冷冲压模具设计与制造基础一般认为金属材料在塑性变形时体积不变，可证明满足：1+2+3=0 41第三节 冲压变形理论基础 4最小阻力定律四、金属塑性变形的一些基本规律（续）在塑性变形中，破坏了金属的整体平衡而强制金属流动，当金属质点有向几个方向移动的可能时，它向阻力最小的方向移动。第一章 冷冲压模具设计与制造基础冷冲压模具设计与制造基础 在冲压加工中，板料在变形过程中总是沿着阻力最小的方向发展。这就是塑性变形中的最小阻力定律最小阻力定律。弱区先变形，变形区为弱区42第三节 冲压变形理论基础 4最小阻力定律（续）四、金属塑性变形的一些基本规律（续）控制变形的趋向性：第一章 冷冲压模具设计与制造基础冷冲压模具设计与制造基础措施：（1）材料本身的特性开流开流 和 限流限流冲压工序的性质（2）板料的应力状态工艺参数模具结构参数（如凸模、凹模工作部分的圆角半径，摩擦和间隙等。43第三节 冲压变形理论基础 1冲压成形性能五、冲压材料及其冲压成形性能材料的冲压成形性能：第一章 冷冲压模具设计与制造基础冷冲压模具设计与制造基础材料的冲压性能好成形极限高成形质量好便于冲压加工冲压成形性能是一个综合性的概念成形极限高成形质量好材料对各种冲压加工方法的适应能力。冲压加工的依据。44第三节 冲压变形理论基础 2冲压成形性能的试验方法五、冲压材料及其冲压成形性能（续）间接试验和直接试验第一章 冷冲压模具设计与制造基础冷冲压模具设计与制造基础3板料的机械性能与冲压成形性能的关系板料的强度强度指标越高，产生相同变形量的力力就越大；塑性塑性指标越高，成形时所能承受的极限变形量变形量就越大；刚度刚度指标越高，成形时抵抗抵抗失稳起皱的能力就越大。不同冲压工序对板料的机械性能的具体要求有所不同。45第三节 冲压变形理论基础 4冲压材料五、冲压材料及其冲压成形性能（续）（1）对冲压材料的要求第一章 冷冲压模具设计与制造基础冷冲压模具设计与制造基础b对材料厚度公差的要求c对表面质量的要求a对冲压成形性能的要求（2）常用冲压材料黑色金属、有色金属、非金属材料46第四节 模具材料选用 不同冲压方法，其模具类型不同，模具工作条件有差异，对模具材料的要求也有所不同。冲模工作零件主要长期承受冲击和摩擦等。表1.4.1是不同模具工作条件及对模具工作零件材料的性能要求。一、冲压对模具材料的要求第一章 冲压模具设计与制造基础冲压模具设计与制造基础47第四节 模具材料选用二、冲模材料的选用原则第一章 冲压模具设计与制造基础冲压模具设计与制造基础1.根据模具种类及其工作条件，选用材料要满足使用要求，应具有较高的强度、硬度、耐磨性、耐冲击、耐疲劳性等；2.根据冲压材料和冲压件生产批量选用材料；3.满足加工要求，应具有良好的加工工艺性能，便于切削加工，淬透性好、热处理变形小；4.满足经济性要求。48第四节 模具材料选用 冲压模具所用材料主要有碳钢、合金钢、铸铁、铸钢、硬质合金、钢结硬质合金以及锌基合金、低熔点合金、环氧树脂、聚氨酯橡胶等。冲压模具中凸、凹模等工作零件所用的材料主要是模具钢，常用的模具钢包括碳素工具钢、合金工具钢、轴承钢、高速工具钢、基体钢、硬质合金和钢结硬质合金等（可参见GB/T6991999、GB/T12981986、GB/T12992000、JB/T58261991、JB/T58251981、JB/T58271991等）。三、冲模常见材料及热处理要求第一章 冲压模具设计与制造基础冲压模具设计与制造基础49第四节 模具材料选用 常用模具钢的性能比较见表1.4.2。常用冷作模具钢国内、外牌号对照见表1.4.3。模具工作零件的常用材料及热处理要求见表1.4.4。模具一般零件的常用材料及热处理要求见表1.4.5。模具零件加工常见热处理方法有退火、调质、淬火、回火、渗碳、氮化等。根据零件及要求不同，热处理工序安排 也不同。见表1.4.6、表1.4.7。三、冲模常见材料及热处理要求第一章 冲压模具设计与制造基础冲压模具设计与制造基础50第五节 模具加工方法与工艺规程编制1.形状复杂，加工精度高；2.模具材料性能优异，硬度高，加工难度大；3.模具生产批量小，大多具有单件生产的特点，应多采用少工序、多工步的加工方案，即工序集中的方案；不用或少用专用工具加工；4.模具制造完成后均需调整和试模。一、模具制造特点第一章 冲压模具设计与制造基础冲压模具设计与制造基础冲模是专用的工艺装备，冲模制造属于单件生产。制造特点：51第五节 模具加工方法与工艺规程编制第一章 冲压模具设计与制造基础冲压模具设计与制造基础模具制造正由劳动密集技术密集依靠手工技巧依靠高效、高精度的数控切削机床、电加工机床机械加工时代机、电结合加工以及其它特殊加工时代 现代模具制造集中了制造技术的精华,体现了先进制造技术，已成为技术密集型的综合加工技术。一、模具制造特点（续）52第五节 模具加工方法与工艺规程编制第一章 冲压模具设计与制造基础冲压模具设计与制造基础包括：二、模具零件加工方法其中：2.特种加工是对机械加工的重要补充，但也需要用机械加工的方法进行预加工。机械加工、特种加工1.机械加工是主要加工方法，配以钳工操作，可实现整套模具的制造。53第五节 模具加工方法与工艺规程编制（一）模具零件的毛坯选择第一章 冲压模具设计与制造基础冲压模具设计与制造基础凸、凹模等工作零件：二、模具零件加工方法模座、大型模具零件：垫板、固定板等零件：不同方法得到的毛坯，其加工余量不同。锻件铸件型材上的切割件54第五节 模具加工方法与工艺规程编制二、模具零件加工方法（续）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（二）模具零件的机械加工常用机械加工方法在模具零件加工中的应用如表1.5.1所示。主要有车、刨、铣、镗、磨等。现在数控技术都应用在这些加工方法中，甚至有多轴联动、复合加工。常用机械加工方法可能到的尺寸精度和表面粗糙度如表1.5.2表1.5.3所示。常见外圆表面、平面和孔的加工方案见表1.5.11.5.6所示。这里重点介绍成型磨。55第五节 模具加工方法与工艺规程编制二、模具零件加工方法（续）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（三）模具零件的电加工电火花加工电火花加工、电火花线切割加工电火花线切割加工 在一定的介质中，通过工具电极和工件电极之间脉冲放电的电腐蚀作用，对工件进行加工的一种工艺方法，它是不断放电蚀除金属的过程。1.电火花加工其加工原理、特点及应用如表1.5.7所示。56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常用电极材料的种类和性能见表1.5.8所示。电极结构：型腔加工用电极的纵截面尺寸计算如表1.5.10所示。（三）模具零件的电加工(续）1.电火花加工(续）整体式电极、组合式电极、镶拼电极通常电极精度至少应达到IT7、Ra1.6m。穿孔加工用电极的横截面尺寸计算如表1.5.9所示。电极加工主要采用切削加工，必要时可再采用电加工。第五节 模具加工方法与工艺规程编制二、模具零件加工方法（续）57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局限性：（三）模具零件的电加工(续）1.电火花加工(续）只能用于加工金属等导电材料；需要制作成形电极；加工速度一般较慢，为了提高加工速度，一般要事先用机械加工方法对零件进行预加工；存在电极损耗，影响加工精度；最小角部半径有限制，一般电火花加工加工能得到的最小角部半径等于放电间隙。二、模具零件加工方法（续）58二、模具零件加工方法（续）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.电火花线切割加工 电火花线切割加工和电火花成形加工的原理是一样。线切割加工时，是用连续移动的电极丝作为工具电极代替电火花加工中的成形电极，其加工原理、特点及应用如表1.5.11所示。电火花线切割加工的工艺过程 需要特别指出需要特别指出，电火花线切割加工时要注意工件内部残余应力对加工的影响，防止变形：合理选择模具材料；合理安排电火花线切割工艺。根据走丝速度线切割加工有快丝和慢丝之分。59第五节 模具加工方法与工艺规程编制第一章 冲压模具设计与制造基础冲压模具设计与制造基础模具零件常用精加工方法比较如表1.5.13所示。二、模具零件加工方法（续）（四）模具零件常用精加工方法比较 60第五节 模具加工方法与工艺规程编制技术上要先进、经济上要合理技术上要先进、经济上要合理三、模具零件加工工艺规程的编制第一章 冲压模具设计与制造基础冲压模具设计与制造基础 模具零件加工工艺规程制定的一般步骤和所包含的基本内容见表1.5.14所示。由于模具零件的加工多属于单件生产，一般都制定以工序为单位，简单明了的工艺规程。61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型磨 将复杂的几何线型分解成若干直线、圆弧等简单的几何线型，然后按一定的顺序分段磨削，并使其相互连接，圆滑光整，符合图纸要求。成型磨削的常用方法成型磨削的常用方法：（1）成型砂轮磨削法适用范围适用范围：（2）夹具成型磨削法 成型磨削的基本原理成型磨削的基本原理：成型磨削一般在小型精密平面磨床上或专用万能工具磨床上进行，方法有多种，常用的有两种：凸、凹模（镶块）、电极等零件铣削加工或线切割加工后的型面精加工。62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型磨削的工艺要点成型磨削的工艺要点：一般应先磨基准面，并优先磨削与基准面有关的平面。精度要求高的平面先磨削，精度要求低的平面后磨削。大平面先磨削，小平面后磨削。平行于直角的面先磨削，斜面后磨削。与凸圆弧相接的平面与斜面先磨削，圆弧面后磨削。与凹圆弧相接的平面与斜面，先磨削凹圆弧面，后磨削平面与斜面。成型磨（续）63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型磨削的工艺要点成型磨削的工艺要点（续）：两凸圆弧面相连接时，应先磨半径较大的圆弧面，后磨削半径较小的圆弧面。两凹圆弧面相连接时，应先磨半径较小的圆弧面，后磨削半径较大的圆弧面。凸圆弧面与凹圆弧面相连接时，应先磨削凹圆弧面，后磨削凸圆弧面。成型磨（续）64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数控车数控铣65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五轴车削中心多轴联动，复合加工多轴联动，复合加工五轴加工中心66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磨削加工磨削加工精密坐标磨床 成型磨床数控光学曲线磨床 67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电火花成型加工68第五节 模具加工方法与工艺规程编制第一章 冲压模具设计与制造基础冲压模具设计与制造基础快走丝电火花线切割加工69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电火花线切割加工过程电火花线切割加工过程零件准备、穿丝空加工、热处理、基面加工等程序准备零件装夹定位穿丝选择工艺参数切割加工检验70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71点的应力状态a）任意坐标系 b）主轴坐标系 第一章 冷冲压模具设计与制造基础冷冲压模具设计与制造基础729种主应力状态图第一章 冷冲压模具设计与制造基础冷冲压模具设计与制造基础733种主应变状态图第一章 冷冲压模具设计与制造基础冷冲压模具设计与制造基础74金属的应力-应变图1-实际应力曲线 2-假象应力曲线 第一章 冷冲压模具设计与制造基础冷冲压模具设计与制造基础75硬化曲线第一章 冷冲压模具设计与制造基础冷冲压模具设计与制造基础76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冷冲压模具设计与制造基础77变形趋向性对冲压工艺和影响第一章 冷冲压模具设计与制造基础冷冲压模具设计与制造基础78 环形毛坯的变形趋向（）变形前的模具与毛坯（）拉深（）翻边（）胀形 第一章 冷冲压模具设计与制造基础冷冲压模具设计与制造基础79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公称压力公称压力：压力机许用压力曲线：压力机许用压力曲线：冲裁、弯曲时压力机的吨位应比计算的冲压力大30%左右。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 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时，所产生的冲击力称为压力机的公称压力。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%。80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压力机的闭合高度压力机的闭合高度：压力机的装模高度压力机的装模高度：模具的闭合高度模具的闭合高度：理论上为理论上为：实用上为实用上为：模具闭合高度与装模高度的关系模具闭合高度与装模高度的关系 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。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，上模座上平面至下模座下平面之间的距离。Hmin-H1HHmaxH1 Hmin-H10HHmax-H5 81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曲柄压力机82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数控冲床83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 84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偏心压力机传动系统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85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 86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油压机87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 表表1.2.1 常用冷冲压设备的工作原理和特点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特点机械压力机摩 擦 压力机 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。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。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。生产率高，适用于各类冲压加工高速冲床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。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。液压机油压机水压机利用帕斯卡原理，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。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。88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模设计与制造场景冲模设计冲模制造89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多工位精密级进模90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91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二高科技产品汽车覆盖件飞机蒙皮92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数控高速铣削加工高效、高精度、高的表面质量、可加工高硬材料 93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五轴车铣中心多轴联动、复合加工五轴加工中心94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 慢走丝线切割技术加工精度可达到1.5m，加工表面粗糙度Ra0.10.2m。95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精密坐标磨床 成型磨床数控光学曲线磨床 精密磨削、微细加工技术96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3R装夹系统（统一工艺基准定位系统统一工艺基准定位系统）应用先进工艺装备技术97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三坐标数控测量98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使板材分离，得到所需形状和尺寸的平片毛坯或制件的冲模 99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100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101