冲压成形工艺及模具设计比赛课件.ppt

冲压成形工艺及模具设计1教材教材：冲压成形工艺及模具设计主编：朱江峰出版社：华中科技大学出版社出版时间：2012年6月授课对象：11级模具班2目录项目一 冲压模与冲压设备项目二 落料模设计 项目三 弯曲模具设计 项目四 拉深模设计项目五 复合模设计项目六 级进模设计 3项目一 冲压模与冲压设备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。4项目任务要求：将落料模正确地安装在压力机上。1.1 项目任务垫片落料模曲柄压力机安装51.2 任务分析通过本项目的学习和训练：一、掌握装配冲压模的技能；二、掌握将冲压模安装于压力机上，并进行试模的技能，提高冲压模装配工艺的设计能力。61.2 任务分析模具的总体装配要求如下：（1）装配前要检查模具各零件的材料、几何形状、尺寸精度、表面粗糙度和热处理硬度等是否符合图样要求。各零件的工作表面是否有裂纹和机械损伤等缺陷，有则视为不合格件。（2）装配完成后，模具各零件间的相对位置精度必须保证。尤其是一种冲压件需要几套冲模才能得到时，冲模制造要保持一定的连续性，这时冲压件的有些尺寸与几套冲模零件尺寸有关，需特别注意。（3）所有存在相对活动的模具零件，应保证位置准确、配合间隙合理、运动平稳。（4）模具的螺钉、销钉等紧固零件，要固定得牢固可靠，不应出现松动和脱落。（5）模架的精度等级应满足冲压件所需的精度要求。（6）模具装配后，上模座沿导柱上、下移动时，应平稳顺畅，导柱与导套的间隙要均匀，且配合精度应符合标准规定。（7）模板导柱部分应与上摸座上平面垂直，垂直度允差在全长范围内不大于0.05mm。71.3 知识链接1.3.1 冲压加工概述 1.3.2 冲模的分类与结构1.3.3 冲压设备的分类1.3.4 曲柄压力机1.3.5 冲模的安装及调试81.3.1 冲压加工概述1冷冲压加工的基本概念冲压：是在常温下利用冲模在压力机上对材料施加压力，使其产生分离或变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的零件的加工方法。91.3.1 冲压加工概述冲压加工要具备三要素：1、压力机（供给变形所需的力）2、冲模（冲模对板料塑性变形加以约束）3、原材料压力机冲模原材料101.3.1 冲压加工概述2冷冲压加工的基本工序冲压加工的零件由于其形状、尺寸、精度要求、生产批量、原材料性能等各不相同，因此生产中所采用的冲压工艺方法也是多种多样的，但概括起来可分为分离工序和成形工序两大类。分离工序是指使板料按一定的轮廓线分离而获得一定形状、尺寸和切断面质量的冲压件（俗称冲裁件）的工序；成形工序是指坯料在不破裂的条件下产生塑性变形而获得一定形状和尺寸的冲压件的工序。111.3.1 冲压加工概述分离工序分离工序和成形工序的产品展示分分离离工工序序成成成成形形形形工工工工序序序序121.3.1 冲压加工概述分离工序图示冲冲 孔孔工件工件废料废料工件工件废料废料落落 料料131.3.1 冲压加工概述成形工序图示弯曲弯曲拉深拉深翻边翻边141.3.1 冲压加工概述成形工序图示正挤压正挤压反挤压反挤压复合挤压复合挤压151.3.1 冲压加工概述3冷冲压工艺的特点及应用（1）冲压加工方法得到的工件尺寸稳定、互换性好。（2）材料利用率高、工件重量轻、刚性好、强度高、冲压过程耗能少，因此，工件的成本较低。（3）操作简单、劳动强度低、易于实现机械化和自动化，生产率高。（4）冲压加工中所用的模具结构一般比较复杂，生产周期较长，成本较高。161.3.2 冲模的分类与结构1冲模的分类（1）按工序性质分类落料模；冲孔模；切断模；切边模；切舌模；整修模；精冲模落料模冲孔模171.3.2 冲模的分类与结构1冲模的分类（2）按工序组合程度分类：单工序模：（俗称简单模），即在一副模具中只完成一种工序，如落料、冲孔、切边等。级进模：即在压力机一次行程中，在模具的不同位置上同时完成数道冲压工序。级进模所完成的同一零件的不同冲压工序是按一定顺序、相隔一定步距排列在模具的送料方向上的，压力机的一次行程可以得到一个或数个冲压件。复合模：即在压力机的一次行程中，在一副模具的同一位置上完成数道冲压工序。压力机的一次行程一般只得到一个冲压件。181.3.2 冲模的分类与结构（3）按冲模有无导向装置和导向方法分类可分为无导向的开式模和有导向的导板模、导柱模。（4）按送料、出件及排除废料的自动化程度分类可分为手动模、半自动模和自动模。1冲模的分类191.3.3 冲压设备的分类常用的冲压设备有机械式压力机（J）、液压式液压机（Y）、剪切机（Q）、弯曲校正机(W)等，它们都属于锻压机械。按机械行业标准ZB一J62030一1990规定，锻压机械的分类见表1-3。201.3.4 曲柄压力机1.曲柄压力机的工作原理与结构组成工作原理21从上述的工作原理可以看出，曲柄压力机一般由以下几个基本部分组成。（1）工作机构：（2）传动系统：（3）操纵系统：（4）能源系统：（5）支承部件：1.3.4 曲柄压力机1.曲柄压力机的工作原理与结构组成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 221.3.4 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。23（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。1.3.4 曲柄压力机1.曲柄压力机的用途和分类24n（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25闭式、双点、单动压力机1.3.4 曲柄压力机1.曲柄压力机的用途和分类(举例说明)开式、单点、单动压力机261.3.4 曲柄压力机2曲柄压力机的型号按照锻压机械型号编制方法JB/GQ20031984的规定，曲柄压力机的型号用汉语拼音字母、英文字母和数字表示，如JC2363A型号的意义是：271.3.4 1.3.4 曲柄压力机曲柄压力机3.曲柄压力机的主要技术参数u（1）标称压力Fg及标称压力行程Sg。曲柄压力机的标称压力Fg（或称额定压力）就是滑块所允许承受的最大作用力，而滑块必须在到达下止点前某一特定距离之内才允许承受标称压力，这一特定距离称为标称压力行程（或额定压力行程）Sg，标称压力行程所对应的曲柄转角称为标称压力角（或额定压力角）g。u（2）滑块行程 S它是指滑块从上止点到下止点所经过的距离。它是曲柄偏心量的2倍，大小也反映出压力机的工作范围。u（3）滑块行程次数n。n是指滑块每分钟往复运动的次数。28u（4）最大装模高度H1及装模高度调节量H1u（5）工作台板及滑块底面尺寸它是指压力机工作空间的平面尺寸。工作台板（垫板）的上表面（安装下模部分），用“左右前后”的尺寸表示，如图1-13中的LB。滑块下表面，也用“左右前后”的尺寸表示。u（6）工作台孔尺寸。工作台孔尺寸L1B1（左右前后）、D1（直径）用做排除工件、废料或用于安装顶出装置。u（7）立柱间距A和喉深C立柱间距是指双柱式压力机立柱内侧面之间的距离。对于开式压力机，其值主要关系到向后侧排料或出件机构的安装。对于闭式压力机，其值直接限制了模具和加工板料的最宽尺寸。喉深是开式压力机特有的参数，它是指滑块的中心线至机身的后方距离，如图1-13中的C。喉深直接限制加工件的尺寸，也与压力机机身的刚度有关。u（8）模柄孔尺寸。模柄孔尺寸dL是“直径孔深”，冲模模柄尺寸应与模柄孔尺寸相适应。大型压力机没有模柄孔，而是开设T形槽，以T形槽螺钉紧固上模。1.3.4 曲柄压力机3.曲柄压力机的主要技术参数29主要考虑类型和规格。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 公称压力公称压力：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：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%。1.3.4 1.3.4 曲柄压力机曲柄压力机4.曲柄压力机的选用30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 压力机的闭合高度压力机的闭合高度：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。Hmin-H+10HHmax-H-5 1.3.4 1.3.4 曲柄压力机曲柄压力机4.曲柄压力机的选用31一般次序：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。1.3.4 1.3.4 曲柄压力机曲柄压力机4.曲柄压力机上模具的安装32冲模正确安装的意义？冲模的使用寿命、工作安全和冲件质量等与冲模的正确安装有着极密切的关系。安装冲模之前需要准备什么呢？在安装冲模之前，必须将压力机和冲模相接触的面擦拭干净，并认真检查压力机工作部分的运转是否正常。冲模在压力机上的安装程序应该是首先将上模固定在压力机滑块上，然后根据上模的位置固定下模。1.3.5 1.3.5 冲模的安装及调试冲模的安装及调试33（1）上模固定方法固定上模的方法有压板压紧、螺钉紧固、燕尾槽配合和模柄固定等。对于小型模具最常用的方法是模柄固定，这种固定方法工作可靠、装换冲模方便，但必须确保上模座顶面与压力机滑块下平面紧贴。1.3.5 1.3.5 冲模的安装及调试冲模的安装及调试1、安装方法342下模固定方法固定下模有以下几种方法。（1）螺钉固定用螺钉固定下模座，被固定部分的结构可分成平底孔、开口槽和螺纹孔共3种形式，如下图所示。1.3.5 1.3.5 冲模的安装及调试冲模的安装及调试1、安装方法35（2）压板固定用压板固定下模座较为方便和经济，故在生产中被广泛采用。下表列出了用压板固定下模座的正误示例。1.3.5 1.3.5 冲模的安装及调试冲模的安装及调试1、安装方法36用压板固定下模座的正误示例1.3.5 1.3.5 冲模的安装及调试冲模的安装及调试1、安装方法371.3.5 1.3.5 冲模的安装及调试冲模的安装及调试2、安装步骤以冲裁模为例说明冲模的安装顺序。（1）擦清压力机滑块底面、工作台或垫板平面以及冲模上、下模座的顶面和底面。（2）将冲模置于压力机工作台或垫板上，移至近似工作位置。（3）观察工件或废料能否漏下。（4）将压力机滑块逐步降至下极点。在滑块下降过程中移动冲模，以便模柄进入滑块中的模柄孔内。（5）调节压力机至近似的闭合高度。（6）安装固定下模的压板、垫块和螺栓，但不拧紧。（7）紧固上模，确保上模座顶面与滑块底面紧贴无隙。（8）紧固下模，逐次交替拧紧。（9）调整闭合高度，使凸模进入凹模。（10）回升滑块，在各滑动部分加润滑剂，确保导套上部出气槽畅通。381.3.5 1.3.5 冲模的安装及调试冲模的安装及调试2、安装步骤（11）以纸片试冲，观察毛刺以判断间隙是否均匀。（12）刃口加油，用规定材料试冲若干件，检查冲件质量。（13）安装、调试送料和出料装置。（14）再次试冲。（15）安装安全装置。391.3.5 1.3.5 冲模的安装及调试冲模的安装及调试3、模具调试1冲模试冲与调整的目的冲模的试冲与调整简称调试。其凋试的目的主要在于以下方面。（1）鉴定制件和模具的质量 （2）确定制品的成形条件 （3）确定成形零件制品的毛坯形状、尺寸及用料标准 （4）确定工艺设计、模具设计中的某些设计尺寸 401.3.5 1.3.5 冲模的安装及调试冲模的安装及调试3、模具调试检检 验验调调 试试直到连续冲出几十件合格产品直到连续冲出几十件合格产品411、冷冲压工艺是在压常温下，在压力机上，利用模具对材料施加压力，使其产生 或 从而获得所需零件的压力加工方法。2、要使冷冲压模具正常而平稳地工作，必须要求 模具压力中心 与模柄的轴心线要求 。3、普通曲柄压力机的闭合高度是指 滑块在下止点 位置时，滑块底面 到 工作台上平面之间的距离。模具的闭合高度是指 冲模处于闭合状态 时，模具上模座上平面 至 下模座下平面 之间的距离，选择压力机时，必须使模具的闭合高度介于 。课后习题课后习题一、填空题 421.模具的闭合高度可小于压力机的闭合高度。（）2.大批量生产基本上都采用模具，所以模具寿命越高越好。（）3.如果模具的闭合高度大于冲床的最大闭合高度，就会使模具安装不上。（）4.曲柄冲床滑块允许的最大压力，随着行程位置不同而不同。（）5.个别金属材料（如铅，锡）没有冷作硬化现象，塑性很好，所以它们很适宜用拉深方法加工制件。（）课后习题课后习题二、判断（正确的在括号内画“”错误的画“”）431、什么是冷冲压加工？冷冲压成形加工与其它加工方法相比有何特点？2、什么是冷冲模？它有何特点？3、如何选择冲压设备？课后习题课后习题三、简答题 44