第1章沖壓工藝基礎

1、湖北大學知行學院模具設計與制造引言 月餅月餅 蜂窩煤蜂窩煤 餅模餅模湖北大學知行學院模具設計與制造 模具概念 湖北大學知行學院模具設計與制造 模具概念 在工業(yè)生產中，利用各種壓力機和裝在壓力機上的專用工裝，通過一定方式，使金屬或非金屬材料成形，制造出各種零件，人們則把裝在壓力機上的這種專用工裝統(tǒng)稱為模具。l 概念：沖壓動畫演示注塑動畫演示湖北大學知行學院模具設計與制造模具概念 沖壓模：冷沖模、板料沖壓（50%）模具按材料在模具內成形的特點塑料模（30%）壓鑄模（10%）鍛模橡膠模型腔模l 分類：湖北大學知行學院模具設計與制造模具概念 l 利用模具加工零件的特點： u 優(yōu)點 尺寸一致性好，互換性

2、強，“一模一樣”； 材料利用率高：屬于無切削、少切削加工。 生產效率高：適用于大批量生產。 操作方便:要求的工人技術等級不高。 可以獲得其他加工方法所不能或難以制造的壁薄、重 量輕、剛性好、表面質量高、形狀復雜的零件。 價格低。湖北大學知行學院模具設計與制造模具概念 u 缺點 噪聲和振動大 模具復雜，精度、質量、壽命要求高，制造周期 長、費用高，因而小批量生產受到限制。 零件精度不能過高。 例如：沖壓生產經濟精度等級：IT12 壓鑄生產經濟精度等級：IT13南陽理工學院第一章 沖壓工藝基礎 湖北大學知行學院模具設計與制造1.1 沖壓成形與分類 l 沖壓成形概念 指在壓力機上通過模具對板料（金屬

3、或非金屬）加壓，使其產生分離或塑性變形，從而得到一定形狀、尺寸和性能要求的零件的加工方法，這種方法又稱為冷沖壓或板料沖壓。湖北大學知行學院模具設計與制造l 沖壓工序分類 分離工序（沖裁） 1.1 沖壓成形的特點與分類 成形工序落料 沖孔切斷等彎曲拉深 起伏等湖北大學知行學院模具設計與制造1.2 板料的沖壓成形性能 自學 湖北大學知行學院模具設計與制造1.3 沖壓常用材料 l 沖壓常用材料的基本要求 ： u 滿足沖壓件的使用性能要求： 例如：機器上沖壓件：一定的強度、剛度、沖擊韌性等； 電機電器上沖壓件：較高導電性、導磁性； 汽車、飛機上沖壓件：足夠強度，重量要輕； 化學容器用沖壓件：耐腐蝕性好

4、等。湖北大學知行學院模具設計與制造u 滿足沖壓工藝的性能要求：1.3 沖壓常用材料 保證沖壓過程順利進行 屈服極限Rel : Rel，材料易塑性變形屈強比Rel / Rm：屈強比，即Rel 而 Rm， 容易產生塑性變形而不易產生 拉裂，沖壓工藝性好。斷后伸長率A：A，塑性，沖壓工藝性。 從力學性能方面湖北大學知行學院模具設計與制造u 滿足沖壓工藝的性能要求：1.3 沖壓常用材料 從化學成分方面 碳、硅、磷、硫等元素含量高，會使材料脆性增加、塑性降低，導致沖壓工藝性降低。例如：鋁鎮(zhèn)靜鋼08Al分為3級： ZF（最復雜）：用于拉深最復雜的零件， C、S、P含量最低 HF（很復雜）：用于拉深很復雜的

5、零件， C、S、P含量稍低 F(復雜)：用于拉深復雜零件，C、S、P低湖北大學知行學院模具設計與制造u 滿足沖壓工藝的性能要求：1.3 沖壓常用材料 表面質量 材料表面光滑，無氧化皮、裂紋、劃傷等缺陷。否則會加速沖壓模具的磨損。優(yōu)質鋼板表面質量分3組：組（高質量表面） 組（較高質量表面） 組（一般質量表面）例如：鋼板 4.5-GB708-88 10-GB710-88 湖北大學知行學院模具設計與制造u 滿足沖壓工藝的性能要求：1.3 沖壓常用材料 0025. 0004. 0 內部組織、厚度公差： 厚度公差分：A（高級） B（較高級） C（普通級）。 例如：10鋼0.5厚冷軋鋼帶A級公差為： B級

6、為： ，C為： 內部組織均勻、厚度公差小，沖壓工藝性好。鋼板厚薄不均、內部組織不勻，沖壓時容易造成變形不均、折皺或開裂。005. 0湖北大學知行學院模具設計與制造l 常用沖壓材料 黑色金屬 金屬材料 非金屬材料 有色金屬 1.3 沖壓常用材料 普通碳素鋼：Q235優(yōu)質碳素結構鋼：08、10低合金結構鋼：Q345 電工硅鋼：DT1、DT2，俗稱硅鋼片不銹鋼：1Cr18Ni9Ti銅及銅合金：T1、T2、H62、H68鋁及鋁合金：2A12 、1060 膠木橡膠塑料石棉毛氈 絕緣墊片 密封墊片湖北大學知行學院模具設計與制造規(guī)格表示方法：厚度寬度長度規(guī)格：0.57101420和210002000、115

7、002000等。下料方式：剪板機。1.3 沖壓常用材料 l 常用沖壓材料規(guī)格 板料：t6mm應用最多湖北大學知行學院模具設計與制造1.3 沖壓常用材料 l 常用沖壓材料規(guī)格 規(guī)格：厚度寬度長度 厚度0.5mm，寬度500mm。 表面質量好，尺寸精度高、公差小。帶料（卷料）： 大批量時采用湖北大學知行學院模具設計與制造1.4 沖壓設備 l 沖壓設備分類 液壓壓力機：常用，速度慢，行程長按沖床驅動滑塊力的種類分：氣動壓力機：不常用 機械壓力機：最常用，速度快， 行程短湖北大學知行學院模具設計與制造1.4 沖壓設備 雙動壓力機：由內、外兩個滑塊，外滑塊用于壓邊， 內滑塊用于拉深，又稱拉深壓力機；按沖

8、床滑塊個數分：單動壓力機：只有一個滑塊的壓力機；三動壓力機：在雙動拉深壓力機的工作臺上增加一個 氣墊，氣墊可進行局部拉深。湖北大學知行學院模具設計與制造1.4 沖壓設備 按驅動滑塊機構的種類分為 ：曲柄式：電機通過帶、齒輪帶動曲軸旋轉，曲軸通過 連桿帶動滑塊沿導軌作上下往復運動，帶動 模具實施沖壓。摩擦式：從電機到飛輪通過摩擦傳動幅來傳遞運動和 動力。肘桿式：湖北大學知行學院模具設計與制造1.4 沖壓設備 按床身結構形式可分為：開式壓力機：床身為C型，工作臺三面敞 開，便于前后、左右送料。 剛性較差，用于1000KN以下的 小型壓力機。閉式壓力機：床身左右封閉，只有前后 兩面敞開，剛度好，精度

9、 高，1000KN以上的大、中 型壓力機多采用。湖北大學知行學院模具設計與制造l 曲柄壓力機結構及工作原理 1.4 沖壓設備 湖北大學知行學院模具設計與制造l 沖壓設備型號編號、代號及意義1.4 沖壓設備 以使用最多的曲柄壓力機為例 湖北大學知行學院模具設計與制造l曲柄壓力機基本技術參數公稱壓力（KN） 1.4 沖壓設備 指滑塊運動到離下死點前某一特定距離p（即公稱壓力行程，一般為10mm左右），滑塊上所允許承受的最大作用力。 湖北大學知行學院模具設計與制造滑塊行程（S） 1.4 沖壓設備 指當滑塊從上死點運動到下死點時所走過的距離。 指滑塊空載時，每分鐘往復運動的次數。 它決定了壓力機生產效

10、率的高低。n大，次數多，效率高。行程次數（n/m）湖北大學知行學院模具設計與制造壓力機裝模高度1.4 沖壓設備 壓力機裝模高度指滑塊在下死點位置時，滑塊下端面到下工作臺上表面的距離。湖北大學知行學院模具設計與制造1.4 沖壓設備 湖北大學知行學院模具設計與制造1.4 沖壓設備 最大裝模（閉合）高度（Hmax）： 當滑塊在下死點下死點位置時，將壓力機的調節(jié)螺桿向上調節(jié)，將滑塊調整到最上位置將滑塊調整到最上位置時，滑塊底面到下工作臺的距離，稱為壓力機的最大裝模高度。最小裝模（閉合）高度（Hmin）： 當滑塊在下死點位置下死點位置時，將壓力機的調節(jié)螺桿向下調節(jié)，將滑塊調整到最下位置將滑塊調整到最下位

11、置時，滑塊底面到下工作臺的距離，稱為壓力機的最小裝模高度。模具閉合高度： max模具閉合min湖北大學知行學院模具設計與制造工作臺面尺寸 1.4 沖壓設備 下模座尺寸工作臺面尺寸50mm70mm，為固定下模留足夠空間。 上模座的平面尺寸滑塊底面尺寸。 工作臺面漏料孔尺寸應大于需要漏下的工件或廢料尺寸，以便漏料。 湖北大學知行學院模具設計與制造模柄孔尺寸 1.4 沖壓設備 決定了安裝模具的模柄尺寸大小。模柄凸出上模座的高度L=L1（15）模柄高出上模座的直徑d=D-0.1-0.2湖北大學知行學院模具設計與制造設備類型的選擇1.4 沖壓設備 l沖壓設備的選擇 中、小型沖壓件生產主要選用開式壓力機；

12、大型件應選擇剛性好的閉式壓力機或液壓壓力機；較薄材料的沖裁，最好選用導向準確的精密壓力機；對于大型拉深的沖壓工序，最好選用雙動拉深壓力機；在大量生產時應選用高速壓力機。湖北大學知行學院模具設計與制造設備規(guī)格的選擇1.4 沖壓設備 對于施力行程很小（如沖孔、落料等）的沖壓 工序，可直接選用公稱壓力沖壓所需工藝力 總和的1.3的倍壓力機。對于施力行程較大的（如深拉深、深彎曲等） 沖壓工序，應按照沖壓所需工藝力總和公稱 壓力的的條件選擇壓力機，并須 對壓力機的電機功率進行校核，使壓力機電機 功率沖壓所需的功率。湖北大學知行學院模具設計與制造設備規(guī)格的選擇1.4 沖壓設備 模具閉合高度滿足：maxmin壓力機工作臺面尺寸模具座板各邊5070mm；其孔 眼尺寸工件或廢料尺寸，以便