沖壓成形工藝及模具設計比賽課件

沖壓成形工藝及模具設計比賽課件第一頁，共四十一頁，2022年，8月28日教材教材：沖壓成形工藝及模具設計主編：朱江峰出版社：華中科技大學出版社出版時間：2012年6月授課對象：11級模具班第二頁，共四十一頁，2022年，8月28日目錄項目一沖壓模與沖壓設備項目二落料模設計項目三彎曲模具設計項目四拉深模設計項目五復合模設計項目六級進模設計第三頁，共四十一頁，2022年，8月28日項目一沖壓模與沖壓設備

掌握沖壓基本工序的分類、沖模的分類與結構；掌握沖壓設備的分類、曲柄壓力機與液壓機的結構與主要技術參數(shù)；掌握沖模安裝的工藝步驟及方法。

安裝模具工作零件的技能；裝配沖壓模的技能。第四頁，共四十一頁，2022年，8月28日項目任務要求：將落料模正確地安裝在壓力機上。1.1項目任務墊片落料模曲柄壓力機安裝第五頁，共四十一頁，2022年，8月28日1.2任務分析通過本項目的學習和訓練：一、掌握裝配沖壓模的技能；二、掌握將沖壓模安裝于壓力機上，并進行試模的技能，提高沖壓模裝配工藝的設計能力。第六頁，共四十一頁，2022年，8月28日1.2任務分析模具的總體裝配要求如下：（1）裝配前要檢查模具各零件的材料、幾何形狀、尺寸精度、表面粗糙度和熱處理硬度等是否符合圖樣要求。各零件的工作表面是否有裂紋和機械損傷等缺陷，有則視為不合格件。（2）裝配完成后，模具各零件間的相對位置精度必須保證。尤其是一種沖壓件需要幾套沖模才能得到時，沖模制造要保持一定的連續(xù)性，這時沖壓件的有些尺寸與幾套沖模零件尺寸有關，需特別注意。（3）所有存在相對活動的模具零件，應保證位置準確、配合間隙合理、運動平穩(wěn)。（4）模具的螺釘、銷釘?shù)染o固零件，要固定得牢固可靠，不應出現(xiàn)松動和脫落。（5）模架的精度等級應滿足沖壓件所需的精度要求。（6）模具裝配后，上模座沿導柱上、下移動時，應平穩(wěn)順暢，導柱與導套的間隙要均勻，且配合精度應符合標準規(guī)定。（7）模板導柱部分應與上摸座上平面垂直，垂直度允差在全長范圍內(nèi)不大于0.05mm。第七頁，共四十一頁，2022年，8月28日1.3知識鏈接

1.3.1沖壓加工概述1.3.2沖模的分類與結構1.3.3沖壓設備的分類1.3.4曲柄壓力機1.3.5沖模的安裝及調試第八頁，共四十一頁，2022年，8月28日1.3.1沖壓加工概述

1．冷沖壓加工的基本概念沖壓：是在常溫下利用沖模在壓力機上對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或變形，從而獲得一定形狀、尺寸和性能的零件的加工方法。第九頁，共四十一頁，2022年，8月28日1.3.1沖壓加工概述

沖壓加工要具備三要素：1、壓力機（供給變形所需的力）2、沖模（沖模對板料塑性變形加以約束）3、原材料

壓力機沖模原材料第十頁，共四十一頁，2022年，8月28日1.3.1沖壓加工概述

2．冷沖壓加工的基本工序沖壓加工的零件由于其形狀、尺寸、精度要求、生產(chǎn)批量、原材料性能等各不相同，因此生產(chǎn)中所采用的沖壓工藝方法也是多種多樣的，但概括起來可分為分離工序和成形工序兩大類。分離工序是指使板料按一定的輪廓線分離而獲得一定形狀、尺寸和切斷面質量的沖壓件（俗稱沖裁件）的工序；成形工序是指坯料在不破裂的條件下產(chǎn)生塑性變形而獲得一定形狀和尺寸的沖壓件的工序。第十一頁，共四十一頁，2022年，8月28日1.3.1沖壓加工概述

分離工序和成形工序的產(chǎn)品展示分離工序成形工序第十二頁，共四十一頁，2022年，8月28日1.3.1沖壓加工概述

分離工序圖示沖孔工件廢料工件廢料落料第十三頁，共四十一頁，2022年，8月28日1.3.1沖壓加工概述

成形工序圖示彎曲拉深翻邊第十四頁，共四十一頁，2022年，8月28日1.3.1沖壓加工概述

成形工序圖示正擠壓反擠壓復合擠壓第十五頁，共四十一頁，2022年，8月28日1.3.1沖壓加工概述3．冷沖壓工藝的特點及應用（1）沖壓加工方法得到的工件尺寸穩(wěn)定、互換性好。（2）材料利用率高、工件重量輕、剛性好、強度高、沖壓過程耗能少，因此，工件的成本較低。（3）操作簡單、勞動強度低、易于實現(xiàn)機械化和自動化，生產(chǎn)率高。（4）沖壓加工中所用的模具結構一般比較復雜，生產(chǎn)周期較長，成本較高。第十六頁，共四十一頁，2022年，8月28日1.3.2沖模的分類與結構1．沖模的分類（1）按工序性質分類落料模；沖孔模；切斷模；切邊模；切舌模；整修模；精沖模落料模沖孔模第十七頁，共四十一頁，2022年，8月28日1.3.2沖模的分類與結構1．沖模的分類（2）按工序組合程度分類：單工序模：（俗稱簡單模），即在一副模具中只完成一種工序，如落料、沖孔、切邊等。級進模：即在壓力機一次行程中，在模具的不同位置上同時完成數(shù)道沖壓工序。級進模所完成的同一零件的不同沖壓工序是按一定順序、相隔一定步距排列在模具的送料方向上的，壓力機的一次行程可以得到一個或數(shù)個沖壓件。復合模：即在壓力機的一次行程中，在一副模具的同一位置上完成數(shù)道沖壓工序。壓力機的一次行程一般只得到一個沖壓件。

第十八頁，共四十一頁，2022年，8月28日1.3.2沖模的分類與結構（3）按沖模有無導向裝置和導向方法分類可分為無導向的開式模和有導向的導板模、導柱模。（4）按送料、出件及排除廢料的自動化程度分類可分為手動模、半自動模和自動模。1．沖模的分類第十九頁，共四十一頁，2022年，8月28日1.3.3沖壓設備的分類常用的沖壓設備有機械式壓力機（J）、液壓式液壓機（Y）、剪切機（Q）、彎曲校正機(W)等，它們都屬于鍛壓機械。按機械行業(yè)標準ZB一J62030一1990規(guī)定，鍛壓機械的分類見表1-3。第二十頁，共四十一頁，2022年，8月28日1.3.4曲柄壓力機1.曲柄壓力機的工作原理與結構組成工作原理第二十一頁，共四十一頁，2022年，8月28日從上述的工作原理可以看出，曲柄壓力機一般由以下幾個基本部分組成。（1）工作機構：（2）傳動系統(tǒng)：（3）操縱系統(tǒng)：（4）能源系統(tǒng)：（5）支承部件：1.3.4曲柄壓力機1.曲柄壓力機的工作原理與結構組成曲軸壓力機傳動系統(tǒng)1-電機;2-皮帶輪;3、4-齒輪;5-離合器;6-連桿7-滑塊

第二十二頁，共四十一頁，2022年，8月28日1.3.4曲柄壓力機1.曲柄壓力機的用途和分類（1）按工藝用途不同，曲柄壓力機可分為通用壓力機和專用壓力機兩大類。（2）按機身的結構形式不同，曲柄壓力機可分為開式壓力機和閉式壓力機。第二十三頁，共四十一頁，2022年，8月28日（3）按運動滑塊的個數(shù)，曲柄壓力機可分為單動、雙動壓力機和三動壓力機。目前使用最多的是單動壓力機，雙動壓力機和三動壓力機主要用于拉深工藝。1.3.4曲柄壓力機1.曲柄壓力機的用途和分類第二十四頁，共四十一頁，2022年，8月28日（4）按與滑塊相連的曲柄連桿數(shù)，曲柄壓力機可分為單點壓力機、雙點壓力機和四點壓力機，如圖所示。曲柄連桿數(shù)的設置主要根據(jù)滑塊面積的大小和使用的目的而定，點數(shù)越多，滑塊承受偏心負荷的能力越大。1.3.4曲柄壓力機1.曲柄壓力機的用途和分類第二十五頁，共四十一頁，2022年，8月28日閉式、雙點、單動壓力機1.3.4曲柄壓力機1.曲柄壓力機的用途和分類(舉例說明)開式、單點、單動壓力機第二十六頁，共四十一頁，2022年，8月28日1.3.4曲柄壓力機2．曲柄壓力機的型號按照《鍛壓機械型號編制方法——JB/GQ2003—1984》的規(guī)定，曲柄壓力機的型號用漢語拼音字母、英文字母和數(shù)字表示，如JC23—63A型號的意義是：第二十七頁，共四十一頁，2022年，8月28日1.3.4曲柄壓力機3.曲柄壓力機的主要技術參數(shù)（1）標稱壓力Fg及標稱壓力行程Sg。曲柄壓力機的標稱壓力Fg（或稱額定壓力）就是滑塊所允許承受的最大作用力，而滑塊必須在到達下止點前某一特定距離之內(nèi)才允許承受標稱壓力，這一特定距離稱為標稱壓力行程（或額定壓力行程）Sg，標稱壓力行程所對應的曲柄轉角稱為標稱壓力角（或額定壓力角）αg。（2）滑塊行程S它是指滑塊從上止點到下止點所經(jīng)過的距離。它是曲柄偏心量的2倍，大小也反映出壓力機的工作范圍。（3）滑塊行程次數(shù)n。n是指滑塊每分鐘往復運動的次數(shù)。第二十八頁，共四十一頁，2022年，8月28日（4）最大裝模高度H1及裝模高度調節(jié)量ΔH1（5）工作臺板及滑塊底面尺寸它是指壓力機工作空間的平面尺寸。工作臺板（墊板）的上表面（安裝下模部分），用“左右

×

前后”的尺寸表示，如圖1-13中的L

×

B?；瑝K下表面，也用“左右

×

前后”的尺寸表示。（6）工作臺孔尺寸。工作臺孔尺寸L1

×

B1（左右

×

前后）、D1（直徑）用做排除工件、廢料或用于安裝頂出裝置。（7）立柱間距A和喉深C立柱間距是指雙柱式壓力機立柱內(nèi)側面之間的距離。對于開式壓力機，其值主要關系到向后側排料或出件機構的安裝。對于閉式壓力機，其值直接限制了模具和加工板料的最寬尺寸。喉深是開式壓力機特有的參數(shù)，它是指滑塊的中心線至機身的后方距離，如圖1-13中的C。喉深直接限制加工件的尺寸，也與壓力機機身的剛度有關。（8）模柄孔尺寸。模柄孔尺寸d

×

L是“直徑

×

孔深”，沖模模柄尺寸應與模柄孔尺寸相適應。大型壓力機沒有模柄孔，而是開設T形槽，以T形槽螺釘緊固上模。1.3.4曲柄壓力機3.曲柄壓力機的主要技術參數(shù)第二十九頁，共四十一頁，2022年，8月28日主要考慮類型和規(guī)格。壓力機的許用壓力曲線1─壓力機許用壓力曲線;2─沖裁工藝沖裁力實際變化曲線;3─拉深工藝拉深力實際變化曲線

公稱壓力：滑塊下滑到距下極點某一特定的距離Sp或曲柄旋轉到距下極點某一特定角度α時，所產(chǎn)生的沖擊力稱為壓力機的公稱壓力。壓力機許用壓力曲線：實際沖壓力曲線與與壓力機許用壓力曲線不同步。拉深時壓力機噸位應比計算出的拉深力大60%～100%。1.3.4曲柄壓力機4.曲柄壓力機的選用第三十頁，共四十一頁，2022年，8月28日模具閉合高度與裝模高度的關系

壓力機的閉合高度：指滑塊在下止點時，滑塊底面到工作臺上平面（即墊板下平面）之間的距離。壓力機的裝模高度：指壓力機的閉合高度減去墊板厚度的差值。模具的閉合高度：指沖模在最低工作位置時，上模座上平面至下模座下平面之間的距離。

Hmin-H１+10≤H≤Hmax-H１-51.3.4曲柄壓力機4.曲柄壓力機的選用第三十一頁，共四十一頁，2022年，8月28日一般次序：1.檢查臺面、閉合高度、打料裝置等。2.根據(jù)沖模的閉合高度調整壓力機滑塊的高度，并分別固定上、下模部分。3.試沖。1.3.4曲柄壓力機4.曲柄壓力機上模具的安裝第三十二頁，共四十一頁，2022年，8月28日沖模正確安裝的意義？沖模的使用壽命、工作安全和沖件質量等與沖模的正確安裝有著極密切的關系。安裝沖模之前需要準備什么呢？在安裝沖模之前，必須將壓力機和沖模相接觸的面擦拭干凈，并認真檢查壓力機工作部分的運轉是否正常。沖模在壓力機上的安裝程序應該是首先將上模固定在壓力機滑塊上，然后根據(jù)上模的位置固定下模。1.3.5沖模的安裝及調試第三十三頁，共四十一頁，2022年，8月28日（1）上模固定方法固定上模的方法有壓板壓緊、螺釘緊固、燕尾槽配合和模柄固定等。對于小型模具最常用的方法是模柄固定，這種固定方法工作可靠、裝換沖模方便，但必須確保上模座頂面與壓力機滑塊下平面緊貼。1.3.5沖模的安裝及調試1、安裝方法第三十四頁，共四十一頁，2022年，8月28日2．下模固定方法 固定下模有以下幾種方法。（1）螺釘固定用螺釘固定下模座，被固定部分的結構可分成平底孔、開口槽和螺紋孔共3種形式，如下圖所示。1.3.5沖模的安裝及調試1、安裝方法第三十五頁，共四十一頁，2022年，8月28日（2）壓板固定用壓板固定下模座較為方便和經(jīng)濟，故在生產(chǎn)中被廣泛采用。下表列出了用壓板固定下模座的正誤示例。1.3.5沖模的安裝及調試1、安裝方法第三十六頁，共四十一頁，2022年，8月28日用壓板固定下模座的正誤示例1.3.5沖模的安裝及調試1、安裝方法第三十七頁，共四十一頁，2022年，8月28日1.3.5沖模的安裝及調試2、安裝步驟以沖裁模為例說明沖模的安裝順序。（1）擦清壓力機滑塊底面、工作臺或墊板平面以及沖模上、下模座的頂面和底面。（2）將沖模置于壓力機工作臺或墊