沖壓工藝與模具設計入門

沖壓工藝與模具設計入門匯報人：XX2024-01-06目錄沖壓工藝基礎模具設計基本原理沖裁工藝與模具設計彎曲工藝與模具設計拉深工藝與模具設計其他沖壓工藝簡介01沖壓工藝基礎沖壓工藝是一種利用沖壓模具在壓力機上對板料施加壓力，使其產生分離或塑性變形，從而獲得所需形狀和尺寸的零件的加工方法。沖壓工藝定義根據沖壓加工的性質、特點和工藝要求，沖壓工藝可分為分離工序和成形工序兩大類。分離工序是指使板料沿一定的輪廓線分離而獲得一定形狀、尺寸和斷面質量的沖壓件的加工方法，如落料、沖孔、切斷、切邊、剖切等。成形工序是指使板料在不破裂的條件下發(fā)生塑性變形而獲得一定形狀和尺寸的沖壓件的加工方法，如彎曲、拉深、翻邊、脹形、縮口等。沖壓工藝分類沖壓工藝定義與分類壓力機壓力機是沖壓加工的主要設備，其種類繁多，按傳動方式可分為機械傳動、液壓傳動和氣壓傳動等；按結構形式可分為開式壓力機、閉式壓力機和多工位壓力機等。模具模具是沖壓加工的重要工藝裝備，其結構形式多種多樣，根據沖壓件的結構形狀、尺寸精度和生產批量等要求，可選擇不同的模具結構形式。沖壓設備簡介材料選擇沖壓加工常用的材料有黑色金屬（如普通碳素鋼、優(yōu)質碳素鋼、合金鋼等）、有色金屬（如鋁、銅、鋅及其合金等）和非金屬材料（如橡膠、塑料等）。在選擇材料時，應考慮材料的力學性能、工藝性能和成本等因素。性能要求對沖壓材料的基本要求包括具有良好的塑性、較低的硬度、較高的表面質量和良好的可加工性等。此外，對于某些特殊要求的沖壓件，還需要考慮材料的耐腐蝕性、耐磨性、耐熱性等特殊性能要求。材料選擇與性能要求02模具設計基本原理簡單模具結構相對簡單，通常用于生產形狀較簡單的零件，如落料模、沖孔模等。連續(xù)模具適用于大批量生產，通過連續(xù)送料、定位、沖壓等工序完成零件加工，生產效率高。復合模具在同一工位上完成多個沖壓工序，結構復雜，但可簡化生產流程，提高生產效率。模具結構類型及特點設計準備選擇模具類型、確定模具結構、進行必要的計算等。初步設計詳細設計審核與優(yōu)化01020403對設計方案進行審核，優(yōu)化模具結構，提高模具性能。明確產品要求、分析零件結構、確定沖壓工藝方案等。完成模具零件設計、確定各零件尺寸及公差、選擇材料等。模具設計流程與規(guī)范典型零件模具設計案例針對沖裁類零件，設計合理的凸模、凹模結構，確保沖裁件質量。根據彎曲件形狀和要求，設計彎曲模結構，實現彎曲件的精確成形。針對拉深類零件，設計合理的拉深模結構，確保拉深件質量和生產效率。根據成形件形狀和要求，設計相應的成形模結構，實現零件的精確成形。沖裁模設計彎曲模設計拉深模設計成形模設計03沖裁工藝與模具設計沖裁過程分析及力學計算沖裁變形過程沖裁力計算降低沖裁力的方法考慮沖裁力、卸料力、推件力、頂件力等加熱沖裁、斜刃沖裁、階梯沖裁等彈性變形階段、塑性變形階段、斷裂分離階段03不同材料的合理間隙值不同材料具有不同的力學性能，因此其合理間隙值也有所不同01間隙對沖裁件質量的影響間隙過小，沖裁件斷面質量差；間隙過大，沖裁件尺寸精度低02確定合理間隙的方法根據沖裁件斷面質量、尺寸精度及模具壽命等要求，結合生產實踐經驗，通過試驗確定沖裁間隙確定方法ABCD凸模與凹模設計要點凸模設計要點形狀簡單、制造容易、剛度好、耐磨性高凸凹模最小壁厚計算根據模具結構形式、材料力學性能和沖壓工藝要求等因素進行計算凹模設計要點保證凹模刃口鋒利、具有足夠的強度和剛度、考慮凹模的磨損和刃口崩裂問題凸凹模的固定與定位方式選擇根據模具結構形式和生產批量等因素進行選擇，如螺釘固定、銷釘定位等04彎曲工藝與模具設計彎曲變形特點在彎曲過程中，材料經歷彈性變形和塑性變形兩個階段，彎曲半徑逐漸減小，直至達到預定形狀。應力應變分析彎曲時材料受到切向拉應力和壓應力作用，以及徑向和厚度方向上的應力，導致材料發(fā)生應變。彎曲回彈現象彎曲卸載后，由于彈性恢復，彎曲件會產生一定量的回彈，影響彎曲精度。彎曲變形過程分析中性層是材料在彎曲過程中長度不變的一層，其位置與材料厚度和彎曲半徑有關。中性層位置確定根據中性層位置和彎曲角度，可計算出彎曲件的展開長度。展開長度計算公式引入K因子來考慮材料厚度對展開長度的影響，提高計算精度。K因子法彎曲件展開長度計算簡單彎曲模結構簡單，制造方便，適用于單工序彎曲或小批量生產。連續(xù)彎曲?？蛇B續(xù)完成多個彎曲工序，生產效率高，適用于大批量生產。復合彎曲模在同一工位上完成多個彎曲工序，結構緊湊，適用于形狀復雜的彎曲件生產。通用彎曲模具有較強的通用性，可適應不同形狀和尺寸的彎曲件生產，但制造精度要求較高。彎曲模結構類型及特點05拉深工藝與模具設計過渡區(qū)位于凸模圓角半徑以外，凹模圓角半徑以內，材料在徑向和切向均受拉應力作用，產生變薄和拉伸變形。傳力區(qū)位于凹模圓角半徑以外，材料不直接參與變形，主要起傳遞拉深力的作用。變形區(qū)位于凸模圓角半徑以內，材料在徑向拉應力和切向壓應力的作用下產生塑性變形。拉深變形過程分析圖解法利用作圖的方法確定毛坯的尺寸。這種方法適用于形狀較復雜的拉深件。經驗法根據以往的經驗和類似產品的數據來確定毛坯的尺寸。這種方法適用于形狀復雜、難以用計算法和圖解法確定的拉深件。計算法根據拉深件的形狀和尺寸，通過計算確定毛坯的尺寸。這種方法適用于形狀簡單的拉深件。拉深件毛坯尺寸確定方法拉深模結構類型及特點凸模在下、凹模在上，與正拉深相反。反拉深可以減小拉深深度，降低拉深難度，適用于一些特殊形狀和要求的拉深件。但操作不便，生產效率較低。反拉深模結構簡單，制造容易，但拉深過程中壓邊力較小，容易起皺，適用于拉深深度不大、材料相對較軟的拉深件。無壓邊圈拉深模壓邊力較大，可以有效地防止起皺，適用于拉深深度較大、材料相對較硬的拉深件。但結構較復雜，制造難度較大。有壓邊圈拉深模06其他沖壓工藝簡介利用模具使板料局部變形并增厚，以形成所需形狀。脹形過程中，材料主要承受拉應力作用，通過拉伸變形達到所需形狀。脹形工藝主要用于制造具有局部凸起或凹陷的零件，如汽車車身覆蓋件、家電產品外殼等。此外，還可用于校正某些零件的局部形狀。脹形工藝原理及應用范圍應用范圍脹形工藝原理翻邊工藝原理及應用范圍翻邊工藝原理利用模具將板料的邊緣或孔口部分翻成豎立的直邊或曲線形狀。翻邊過程中，材料在彎曲和拉伸作用下發(fā)生變形。應用范圍翻邊工藝廣泛應用于制造具有直邊或曲線邊緣的零件，如汽車車門、發(fā)動機罩等。同時，也可用于增強零件的剛度、提高外觀質量等。通過模具使空心件或管狀件的口部直徑