沖壓工藝與模具設計-沖壓變形的基本原理(第一章)

沖壓工藝與模具設計-沖壓變形的基本原理(第一章)CATALOGUE目錄沖壓工藝概述模具設計基礎沖壓變形基本原理典型沖壓工序與模具設計實例沖壓設備簡介與選用安全生產與環(huán)境保護要求01沖壓工藝概述沖壓工藝是一種通過模具對板材、帶材、管材等施加外力，使其產生塑性變形或分離，從而獲得所需形狀和尺寸的工件的加工方法。根據(jù)變形性質，沖壓工藝可分為分離工序和成形工序兩大類。分離工序包括落料、沖孔、切斷等；成形工序包括彎曲、拉深、翻邊等。沖壓工藝定義與分類分類定義沖壓工藝應用領域汽車車身覆蓋件、結構件等大量采用沖壓工藝生產。洗衣機、冰箱、空調等家電產品的金屬外殼多采用沖壓工藝制造。手機、電腦等電子產品的金屬外殼及內部金屬零件也常采用沖壓工藝生產。航空航天、建筑、五金制品等領域也廣泛應用沖壓工藝。汽車制造家電制造電子產品其他領域隨著產品精度要求的提高，沖壓工藝將向更高精度的方向發(fā)展，如微細沖壓、超精密沖壓等。精密化隨著自動化和智能化技術的不斷發(fā)展，沖壓工藝將實現(xiàn)更高程度的自動化生產，如機器人沖壓、在線檢測等。自動化與智能化為滿足復雜形狀和多功能需求，沖壓工藝將向復合化方向發(fā)展，如復合模沖壓、多工位級進模沖壓等。復合化隨著環(huán)保意識的增強，沖壓工藝將更加注重綠色生產，如采用環(huán)保材料、減少廢料排放等。綠色化沖壓工藝發(fā)展趨勢02模具設計基礎工作零件直接完成沖壓加工的零件，包括凸模、凹模、凸凹模等。確定坯料或工序件在模具中的正確位置，如定位銷、擋料銷、導正銷等。壓料零件用于壓住坯料，使其不產生移動或彈跳，如壓邊圈、壓料板等；卸料零件用于將卡在凸模上的廢料或制件卸下，如卸料板、頂出器等。保證上模與下模相對運動時有精確的導向，如導柱、導套、導板等。將上述各類零件固定在上、下模以及模座上，構成完整的模具，如固定板、螺釘、銷釘?shù)?。定位零件導向零件固定零件壓料、卸料及出件零件模具組成及作用模具材料選擇根據(jù)模具的工作條件、生產批量及尺寸精度等要求，選擇適當?shù)哪＞卟牧希缣妓毓ぞ咪?、低合金工具鋼、高碳高鉻或中鉻工具鋼、中碳合金鋼、高速鋼、基體鋼以及硬質合金、鋼結硬質合金等。模具材料處理對模具材料進行適當?shù)臒崽幚?，以提高其硬度、耐磨性和抗疲勞性能等，如淬火、回火、表面強化處理等。模具材料選擇與處理安全性經濟性實用性合理性模具結構設計原則01020304確保模具在使用過程中不會出現(xiàn)破裂或嚴重變形等安全問題。在滿足使用要求的前提下，盡量降低模具的制造成本和維護費用。模具結構應簡單實用，易于加工制造和維修保養(yǎng)。根據(jù)沖壓工藝和模具設計要求，合理安排模具的結構和布局，確保沖壓過程的順利進行。03沖壓變形基本原理塑性變形定義金屬在外力作用下產生不可恢復的永久變形。塑性變形特點金屬在塑性變形過程中，其內部組織結構和性能發(fā)生變化，如晶粒形狀改變、位錯密度增加等。塑性變形概念及特點應力-應變曲線描述金屬在塑性變形過程中應力與應變之間的關系曲線。塑性變形階段金屬在應力作用下發(fā)生不可恢復的塑性變形。彈性變形階段金屬在應力作用下發(fā)生可恢復的彈性變形。應力-應變關系分析

塑性變形過程中金屬流動規(guī)律最小阻力定律金屬在塑性變形過程中，質點將沿著阻力最小的方向流動。金屬流動的不均勻性由于模具形狀、摩擦等因素的影響，金屬在塑性變形過程中的流動是不均勻的。金屬流動的連續(xù)性在塑性變形過程中，金屬的流動是連續(xù)的，不會出現(xiàn)斷裂或分離現(xiàn)象。04典型沖壓工序與模具設計實例切邊利用沖模修切成形工序件的邊緣，使其具有一定直徑、一定高度或一定形狀的一種沖壓工序。切斷將材料沿敞開輪廓局部而不是完全分離的一種沖壓工序。被切斷的部分成為工件或工序件。切舌將材料沿敞開輪廓局部而不是完全分離的一種沖壓工序。被局部分離的部分，具有工件所要求的一定位置，不再位于分離前所處的平面上。分離工序及其模具設計0102彎曲將平直或局部平直工序件的一部分相對于基準面，在角度和形狀方面作塑性變形的一種沖壓工序。拉深把平直毛料或工序件變?yōu)榭招募?，或者把空心件進一步改變形狀和尺寸的一種沖壓工序。拉深時空心件主要依靠位于凸模底部以外的材料流入凹模而形成。翻邊沿外形曲線周圍將材料翻成側立短邊的一種沖壓工序。翻孔沿內孔周圍將材料翻成側立凸緣的一種沖壓工序。起伏依靠材料的延伸使工序件形成局部凹陷或凸起的沖壓工序。起伏中材料厚度的改變?yōu)榉且鈭D性的，即厚度的少量改變是變形過程中自然形成的，不是設計指定的要求。030405成形工序及其模具設計變薄拉深把空心工序件進一步改變形狀和尺寸，意圖性地將側壁減薄的一種拉深工序。連續(xù)拉深在條料（卷料）上，用同一副模具（連續(xù)拉深模）通過多次拉深逐步形成所需形狀和尺寸的一種沖壓方法。脹形將空心件或管狀件沿徑向往外擴張的一種沖壓工序。擴口將空心件或管狀件一端或兩端沿徑向拉擴并在拉伸中要求施加軸向力的一種沖壓工序?？s口將空心件或管狀件敞口處加壓使其縮小的一種沖壓工序。復合工序及其模具設計05沖壓設備簡介與選用結構簡單，剛性好，易于維護，但速度較慢，生產效率相對較低。機械壓力機液壓機伺服壓力機壓力大，速度可調，適用于大型和復雜零件的沖壓，但精度相對較低。高精度，高速度，高效率，適用于精密沖壓和高速沖壓。030201常見沖壓設備類型及特點根據(jù)沖壓件的形狀、尺寸、精度、生產批量和模具結構等因素來選用合適的沖壓設備。依據(jù)選用設備時要考慮設備的性能、參數(shù)、精度、穩(wěn)定性、可靠性以及價格等因素。注意事項設備選用依據(jù)和注意事項保持設備清潔，定期檢查和更換易損件，確保設備正常運行。日常維護定期對設備進行全面的檢查和保養(yǎng)，包括清洗、潤滑、緊固等。定期保養(yǎng)發(fā)現(xiàn)設備故障時，應及時停機檢查并處理，避免故障擴大和影響生產。故障處理設備維護與保養(yǎng)方法06安全生產與環(huán)境保護要求安全生產規(guī)章制度遵守情況定期對員工進行安全教育和培訓，提高員工的安全意識和操作技能，確保員工能夠熟練掌握安全操作規(guī)程。加強安全教育和培訓企業(yè)必須遵守《中華人民共和國安全生產法》等相關法律法規(guī)，確保生產過程中的安全。嚴格遵守國家和地方的安全生產法律法規(guī)企業(yè)應制定完善的安全生產規(guī)章制度，明確各級管理人員和操作人員的安全職責，確保規(guī)章制度的貫徹執(zhí)行。建立健全安全生產規(guī)章制度危險源辨識通過對生產過程中的各個環(huán)節(jié)進行全面分析，識別出可能存在的危險源，如機械設備、電氣設備、化學品等。風險評估對識別出的危險源進行風險評估，確定其可能導致的危害程度和發(fā)生的可能性，為制定風險控制措施提供依據(jù)。風險控制措施根據(jù)風險評估結果，制定相應的風險控制措施，如技術控制、管理控制、個人防護等，降低危險源導致的風險。危險源辨識和風險控制措施廢棄物分類01對生產過程中產生的廢棄物進行分類，如金屬廢料、塑料廢料、紙張等，以便進行后續(xù)處理。廢棄物處