《冲压工艺基础》PPT课件.ppt

模具设计与制造,引 言,现代模塑产品举例,模具概念,在工业生产中，利用各种压力机和装在压力机上的专用工装，通过一定方式，使金属或非金属材料成形，制造出各种零件，人们则把装在压力机上的这种专用工装统称为模具。,冲压动画演示 注塑动画演示,现代模具的分类,参 考,第1章 冲压工艺基础,“一模一样”、质量稳定、高一致性 材料利用率高，属于少、无切屑加工 可利用金属材料的塑性变形来提高工件的强度 生产率高，易实现自动化生产 模具的使用寿命长，生产成本低 可加工薄壁、复杂零件 模具成本高，所以，冲压成形适宜批量生产。,冲压工序的分类,根据材料的变形特点分：,分离工序：,分离工序、成形工序,冲压工序的分类,根据材料的变形特点分：,分离工序、成形工序,成形工序：,冲压模具的分类,冲裁模、弯曲模、拉深模等。,（2）根据工序组合程度分类：,单工序模、复合模、级进模,（1）根据工艺性质分类：,板料的冲压成形性能,一. 金属材料的塑性与变形抗力,变形：弹性变形、塑性变形。,材料受外力作用时产生变形，当外力去除后恢复其原来形状，这种随外力消失而消失的变形，称为弹性变形。,板料的冲压成形性能,一. 金属材料的塑性与变形抗力,变形：弹性变形、塑性变形。,材料在外力作用下产生永久的不可恢复的变形，称为塑性变形。,板料的冲压成形性能,塑性： 表示材料塑性变形能力。它是指固体材料在外力作用下发生永久变形而不破坏其完整性的能力。,一. 金属材料的塑性与变形抗力,常用塑性指标为伸长率A和断面收缩率。,伸长率：,断面收缩率:,冲压成形时总希望被冲压的材料具有良好的塑性,板料的冲压成形性能,变形抗力： 使金属产生塑性变形的外力称为变形力，金属抵抗变形的力称为变形抗力。 变形抗力反映了使材料产生塑性变形的难易程度,一. 金属材料的塑性与变形抗力,C与材料性能有关的系数，Mpa n 硬化系数,n值越大，冲压性能越好,板料的冲压成形性能,二、冲压成形工艺的分类,伸长类变形：当作用在坯料变形区内的最大应力、应变为正值时，冲压变形为伸长类变形 伸长类变形的极限变形参数决定于材料的塑性 压缩类变形：当作用在坯料变形区内的最大应力、应变为负值时，冲压变形为压缩类变形 压缩类变形的极限变形参数，受毛坯传力区的承载能力的限制，有时受变形区或传力区的失稳起皱的限制,板料的冲压成形性能,三. 板料力学性能与成形性能的关系,板料的冲压成形性能,三. 板料力学性能与成形性能的关系,下屈服强度ReL： 下屈服强度小，材料容易变形； 屈强比ReL/Rm： 屈强比小，容易产生塑性变形而不易产生拉裂； 伸长率： 伸长率越大，塑性越好；,板料的冲压成形性能,三. 板料力学性能与成形性能的关系,硬化指数n： n值大，厚度分布均匀，冲压性能好； 弹性模量E： E越大，卸载后回弹越小，冲压件质量越高； 厚向异性指数： 值越大，材料的拉深性能越好； 板平面各向异性指数： 值越小，板平面各向性能均匀。,冲压常用的材料,条料,卷料,冲压常用的材料,要满足冲压件的使用性能要求,1. 冲压常用材料的基本要求,电机电器上冲压件：较高导电性、导磁性； 汽车、飞机上冲压件：足够强度、重量要轻； 化学容器用冲压件：耐腐蚀性好等。,冲压常用的材料,要满足冲压工艺的性能要求,1. 冲压常用材料的基本要求,力学性能方面,屈强比 伸长率 硬化指数 弹性模量 厚向异性指数,各种冲压成形工序,小 大 高 大 大,冲压常用的材料,1. 冲压常用材料的基本要求,要满足冲压工艺的性能要求,表面质量,材料表面光滑、无氧化皮、裂纹、划伤等缺陷。否则会加速冲压模具的磨损。,按表面质量分3组： （高质量表面） （较高质量表面） （一般质量表面）,冲压常用的材料,1. 冲压常用材料的基本要求,要满足冲压工艺的性能要求,厚度及公差,在冲压中，凸模和凹模的间隙主要根据板料厚度及公差确定，所以板厚必须符合标准。否则，不仅会影响制件的质量，还可能引起模具或压力机的损坏。,按我国对板料厚度公差的要求： A（高级） B（较高级） C（普通级）,冲压常用的材料,2. 常用冲压材料,黑色金属 普通碳素钢，如Q235 碳素结构钢，如08F 优质碳素钢，如65Mn 碳素工具钢，如T7 其他有色金属： 纯铜板 如T1、T2 黄铜板 如 H62，H68 铝板 如1050A 其他非金属： 绝缘胶木板、纸板、橡胶板、有机玻璃层压板、纤维板、毛毡,冲压设备,机械压力机（以Jxx表示其型号）:最常用，速度快，行程短,数控冲床,液压机（以Yxx表示其型号）:常用，速度慢，行程长,冲压设备,1、曲柄压力机的结构及工作原理,冲压设备,2、曲柄压力机的型号,冲压设备,1）公称压力Fp(kN) 2）滑块行程s 3）滑块行程次数 4）装模高度 5）工作台面尺寸 6）模柄孔和漏料孔尺寸,3、曲柄压力机的基本技术参数,冲压设备,冲压设备,压力机的装模高度H：指滑块在下止点时，滑块底面到工作台上平面之间的距离。,模具的闭合高度h：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。,问题2：模具闭合高度h与压力机装模高度H的关系？,问题3：模具闭合高度h压力机的最小装模高度Hmin怎么办？,问题1：装模高度与滑块行程有什么区别？,冲压设备,下模座尺寸工作台面尺寸50mm70mm，为固定下模留足够空间。 上模座的平面尺寸滑块底面尺寸。,冲压设备,工作台面漏料孔尺寸应大于需要漏下的工件或废料尺寸，以便漏料。,模柄直径d滑块内模柄安装孔的直径D 模柄长度l模柄孔的深度l1,冲压设备,曲柄压力机分类,闭式冲床,特点： 操作与安装模具不方便 刚度较好，精度较高 适合： 中、大型或精度要求较高的冲模,冲压设备,开式冲床,特点： 前面、左右面敞开，操作与安装模具都方便 床身刚度小，易变形 适合： 一般要求的中、小型冲模,冲压设备,模具的安装 一般次序： 1.检查台面、闭合高度、打料装置等。 2.根据模具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。,动画演示,冲模设计与制造的要求,冲压产品生产流程：,（冲压）产品设计,冲压成形工艺设计,冲压模具设计,冲模制造,冲压产品生产,相互影响,相互关联,冲模设计与制造流程图,冲模设计与制造的要求,冲压模具设计与制造包括冲压工艺设计、模具设计与模具制造三大基本工作。 冲压工艺设计是冲模设计的基础和依据。 冲模设计的目的是保证实现冲压工艺。 冲模制造则是模具设计过程的延续，目的是使设计图样，通过原材料的加工和装配，转变为具有使用功能和使用价值的模具实体。,冲模设计与制造的要求,冲模设计与制造必须有系统观点，必须考虑企业实际情况和产品生产批量，在保证产品质量的前提下，寻求最佳的技术经济性。 片面追求生产效率、模具精度和使用寿命必然导致成本的增加，只顾降低成本和