冷冲压概述

模块一 冷冲压概述一、 冲压加工概况1. 冷冲压概念冷冲压是在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需冲件的一种压力加工方法。冷冲压加工实施条件：压力机、模具、材料性能冷冲压加工的性质：压力加工授课要点：比较压力加工与切削加工；举例说明冷冲压加工的条件和性质（例子为脸盆的生产）2. 冷冲压加工的特点优点：1）冷冲压加工属于少、无废料加工，省能、低耗、高效所以冲件的成本低。 2）质量稳定、互换性好。 3）适于加工壁薄、重量轻、形状复杂、表面质量好、刚性好的零件。 4）操作简单、生产效率高，对操作工人的技术要求低。缺点：1）生产环境差、噪音大、危险性高。 2）生产零件精度较低，经济精度等级为IT11IT14。3. 冷冲压加工的应用：应用广泛，但要求有一定的批量性。二、冲压工序的分类1.分离工序分离工序是指坯料在模具刃口作用下，沿一定的轮廓线分离而获得冲件的加工方法。主要包括落料、冲孔、分离等。2.成形工序成形工序是指坯料在模具压力作用下，使坯料产生塑性变形，但不产生分离而获得的具有一定形状和尺寸的冲件的加工方法。主要有弯曲、拉深、翻边等。三、压力机简介 机械压力机：曲柄压力机、摩擦压力机等1.压力机的分类 液压机 专用设备：折弯机、弯管机等2.曲柄压力机基本原理主要技术参数：1. 公称压力：主要反应滑块下行时冲击力的大小。2. 滑块行程：滑块最高位置与最低位置之间的距离。3. 装模高度：滑块位于下止点时，其下表面到工作台垫板上表面之间的距离。4. 模柄孔尺寸5. 工作台尺寸6. 行程次数四、冲模简介1.模具的分类简单模（单工序模）：在压力机的一次行程中，只能完成一道冲压工序的模具。单工序、单工位级进模（连续模）：在压力机的一次行程中，在模具的不同工位上同时完成多道工序的模具。多工序、多工位复合模：在压力机的一次行程中，在模具的同一工位上同时完成多道工序的模具。多工序、单工位例：垫圈的生产使用简单模生产，需要两套模具落料模、冲孔模。使用级进模生产，需要一套模具在模具的第一个位置上冲孔，第二个位置上落料。使用复合模生产，需要一套模具在模具的同一个位置上同时完成落料和冲孔工序。2.模具组成零件简介工作零件：对材料直接施加压力，完成冲压工作的零件。主要包括凸模、凹模和凸凹模。定位零件：用以确定坯料在模具中的正确位置。卸料与出件零件：用于保障模具的连续动作所需的辅助装置。导向零件：保证上模与下模之间的相对位置。支撑、紧固与连接零件：完成模具个零件的相互连接与稳固定位作用垫片落料模1-下模座 2-螺钉 3-凹模 4-导料销 5-橡胶 6-导套 7-凸模固定板 8-上模座 9-卸料螺钉10-模柄 11-横销 12-防转销 13-螺钉 14-垫板 15-凸模 16-导柱 17-卸料版 18-螺钉五、冲压技术的现状及发展方向1冲压成形理论及冲压工艺加强冲压变形基础理论的研究，以提供更加准确、实用、方便的计算方法，正确地确定冲压工艺参数和模具工作部分的几何形状与尺寸，解决冲压变形中出现的各种实际问题，进一步提高冲压件的质量。研究和推广采用新工艺，如精冲工艺、软模成形工艺、高能高速成形工艺、超塑性成形工艺以及其他高效经济的成形工艺等，进一步提高冲压技术水平。特别值得指出的是，随着计算机技术的飞跃发展和塑性变形理论的进一步完善，近年来国内外已开始应用塑性成形过程的计算机模拟技术，即利用有限元等数值分析方法模拟金属的塑性成形过程，根据分析结果，设计人员可实现优化设计。2. 模具先进制造工艺及设备（1）高速铣削加工 普通铣削加工采用低的进给速度和大的切削参数，而高速铣削加工则采用高的进给速度和小的切削参数，高速铣削加工相对于普通铣削加工具有高效、高精度、高的表面质量和可加工高硬材料等优点。（2）电火花铣削加工 电火花铣削加工是电火花加工技术的重大发展，这是一种代替传统用成形电极加工模具型腔的新技术。象数控铣削加工采用高速旋转的杆状电极对工件进行二维或三维轮廓加工，无需制造复杂、昂贵的成形电极。（3）慢走丝线切割技术 目前，数控慢走丝线切割技术发展水平已相当高，不但功能完善，其加工工艺水平也令人称道。加工精度可达，加工表面粗糙度，可实现凸凹模的一次切割完成，并可进行0.04mm的窄槽及半径0.02mm的内圆角的加工；锥度切割技术已能进行以上的锥度加工。（4）精密磨削及抛光技术 精密磨削及抛光加工由于精度高、表面质量好、表面粗糙度值小等特点，在精密模具加工中广泛应用。（5）数控测量 伴随模具制造技术的进步，模具加工过程的检测手段也取得了很大进步，三坐标测量机现已得到了广泛应用。三坐标测量机除了能高精度的测量复杂曲面的数据外，其良好的温度补偿装置、可靠的抗震保护能力、严密的除尘措施以及简便的操作步骤，使得现场自动化检测成为可能。3. 模具新材料及热处理、表面技术（1）模具新材料 冷冲压模具使用的材料属于冷作模具钢，其主要性能为强度、韧性、耐磨性较高。目前，冷作模具钢的发展趋势是在高合金钢Cr12MoV性能基础上，分为两大分支：一种是降低含碳量和合金元素含量，提高钢中碳化物分布均匀度，突出提高模具的韧性；另一种是以提高耐磨性为主要目的，并适应高速、自动化、大批量生产而开发的粉末高速钢。（2）热处理、表面处理新工艺 为提高模具工作表面的耐磨性、硬度和耐蚀性，必须采用热处理、表面处理新技术，尤其是表面处理新技术。除了人们熟悉的镀硬铬、渗碳等表面硬化处理方法外，还发展了化学气相沉淀、物理气相沉淀盐浴渗金属等新方法。4. 模具CAD/CAE/CAM技术计算机辅助技术是改造传统模具生产方式的关键技术，它以计算机软件的形式为用户提供了一种有效的辅助工具，使工程技术人员能借助计算机对产品、模具结构、成形工艺、数控加工及成本等进行设计和优化。模具CAD/CAE/CAM能显著缩短模具设计及制造周期、降低生产成本、提高产品质量已成为人们的共识。5. 快速经济制模技术为了适应工业生产中多品种、小批量生产的需要，加快模具的制造速度，降低模具生产成本，开发和应用快速经济制模技术越来越受到人们的重视。目前，快速经济制模技术主要有低熔点合金制模技术、锌基合金制模技术、环氧树脂制模技术、喷涂成形制