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冷冲压的概念及基本工序一、 冷冲压的概念。冷冲压是在常温下，利用冲压模在压力机上对板料或热料施加压力，使其产生塑性变形或分离，以而获得防需形状和尺寸的另件的一种压力加工方法。二、冷冲压的基本工序分离工序：冲压工件与板料沿要求的轮廓线相互分离。成形工序：毛在不被坏的条件下发生塑性变形，获得防需形状，尺寸和精度的加工方法。冷冲压的基本工序工序性质工序名称工序简单图特点及应用范围分离工序剪裁用剪刀或冲模切断板材,切断线不封闭冲裁落料冲孔用冲模沿封闭线冲切板料,冲下来的部分为工件用冲模沿封闭线冲切板料,冲下来的部分为废料切口在坯料上沿不封闭线冲出缺口，切口部分发生弯曲,如通风板切边将工件的边缘部分切掉成形工序弯曲把板料弯成一定的形状拉深把平板形坯料制成空心工件成形起伏将板料局部冲压成凸起和凹进形状翻边将板料上的孔或外缘翻成一定角度的直壁，或将空心件翻成凹缘复合工序压力机冲压一次可完成两道或多道不同工序的冲压方法冲压的常用材料一、冲压工艺对材料的要求：1.首先要满足冲压件的使用要求：强度、刚度、导电性、导热性、重要性、耐腐蚀等。2.满足冲压工艺条件应具有良好的塑性和表面质量、板料的厚度。二、冲压常用材料的种类，性能和规格冲压用板料黑色金属 碳素结构钢板如Q234优质碳素的结构钢板如08F低合金结构钢板如Q345。Q295电工硅钢板 如D12 D41不锈钢板 如ICN18NI9TI其他有色金属纯铜板 如T1。 T2黄铜板 如 H62，H68铝板 如1050A（23）， 1035（L4）钛合金板镍铜全金板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3、 冲压板料的准备：一般情况的毛毡都是较大的板料的带料，由剪板机按冲压工艺和工序情况进行剪切、剪成适合的形状、其中剪切的本要考虑的料的纤维方向冲压的材料材料特性一、冲裁时材料分离过程可分为三个阶段：弹性变形阶段：冲头刚接触板料的初始阶段，发生弹性变形。塑料变形阶段：冲头下行压力增大，发生塑变直到出现微裂纹。断裂分离阶段：冲头继续下行，压力增大，微裂纹扩展。重合、断裂、冲裁力逐渐下降。弹性变形阶段：冲裁力逐渐升高。塑性变形阶段：冲裁力达到峰值。阶段特 点断面特征第一阶段板料在凸模压力作用下.首先产生弹性压缩、拉伸等变形,此时凸模略微挤入板料内,板料的另一面也略微挤入凹模刃口内,凸模端部下面的材料略有弯曲,凹模刃日上面的材料开始上翘,间隙越大,弯曲和上翘越严重,板料在凸、凹模刃口处形成初始塌角,这时材料内部应力尚未超过弹性极限,当外力去掉后材料能恢复原状。此阶段称为弹性变形阶段。初始塌角永久性塌角第二阶段塑性变形、外力作用超出材料的强度极限，产生断裂纹。当凸模继续压入,压力增加,材料内部的应力也随之加大,在材料内的应力达到屈服极限时便开始进入塑性变形阶段。在这一阶段中随着凸模挤入材料的深度逐渐增加,材料的塑性变形程度也逐渐增大。由于刃日处间隙的存在,材料内部的拉应力及弯矩也都增大,使变形区材料硬化加剧,直到刃口附近的材料由于拉应力及应力集中的作用开始出现微裂纹,此时,冲裁变形力也达到最大值。微裂纹的出现说明材料开始破坏,塑性变形阶段也告结束。产生与板料垂直的光亮带及初始毛刺。第三阶段断裂分离阶段微裂纹不断向材料内扩展延伸，重合，材料断裂分离。凸模继续下降,已产生的上、下微裂纹不断扩大并向材料内部延伸,当上、下裂纹相遇重合时,断开始分离产生粗糙的断裂带,当凸模再往下降,将冲落部分挤出凹模洞口，至此，凸模回升完成整个冲裁过程。产生粗糙而带有锥度的断裂带毛刺初拉长。二、 普通冲裁件的断面特征：塌角带 由主单性变形阶段产生初始塌角，带动边塑性变形阶段。光亮带 产生于塑性变形阶段，断面较光洁平整，是质量最佳的一段。断裂带 撕裂造成的，表面粗糙而无光泽，并带有锥度。毛刺区 产生微裂时便产生毛刺。三、 特征与材料（板料材料）塑性的关系：断面质量受冲裁条件的不同而不同，如：刃口间隙，刃口形状，锋利程度，冲裁力、润滑条件，板料质量（表面质量），板料种类（性能）。冲压生产要求冲裁件有较大的光亮带，尺量减少断裂带区域的宽度。材料塑性愈好，光亮带愈大，断裂带愈小，同时，圆角毛刺亦增大冲 裁 间 隙一、 冲裁间隙的概念冲裁间隙指凸模刃口与凹模刃口之间的间隙。 -冲裁间隙 -凹模刃口尺寸 凸模刃口尺寸Z正常：上下微裂纹重合。有单边间隙与双边间隙之分。二、 冲裁间隙对冲压的影响1、 对断面质量的影响间隙对断面质量的影响正常上下裂纹重合，光亮带大，塌角、毛刺、锥度小，表面平整。过大上下裂纹不重合，撕裂拉断，断面粗、光亮带小、塌角、刺锥度大。过小上下裂纹不重合，发生二次剪切，形成第二光亮带，毛刺大。不均间隙小的一边出现小质量断面特征，间隙大的一边出现大间隙断面质量特征。2、 间隙对尺寸精度的影响。由于弹性变形的存在，冲裁结束后出现弹性恢复，使尺寸与凸凹模刃口尺寸产生尺寸偏差，而弹性变形大小与冲裁间隙有直接的关系。间隙变化冲 孔落 料间隙增大金属受向内拉程度增大弹性回复使工件尺寸增大（孔尺寸）金属的拉伸度增大，弹性回复工件尺寸减小（下工件尺寸）。间隙变小金属受压程度增大，孔尺寸减小金属受内压程度增大，工件尺寸增大。3、 间隙对冲裁力的影响冲裁间隙对冲裁力的影晌规律是间隙越小,变形区内压应力成分趟大,拉应力成分越小,材料变形抗力增加,冲裁力就越大。反之,间隙越大,变形区内拉应力成分就越大,变形抗力降低,冲裁力就小。间隙达材料厚的5%-20%时，冲裁力下降不明显。当单边间隙Z增大到材料厚度的15%-20%时，卸料力为0。4、 间隙对模具寿命的影响由于工件与凸、凹模侧壁之间有磨擦的存在，间隙小，磨擦大，模具寿命短。冲裁过程中,凸模与被冲孔之闻,凹模与落料件之阀均有摩擦,而且闻隙越小,摩擦越严重。所以过小的间隙对模具寿命极为不利,而较大的间隙可使凸模与凹模的侧面与材料间的摩擦减小,井能减缓间隙不均匀的影响,从而提高模具的寿命。5、 合理间隙值的确定：间隙的选取要使冲裁达到较好的断面质量、较高的尺寸精度，较小的冲裁力，较高的模具寿命。合理间隙指一个范围值，最大合理间隙，最小合理间隙。间隙的确定是综合考虑上述各个因素的影响,选择一个适当的问隙范围作为合理间隙。其上限为最大合理闻隙,下限为最小合理间隙即合理间隙指的是一个范围值。在其体设计模具时,根据工件和生产上的具体要求可按下列原则进行选取：(l)当工件的断面质量没有严格要求时,为了提高模具寿命和减小冲裁力,可以选择较大间隙值。(2)当工件断面质量及制造公差要求较高时应选择较小间隙值。(3)计算冲裁模刃日尺寸时,考虑到模具在使用过程中的磨损会使刃日间隙增大,应当按Zmin值来计算。确定合理间隙的方法：计算法、经验法、查表法冲裁模具的分类一、 冲裁模的工作过程： 落料冲裁模,其工作原理如下,直接或问接固定在上模上的组成模具的上模,它通过模柄与冲床滑块相联结。固定在下模上的零组成了模具的下模,并利用压板固定在冲床的工作台上。上模与下模通过导、导导向。工作时,条料靠着挡料送进定位,当上模随滑块下降时,卸料先压住板料,接着凸冲落凹上面的材料获得工件。这时工件卡在凸模与顶块之闻,废料也紧紧箍在凸模上。在上模回升时，工件由顶块靠顶板借弹簧的弹力从凹模洞口中顶出；同时箍在凸模上的废料,由卸料板靠弹簧的弹力卸掉,再取走工件,至此完成整个落料过程。再将条料送进一个步距，进行下一次冲裁落料过程,如此往复进行。二、 冲裁模的分类1、敞开模：结构简单，尺寸小、重量轻、制造易、成本低、但寿命低、精度差、适于精度要求不高，开头简单，小批量或试制的冲裁件。2、导板式：精度比敞开模高，适于开头简单，工件尺寸不大的冲裁件。要求压力机行程不大于导板厚度。3、导柱式：导柱导向保证冲裁间隙均匀，冲裁件的工件尺寸精度高，模具使用寿命长，安装方便，适于大批量生产。4、连续模：条料要求精确定位，使内孔与外形相互位置精度得到保证。生产率高，具有一定的冲裁精度，适于大批量生产。5、复合模：冲裁件的内外形相互位置精度高，适合于大批量生产冲裁模具的基本结构及工作原理一、冲裁模具按工序组合程度可分为：简单冲裁模、连续冲裁模、复合冲裁模。 （一）简单冲裁模即敞开模（动画模拟图）1、定义：它是指在一次冲裁中只完成冲孔或落料的一个工序。2、简单冲裁模按其导向方式可分为：（1）无导向单工序模 它的特点是结构简单,重量轻、尺寸较小、模具制造容易、成本低廉。但冲模使用安装时麻烦,模具寿命低,冲栽件精度差,操作也不安全。无导向简单冲模适用于精度要求不高、形状简单、批景小或试制的冲裁件。 （2）导板式简单冲裁模 模精度高、寿命长、使用安装帧、操作安全,.但制造比较复杂。一般适用于形状较简单、尺寸不大的工件。 （3）导柱式简单冲裁模 由于这模具准确可靠,能保证冲裁间隙的均匀,冲裁的工件精度较高、模具使用寿命长而且在冲床上安装使用方便，因此导柱式冲裁模是应用最广泛的一种冲模,适合大批量生产。 （二）连续冲裁模（动画模拟图）1、连续冲裁模的定义：按一定的先后程序，在冲床的滑块的一次到和中，在模具的不同位置上，完成冲孔，落料导两个的上的冲后工序的冲裁模，又称及进模或跳步模。2、连续冲裁模的定位原理可分为：导正销定位原理、侧刃定距原理（三）复合冲裁模（动画模拟图）1、复合冲裁模的定义：在部床滑块的一次行程中，在冲模的同一工位上同时完成内孔和外形两种的上工序的冲裁模。2、复合冲裁模按结构可分为：正装式复合模、倒装式复合模二、我们请看看这三种模具的比较表。 冲裁模具的主要零部件（一）一、冲模的主要零部件可分为工艺构件和辅助构件两部分。性能部件定义所含零件冲模零部件工艺构件工作零件它是指直接进行冲裁分离工件的零件。凸模凹模凸凹模定位零件它是指能保证条料在送进和冲裁时在模具上有正确位置的零件。定位板定位销挡料销导正销导尺，侧刃压料，卸料及出件零部件用于冲裁后材料的弹性恢复，工件往往留在凹模洞口内,而条料又紧箍在凸模上,卸料零件的作用就是把工件从凹模洞口顶出,把废料从凸模上卸下。卸料板推件装推件装置压边圈弹簧、橡胶垫辅助构件导向零件它是保证模具各相对运动部位具有正确位置及良好运动状态的零件。导柱导套导板导筒固定零件它是固定凸模和凹模,并与冲床滑块和滑块工作台相联结的零件。上下模座模柄凸凹模固定板垫板限住器紧固及其它零件 它是在装配模具时,为了保证零件间相互正确位置,把相关联的零件固定或联结起来的零件。螺钉，销钉键其他一般冲裁模由以上6个部分组成,但不是所有的冲裁模必须具备这6个部分。冲裁模的结构多种多样,有些模具比这个模具结构复杂,有些模其结构却十分简单,这要决定于冲裁工件的要求、生产批量的大小、制模条件等因素。 二、凸模：结构形式主要根据冲裁件的形状和尺寸来定的。1、 圆形凸模标准式：分AB两种形式。其中B型适合于冲裁8-30mm的孔径。A型适合于冲1-20mm的孔径。要保证凸模的刚性及强度，增加过渡段及采用滑过渡。护套式：凸模结构，用于冲小孔（孔径与料厚较接近）大型落料凸模。采用凹座螺钉紧固、或镶配式。工作部分用模具钢，非工作部分用一般钢，节省材料，端部做成凹形，减少与工作的接触面积、防止由于端部不平造成成对板料的不平衡冲击。侧边做成凹型，防止增加凸模与凹模及工作的磨擦力。2、 非圆形凸模：对于复杂冲裁件。其中装配部分做成圆形或方形，以方便装配，工作部分由冲裁件决定开头如果采用线切割，则安装部分开头与工作部分一样。 3、 凸模的固定方法用凸模固定板，紧配合形式，装好一般要磨平。与上模板直接用螺钉连接，适用于大型凸模。可更换的固定形式：铿于易磨损和损坏的凸模低熔点合金及防氧树腊浇注固定方法。利用低熔点合金冷却膨胀的特性，但连接浓度不高。防氧权腊对金属表面的粘附力，但抚冲溶度低。4. 凸模的长度L=h1+h2+h3+(1020)mm其中 h1-导尺厚度 h2-卸料板厚度 h3 -凸模固下板厚度 1020mm-包括凸模伸进凹模的涂度，修磨量及模具在闭合状态下卸料板到凸模固定板之间的距离。 三、凹模的设计 1、结构形式。（1）整体式 （2）镶拼式（用于大型，开头复杂的零件，） 其优点是：可把原来形状。复杂的凹模内表面加工变成外表面的加工，节约材料，减少热处理变形，但镶拼装配困难。2、 凹模结构尺寸的确定：厚度Ha=Kb其中：b-凹模孔的最大宽度K-系数见下表壁厚小凹模 C=（1.5-2）Ha大凹模 C=（2-3）Ha其中Ha一般为15-20mmC一般为26-40mm 凹模尺寸的确定：(mm) 其中： P是指部裁力（N）A 如果计算出Ha10mm，则可取Ha=10mmB 如果部裁件固长大於50mm。则需以修正系数KC. 模材料是碳素工具钢时，应把计算结果乘以1.3 凹模刃口轮郭钱孙凹模边缘尺寸的确定。A） 凹模刃口轮郭线是平滑曲线时 B） 刃口轮离为直线时 C） 刃口为复杂开头或夹角时 四、 凸凹模：它是复合冲裁中的一个特殊零件。其内形刀口起冲孔凹模作用，其外形刃口起落料凸模作用。外形按凸模设计，内形按凹模设计。设计的关键是要保证内形与外形之间的壁厚强度。1）凸凹模内孔按一般凹模式设计，外形按一般凸模设计。2）设计关键是：如何保证内孔与外形之间壁厚的强度。壁厚太薄，易发生开裂3）加强凸凹模强度方法： （1）增加有效刃口以外的壁厚。（如图所示） （2）采用正装式结构复合模，减少凸凹模模孔废料的积存数目，减小推件力。4） 凸凹模设计的关键在于保证内形与外形之间有一定的壁厚，使凸凹模有一定的深度。5）对於不积累废料的凸凹模。其最小壁厚m为 冲裁硬材料时 m=1.5t冲裁称材料时 m=t6）对于积聚废料的凸凹模其最小壁厚要稍大些固有胀力的作用冲裁模具的主要零部件（二）冲裁件的尺寸精度取决於凸凹模刃口部分的尺寸一、 尺寸计算原则:1、 落料件的尺寸取决於凹模尺寸，冲裁件的尺寸取决於凸模尺寸。2、 计算尺寸时要考虑磨损情况，落料时，凹模取最的尺寸，冲孔时凸模取最大尺寸。3、 确定刀口制造公差时，要保证工件的精度要求又能课证有合理的间隙，一般模具到造精度要比工件精度高34级，如没有注明公差。要查表。二、 尺寸计算方法：1、 圆形或简单的形状的工件：凸模,凹模分开加工。分别注明凸模，凹模刃口尺寸与制造公差，满足条件： 这时凸模,凹模刃口尺寸的计算公式为：1） 冲孔。2） 落料 其中-分别是冲孔凸模,凹模刃口尺寸；-分别是落料凸模,凹模刃口尺寸；d,D-分别是冲孔件的孔径和落料件外径的基本尺寸； -工件制造公差值； -最小合理间隙； -分别是凸模和凹模制造偏差；x-系数，一般在0.51之间3） 冲孔。落料时冲模刃口尺寸公差带分析图。2凸凹模配合加工。用于形成复杂或薄料的冲裁件。其特点是：1）模具间隙是在配制中保证不用校验：2)尺寸标注简单，只需在基准件上标注尺寸和公差配制件只标注基本尺寸并注以配做就留的间隙。3） 凸凹模是不可上换的。3.冲模刃口属于半边磨损尺寸的计算方法：它是指从某几何要素中心到某轮廓线之间距离的尺寸。1） 它的特点是在尺寸线箭头所指的两个几何要素中，只有其中一个要素（表面）发生磨损，而另外一个不存在磨损问题。2） 它的计算方法是在刃口尺寸计算时，把冲裁间隙及模具的制造公差均按上上述方法减半选取即可冲裁模具的主要零部件（三）一、定位零件挡料销钉1、固定挡料销圆形挡料销：应用较多的销钉。柱销式挡料销:适合于坯料的搭边值较宽的情况。钩形挡料销：适合于搭边值较小或细长状孔的冲裁挡料2、 活动挡料销弹簧式、橡胶式 常用于倒装式带浑性卸料板的冲模冲。回带式挡料销：常用于有固定卸料板的冲模中。3、 临时挡料销：亦称作始用挡料销或首次挡料销。常用于连续模中，条料首次冲裁时使用。导正销（钉）连续模上用来对条料确定位的。保证工件内形与外形相对位置精度。装于废料凸模上，落料前篝行内孔导向，清除送料步距的误差。结构：头部有锥形的导入部分和柱形的定位部分。 柱形定位部分：高：h=(0.5-0.8)t t-料厚度垂直：Dx=dt-2a导已钉定位时与挡料销的位置尺寸:e=c-Dt/2+dx/2+0.1mm e-挡料销中心至导正钉中心的距离c-步距(送料长度)Dt-落料凸模直径dx-挡料销头部直径公式中的O.lmm为条料在导正过程中的活动间隙。侧刃I型：没有侧刃凸台，易产生侧向推力适方冲裁力不大的薄板冲裁II型：有侧刃凸台。凸台与侧面导板接触，冲裁时可消除侧向推力。可分矩形，凹型，L型侧刃三种。名称矩形侧刃凹型成型侧刃L型成型侧刃图型区别制造简单、使用方便,但当刃口尖角处磨损后在条料上易产生毛刺,会影响定位和送料,也容易刺伤操作工人的手。由于毛刺位于条料侧边凹槽之沟,故不影响定位和送进,但刃口形林较复杂,市造较困难,并且增加了冲裁的废料。在条料侧边不易产生毛刺,送进方便,但制造也较困难,也使冲栽废料增加。与导向面的质量侧刃断面的长度等于进料步距基本尺寸加上O.Olmm,侧刃切掉条料宽一般为(11.5)t为宜但不应小干1mm因为切去料边过宽,材料浪费大.过窄则不易切掉,易产生卷边.影响送进和定位。导尺（导料板）对板料送料起导向作用。防止送料倾斜。常用于简单冲裁模与连续冲裁模中。结构：可与卸料板合为体或与卸料板分离。尺寸：高h=4-8mm,宽A=B+(0.5-1.5)mm一般带有侧压板结构：簧式侧压板、弹簧式侧压板定位板，如果板料是块料或是半成品时，采用定位板。定位板的开头根据板料的形状而定。二、卸料装置：三、顶件装置与推件装置顶件装置用于薄料的冲模，装于下模，使工件平整。推件装置、用于冲裁原而硬的冲裁件冲裁模具的主要零部件（四）四、 模架模架由四个部分组成：上模座,下模座,导柱,导套。不包括模型:1） 后侧导柱模架，上下滑动不够平稳，可三向送料，适於小件冲成。2） 中间导柱模架：上下滑动平稳，应用广，只可单方向送料。3） 对角导柱模架：上下滑平稳，可纵横送料，适合於大件生产。4） 四导柱模架：导向精度高，平稳，用於大型工件或精度要求特别高的工件冲压。为防模架安装时主误转180度，除后侧导柱模架外，将模架中两个导柱导套的直径做成大小不等，相差25MM。5） 滚珠导柱模架1、 模座：标准件，材料铸铁HT25-47，A3，A5要求有足够的和刚度。外形尺寸的确定:1） 图形，直径比凹模外长大3070mm。2） 矩形，长度方向比凹模长度大4070mm。宽度与凹模相同或稍大，还需为导柱导套留出足够的安装位置。3） 采用模柄的上模座，固为不用留出安装压板的凸台，其外形还可相对缩小。模座的厚度：1、模座：Hs=Hx=(11.5)Ha其中Hs-上模座厚度Hx-下模座厚度Ha-凹模厚度上模座厚度可比下模座稍薄2、 导柱和导套：20号钢参碳锋火。HRC5862 渗碳层0.81.2mm.导柱怀导套的配合间隙大小：由凸凹模之间的精度确定。1） t/hb配制3） t/hb配制与上下模极按H/rb配合3 模柄模柄的直径d和长度H应与所选用冲床的安装模柄孔直径相配常用A3材料,或45,A5钢。四种模柄形式：压入式模柄（H/hb与模柄安装孔配合），旋入式模柄，凸缘式模柄，浮动式模柄。五、其它零件1 凸模固定板凸模因定板的处形大小根据冲压工件大小而定，与卸料板外形尺寸相同或稍小，并考虑紧固螺钉与销钉的位置。厚度：h3=(0.60.8)Ha其中：h3-凸模固定板厚（mm)Ha-凹模厚度。(mm)要求凸模固定板的上下中面要磨平并与型孔中心线垂直材料A3，A5。2、垫板当凸模与上模座接角面上的压力超出模座材料的许用压力需要在以模与模座之间加上主要度较高的垫块其开头与凸模固定板一样。厚度是H为310mm材料：45，T8。HRC4852 ，淬火后垫板两平面应磨平。3、 要簧和橡皮的选用与计算合理选择弹簧和橡皮的和各种参数1） 卸料弹簧A 设弹簧数量是n。则每个弹簧永担的卸料力：P2=Px/nB 选弹簧： Pmax=P2其中Pmax-弹簧的最大工作负数.C 作弹簧的特性曲线F2-P曲线D 检查条件：F2F0+Fg+hx其中F2-弹簧的最大先许的压缩量F0-弹簧的预压量Fg-卸料板工作引程 t+1mmhx-凸凹模的修磨量 410mm当卸料力很大并需要用大的负荷弹簧时，而安装位置又受限制，可选用组合弹簧或蝶形弹簧。2） 橡皮的选用。橡皮允许承载比弹簧大。安装调试方便。（A）卸料。顶料时用较硬橡皮。拉深时压力选用较软橡皮（B）橡皮力：P=F*qF-橡皮的横裁面积。q-单位压力（C）Hz=Fg/（0.250.35）其中Fg-橡皮的工作压缩量Hz-橡皮的自由高度（D）0.5Hz/D1.5 D-橡皮的直径如果Hz/D 1.5，应将橡皮分成若干段，在其间垫以钢垫圈。4、 橡皮的压缩量不应超出其自由高度的3545%。橡皮安装时，一般先预压1025%。故橡皮的工作行程要小于其自由高度的2535%.六、冲裁模具主要零件的尺寸关系图。七、冷冲模闭合高度。冲压设备一、冲压设备的分类（冲压机的图片展示）1）按驱动滑块的动力种类可分为：机械的、液压的、气动的。2）按滑块的数量可分为：单动的、双动的、三动的。3）按滑块驱动机构可分为：曲柄式、肘杆式、磨擦式。4）按连杆数目可分为：单连杆、双连杆、四连杆。5）按机身结构可分为：开式闭式；单拉、双拉；可倾、不可倾。 二、 冲压设备属于锻压机械中的一类。1.锻压机床类别：J-机械压力机 D-锻机Y-液压压力机 A-剪切机Z-自动压力机 W-弯曲校压机C-锤 T-其它2.代号说明 JB23-63A J-压力机类别 B-变型设计代码 2-压力机的列别 3-压力机的级别63-公称压力 A-改进设计号 63T开式双柱可倾式第二种改进型压力机。3、压力机的名词解释：1)、 开式压力机：操作者可从前,左，右三个方向接近工作台2)、 闭式压力机：只能从前后接近工作台，床身左右是封闭的3)、 重点压力机：压力机的滑块由一个连杆带动4)、 双点压力机：压力机的滑块由三个连杆带动。5)、 三点压力机：6)、 四点压力机：7)、 单动压力机：只有一个滑块8)、 双动压力机：有内，外两个滑块,外滑块用于压边，内滑块用于拉涤。9)、 上传动压力机：传动机构设在工作台的上面。10)、 下传动的压力机：传动机构设在工作台的下面、 可倾压力机：床身可以在一定角度范围内向后倾斜。三、 曲柄压力机1.偏心冲床。其工作结构是曲柄连杆机构：由偏心轴，连杆和滑块。一起组成曲柄连杆机构，其中连杆长度可调节，适合不同装模高度。1、 偏心冲床的工作原理（模拟动画）：电机转动由小齿轮传动使飞轮转动。踏下踏板后，离合器闭合，偏芯轴旋转。（由连杆带动滑块产生上下往复运动。当制动器制动时，偏芯轴停止转动，滑块也停止上下运动。）2、 偏心冲床行程调节原理。（1） 任意行程（2） 最小行程：当X=0时S=20M=2（OA-MA）（3） 最大行程：当X=180度时S=20M=2（OA+MA）（4）曲轴冲床行程较大,它的行程等于曲轴偏心距的两倍,行程不能调整。曲轴冲床在床身内有很多个轴承对称地支持着曲轴等部件,冲床所受负荷较均匀,故可以做成较大吨位的压力机。3、曲柄压力机的驱动滑块机构-曲柄连杆机构属于刚性结构,滑块运动为强制性的，因此在超负荷时,往往容易造成冲床损坏。为了防止由于超负荷造成冲床损坏,在冲床的连杆和滑块的铰接处装有保险装置,连杆通过保险装置将力传递给滑块,在超负荷情况下,保险装置首先切断,使冲床不受到损坏。为适应安装不同闭合高度的模具,一般用途的曲柄压力机上的连杆长度是可以调节的,用于调整滑块上下位置。连杆的调节方式为手动和机动调节两种。手动调节只适用小型压力机，而大、中型压力机均采用机动调节。4、 冲床的打料装置， 在冲压工作中,为从上模顶出工件或废料,在冲床的床身和滑块中装有打料装置。如图所示。5、为了从下模中顶出工件，压料或拉深中作为压边装置，在冲压加工小尺寸工件的冲床上可装有由垫板、橡皮、千斤顶和支架等组成的顶出装置。当下滑块降到下死点时，冲裁下来的工件进入凹模内，通过凹模内顶析传到顶杆，使顶杆通过垫板进一步压缩已被千斤顶压的橡皮，当滑块回程时，橡皮回弹推动垫板顶杆一起上升，将工件从下模中顶出，千斤顶的规格和橡皮的压缩量均可根据需要进行调节。但要求垫板尺寸及千斤顶安放位置尺寸均小于冲床工作台孔径。2.曲轴冲床1)、工作原理：电机开动时，动力由皮带轮通过轴传给小齿轮，小齿轮转动带动大齿轮。当离合器闭合时，曲轴转动，连杆跟着曲轴的转动带动滑块产生上下运动。当制动器制动时，离合器离开，曲轴停止转动，滑块也停止上下运动。 2)、 工作机构：曲柄连杆机构由曲轴,连杆,滑块等主要零件组成3)、 能动系统：离合器，制动器4)、 操作：离合器，制动器5)、 支承部件：床身工作台5、 辅助系统：润滑系统，保护装置，气垫冲压设备二冲压设备二四、 压力机的选用：根据冲压工艺性质，冲压件批量大小，模具尺寸精度。变形力大小，设备情况。压力机选用包括选择压力机类型，确定压力的主要技术参数。（1） 压力机的主要技术参数。1、 公称压力（模拟动画）（吨位）在滑块的行程中，压力还是常数。公称压力：指压力在下死点前某一位置（曲柄离下死点20-30时）滑块所具有的压力。2、 滑块行程滑块以上死点到下死点所经过的距离。3、 闭合高度。滑块在下死点时滑块低面到压力机工作台的距离。4、工作台尺寸。5、 模柄孔尺寸6、 连杆调节量7、 功率（2）冲模的闭合高度。冲模的闭合高度是指当冲模的上模在最低工作位置时，下模座底面上模座顶面的距离。冲模的闭合高度，必须在压力机的最大装模高度和最小装模高度之间。压力机的装模高度指滑块在下死点时，滑块下平面距离工作台板（主垫板）上平面的高度。比装模高度多余一个垫板值。冲模闭合高度与压力机的装模高度应满足。Hmax-5mm=Hm+10mm五、冲压设备规格的确定:1)、 选择的压力设备的类型：根据要完成的冲压工艺的性质，生产批量的大小，冲压件的几何尺寸和精度要求。A 中小型部裁件变曲件拉涤件生产,采用开式机械压力机。B 在中型冲压件生产采用闭式结构形式的机械压力机。C 小批量生产，大型厚板冲压件的生产采用液压机。D 大批量生产或开头复杂零件的大量生产中，选用高速压力机械多工位自动压力机。2)、 规格的确定、根据冲压设备部压件的尺寸模具的尺寸和冲压力来确定。A.所选压力机的公称压力必须大于冲压所需的总冲压力P压机P总B.压力机的行程要适当：行程直接影响模具的主要高度引程过大，凸模与导板分离导板模或导柱导套分离。C.压力机闭合高度应与冲模的闭合高度相适应,即冲模的闭合高度介于压力机的最大闭合高度和最小闭合高度之间.D.压力机工作台面的尺寸必须大于模具下模座的外形尺寸,并留有安装固定的余地,但工作台也不应太大,以免工作台受力不好.六、模具与冲床的尺寸关系图冲压力及压力中心一、 冲压力：冲压力是指在冲裁时，压力机应具有的最小压力。P冲压=P冲裁+P卸料+P推料（P顶件）冲压力是选择冲床吨位，进行模具强度。刚度校核依据。1、 冲裁力：冲裁力及其影响周素:使板料分离动称作冲裁力.影响冲裁力的主要因素:A.材料的抗剪主要度 。B.材料的厚度，C.冲裁件的轮郭周长。D.冲裁间隙。E.刃口的锐利程度。 F.冲裁速度及润滑情况。2冲裁力计算：P冲=Ltb 其中：P冲裁-冲裁力L-冲裁件周边长度t-板料厚度b-材料强度极限3、 卸料力：把工件或废料从凸模上卸下的力Px=KxP冲 其中Kx-卸料力系数4、 推件力：将工件或废料顺着冲裁方向从凹模内推出的力Pt=KtPnKt-推件力系数 n-留于凹模洞口内的件数5、 顶件力:顶件力Pd-将工件或废料的从凹模洞口逆着冲裁方向项出所需的力。 Px=KxP Pt=KtPn Pd=KdP 其中:Px、Pt、Pd-分别为卸料力、推件力和顶件力。 Kx，Kt，Kd分别是上述三种力的修正系数， P冲裁力； n 查正表卡在凹模洞口内的件数，锥形出口无工件卡住，故Pt=0，不计算推件力。6、总的冲压力选择压力机吨位时，冲压力计算要根据冲模的具体结构考虑其计算方法。1） 刚性卸料装置自然落料方式:Pz=P+Pt=P+KtPn2） 主要性卸料的和主要性顶料装置:Pz=P+Pa+Pd=P+KxP+KzP3)主要性缺卸装置自然落料方式：Pz=P+Px+Pt=P+KxP+KtPnPz总的部裁力即是压力机就给的最小压力.二、 压力中心1、 压力中心概念，冲裁力合力的作用点称模具的压力中心。冲裁件的压中心与冲裁件的重心不同,它是指冲裁力合力的作用中心与冲裁力的大小及作用位置有关。而土件的重心则决定于工件的形状及其质量分布。只有当工件其备中心对称形状时,其压力中心才与重心相重合。要求：冲裁压力中心与机床滑块中心重合。2、 压力中心的确定：（1） 简单形状工件的压力中心：具有中心对称的工件，其压力中心与重心重合。凡是质量分布均匀,具有中心对称形状的冲栽件,其压力中心与重心相重合。此时的压力中心均位于工件轮廓图形的几何中心。（2） 复杂形状工件的压力中心：X0=L1X1+L2X2+LnXn /L1+L2+LnY0= L1Y1+L2Y2+LnYn /L1+L2+Ln其中：X0-压力中心到Y轴的距离。Y0-压力中心到X轴的距离。L1Ln-各段轮廓的长度X1Xn-各段轮郭压力中心到Y轴的距离。Y1Yn-各段轮郭压力中心到X与轴的距离冲裁的排样方法一、 冲裁件的排样（一） 排样：排样指冲裁件在条料上或条料在板料上的布置形式。排样的圆形是提高材料和用率。1、 材料利用率K=F0/F*100%=冲裁件实际面积 *100%其中: K=材料利用率。 F=板料面积。 F0=冲裁件面积设计废料：工件的各种内孔所产生的废料。2、 冲裁件的废料：工艺废料：由於工件之间及工件与条料侧边之间的边存在而产生的废料及料头料尾而产生的废料。取决於冲压方法和排样方法。设计废料：工件内孔而产生的废料3、 排样方法： 1)、 有废料排样，即工件与工件之间，工件与条料边缘间都有塔边存在。2)、 少废料排样：即工件与工件间有搭边存在。工件与条料边缘大废料搭边存在。3)、 无废料的排 样：即工件与工件间，工件与条料边缘之间均无搭边存在。具体的排样形式有：直排，斜排，对排，混合排样，多排冲裁搭边。 直排，斜排，对排，混合排，多排 （二） 搭边排保时工件与工件之间，工件与条料侧边之间留下的余料。1、 搭边的作用。A. 起到补催定位差的作用。B. 冲裁后使条料具有一定的程度，刚度便於道料。2、 搭边什的选取。查表2-8四条料的的宽度B。B=（D+2a）-（mm其中：D-工件在条料宽度方向上的基本尺寸。a-工件与条料的侧边的搭边值。-条料宽度偏差。二、 冲裁件的工艺性：（一） 冲裁件的工艺性指：冲裁件对工艺的适应能力。即冲裁件的结构形状，尺寸 大小，工件精度等在冲裁的难易程度。 冲裁件形状尺寸要求：（1） 冲裁件的形状简单，对称。（2） 外形内孔转角处避免过尖的锐角。（3） 冲孔的最小尺寸与材料，孔形料厚，是否采用护套有关。（4） 避免工件上有细长的是臂和狭长的是臂和狭长的槽，以防凸模折断。（5） 冲裁件的孔与孔间，孔至边缘间距离不宜过小。（6） 在弯曲件和拉深件上冲孔时，其孔边与工件直壁间应保持一定的距离（7） 如用条料冲裁端部带圆弧工件时，其端部半径应大于条料宽度B的一半（二） 冲裁件的尺寸精度：1、 普通冲裁IT10-IT11级以下，粗糙度。2、 冲孔与落精度高级3、 对于精度高于1T10的冲裁件，用整修和精密冲裁实现。五、 精密冲裁：对板料施加测向压力，使变形达三向压力状态。特点：（1） 采用V型齿圈压板（2） 采用极小的冲裁间隙（3） 具有反向顶力的顶板（4） 落料凹模或冲孔凸模做成尺0.01-0.03的圆角。获得纯塑剪分离的冲裁断面冷冲模设计设计(一)一、方案设计：在工艺分析的基础上，综合考虑产品的产量和精度要求。所用材料的性能，工厂的技术力量，设备情况及模具制造情况，确定该工件的工艺规程和每道工序的冲模结构形式。结构设计：在方案设计的基础上，进一步设计模具各部分零件的具体结构尺寸。（一） 冲裁的工艺分析分析冲裁件的结构形状，尺寸精度，材料是否符合，冲压力工艺要求，从而确定冲裁的可能性。（二） 确定冲裁工艺方案及模具结构形式工序数目，工序性质，工序顺序，工序组合及模具结构形式。（三） 冲压模具的设计计算。（1） 排样（2） 冲压力（3） 压力中心（4） 模具刃口尺寸计算（5） 确定各主要零件的外形尺寸（6） 计算模具的闭合高度（7） 确定所用冲床（四） 绘制冲模总装图从冷冲模标准中选取标准件，将标准编号写入详细表。（五） 绘制非标准零件图二、 设计实例 （一） 冲裁件工艺分析1、 材料：08F是优质碳素钢，具有良好的冲压性能。2、 结构形状：冲裁件内，外形要尽量避免尖锐清角。3、 尺寸精度：未标注按IT14级，查标准公差表。（二） 确定工艺方案及模具形式：采用具有导正钉定位的连续冲裁模。（三） 模具设计计算1、 排样：按表2-8查：a:手动送料按图形a=2b: 手动送料按图形b=2条料宽度：B=(d+2a)- =(58+4)-0.6=62-0.6 步进：30+2=32画出排样图2、 计算总冲压力P总=P冲裁+P推件=P冲孔+P落料+P推件P冲孔=1.3Lt =4*3.14*3.5*2*390=34000NPt=Kt.Pn取n=3 Kt=0.055(查表2-5)Pt=0.055*(126000+34000)*3=26400 =186400N=186.4KN3、 压力中心在O1上，P2压力中心在O上。离O1距离为X根据压力中心两边边距相等的条件：P1X=（32-X）P2X=6.84、 冲模刃口尺寸计算（1） 落料凹、凸模尺寸，按配合加工，只计算凹模尺寸。外形尺寸都属于尺寸变大的情况：凸模尺寸按相应的凹模实际尺寸配作，保证双边间隙：0.246-0360（2） 冲孔时的凸凹模尺寸计算。尺寸变小情况 配合加25、 确定各主要零部件的结构尺寸。（公式）6、 冲模闭合高度计算Hm=Hs+Lt+Ha+Hx+Hx 其中垫板厚度Hx=5mmHm=30+57+26+36+5=154mm7、 压力机的选用压力机的