冷冲压模设计与制造.ppt

书名：冷冲压模设计与制造ISBN：978-7-111-25619-9出版社：机械工业出版社本书配有电子课件,冷冲压模设计与制造高职ppt课件,第1章冲压模具设计基础,学习目标:1.认识冲压加工的特点与应用;2.理解冲压模具概念；3.认识冲压加工产品常用板料的材质；4.认识常见冲压设备。重点：冲压加工的特点与应用，冲压模具概念；冲压加工产品常用板料的材质；常见冲压设备。难点：冲压模具与冲压设备的安装关系。,冷冲压模设计与制造高职高专ppt课件,1.1冲压加工及模具的概念、特点及应用1.1.1冲压加工及模具的概念冲压加工=模具+压力机,冷冲压模设计与制造高职高专ppt课件,1.1.2冲压加工的特点与应用,1.壁薄、形状复杂,带有加强筋、起伏或翻边的工件；2.节省材料、生产效率高，冲压机床操作方便；3.模具制造精度高、制造复杂、周期长、制造费用昂贵。,冷冲压模设计与制造高职高专ppt课件,1.2冲压成形理论基础,金属材料拉伸时的应力-应变曲线,冷冲压模设计与制造高职高专ppt课件,1.3冲压用材料,铜带,板料,卷料,冷冲压模设计与制造高职高专ppt课件,1.4冲压设备的选用,1）中小形状的冲裁件、拉深件、弯曲件，一般选择开式压力机;2）大中形状、精度要求较高的冲压件，一般选择闭式压力机;3）产量大的应选用高速压力机或多工位自动压力机;4）板较厚、产量小的，一般选择液压机;5）薄的冲裁件、精密冲裁件，一般选择导向准确的精密压力机;6）大型拉深件，一般选择双动拉深压力机。,冷冲压模设计与制造高职高专ppt课件,作业,1.什么是冲压加工？冲压加工的特点是什么？2.生活中常见的冲压加工产品有哪些？3.冲压加工常用材料有哪些？,冷冲压模设计与制造高职高专ppt课件,第2章冲裁模设计,学习目标:1.了解冲裁变形过程；2.知道冲裁件常见的断面质量问题并理解其影响因素；3.能够进行冲裁工艺性分析和冲裁件的结构设计；4.能够确定冲裁间隙、进行刃口尺寸计算、排样设计等；5.了解冲压力与压力中心的计算；6.认识冲裁模典型结构（主要是单工序模、复合模和级进模）及特点，能够进行模具零部件的设计；7.能够进行中等复杂冲裁件的工艺分析和冲裁模的设计。,冷冲压模设计与制造高职高专ppt课件,重点：1.冲裁件的质量及其影响因素；2.冲裁件的结构与尺寸；3.冲裁间隙的确定与凸、凹模刃口尺寸计算方法；4.排样与材料的合理利用；5.冲裁模典型结构及特点；6.冲裁模主要零部件设计及模具标准应用；7.冲裁模设计的方法和步骤。难点：1.冲裁变形过程及冲裁件的质量和影响因素2.凸、凹模刃口尺寸计算方法；3.冲裁模主要零部件设计；4.冲裁模设计的方法和步骤。,冷冲压模设计与制造高职高专ppt课件,2.1冲裁变形过程分析2.1.1冲裁变形过程1.弹性变形阶段2.塑性变形阶段3.断裂分离阶段2.1.2冲裁变形时的受力与应力分析因凸模与凹模之间存在间隙Z（单边为Z/2），使凸凹模作用于板料的力呈不均匀分布，主要集中于凸、凹模刃口。,2.1.3冲裁件的质量及其影响因素冲裁件的质量是指冲裁件的断面状况、尺寸精度和形状误差。（1）冲裁件的断面应尽可能垂直、光滑、毛刺小；（2）尺寸精度应保证在图样规定的公差范围以内；（3）冲件外形应符合图样要求，表面尽可能平直。,1冲裁件的断面质量及其影响因素（1）材料力学性能的影响塑性好：光面大，塌角毛刺大塑性差：毛面大，塌角毛刺小（2）冲裁间隙的影响间隙小：上下裂纹不重合，形成第二光面间隙大：上下裂纹不重合，毛面增大，塌角毛刺大（3）模具刃口状态的影响刃口钝：毛刺大2冲裁件尺寸精度及其影响因素（1）冲模的结构与制造精度（2）冲裁件相对于凸模或凹模尺寸的偏差3冲裁件形状误差及其影响因素冲裁件的形状误差是指翘曲、扭曲、变形等缺陷。,冲裁件的断面质量塌角（圆角）光面（光亮带）毛面（断裂带）毛刺,由于凸模凹模间隙不均匀造成的断面形状,2.2冲裁件的工艺性,冲裁件的工艺性是指冲裁件对冲裁工艺的适应性，即冲裁加工的难易程度。冲裁件的工艺性主要包括冲裁件的结构与尺寸、精度与断面粗糙度、材料等三个方面。2.2.1冲裁件的结构与尺寸（1）冲裁件的形状应力求简单、规则，有利于材料的合理利用，以便节约材料，减少工序数目，提高模具寿命，降低冲件成本。（2）冲裁件的内、外形转角处要尽量避免尖角，应以圆弧过渡，以便于模具加工，减少热处理开裂，减少冲裁时尖角处的崩刃和过快磨损。,（3）尽量避免冲裁件上过于窄长的凸出悬臂和凹槽，否则会降低模具寿命和冲裁件质量。（4）冲孔时，因受凸模强度的限制，孔的尺寸不应太小。（5）冲裁件的孔与孔之间、孔与边缘之间的距离，受模具强度和冲裁件质量的制约，其值不应过小。2.2.2冲裁件的精度与断面粗糙度（1）冲裁件的经济公差等级不高于IT11级，一般落料件公差等级最好低于IT10级，冲孔件公差等级最好低于IT9级。（2）冲裁件的断面粗糙度及毛刺高度与材料塑性、材料厚度、冲裁间隙、刃口锋利程度、冲模结构及凸、凹模工作部分表面粗糙度等因素有关。,2.3冲裁间隙,2.3.1间隙对冲压力的影响间隙小：因材料的挤压和摩擦作用增强，冲裁力必然较大。间隙大：材料所受的拉应力增大，容易断裂分离，冲裁力减小。卸料力、顶件力、推件力减小。2.3.2间隙对模具寿命的影响模具寿命：是用模具失效前所冲得的合格冲裁件数量表示。冲裁模的失效形式：磨损、变形、崩刃和凹模胀裂。间隙小：凸、凹模刃口磨损加剧，落料件堵塞使凹模胀裂，小凸模容易折断，凸、凹模相互啃刃等现象。间隙大：减少模具的磨损，延长模具使用寿命，毛面增大。结论：选择合理间隙,2.3.3冲裁间隙值的确定1理论确定法2经验确定法3计算法软材料t1mm,Z/2=(3%4%)tt=13mm,Z/2=(5%8%)tt=35mm,Z/2=(8%10%)t硬材料t1mm,Z/2=(4%5%)tt=13mm,Z/2=(6%8%)tt=35mm,Z/2=(8%13%)t,2.4凸、凹模刃口尺寸的确定,2.4.1凸、凹模刃口尺寸计算的原则（1）落料时，以凹模刃口尺寸为基准，落料凸模的基本尺寸则是在凹模基本尺寸上减去最小合理间隙。（2）冲孔时，以凸模刃口尺寸为基准，冲孔凹模的基本尺寸则是在凸模基本尺寸上加上最小合理间隙。（3）凸、凹模刃口的制造公差应根据冲裁件的尺寸公差和凸、凹模加工方法确定，既要保证冲裁间隙要求和冲出合格零件，又要便于模具加工。,2.4.2凸、凹模刃口尺寸的计算方法1凸、凹模分别加工时的计算法凸、凹模分别加工是指凸模与凹模分别按各自图样上标注的尺寸及公差进行加工，冲裁间隙由凸、凹模刃口尺寸及公差保证。2凸、凹模配作加工时的计算法凸、凹模配作加工是指先按图样设计尺寸加工好凸模或凹模中的一件作为基准件，然后根据基准件的实际尺寸按间隙要求配作另一件。这种加工方法的特点是模具的间隙由配作保证，工艺比较简单，不必校核d+pZmax-Zmin条件，并且还可以放大基准件的制造公差（一般可取冲件公差的1/4），使制造容易。落料件先加工凹模，配作凸模冲孔件先加工凸模，配作凹模,2.5排样,排样是指冲裁件在条料、带料或板料上的布置方法。2.5.1材料的合理利用1材料利用率一个进距内的材料利用率为=A/Bs100一张板料（或条料、带料）上总的材料利用率0为：0=nA1/BL1002提高材料利用率的措施减少工艺废料,2.5.2排样方法尽量减少废料2.5.3搭边与条料宽度的确定长方形侧刃定距.swf成形侧刃定距.swf有侧压装置冲裁.avi2.5.4排样图,2.6冲压力与压力中心的计算,2.6.1冲压力的计算1冲裁力F=KLtb2卸料力、推件力与顶件力的计算FX=KXFFT=nKTFFD=KDF2.6.2压力机标称压力的确定P(1.11.3)F,2.7冲裁模的典型结构,2.7.1冲裁模的分类单工序模复合模级进模,2.7.2冲裁模的结构组成1下模座2卸料螺钉3导柱4凸凹模固定板5橡胶6导料销7落料凹模8推件块9凸模固定板10导套11垫板12、20销钉13上模座活动挡料销14模柄15打杆16、21螺钉17冲孔凸模18凸凹模19卸料板22挡料销,2.7.3冲裁模的典型结构1.单工序模.swf单工序冲裁模又称简单冲裁模，是指在压力机的一次行程内只完成一种冲裁工序的模具，如落料模、冲孔模、切断模、切口模等。2.复合模.swf复合模是指在压力机的一次行程中，在模具的同一个工位上同时完成两道或两道以上不同冲裁工序的冲模3级进模.swf级进模（又称连续模）是指在压力机的一次行程中，依次在同一模具的不同工位上同时完成多道工序的冲裁模。,2.8冲裁模主要零部件的设计与选用,作业,1.如题图所示零件，材料为Q235，料厚为2mm