冷冲压工艺与模具设计-第2版-第一章-冷冲压概论-a新课件

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更多课程配套课件资源请访问在线教务辅导网2023/7/282在线教务辅导网：http://www.shangfuwang冷冲压工艺与模具设计主讲教师：陈剑鹤机电工程系模具教研组常州信息职业技术学院2023/7/283冷冲压工艺与模具设计主讲教师：陈剑鹤常州信息职业技术学院20第一章概论2023/7/284第一章概论2023/7/2841.1基本概念1.1.1冷冲压概念冷冲压是建立在金属塑性变形的基础上，在常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，从而获得一定形状、尺寸和性能的零件的一种压力加工方法。冷冲压模具2023/7/2851.1基本概念冷冲压模具2023/7/2851.1.2冷冲压加工的特点气门顶杆a)毛坯b)工件

（1）节省材料冷冲压属于少、无切削加工方法。

钳口冲片排样图

1-钳口冲片2-转子片3-余料2023/7/2861.1.2冷冲压加工的特点气门顶杆（1）节省材料冷冲压（2）制品有较好的互换性（3）冷冲压可以加工壁薄、重量轻、形状复杂、表面质量好、刚性好的零件。2023/7/287（2）制品有较好的互换性（3）冷冲压可以加工壁薄、重量轻、形（4）生产效率高

（5）操作简单由于冲压所用毛坯是板料或卷料，一般又是冷态加工，易于实现机械化与自动化。

（6）由于冷冲压生产效率高、材料利用率高，故生产的制品成本较低。

2023/7/288（4）生产效率高（5）操作简单2023/7/288冷冲压加工的一些不足之处1、冷冲压加工中所用的模具一般比较复杂，生产周期长，成本较高；2、冷冲压最适合批量较大的生产。对于单件、小批量生产，冷冲压工艺受到一定限制；3、冲压适于批量生产，且大部分是手工操作，这样如果不重视安全生产和缺乏必要的防护装置，就易发生事故。2023/7/289冷冲压加工的一些不足之处2023/7/2891.1.3冷冲压加工及模具在现代制造业中的地位（1）在工业生产中的地位；（2）降低成本，提高产品竞争力的重要因素；（3）模具工业年产值；（4）冲模在模具工业中的比例；（5）冷冲压与冲模在国内外生产中的重要地位。2023/7/28101.1.3冷冲压加工及模具在现代制造业中的地位2023/71.1.4冷冲压技术及模具的发展趋势

（1）工艺分析计算方法现代化（2）模具设计与制造技术现代化（3）冲压生产机械化与自动化（4）新的成形工艺、数控冲压设备和冲压柔性制造技术（5）不断改进板料的冲压性能

2023/7/28111.1.4冷冲压技术及模具的发展趋势2023/7/281.1.5课程特点与学习方法（1）以案例引出理论，以理论解决案例问题。（2）注重应用，每一章均要求学生独立完成一大型作业。全课程完成3项大型作业。（3）结合大型作业安排讨论课，让每位学生均讲解所做大型作业的理念。（4）概念、定义、原则部分内容课外作业课内完成，以每次课中10~15分钟的课堂练习取代。2023/7/28121.1.5课程特点与学习方法2023/7/28121.2冷冲压基本工序及模具一个冲压件常要经过多道冲压工序才能完成。其冲压工序也是多样的，但大致可分为分离工序和塑性成形工序两大类。（1）分离工序指在冲压过程中，使冲压件与板料沿一定的轮廓线相互分离的工序。切断：指用凸、凹模（或上、下刀刃）将板料沿不封闭的轮廓线断裂分离的一种冲裁工序。2023/7/28131.2冷冲压基本工序及模具2023/7/2813落料：指用凸、凹模（或上、下刀刃）沿封闭的轮廓线将制件或毛坯与板料断裂分离的一种冲裁工序。

2023/7/2814落料：指用凸、凹模（或上、下刀刃）沿封闭的轮廓线将制件或毛冲孔：指用凸、凹模（或上、下刀刃）在毛坯或板料上，沿不封闭的轮廓线分离出废料得到带孔制件的一种冲裁工序。

2023/7/2815冲孔：指用凸、凹模（或上、下刀刃）在毛坯或板料上，沿不封闭的切口：指用凸、凹模（或上、下刀刃）从毛坯或半成品制件的内外边缘上，沿不封闭的轮廓断开，而不完全分离成两部分的一种冲裁工序。

2023/7/2816切口：指用凸、凹模（或上、下刀刃）从毛坯或半成品制件的内外边切（修）边：指用凸、凹模（或上、下刀刃）从毛坯或半成品制件的内外边缘上，沿一定的轮廓分离出废料的一种冲裁工序。

a)b)2023/7/2817切（修）边：指用凸、凹模（或上、下刀刃）从毛坯或半成品制件的剖切：指用凸、凹模（或上、下刀刃）沿不封闭的轮廓将半成品制件切离为两个或数个制件的一种冲裁工序。2023/7/2818剖切：指用凸、凹模（或上、下刀刃）沿不封闭的轮廓将半成品制件整修：指用凸、凹模（或上、下刀刃）沿半成品制件被冲裁的外缘或内孔修切掉一层材料，以提高制件尺寸精度和降低冲裁截面粗糙度的一种冲裁工序。

外缘整修内缘整修2023/7/2819整修：指用凸、凹模（或上、下刀刃）沿半成品制件被冲裁的外缘精密冲裁：指在冲裁的基础上，采取强力的齿圈压边与反顶力、接近零的小间隙以及采用小圆角刃口等工艺措施而实现板料塑性分离的冲压分离加工方法。

2023/7/2820精密冲裁：指在冲裁的基础上，采取强力的齿圈压边与反顶力、接近小间隙圆角刃口冲裁负间隙冲裁上、下冲裁对向凹模冲裁半精密冲裁2023/7/2821小间隙圆角刃口冲裁负间隙冲裁上、下冲裁对向凹模冲裁半挤压式冲裁胀拉冲裁2023/7/2822挤压式冲裁胀拉冲裁2023/7/2822（2）塑性成形工序指材料在不破裂的条件下产生塑性变形，从而获得一定形状、尺寸和精度要求零件的工序。塑性成形工序－弯曲压弯：指用弯曲模将板料（或丝料、杆件）或半成品沿弯曲线弯成一定角度和形状的一种冷冲压成形工序。

2023/7/2823（2）塑性成形工序2023/7/2823卷边：指把板料半成品制件的端部弯曲成接近圆筒状的一种冷冲压成形工序。

2023/7/2824卷边：指把板料半成品制件的端部弯曲成接近圆筒状的一种冷冲压成扭曲：给毛坯或半成品制件以一定扭矩，使其扭转成一定角度的制件或半成品制件的一种冷冲压成形工序。2023/7/2825扭曲：给毛坯或半成品制件以一定扭矩，使其扭转成一定角度的制拉弯：指将板料两端夹紧，对板料进行弯曲并带有拉伸变形，从而获得曲率半径很大的零件的一种冷冲压成形工序。

2023/7/2826拉弯：指将板料两端夹紧，对板料进行弯曲并带有拉伸变形，从而获拉深：把毛坯拉压成空心体，或者把空心体拉压成外形更小而板厚没有明显变化的空心体的一种冷冲压成形工序。

塑性成形工序－拉深2023/7/2827拉深：把毛坯拉压成空心体，或者把空心体拉压成外形更小而板厚没变薄拉深：凸、凹模之间间隙小于空心毛坯壁厚，把空心毛坯加工成侧壁厚度小于毛坯壁厚的薄壁制件的一种冷冲压成形工序。

2023/7/2828变薄拉深：凸、凹模之间间隙小于空心毛坯壁厚，把空心毛坯加工成成形：使板料或半成品制件产生局部塑性变形，按凸模与凹模的形状直接复制成形的一种冷冲压成形工序。

塑性成形工序－成形2023/7/2829成形：使板料或半成品制件产生局部塑性变形，按凸模与凹模的形状胀形：使半成品空心毛坯内部在双向拉应力作用下，产生塑性变形，取得凸肚形制件的一种冷冲压成形工序。

2023/7/2830胀形：使半成品空心毛坯内部在双向拉应力作用下，产生塑性变形，翻边：使毛坯或半成品制件的平面部分或曲面部分的边缘沿一定曲线翻起竖立直边的一种冷冲压成形工序。

2023/7/2831翻边：使毛坯或半成品制件的平面部分或曲面部分的边缘沿一定曲线缩口：使管状毛坯或半成品空心制件端部的径向尺寸缩小的一种冷冲压成形工序。

2023/7/2832缩口：使管状毛坯或半成品空心制件端部的径向尺寸缩小的一种冷冲扩口：使管状毛坯或半成品空心制件端部的径向尺寸扩大的一种冷冲压成形工序。

2023/7/2833扩口：使管状毛坯或半成品空心制件端部的径向尺寸扩大的一种冷冲整形：校正制件成准确的形状和尺寸的一种冷冲压成形工序。

2023/7/2834整形：校正制件成准确的形状和尺寸的一种冷冲压成形工序。20校平：指将存在拱弯、翘曲的板料或平板工序件压平的一种冷冲压成形工序。

2023/7/2835校平：指将存在拱弯、翘曲的板料或平板工序件压平的一种冷冲压成1.3冲压模具的基本结构组成及类型模具基本结构分类冲模结构示意图1—导柱2—导套3—上模座4—卸料螺钉5—模柄6—止转销7—凸模固定8—垫板9—橡胶10—凸模11—凹模12、19—螺钉13—挡料销14—卸料板

上模部分下模部分正装式2023/7/28361.3冲压模具的基本结构组成及类型冲模结构示意图上模部按冷冲压模具零部件的功用分为工艺结构零件和辅助结构零件。其它定位板、定位销凸模凹模凸凹模挡料销导正销导料板侧刃卸料板推件装置顶件装置压边圈弹簧、橡胶垫导柱导套导板导筒上、下模座模柄凸、凹模固定板垫板限位器螺钉销钉键压料、卸料及出件零部件工作零件定位零件导向零件固定零件紧固及其它零件工艺构件辅助构件冷冲模零、部件2023/7/2837按冷冲压模具零部件的功用分为工艺结构零件和辅1.4常用冲压模具的类型（1）单一冲压工序模在冲压的一次行程中完成一个冲压工序的冲模，称为单工序模，也称为简单模。播放动画2023/7/28381.4常用冲压模具的类型播放动画2023/7/2838导套、导柱落料模2023/7/2839导套、导柱落料模2023/7/2839冲孔模2023/7/2840冲孔模2023/7/2840弯曲模2023/7/2841弯曲模2023/7/2841拉深模2023/7/2842拉深模2023/7/2842（2）连续冲压模（级进模）在条料的送进方向上，具有两个或两个以上工位，并在压力机一次行程中，在不同的工位上完成两道或两道以上冲压工序的冲模，称为级进模。播放动画2023/7/2843（2）连续冲压模（级进模）播放动画2023/7/2843电机转子多工位级进模2023/7/2844电机转子多工位级进模2023/7/2844常用级进模的结构类型

冲孔、落料冲孔、切断

冲孔、弯曲、切断连续拉深、落料2023/7/2845常用级进模的结构类型冲孔、落料冲孔、切断冲孔、弯曲、切常用级进模的结构类型

冲孔、切断、弯曲冲孔、翻边、落料

冲孔、翻边、落料冲孔、压印、落料

2023/7/2846常用级进模的结构类型冲孔、切断、弯曲冲孔、翻边、落料冲常用级进模的结构类型

冲孔、切断

连续拉深、冲孔、落料

2023/7/2847常用级进模的结构类型冲孔、切断连续拉深、冲孔、落料20（3）复合冲压模只有一个工位，并在压力机的一次行程中，同时完成两道或两道以上冲压工序的冲模，称为复合模。复合模有正装式和倒装式两种结构。播放动画2023/7/2848（3）复合冲压模播放动画2023/7/2848电机定子、转子复合模2023/7/2849电机定子、转子复合模2023/7/2849常用复合模的结构类型落料、冲孔冲孔、切边

切断、弯曲落料、拉深、冲孔2023/7/2850常用复合模的结构类型落料、冲孔冲孔、切边切断、弯曲落常用复合模的结构类型切断、弯曲、冲孔

落料、拉深、冲孔、翻边落料、拉深

冲孔、翻边

2023/7/2851常用复合模的结构类型切断、弯曲、冲孔落料、拉深、冲孔、常用复合模的结构类型落料、拉深、切边

落料、胀形、冲孔

2023/7/2852常用复合模的结构类型落料、拉深、切边落料、胀形、冲孔1.5冷冲压材料1.5.1常用冲压材料冷冲压工艺适用于多种金属材料及非金属材料。一般说来，金属材料既适合于分离工序，也适合于塑性成形工序；而非金属材料一般仅适合于分离工序。常用金属冲压材料以板料和带料为主，棒料一般仅适用于挤压、切断、成形等工序。1.5.2新型冲压材料（1）高强度钢板（2）表面处理钢板（3）叠层复合板1.5.3模具零件材料的选用（1）常用模具钢材（2）硬质合金（3）新型冷冲模具钢2023/7/28531.5冷冲压材料2023/7/28531.6冲压设备1.6.1压力机的分类和型号例如：JA3I－160A曲轴压力机型号的意义是：

J－第一类机械压力机

A－参数与基本型号不同的第一种变型

3－第三列

1－第一组

160－公称吨位为160tA－结构和性能对原形作了第一次改进类型名称拼音代号类型名称拼音代号类型名称拼音代号机械压力机J锤C弯曲校正机W液压压力机Y锻机D其他T自动压力机Z剪切机Q2023/7/28541.6冲压设备类型名称拼音代号类型名称拼音代号类型名称拼1.6.2压力机的特点与选用（1）设备类型的选择1）根据冲压件大小选择2）根据冲压件的生产批量选择3）考虑设备的精度与刚度4）考虑生产现场的实际可能5）考虑技术上的先进性零件大小选用类型特点适用工序小型或中小型开式机械压力机有一定的精度和刚度；操作方便，价格低廉分离及成形（深度浅的成形件）大中型闭式机械压力机精度与刚度更高；结构紧凑，工作平稳分离、成形（深度浅的成形件及复合工序）冲压件批量设备类型特点适用工序小批量薄板通用机械压力机速度快、生产效率高、质量较稳定各种工序厚板液压机行程不固定，不会因超载而损坏设备拉深、胀形、弯曲等大中批量高速压力机多工位自动压力机高效率，消除了半成品堆储等问题冲裁各种工序2023/7/28551.6.2压力机的特点与选用零件大小选用类型特点适用工序（2）设备规格的选择设备规格的选择应根据冲压件的形状大小、模具尺寸及工艺变形力等进行。选择设备规格时主要应考虑以下几方面：1）行程：保证坯料的方便放进与零件的方便取出2）装配模具的相关尺寸压力机的工作台面尺寸应大于模具的平面尺寸，还应有模具安装与固定的余地；工作台面中间孔的尺寸要保证漏料或顺利安装模具顶出料装置；模具上模柄尺寸应与压力机滑块上模柄孔尺寸一致。3）模具的闭合高度与压力机闭合高度：Hmax-5(mm)≥H+h≥Hmi