冷冲模设计方案

冷冲模设计福州大学

冷冲模设计方案第1页冲压成形产品——日惯用具冷冲模设计方案第2页冲压成形产品——高科技产品汽车覆盖件飞机蒙皮冲压加工是制造业中最惯用一个材料成形加工方法。冷冲模设计方案第3页冷冲模设计第一章 冲压加工概述与冲压设备

第二章 冷冲压惯用材料

第三章 冲裁工艺第四章 冷冲压模具结构与设计

第五章 弯曲工艺及弯曲模第六章 拉伸工艺及拉伸模第七章 其它冲压成型第八章 冲压工艺过程制订冷冲模设计方案第4页第一章

冲压加工概述与冲压设备第一节 冲压加工概论

第二节 冷冲压设备

冷冲模设计方案第5页第一节 冲压加工概论一、冷冲压概念

二、冷冲压工序分类

三、冷冲压工艺特点及其应用

四、应用实例冷冲模设计方案第6页一、冷冲压概念冷冲压是在常温下利用冲模在压力机上对材料施加压力，使其产生分离或变形，从而取得一定形状、尺寸和性能零件加工方法，属于压力加工范围。

冲压：冲压生产场景室温下压力机模具材料分离或塑性变形。冷冲模设计方案第7页二、冷冲压工序分类冷冲压工艺按照材料变形机理能够分为两大类：分离工序和变形工序。

A)

分离工序：将冲压件或毛坯沿一定轮廓相互分离；通常又称为冲裁工序冷冲模设计方案第8页B)变形工序：在材料不产生破坏前提下使毛坯发生塑性变形，成为所需要形状及尺寸制件,变形工序主要有弯曲、拉深、成形等。

冷冲模设计方案第9页冷冲压五个基本工序C)在实际工程应用上，依据工厂实际情况，通常将冷冲压分为五个工序，称为冷冲压五个基本工序：1、冲裁2、弯曲3、拉伸4、成型5、立体压制

冷冲模设计方案第10页冲裁用模具沿封闭轮廓曲线冲切，使材料产生分离或局部分离相关链接：冲裁1冲裁2冷冲模设计方案第11页弯曲用模具将材料弯成一定角度或一定形状相关链接：弯曲模具冷冲模设计方案第12页拉伸用模具将材料压成任意形状空心件相关链接：拉伸模具冷冲模设计方案第13页成型、立体压制成型：用模具将材料局部变形，包含起伏成型和翻边等立体压制：经过迫使材料产生塑性流动，得到所需要工件，包含冷挤压、顶镦等冷冲模设计方案第14页冷冲压工序分类冷冲模设计方案第15页冷冲模设计方案第16页冷冲模设计方案第17页冷冲模设计方案第18页冷冲压工序表格冷冲模设计方案第19页三、冷冲压工艺特点及其应用

a)

用冷冲压加工方法能够得到形状复杂、用其它加工方法难以加工工件b)

冷冲压件尺寸精度是由模具确保，尺寸稳定，交换性好c)材料利用率高，工件重量轻，刚性好，强度高，冲压过程耗能少，工件成本低d)

操作简单，劳动强度低，易于实现机械化、自动化，生产率高e)

冲压加工中所使用模具结构普通比较复杂，生产周期长冷冲模设计方案第20页四、冲压技术发展方向

a)

精密冲裁：使零件有光洁断面和高精度

b)

应用先进工艺：液体、橡胶、超塑性成型等先进工艺，对复杂零件成型有显著效果c)冲压生产机械化、自动化：研制自动送、退料装置d)

模具标准化：要有各种规格和精度模架标准，还要发展经典模具结构和零部件标准化工作e)

发展模具计算机辅助设计与辅助制造：用电子计算机作为信息处理伎俩，进行最正确判断、计算，实现综合设计，生产人员借助计算机对模具制造实施监督、控制和管理冷冲模设计方案第21页五、应用实例

1、游戏机币制造工艺2、纪念章制造工艺

冷冲模设计方案第22页游戏机币制造工艺:a)

备料b)

落料c)文字、图形（成型）起伏成型d)

去毛刺e)

清洗、电镀纪念章制造工艺:a)

备料b)文字、图形（成型）起伏成型c)落料d)

去毛刺e)

清洗、电镀冷冲模设计方案第23页第二节 冷冲压设备一、概述二、常见冲压设备种类（按工作机构分）三、曲柄压力机基本组成

四、曲柄压力机部分工作机构五、曲柄压力机主要结构类型

六、压力机主要技术参数，及设备选取

冷冲模设计方案第24页一、冷冲压设备概述冷冲压制造工艺整个工作系统按照机械制造工艺划分标准，包含：工装、机床、制件材料

冷冲模设计方案第25页

冷冲压机床按照实现机理不一样分为机械压力机和液压机机械压力机由机械机构来实现动力输入，详细又分为曲柄压力机和摩擦式压力机液压机动力由液压设备来提供，相对机械压力机来讲，可提供压力较大，而且能够实现准确压力值、行程控制，但机床成本高、工作效率不高冷冲模设计方案第26页类型设备名称工作原理特点机械压力机摩擦压力机

利用摩擦盘与飞轮之间相互接触并传递动力，借助螺杆与螺母相对运动原理而工作。结构简单，当超负荷时，只会引发飞轮与摩擦盘之间滑动，而不致损坏机件。但飞轮轮缘磨损大，生产率低。适合用于中小型件冲压加工，对于校正、压印和成形等冲压工序尤为适宜。曲柄压力机利用曲柄连杆机构进行工作，电机经过皮带轮及齿轮带动曲轴传动，经连杆使滑块作直线往复运动。曲柄压力机分为偏心压力机和曲轴压力机，二者区分主要在主轴，前者主轴是偏心轴，后者主轴是曲轴。偏心压力机普通是开式压力机，而曲轴压力机有开式和闭式之分。生产率高，适合用于各类冲压加工高速冲床工作原理与曲柄压力机相同，但其刚度、精度、行程次数都比较高，普通带有自动送料装置、安全检测装置等辅助装置。生产率很高，适合用于大批量生产，模具普通采取多工位级进模。液压机油压机水压机利用帕斯卡原理，以水或油为工作介质，采取静压力传递进行工作，使滑块上、下往复运动。压力大，而且是静压力，但生产率低。适合用于拉深、挤压等成形工序。惯用冷冲压设备工作原理和特点冷冲模设计方案第27页二、常见机械式冲压设备种类（按工作机构分）1、曲柄压力机（通称冲床）（其主轴为曲轴）（包含偏心压力机）

2、摩擦式压力机：利用螺杆与螺母相对运动原理而工作

冷冲模设计方案第28页三、曲柄压力机基本组成

a) 床身：或称为支承部件， 包含：床身、工作台b) 工作机构：普通为曲柄连杆机构； 包含：曲柄、连杆、滑块c) 操纵系统：包含：离合器、制动器d) 传动系统：包含：皮带、齿轮传动等机构e) 能源系统:电机f)辅助系统：（润滑系统、保险系统、计数装置、气垫等） 包含：润滑系统、保护装置、气垫、机械手等冷冲模设计方案第29页冷冲模设计方案第30页曲柄压力机工作机构:其主轴为曲柄组成：曲柄——连杆——滑块

动画冷冲模设计方案第31页曲柄压力机:包含曲轴压力机和偏心压力机

冷冲模设计方案第32页四、偏心压力机部分工作机构偏心压力机滑块行程能够经过安装在偏心轴上偏心套筒来实现行程调整。偏心压力机传动系统1-滑块2-连杆3-制动装置4-偏心轴5-离合器6-皮带轮7-电机8-操纵机构冷冲模设计方案第33页滑块机构调整原理偏心压力机主要特点是行程不大，但能够调整。oAMθ冷冲模设计方案第34页打料机构在冲压过程中，为了从上模中打下工件或废料，压力机滑块中装有打料机构冷冲模设计方案第35页五、曲柄压力机主要结构类型

冷冲模设计方案第36页曲柄压力机床身结构开式：床身为弓形，操作方便，刚性差，普通吨位为100吨以下

闭式：两侧封闭，操作不便，刚性好，能承受较大压力，吨位为100吨以上

冷冲模设计方案第37页冷冲模设计方案第38页按滑块数目分：压力机能够分为单动、双动以及三动压力机冷冲模设计方案第39页六、压力机主要技术参数，及设备选取冲压设备类型选取：

压力机主要技术参数，及冲压设备规格确实定

冷冲模设计方案第40页a)

冲压设备类型选取：i.

主要依据工艺要求和制件尺寸大小选择，对于普通中小型件冲裁、弯曲和拉深等工序用开式压力机；对于大型各种冲压工序采取闭式压力机ii.对于需要较大压边力拉深工序，则采取双动压力机；对于校平、校正性弯曲，宜采取摩擦式压力机冷冲模设计方案第41页

压力机型号：J

A

31

K-160

A改进设计代号（设备改进次数，可无）设备主要参数（设备公称压力）特征代号（K-数控，G-高速，Z-自动，可无）列组代号（设备机构类型）系列变型设计代号（用A、B…表示，可无）类代号（Y等）冷冲模设计方案第42页b)

压力机主要技术参数，及冲压设备规格确定1、公称压力（吨位）

2、滑块行程（2R）：

3、滑块每分钟行程次数：

4、压力机装模高度：

5、压力机工作台尺寸：

6、漏料孔尺寸：

7、模柄孔尺寸：

8、压力机电动机功率：

冷冲模设计方案第43页公称压力（吨位）

63、100、160、250、400、……

指压力机曲柄旋转到离下止点前某一特定角度（公称压力角）（约30°）时滑块上所允许最大工作压力。注意：冲压加工时，作用在滑块上总压力应小于压力机公称压力

冷冲模设计方案第44页滑块行程（2R）：滑块从上止点到下止点所经过距离（对曲柄压力机为曲柄半径R两倍）注意：压力机滑块行程大小确实定应确保工件装卸方便

滑块每分钟行程次数：（普通压力机行程次数都是固定）

冷冲模设计方案第45页压力机装模高度：

1.

装模高度HZ：指滑块在下止点时，滑块底平面到工作台上垫板下平面高度2.

模具高度HM：指工作终了（闭合状态）时上模座上平面至下模座下平面之间距离HZMIN+10≤HM≤HZMAX-5 不使用垫板HZMIN+10≤HM+H1≤HZMAX-5 使用垫板注意：模具高度应在压力机最大与最小装模高度之间

冷冲模设计方案第46页冷冲模设计