典型冷冲模设计-课件 项目一 任务一 总体方案确定

《冷冲模设计》1、项目一六角形铜片单工序冲裁模设计2、项目二变压器铁芯冲压件复合模设计

3、项目三

弹簧吊耳弯曲模设计

4、项目四

筒形件拉深模设计《冷冲模设计》(项目一)第一讲六角形铜片单工序冲裁模总体方案确定1、冷冲压工艺概述第一讲六角形铜片单工序冲裁模总体方案确定

一、任务呈现说出六角铜片冲压件的冲压方式

一、任务呈现学习目标1、能掌握冷冲压的基本概念2、能对冷冲压基本工序进行分类二、冷冲压的基本概念冷冲压的概念

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，从而获得一定形状、尺寸和性能的零件加工方法。它是压力加工方法的一种，是机械制造中先进的加工方法之一冲压生产场景冲压模具冷冲压特点及其应用冷冲压工艺与其它加工方法相比，有以下特点：①用冷冲压加工方法可以得到形状复杂、用其它加工方法难以加工的工件，如薄壳零件等。②冷冲压件的尺寸稳定、互换性好。③材料利用率高，工件重量轻、刚性好、强度高。④易于实现机械化和自动化，生产率高。⑤冲压加工生产周期较长、小批量生产成本高。

二、冷冲压的基本概念三、冷冲压基本工序的分类

冷冲压基本工序的分类

两大类：分离工序和成形工序分离工序：指板料按一定的轮廓线分离而获得一定的形状、尺寸和切断面质量的冲压件（冲载件）的工序。成形工序：指坯料在不破裂的条件下产生塑性变形而获得一定形状和尺寸的冲压件的工序。三、冷冲压基本工序的分类分离工序包括：1.落料、2.冲孔、3.切边、4.切断、5.剖切等加工方法。三、冷冲压基本工序的分类成形工序包括：1.弯曲、2.卷圆、3.拉深、4.翻边等加

工方法。冲裁件弯曲件拉深件四、任务示范六角铜片冲压件的冲压方式为落料。五、小结冷冲压的概念冷冲压工序的分类六、作业指出给定冲压件的冲压工序名称

《冷冲模设计》(项目一)第一讲六角形铜片单工序冲裁模总体方案确定2、冷冲压变形基础知识第一讲六角形铜片单工序冲裁模总体方案确定

一、任务呈现说出影响金属塑性和变形抗力的因素一、任务呈现学习目标1、能掌握塑性、变形抗力等基本概念2、能解释硬化现象二、塑性力学的基本概念塑性变形：物体在外力作用下会产生变形，如果外力被取消后，物体不能恢复到原始的形状和尺寸，这样的变形称为塑性变形；塑性；物体具有塑性变形的能力称为塑性；变形抗力：在一定的加载条件和一定的变形温度、速度条件下，引起塑性变形的单位变形力称为变形抗力。

二、塑性力学的基本概念影响金属塑性和变形抗力的因素

①金属组织

一般来说，组成金属的化学成分越复杂，对金属的

塑性及变形抗力的影响也越大。

②变形温度

在塑性范围内，温度增加主要影响金属的软化作用

并使金属发生物理化学变化。二、塑性力学的基本概念应力状态

在变形物体中取一个微小的单元六面体，在六面体上画出所受的应力和方向，这种图称为应力状态图。

应力状态对塑性的影响很大，主应力图中压应力的个数越多。数值越大，则塑性越好。二、塑性力学的基本概念加工硬化

随变形程度的增加，所有强度指标均增加，硬度也增加，同时塑性指标降低，这种现象称为加工硬化。

有利的是板材的硬化能够减少过大的局部集中变形，使变形趋向均匀，增大成形极限，尤其对伸长类变形有利；不利的是变形抗力的增加，使变形变得困难，进一步变形可能导致材料破裂。其函数关系如下：

σ＝Aεn式中：σ—实际应力（Pa)；

A—材料系数；ε—应变；n—硬化指数。表1－2各种材料的A与n值四、小结1.塑性变形、塑性、变形抗力的概念2.加工硬化的概念五、作业1.说出影响金属塑性和变形抗力的因素2.解释铁丝反复弯曲就可以折断的现象《冷冲模设计》(项目一)第一讲六角形铜片单工序冲裁模总体方案确定3、冲压材料及性能第一讲六角形铜片单工序冲裁模总体方案确定

一、任务呈现鉴别给定冲压材料的种类一、任务呈现学习目标1、能掌握冲压对材料的基本要求2、能了解常用材料的种类和力学性能二、冲压对材料的基本要求1、冲压对材料的基本要求

冲压用材料的基本要求主要有以下两方面：

①冲压件的功能要求

冲压件必须具有一定的强度此外，有的冲压件还

有一些特殊的要求，例如电磁性、防腐性、传热性、

和耐热性等。

②冲压工艺的要求

冲压用材料必须具有良好的冲压工艺性能要求。

一般说来，伸长率大、屈强比小、弹性模量大、

硬化指数高和厚向异性系数大有利于各种冲压成形工序。冷冲压常用材料有金属非金属黑色金属有色金属按材料种类二、冲压对材料的基本要求2、冲压常用材料及其力学性能

二、冲压对材料的基本要求常用的黑色金属材料有：

①普通碳素钢钢板如Q195,Q235等。

②优质碳素结构钢钢板如08,08F,10,20等。

③低合金结构钢钢板如Q345(16Mn),Q295(09Mn2）等。

④电工硅钢钢板如DT1,DT2o

⑤不锈钢钢板如1Cr18Ni9Ti,1Cr13等。

二、冲压对材料的基本要求2、冲压常用材料及其力学性能（续）

常用的有色金属有铜及铜合金

牌号有T1、T2、H62、H68等，其塑性、导电性与导热性

均很好；还有铝及铝合金，常用的牌号有1060,1050A、

3A21、2A12等，有较好的塑性，变形抗力小且轻。

非金属材料

胶木板、橡胶、塑料板等。二、冲压对材料的基本要求二、冲压对材料的基本要求轧制精度（钢板厚度精度）表面质量等级拉深等级二、冲压对材料的基本要求3、常用材料的表示方法四、小结1.塑性变形、塑性、变形抗力的概念2.加工硬化的概念五、作业1.冷冲压对材料有什么基本要求？2.请说明标号为

的含义2.《冷冲模设计》(项目一)第一讲六角形铜片单工序冲裁模总体方案确定4、冲裁模分类及典型结构第一讲六角形铜片单工序冲裁模总体方案确定

一、任务呈现1、说出模具分类的特征类型有哪些2、说出给定冲孔模的工作过程一、任务呈现学习目标1、看到模具图后，能说出模具的类型（单工序、

级进模或复合模）2、看到模具图后，能说出模具结构形式及工作原理二、常用冲压模具的类型

完成一个冲压工序的模具。1、冲裁模的分类

冲裁模的结构类型很多，一般可按下列不同特征分类：(1）按工序性质分类，可分为落料模、冲孔模、切断模、切

口模、切边模等。(2）按工序组合程度分类，可分为单工序模、级进模、复合

模等。(3）按模具导向方式分类，可分为开式模、导板模、导柱模

等。

二、常用冲压模具的类型

完成一个冲压工序的模具。1、冲裁模的分类(续）

(4）按模具专业化程度分类，可分为通用模、专用模、

自动模、组合模、简易模等。(5）按模具工作零件所用材料分类，可分为钢质冲模、

硬质合金冲模、锌基合金冲模、橡胶冲模、钢带冲

模等。(6）按模具结构尺寸分类，可分为大型冲模和中小型冲

模等。二、常用冲压模具的类型

完成一个冲压工序的模具。1）单工序模：在冲压的一次行程过程中，只能完成一个冲

压工序的模具。二、常用冲压模具的类型

完成一个冲压工序的模具。2）复合模：在冲压的一次行程过程中，在同一工位上同时

完成两道或两道以上冲压工序的模具。二、常用冲压模具的类型

完成一个冲压工序的模具。3）级进模：在冲压的一次行程过程中，在不同的工位上同

时完成两道或两道以上冲压工序的模具。二、常用冲压模具的类型

完成一个冲压工序的模具。2、冲裁模零件的分类

根据模具零件的不同作用可将其分成两大类：(1)工艺零件

包括工作零件、定位零件、压卸料零件。

(2)结构零件

包括导向零件、固定零件、紧固零件、其它零件。三、典型冲裁模结构的分析

完成一个冲压工序的模具。1、落料模

三、典型冲裁模结构的分析

完成一个冲压工序的模具。1、落料模（续）

1）工作零件（直接对毛坯进行加工的成形零件）

凸模17、凹模152）定位零件（用以确定加工中毛坯正确位置的零件）

导料销18、挡料销13）压料、卸料及出件零件

卸料板14、卸料螺钉11和橡胶64）导向零件（保证上、下模之间的正确相对位置）

导柱4、导套55）支承零件上模座12、下模座3、模柄10、凸模固定板7、垫板136）紧固零件（用以承装模具零件或将模具安装固定到压力机上）

螺钉（9、16）、销钉（1、8）7）其它零件三、典型冲裁模结构的分析

完成一个冲压工序的模具。1、落料模（续）

模具的工作原理

条料沿导料销18送至挡料销1进行定位，上模下行，由于橡胶6力的作用，卸料板14先压住条料，上模继续下压时进行冲裁分离，此时橡胶被压缩，上模回程时，橡胶恢复推动卸料板把箍在凸模上的边料卸下，冲压件由凹模孔向下排出，完成一次冲压过程。三、典型冲裁模结构的分析

完成一个冲压工序的模具。2、冲孔模（续）

三、典型冲裁模结构的分析

完成一个冲压工序的模具。2、冲孔模（续）

1）工作零件（直接对毛坯进行加工的成形零件）

凸模（6、7、8、15）、凹模42）定位零件（用以确定加工中毛坯正确位置的零件）

定位圈53）压料、卸料及出件零件

卸料板21、卸料螺钉12和弹簧104）导向零件（保证上、下模之间的正确相对位置）

导柱3、导套95）支承零件上模座11、下模座1、模柄16、凸模固定板13、垫板146）紧固零件（用以承装模具零件或将模具安装固定到压力机上）

螺钉（19、20）、销钉（18、17）7）其它零件三、典型冲裁模结构的分析

完成一个冲压工序的模具。2、冲孔模（续）

模具的工作原理

空心件（坯料）由定位圈5进行定位，上模下行，由于弹簧力的作用，卸料板先压住空心件，上模继续下压时进行冲裁分离，此时弹簧被压缩，上模回程时，弹簧恢复推动卸料板把箍在凸模上的空心件卸下，冲孔废料由凹模孔向下排出，完成一次冲压过程。四、小结1.冷冲模的分类2.冷冲模零件的分类3.典型模具结构的分析五、作业1.确定铁芯冲件模具类型（单工序、级进模

或复合模）2、确定铁芯冲件模具结构形式及工作原理

谢谢《冷冲模设计》(项目一)第一讲六角形铜片单工序冲裁模总体方案确定5、冲裁件的工艺性分析第一讲六角形铜片单工序冲裁模总体方案确定

一、任务呈现分析六角铜片冲压件的工艺性一、任务呈现学习目标1、冲裁件的结构工艺性2、冲裁件的尺寸精度和表面粗糙度3、冲裁件尺寸标注二、冲裁件的工艺性分析

完成一个冲压工序的模具。1、冲裁件的结构工艺性

①冲裁件的形状应力求简单、对称，有

利于材料的合理利用。

②冲裁件内形及外形的转角处应以圆弧

过渡（如右上图）。

③冲裁件上凸出的悬臂和凹槽尽量避免

冲裁件上过长的凸出悬臂和凹槽，悬

臂和凹槽宽度也不宜过小（如右下上

图）。

lmax=5b。二、冲裁件的工艺性分析

完成一个冲压工序的模具。1、冲裁件的结构工艺性（续）

④冲裁件的孔边距与孔间距为避免工件变形和保证模具强

度，孔边距和孔间距不能过小。其最小许可值如下左图所

示。bmin=1.5tc≥(1~1.5)t

c′≥(1~1.5)t

⑤在弯曲件或拉深件上冲孔时，孔边与直壁之间应保持一定

距离，L≥R+0.5t，以免冲孔时凸模受水平推力而折断，如

图下右所示。二、冲裁件的工艺性分析

完成一个冲压工序的模具。1、冲裁件的结构工艺性（续）

⑥冲孔时，因受凸模强度的限制，孔的尺寸不应太小，否则

凸模易折断或压弯。用无导向凸模和有导向的凸模所能冲

制的最小尺寸，分别下表和下一页的表二、冲裁件的工艺性分析

完成一个冲压工序的模具。1、冲裁件的结构工艺性（续）材料圆形（直径d）矩形（孔宽b）硬钢软钢及黄铜铝、锌0.5t0.35t0.3t0.4t0.3t0.28t二、冲裁件的工艺性分析

完成一个冲压工序的模具。2、冲裁件的尺寸精度和表面粗糙度

冲裁件的精度一般可分为精密级与经济级两类。(1）冲裁件的经济公差等级不高于IT11级，一般要求落

料件公差等级最好低于IT10级，冲孔件最好低于IT9

级。

二、冲裁件的工艺性分析

完成一个冲压工序的模具。二、冲裁件的工艺性分析

完成一个冲压工序的模具。2、冲裁件的尺寸精度和表面粗糙度（续）(2）当冲裁厚度为2mm以下的金属板料时，其断面粗

糙度Ra一般可达12.5-3.2μm。

二、冲裁件的工艺性分析

完成一个冲压工序的模具。3、冲裁件尺寸标注

冲裁件尺寸的基准应尽可

能与其冲压时定位基准重合，

并选择在冲裁过程中基本上不

变动的面或线上。三、任务示范

（一）零件工艺性分析六角铜片为落料件，材料为铜H62，材料厚度0.4mm，生产批量为大批量。其工艺性分析内容如下：1．材料分析H62是黄铜，塑性很高，具有良好的冲压成形性能。三、任务示范2．结构分析零件为直径Ф16的圆所内接的正六角形，厚度0.4mm，结构简单左右对称，受力均匀，对冲裁较为有利。3．精度分析根据冲压件图纸的精度公差Ф160—0。43其精度为IT14级，精度较低。普通冲裁的精度为IT13级以上，因此普通冲裁就可以满足零件的精度要求，不需采用其它的工艺措施。四、小结1.冲裁件的结构工艺性2.冲裁件的尺寸精度和表面粗糙度3.冲裁件尺寸标注五、作业分析铁芯冲件的工艺性

谢谢《冷冲模设计》(项目一)第一讲六角形铜片单工序冲裁模总体方案确定5、冲裁工艺方案确定第一讲六角形铜片单工序冲裁模总体方案确定

一、任务呈现确定六角铜片冲件的冲压工艺方案一、任务呈现学习目标能确定给定冲压件的模具类型（单工序、级进模

或复合模）二、冲裁模工艺方案