冷冲模加工工艺.ppt

1、模具制造技术,吕梁市煤炭工业学校,一 冷冲压加工概述,冷冲压：,(一)、冷冲压的概念、特点及应用,第一章 冷冲压工艺及模具设计,1.冷冲压的概念,室温下压力机将模具材料分离或塑性变形。,加工对象：主要金属板材,加工依据：板材冲压成形性能（主要是塑性）,加工设备：主要是压力机,加工工艺装备：冷冲压模具,冷冲压模具：,在冲压加工中，将材料加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具（俗称冷冲模）。,合理的冲压工艺,先进的模具,高效的冲压设备,冲压生产的三要素,2冷冲压的特点及应用,1）生产率高、操作简单、易实现自动化 2）可加工薄壁、复杂零件 3） “一模一样” 、质量稳定、互换性好

2、4）低耗、高效、低成本 5）模具加工难度大、精度高、模具成本高 所以，冲压成形适宜批量生产。,冲压加工是制造业中最常用的一种材料成形加工方法。,冲压成形产品示例一日常用品,冲压成形产品示例二高科技产品,二、冷冲压的基本工序及模具,1、基本工序(根据材料的变形特点分)：,分离工序：,分离工序、成形工序,冲压成形时，变形材料内部的应力超过强度极限b，使材料发生断裂而产生分离，从而成形零件。分离工序主要有落料和冲孔等。,成形工序：,冲压成形时，变形材料内部应力超过屈服极限s，但未达到强度极限b，使材料产生塑性变形，从而成形零件。成形工序主要有弯曲、拉深、翻边等。,2.冷冲压模具的分类,冲裁模、弯曲模

3、、拉深模、成形模等。,（2）根据工序组合程度分类：,单工序模、复合模、级进模,（1）根据工艺性质分类：,（3）根据模具的导向形式分：,无导向模 有导向模,冲压成形产品示例一日常用品,冲压成形产品示例二 高科技产品,汽车覆盖件,飞机蒙皮,曲柄滑块,冷冲压加工概述 冷冲压是在常温下利用装在压力机上的模具对材料施加压力，使其分离或产生塑性变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的零件的加工方法。,冷冲压工序可分为五个基本工序。 冲裁：使板料实现分离的冲压工序。 弯曲：将金属材料沿弯曲线弯成一定的角度和形状的冲压工序。 拉深：将平面板料变成各种开口空心件，或者把空心件的尺寸作进一步改变的冲压工序。 成形：用

4、各种不同性质的局部变形来改变毛坯或冲压件形状的冲压工序。 立体压制（体积冲压）：将金属材料体积重新分布的冲压工序。,表0.1 冷冲压工序的分类,续表,续表,续表,续表,续表,续表,冷冲压工艺与其他加工方法相比，有以下特点。 用冷冲压加工方法可以得到形状复杂、用其他加工方法难以加工的工件，如薄板薄壳零件等。冷冲压件的尺寸精度是由模具保证的，因此，尺寸稳定，互换性好。 材料利用率高、工件重量轻、刚性好、强度高、冲压过程耗能少，因此，工件的成本较低。 操作简单、劳动强度低、生产率高、易于实现机械化和自动化。 冷冲压加工中所用的模具结构一般比较复杂，生产周期较长、成本较高。,图0.1 曲柄压力 机简图

5、1工作台； 2床身； 3制动器； 4带轮；5电动机； 6、7齿轮； 8离合器；9曲轴； 10连杆； 11滑块, 工作机构：即曲柄滑块机构（或称曲柄连杆机构），它由曲轴9、连杆10、滑块11等零件组成。其作用是将曲柄的旋转运动转变为滑块的直线往复运动，由滑块带动模具工作。 传动系统：它包括齿轮传动、带传动等机构，起能量传递作用和速度转换作用。 操纵系统：包括离合器8、制动器3等部件，用以控制工作机构的工作和停止。 能源系统：包括电动机、飞轮（带轮）4。 床身：它把压力机所有部分联接成一个整体，承受全部冲压力。床身上固定有工作台1，用于安装冲压模具的下模。,典型模具零件的加工：导套,冷冲模模架中的

6、导柱和导套是典型的轴类和套类零件。 图3.1所示为冷冲模的一种标准导柱和导套。它们在模具中起导向作用，保证凸模和凹模在工作时具有正确的相对位置。为了保证良好的导向性，导柱和导套装配后应保证模架的活动部分运动平稳、无滞阻现象。所以，在加工中必须保证导柱和导套配合表面的尺寸精度和形状精度，同时还应保证导柱和导套配合面之间的同轴度。,主要表面：外圆45r6,Ra0.4m;内32H7,Ra0.2m。 外圆45r6对内孔32H7径向跳动公差为0.008.,1、零件的技术要求,导套材料为20钢，硬度要求为58-62HRC，生产类型为大批生产时，零件直径尺寸相差不大，选择圆棒料，毛坯尺寸为50118。,2、

7、零件的毛坯和材料,导套加工时能否正确选择定位基准，对保证内外圆柱面 的同轴度要求十分重要。 外圆45r6对内孔32H7径向跳动的要求，如果在车削时以外圆柱面定位，一次装夹加工出32H7内孔和45r6外圆。保证了这两个重要表面的同轴度要求，为精加工提供了良好的质量准备。精加工在万能外圆磨床上，利用三爪自定心卡盘夹持48mm外圆柱面，一次装夹磨出32H7内孔和45r6外圆，可以避免由于多次装夹带来的误差。容易保证内外圆柱面的同轴度要求。但每磨一件都要重新调整机床，所以这种方法只适宜单件小批生产。,3、零件的工艺分析,如果加工数量较多的同一尺寸的导套，可以先磨内孔，再把导套装在专门设计的锥度心轴上，

8、如图3.5所示，以心轴两端的中心孔定位，借心轴和导套间的摩擦力带动工件转动，磨削外圆柱面，也能获得较高的同轴度要求，并可使操作过程简化，生产率提高。,3、零件的工艺分析,4、零件加工时的定位基准选择及热处理,（1）定位基准选择 内、外圆柱面互为基准，加工内孔时，以非配合的外圆柱面作为定位基准；加工配合外圆时，以内孔作为定位基准，这样既符合基准重合原则，又符合基准统一原则。 （2）热处理安排 导套材料为20钢，硬度要求为58-62HRC，属于低碳 钢，强度低，韧性、塑性和焊接性均好，为了提高零件表面硬度和耐磨性，心部有较高的韧性，热处理为渗碳、 淬火、低温回火。,划分加工阶段的目的是保证加工质量

9、、合理使用设备、便于安排热处理工序。 套类零件，有孔，在切除大量的金属后会引起内应力的 重新分布而产生变形，因此在安排工序时应将粗、精加工 分开。 热处理安排在精磨之前进行。 导套的加工过程可以归纳为： 备料 粗加工和半精加工阶段 热处理 精加工阶段 光整加工阶段,5、加工阶段的划分,先车端面和作为定位基准的非配合面的外圆柱面，然 后钻孔，接着车另一端面，镗孔。内孔的精加工应在外圆精加工之后进行。,6、机械加工顺序的安排,主要表面加工应注意： 内孔32H7,Ra0.2m：工艺路线采用钻粗镗半精镗 粗磨精磨研磨；选择万能外圆磨床；控制切削用量；充 分冷却。,外圆的45r6,Ra0.4m：在加工阶

10、段的划分、机床的选用、切削用量的控制方面与内孔加工相图。工艺路线采用粗车半精车粗磨精磨。,导套的研磨加工，其目的在于进一步提高被加工表面的质量，以达到设计要求。 在单件小批量生产中可以采用简单的研磨工具，如图3.8所示。在普通车床上进行研磨。研磨时，由主轴带动研磨工具旋转，手握在研具上的导套，作轴线方向的往复直线运动。通过调节研具上的调整螺钉和螺母，可以调整研磨套的直径，以控制研磨量的大小。,7、零件的修研,8、冷冲模导套机械加工工艺规程,1冲压模座加工的基本要求 为了保证模座工作时沿导柱上下移动平稳，无阻滞现象，模座上下平面应保持平行。上下模座的导柱、导套安装孔的孔间距应保持一致，孔的轴心线

11、与模座的上下平面要垂直(对安装滑动导柱的模座其垂直度为4级精度)。 2冲压模座的加工原则 模座的加工主要是平面加工和孔系加工。在加工过程中为了保证技术要求和加工方便，一般遵循“先面后孔”的原则。模座的毛坯经过刨削或铣削加工后，再对平面进行磨削可以提高模座平面的平面度和上下平面的平行度，同时容易保证孔的垂直度要求。,上、下模座孔的镗削加工，可根据加工要求和工厂的生产条件，在铣床或摇臂钻等机床上采用坐标或利用引导元件进行加工。批量较大时可以在专用镗床、坐标镗床上进行加工。为保证导柱、导套的孔间距离一致，在镗孔时经常将上、下模座重叠在一起，一次装夹同时镗出导柱和导套的安装孔。 3获得不同精度平面的加