冷冲压工艺与模具设计绪论.pptx

1、模具设计与制造专业主干专业课程,冷冲压工艺与模具设计,冷冲压工艺与模具设计,广东机电职业技术学院 胡晓岳,模具设计与制造专业主干专业课程,授课学时：60学时,课程任务：,1.了解常见冲压工序的变形规律； 2.认识冲压成形工艺方法、冲压模具典型结构、冲压模具加工方法与手段； 3.掌握冲压工艺与模具设计方法、了解冲压模具制造工艺设计方法； 4.具备进行中等复杂冲压零件的冲压工艺编制、冲模设计、冲模制造工艺编制的能力。,课程性质：,模具设计与制造专业的一门主干专业技术课，是一门实践性、综合性很强的课程。,课程情况总体简介,冷冲压工艺与模具设计,第一次课 冷冲压与模具设计概述,内容简介：,本章讲述冷冲

2、压工艺与模具设计的基础知识。 涉及冲压和冲模概念、冲压工序和冲模分类；冷冲模的发展方向等 。,冷冲压工艺与模具设计,第一次课 冷冲压工艺与模具设计概述,学习目的与要求：,1掌握冲压和冲模概念、冲压工序和冲模分类； 2了解冷冲模的发展方向。,冷冲压工艺与模具设计,第一次课 冷冲压工艺与模具设计概述,冲压成形基本概念、冲模工序分类。,重点：,难点：,冲压成形基本规律、冲模工序分类。,冷冲压工艺与模具设计,第一次课 冷冲压工艺与模具设计概述,俗话说：“没有规矩不成方圆”世界上的许许多多东西 都是从他们各具特色的“规矩”中诞生出来得。东西-产品，规矩-模具。 模具：是一种特殊的模型，用来塑造(制造)产

3、品；从工艺的角度，模具是一种成型制品的特殊工艺装备。 模具技术：研究模具设计、制造以及产品成型工艺的技术。 冲压工艺是一种特殊的成型工艺，冲压模具是模具中的一种,冷冲压工艺与模具设计,第一次课 冷冲压工艺与模具设计概述,模具的重要性： 在现代化工业生产中，60%90%的工业产品需要模具加工，模具工业已成为工业发展的基础，许多新产品的开发都依赖于模具，特别是汽车、电子电器、轻工、航空等行业。因此，模具是工业生产的重要装备，是国民经济的基础工业。模具被誉为工业之父，其技术集现代工业产品制造技术之大成。 世界各国给模具的称谓： 日本：进入富裕社会的原动力。 德国：金属加工业中的帝王。 罗马尼亚：模具

4、就是黄金。 欧美：磁力工业。,冷冲压工艺与模具设计,第一次课 冷冲压工艺与模具设计概述,现代模塑产品的举例： 汽车用品系列 家用产品系列 军工用品系列 工业产品系列 模具的种类可分为十大种（如图所示）,冷冲压工艺与模具设计,第一次课 冷冲压工艺与模具设计概述,冲压技术是一古老而又新，又有很大发展潜力的技术。 人类在新石器时代末期，就开始以锤敲击天然红铜来制造装饰品和日用品。中国约在公元前2000多年就已经开始冷锻工艺制造工具开始是利用锤击方式来制造装饰品，后来出现通过人拉绳索和滑车来提起重锤再自由落下的方法来变形金属，如所示。十四世纪以后出现了利用畜力和水利作为动力来锤击金属成形。这个时期的施

5、工方法较落后、工艺简陋，学习方法也是心传口授，制造水平全凭工匠技艺的高 低，不能大量生产。 现代冲压技术十九世纪中期开 始机械化生产，成为应用最为广泛 的成形工艺之一。,冷冲压工艺与模具设计,第一次课 冷冲压工艺与模具设计概述,从电机定、转子硅钢片地生产演变过程就可以看到冲压模具的发展演变过程。 在十九世纪末，硅钢片采用最简单的单工序模具。采用单工序的模具先落料得到一个圆板毛坯或用圆剪机生产圆板毛坯，然后再用冲孔模在圆板毛坯上依次将槽冲出。 在二十世纪初，冲模结构由单工序模向复合模发展，并有了少量的具有三五个工位的级进模，模块由整块向拼块发展，这个时期的电机硅钢片的生产大多采用复合模工艺，外圆

6、和多槽结构在一副模具中一次冲压完成。 今天，我们不仅可以利用多工位的精密级进模冲压出高精度、形状复杂的电机硅钢片，而且可以在这副级进模中同时完成硅钢片的叠铆，这样，我们送进模具的是硅钢片的条料，从模具出来的是电机铁芯。,冷冲压工艺与模具设计,冷冲压：,一、冷冲压与冷冲模概念,第一次课 冷冲压工艺与模具设计概述,1.基本概念,冲压生产场景,是在室温下，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，从而获得所需零件的一种压力加工方法。,冷冲压工艺与模具设计,第一次课 冷冲压工艺与模具设计概述,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

7、,加工工艺装备：冲压模具,一、冲压与冲模概念,1.基本概念（续）,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，称为冲压模具（俗称冲模）。,冷冲压工艺与模具设计,第一次课 冷冲压工艺与模具设计概述,一、冲压与冲模概念,1.基本概念（续）,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,冷冲压工艺与模具设计,第一次课 冷冲压工艺与模具设计概述,特别强调：冲压模具重要性 冲模一种特殊工艺装备。 冲模与冲压件有 “一模一样”的关系。冲模没有通用性。 冲模是冲压生产必不可少的工艺装备，决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。 冲模的功能和作用、冲模设计与制造

8、方法和手段，决定了冲模是技术密集、高附加值型产品。,一、冲压与冲模概念,1.基本概念（续）,冷冲压工艺与模具设计,2冲压成形加工特点,第一次课 冷冲压工艺与模具设计概述,低耗、高效、低成本 “一模一样”、质量稳定、高一致性 可加工薄壁、复杂零件 板材有良好的冲压成形性能 缺点：模具要求高、制造复杂、周期长、制造费昂贵，因而在小批量生产中受到限制。生产中有噪音。 综上所述，冲压成形适宜批量生产。,一、冲压与冲模概念,冷冲压工艺与模具设计,冲压加工是制造业中最常用的一种材料成形加工方法。,第一次课 冷冲压工艺与模具设计概述,冲压成形产品示例一日常用品,2冲压成形加工特点（续）,一、冲压与冲模概念,

9、冲压成形产品示例二高科技产品,冷冲压工艺与模具设计,二、冲压工序的分类,第一次课 冷冲压工艺与模具设计概述,1、根据工艺性质分 ： 分离工序、塑性成形工序 2、根据工序组合程度分：单工序、复合工序、连续工序,分离工序：,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。分离工序主要有剪裁和冲裁等。 （如图）,冷冲压工艺与模具设计,第一次课 冷冲压工艺与模具设计概述,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。 （如图）,二、冲压工序的分类如图（续）,冷冲压工艺

10、与模具设计,1.冲模的分类,三、冲模,冲裁模、弯曲模、拉深模、成形模等。,第一次课 冷冲压工艺与模具设计概述,（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：,冷冲压工艺与模具设计,2.冲模组成零件,第一次课 冷冲压工艺与模具设计概述,冲模通常由上、下模两部分构成。组成模具的零件主要有两类：,结构零件：,工艺零件：,三、冲模（续）,直接参与工艺过程的完成并和坯料有直接接触，包括：工作零件、定位零件、卸料与压料零件等；,不直接参与完成工艺过程，也不和坯料有直接接触，只对模具完成工艺过程起保证作用，或对模具功能起完善作用，包括：导向零件、紧固零件、标准件及其它零件等

11、.,冷冲压工艺与模具设计,第一次课 冷冲压工艺与模具设计概述,四、冲压设备的选用及模具安装 (1)公称压力 (2)滑块行程长度 (3)行程次数 (4)工作台面尺寸 (5)滑块模柄孔尺寸 (6)闭合高度 (7)电机功率的选择,冷冲压工艺与模具设计,冲压产品生产流程：,五、冲模设计与制造的要求,第一次课 冷冲压工艺与模具设计概述,（冲压）产品设计,冲压成形工艺设计,冲压模具设计,冲模制造,冲压产品生产,相互影响,相互关联,冲模设计与制造流程图,冷冲压工艺与模具设计,冲压模具设计与制造包括冲压工艺设计、模具设计与模具制造三大基本工作。 冲压工艺设计是冲模设计的基础和依据。 冲模设计的目的是保证实现冲

12、压工艺。 冲模制造则是模具设计过程的延续，目的是使设计图样，通过原材料的加工和装配，转变为具有使用功能和使用价值的模具实体。,第一次课 冷冲压工艺与模具设计概述,五、冲模设计与制造的要求（续）,冷冲压工艺与模具设计,冲模设计与制造必须有系统观点，必须考虑企业实际情况和产品生产批量，在保证产品质量的前提下，寻求最佳的技术经济性。 片面追求生产效率、模具精度和使用寿命必然导致成本的增加，只顾降低成本和缩短制造周期而忽视模具精度和使用寿命必然导致质量的下降。,第一次课 冷冲压工艺与模具设计概述,五、冲模设计与制造的要求（续）,冷冲压工艺与模具设计,1.我国冲压技术现状 技术落后、经济效益低。 主要原

13、因：冲压基础理论与成形工艺落后； 模具标准化程度低； 模具设计方法和手段、模具制造工艺及设备落后； 模具专业化水平低。 所以，结果导致我国模具在寿命、效率、加工精度、生产周期等方面与先进工业发达国家的模具相比差距相当大。,六、冲压技术现状与发展方向,第一次课 冷冲压工艺与模具设计概述,冷冲压工艺与模具设计,第一次课 冷冲压工艺与模具设计概述,2.冲压技术发展方向,产品市场变化：,技术发展：,牵引,推动,冲压模具设计与制造技术正由手工设计、依靠人工经验和常规机械加工技术向以计算机辅助设计（CAD）、数控切削加工、数控电加工为核心的计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）技术转变。,六、冲压技术现状

14、与发展方向（续）,多品种、少批量，更新换代速度快,计算机技术、制造新技术,冷冲压工艺与模具设计,(1)冲压成形理论及冲压工艺 加强理论研究，开展CAE技术应用。 开发和应用冲压新工艺。,第一次课 冷冲压工艺与模具设计概述,满足产品开发在T(Time)、Q(Quality)、 C(Cost)、S(Service)、E(Environment)的要求。,六、冲压技术现状与发展方向（续）,2.冲压技术发展方向,冷冲压工艺与模具设计,第一次课 冷冲压工艺与模具设计概述,(2)模具先进制造工艺及设备,六、冲压技术现状与发展方向（续）,2.冲压技术发展方向（续）,数控化、高速化、复合化加工技术,先进特种加

15、工技术,精密磨削、微细加工技术,先进工艺装备技术,数控测量,效率和质量是制造业的永恒主题。,冷冲压工艺与模具设计,第一次课 冷冲压工艺与模具设计概述,(3)模具新材料及热、表处理 提高使用性能,改善加工性能 ，提高寿命。,(4)模具CAD/CAM技术 二、三维相结合的数字化设计技术与数字化制造技术。 模具行业是最早应用CAD/CAM技术的行业之一。,(5)快速经济制模技术 加快模具的制造速度，降低模具生产成本。适应小批 量试制。,(6)先进生产管理模式 并行工程思想、标准化、专业化生产。,六、冲压技术现状与发展方向（续）,2.冲压技术发展方向（续）,冷冲压工艺与模具设计,第一次课 冷冲压工艺与

16、模具设计概述,模具工业是国民经济的基础工业，是高技术行业。模具设计与制造技术水平的高低，是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一。 模具在日本被誉为“进入富裕社会的原动力”、在德国被称为“金属加工业中的帝王”。 模具设计与制造专业人才 是制造业紧缺人才。,六、冲压技术现状与发展方向（续）,冷冲压工艺与模具设计,第一次课 冷冲压工艺与模具设计概述,我国模具工业发展十分迅速，19962002年间，模具产值年平均增速在14%左右。 由上可见，模具技术是先进制造技术的重要代表，模具工业是高新技术产业的一个重要组成部分，模具工业又是高新技术产业化的重要领域。,六、冲压技术现状与发展方向（续）,冷冲压

17、工艺与模具设计,第一次课 冷冲压工艺与模具设计概述,六、学习要求和学习方法,冷冲压工艺与模具设计,总 结,第一次课 冷冲压工艺与模具设计概述,冲压与冲模概念 冲压工序的分类 冲模的分类 冲模设计与制造要求 冲压技术现状与发展方向 冲模重要性,冷冲压工艺与模具设计,作业： 、什么是冷冲压？ 2、冷冲压的分类方法？ 3、各种冲压工序的特征？ 4、冲压的优缺点？,第一次课 冷冲压工艺与模具设计概述,冲模设计与制造场景,冲模设计,冲模制造,冷冲压工艺与模具设计,第一次课 冷冲压工艺与模具设计概述,多工位精密级进模,冷冲压工艺与模具设计,第一次课 冷冲压工艺与模具设计概述,冲压成形产品示例一日常用品,冷

18、冲压工艺与模具设计,第一次课 冷冲压工艺与模具设计概述,冲压成形产品示例二 高科技产品,汽车覆盖件,飞机蒙皮,冷冲压工艺与模具设计,第一次课 冷冲压工艺与模具设计概述,数控高速铣削加工 高效 、高精度 、高的表面质量 、可加工高硬材料,冷冲压工艺与模具设计,第一次课 冷冲压工艺与模具设计概述,五轴车铣中心,多轴联动、复合加工,五轴加工中心,冷冲压工艺与模具设计,第一次课 冷冲压工艺与模具设计概述,慢走丝线切割技术 加工精度可达到1.5m， 加工表面粗糙度Ra0.10.2m。,冷冲压工艺与模具设计,第一次课 冷冲压工艺与模具设计概述,精密坐标磨床,成型磨床,数控光学曲线磨床,精密磨削、微细加工技术,冷冲压工艺与模具设计,第一次课 冷冲压工艺与模具设计概述,3R装夹系统（统一工艺基准定位系统）应用,先进工艺装备技术,冷冲压工艺与模具设计,第一次课 冷冲压工艺与模具设计概述,三坐标数控测量,冷冲压工艺与模具设计,第一次课 冷冲压工艺与模具设计概述,冷冲压工艺与模具设计,第一次课 冷冲压工艺与模具设计概述,冷冲压工艺与模具设计,第一次