沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)第1章

1、沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì)沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì)教師：曹清教師：曹清電話：電話課程性質(zhì)、要求及考核方式本課程性質(zhì)、要求及考核方式專業(yè)必修課，閉卷考試專業(yè)必修課，閉卷考試目錄第一章 沖壓成形與模具技術(shù)概述 2h 第三章 沖裁工藝與沖裁模設(shè)計(jì) 12h第四章 彎曲工藝與彎曲模設(shè)計(jì) 6h 第五章 拉深工藝與拉深模設(shè)計(jì) 6h第六章 局部成形工藝與模具設(shè)計(jì) 2h第二章 沖壓變形理論基礎(chǔ) 2h第七章 沖壓技術(shù)工藝文件第八章 多工位級(jí)進(jìn)沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)第九章 汽車覆蓋件沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)第十章 沖壓新技術(shù)新工藝自學(xué)部分課程講解部分總復(fù)習(xí)與習(xí)題講解 2h 第三章 沖裁工藝與沖裁模設(shè)計(jì) 8

2、 第四章 彎曲工藝與彎曲模設(shè)計(jì) 8 上機(jī)操作沖壓沖壓：是一種先進(jìn)的材料（金屬或非金屬）加工方法，它是建立在材料塑性變形基礎(chǔ)上，利用模具和沖壓設(shè)備對(duì)板料進(jìn)行加工，以獲得要求的零件形狀、尺寸及精度。 一、沖壓與冷沖模概念1.基本概念沖壓生產(chǎn)場(chǎng)景一、沖壓與冷沖模概念1.基本概念沖壓生產(chǎn)線視頻一、沖壓與冷沖模概念1.基本概念回答問題：1、不銹鋼洗手池的工序有哪些？2、沖壓三要素是什么？3、沖壓的原材料為何為卷材？加工對(duì)象：主要金屬板材加工依據(jù)：板材沖壓成形性能（主要是塑性）加工設(shè)備：主要是壓力機(jī)加工工藝裝備：沖壓模具一、沖壓與冷沖模概念1.基本概念（續(xù)）沖壓模具：沖壓模具：是指在沖壓加工中，將材料（金

3、屬或非金屬）加工成零件（或半成品）的一種特殊工藝裝備，稱為沖壓模具，由于沖壓加工一般是在常溫下進(jìn)行的，所以沖壓模具俗稱冷沖模。一、沖壓與冷沖模概念1.基本概念（續(xù)）合理的沖壓工藝先進(jìn)的模具高效的沖壓設(shè)備沖壓生產(chǎn)的三要素三要素2沖壓成形加工特點(diǎn)一、沖壓與冷沖模概念沖壓成形產(chǎn)品示例一日常用品沖壓成形產(chǎn)品示例二工業(yè)產(chǎn)品系列飛機(jī)蒙皮汽車覆蓋件沖壓成形產(chǎn)品示例三高科技產(chǎn)品2沖壓成形加工特點(diǎn) (1) 生產(chǎn)效率高 沖壓是依靠沖模和沖壓設(shè)備來完成加工，普通壓力機(jī)的行程次數(shù)為每分鐘可達(dá)幾十次，高速壓力要每分鐘可達(dá)數(shù)百次甚至千次以上，而且每次沖壓行程就可能得到一個(gè)沖件。 一、沖壓與冷沖模概念2沖壓成形加工特點(diǎn) (

4、2) 材料利用率高 沖壓加工產(chǎn)生的廢料比其他加工少，且廢料可以制成其他小零件。旋壓工藝的材料利用率甚至能達(dá)到百分之百一、沖壓與冷沖模概念2沖壓成形加工特點(diǎn) （3）沖壓件具有一定互換性； 沖壓時(shí)由于模具保證了沖壓件的尺寸與形狀精度，且一般不破壞沖壓件的表面質(zhì)量,而模具的壽命一般較長(zhǎng),所以沖壓的質(zhì)量穩(wěn)定,互換性好,具有“一模一樣”的特征。一、沖壓與冷沖模概念2沖壓成形加工特點(diǎn) （4）可以加工形狀復(fù)雜零件一、沖壓與冷沖模概念沖壓可加工出尺寸范圍較大、形狀較復(fù)雜的零件，如小到鐘表的秒表，大到汽車縱梁、覆蓋件等。2沖壓成形加工特點(diǎn) (1) 生產(chǎn)效率高； (2) 材料利用率高； （3）沖壓件具有一定互換性

5、； （4）可以加工形狀復(fù)雜零件； （5）操作簡(jiǎn)單； （6）工件重量輕、剛性好、強(qiáng)度高、耗能少、外表光滑美觀； （7）適宜大量生產(chǎn)。一、沖壓與冷沖模概念二、沖壓工序的分類 根據(jù)材料的變形特點(diǎn)分：分離工序、成形工序分離工序分離工序： 是指板料在沖壓力作用下，變形部分的應(yīng)力達(dá)到強(qiáng)度極限以后，使坯料發(fā)生斷裂而產(chǎn)生分離。二、沖壓工序的分類 根據(jù)材料的變形特點(diǎn)分：分離工序分離工序：分離工序、成形工序是指板料在沖壓力作用下，變形部分的應(yīng)力達(dá)到強(qiáng)度極限以后，使坯料發(fā)生斷裂而產(chǎn)生分離。沖孔、落料沖孔、落料沖孔、剖切沖孔、剖切二、沖壓工序的分類 根據(jù)材料的變形特點(diǎn)分：分離工序分離工序：沖孔、落料沖孔、落料沖孔、剖

6、切沖孔、剖切基本工序：沖孔、落料、切斷、切口、切邊、剖切、整修等?；竟ば颍簺_孔、落料、切斷、切口、切邊、剖切、整修等。分離工序、成形工序是指板料在沖壓力作用下，變形部分的應(yīng)力達(dá)到強(qiáng)度極限以后，使坯料發(fā)生斷裂而產(chǎn)生分離。成形工序成形工序：是指坯料在沖壓力作用下，變形部分的應(yīng)力達(dá)到屈服極限，但未超出抗拉強(qiáng)度極限，使板料產(chǎn)生塑性變形，成為具有一定形狀、尺寸與精度制件的加工工序。二、沖壓工序的分類（續(xù)） 二、沖壓工序的分類（續(xù)） 成形工序成形工序：是指坯料在沖壓力作用下，變形部分的應(yīng)力達(dá)到屈服極限，但未超出抗拉強(qiáng)度極限，使板料產(chǎn)生塑性變形，成為具有一定形狀、尺寸與精度制件的加工工序?；竟ば颍簭澢?/p>

7、拉深、成形、冷擠壓等?；竟ば颍簭澢?、拉深、成形、冷擠壓等。三、沖模及其分類是沖壓工藝所用的工藝裝備，是將材料（金屬或非金屬）加工成零件（或半成品）的一種特殊工藝裝備。1.沖壓模具：三、沖模及其分類沖裁模、彎曲模、拉深模、成形模等。3.根據(jù)工序組合程度分類：?jiǎn)喂ば蚰?、?fù)合模、級(jí)進(jìn)模2.根據(jù)工藝性質(zhì)分類：沖裁模（落料模）2.根據(jù)工藝性質(zhì)分類：彎曲模拉深模單工序模3.根據(jù)工序組合程度分類：多工序模 圖1-1摩擦壓力機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng) 圖1-2 曲軸壓力機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)1-電機(jī) 2-傳送帶 3、5-摩擦盤 4-軸 6-飛輪 1- 電機(jī) 2-皮帶輪 3、4-齒輪7、10-連桿 8-螺母 9-螺桿 11-擋塊12-滑

8、塊 5-離合器 6-連桿 7-滑塊 13-手柄電機(jī)定子、轉(zhuǎn)子復(fù)合模電機(jī)轉(zhuǎn)子多工位級(jí)進(jìn)模四、沖壓設(shè)備及其選用1.常用沖壓設(shè)備表1-1 常用沖壓設(shè)備的工作原理和特點(diǎn)類型設(shè)備名稱工作原理特點(diǎn)機(jī)械壓力機(jī)摩擦壓力機(jī)利用摩擦盤與飛輪之間相互接觸并傳遞動(dòng)力，借助螺桿與螺母相對(duì)運(yùn)動(dòng)的原理而工作，其傳動(dòng)系統(tǒng)如圖1-1所示。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。超負(fù)載時(shí)只會(huì)引起飛輪與摩擦輪之間的滑動(dòng)，而不致?lián)p壞機(jī)床。但飛輪輪緣磨損大，生產(chǎn)效率低。適于中小型沖件的校形、壓印和成形工序。曲柄壓力機(jī) 利用曲柄連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行工作，點(diǎn)擊通過皮帶輪和齒輪帶動(dòng)曲軸傳動(dòng)，經(jīng)連桿使滑塊做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。曲柄壓力機(jī)分為偏心壓力機(jī)和曲軸壓力機(jī)，前者主軸是偏心軸，后者

9、主軸是曲軸。偏心壓力機(jī)一般是開式結(jié)構(gòu)，而曲軸壓力機(jī)又可分為開式和閉式兩種結(jié)構(gòu)， 曲軸壓力機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)如圖1-2所示。 生產(chǎn)效率高，適用性廣。高速?zèng)_床 工作原理與曲柄壓力機(jī)相同，但其剛度、精度和行程次數(shù)都高于曲柄壓力機(jī)，一般都配有自動(dòng)送料和安全檢測(cè)裝置。 生產(chǎn)效率高，適合于大批大量生產(chǎn)，模具一般采用多工委級(jí)進(jìn)模。液壓機(jī)油壓機(jī)水壓機(jī) 利用帕斯卡原理，以水或者油作為工作介質(zhì)，通過靜壓力傳遞動(dòng)力進(jìn)行工作，使滑塊上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。 靜壓力大，動(dòng)作平穩(wěn)可靠，但生產(chǎn)效率較低，適合于拉深、擠壓等工序。2 .沖壓設(shè)備的選用1）壓力機(jī)類型的選擇 2)壓力機(jī)規(guī)格的選擇 （1）公稱壓力壓力機(jī)滑塊下滑過程中的沖擊力就是壓力

10、機(jī)的壓力，該壓力的大小隨滑塊下滑的位置不同。壓力機(jī)的公稱壓力是滑塊下滑到一特定距離時(shí)所產(chǎn)生的壓力。壓力機(jī)的公稱壓力必須大于所需的沖壓力 。圖1-3 壓力機(jī)許用壓力曲線1壓力機(jī)許用壓力曲線 2沖裁工藝沖裁力實(shí)際變化曲線 3拉深工藝?yán)盍?shí)際變化曲線(2) 滑塊行程長(zhǎng)度滑塊行程長(zhǎng)度是指曲柄旋轉(zhuǎn)一周滑塊所移動(dòng)的距離，其值為曲柄半徑的兩倍。 (3) 行程次數(shù)行程次數(shù)即滑塊每分鐘沖擊次數(shù)。 (4) 工作臺(tái)面尺寸 工作臺(tái)面長(zhǎng)、寬尺寸應(yīng)大于模具下模座尺寸，并每邊留出60100mm，以便于安裝固定模具用的螺栓、墊鐵和壓板。當(dāng)制件或廢料需下落時(shí)，工作臺(tái)面孔尺寸必須大于下落件的尺寸。對(duì)有彈頂裝置的模具，工作臺(tái)面孔

11、尺寸還應(yīng)大于下彈頂裝置的外形尺寸。(5) 滑塊模柄孔尺寸 模柄孔直徑要與模柄直徑相符，模柄孔的深度應(yīng)大于模柄的長(zhǎng)度。 (6) 閉合高度壓力機(jī)的閉合高度是指滑塊在下止點(diǎn)時(shí)，滑塊底面到工作臺(tái)上平面（即墊板下平面）之間的距離。 圖1-4 模具閉合高度與裝模高度的關(guān)系(7) 電動(dòng)機(jī)功率的選擇必須保證壓力機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率大于沖壓時(shí)所需要的功率。 模具閉合高度與壓力機(jī)裝模高度的關(guān)系，見圖1-4。理論上為：1minHH1maxHH也可寫成： 1maxHMHH1maxHH HminHmaxH1HM1minHH1maxHH式中： 模具閉合高度； 壓力機(jī)的最小閉合高度； 壓力機(jī)的最大閉合高度； 墊板厚度； 連桿調(diào)節(jié)

12、量； 壓力機(jī)的最小裝模高度； 壓力機(jī)的最大裝模高度。在實(shí)用上： 101minHH H 51max HH四、沖壓設(shè)備及其選用3.模具的安裝過程n落料沖孔復(fù)合模的裝配過程五、沖壓行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)1.模具CAD/CAE/CAM正向集成化、三維化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展2.模具檢測(cè)、加工設(shè)備向精密、高效和多功能方向發(fā)展 3. 快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù) 4.模具材料及表面處理技術(shù)發(fā)展迅速5. 模具工業(yè)創(chuàng)新理念和先進(jìn)生產(chǎn)管理模式?jīng)_模設(shè)計(jì)與制造場(chǎng)景沖模設(shè)計(jì)沖模制造多工位精密級(jí)進(jìn)模數(shù)控高速銑削加工高效 、高精度 、高的表面質(zhì)量 、可加工高硬材料 五軸車銑中心多軸聯(lián)動(dòng)、復(fù)合加工五軸加工中心 慢走絲線切割技術(shù)加工精度可達(dá)到

13、1.5m， 加工表面粗糙度Ra0.10.2m。精密坐標(biāo)磨床 成型磨床數(shù)控光學(xué)曲線磨床 精密磨削、微細(xì)加工技術(shù)3R裝夾系統(tǒng)（統(tǒng)一工藝基準(zhǔn)定位系統(tǒng)統(tǒng)一工藝基準(zhǔn)定位系統(tǒng)）應(yīng)用先進(jìn)工藝裝備技術(shù)三坐標(biāo)數(shù)控測(cè)量六、總結(jié)與習(xí)題1. 本章講了什么內(nèi)容？2. 習(xí)題：沖壓是利用 和 對(duì) 進(jìn)行加工，以獲得要求的零件形狀和尺寸和精度沖壓模具是指在 中，將材料加工成零件的一種特殊工藝裝備，沖壓模具又稱為冷沖模的原因是 。 沖壓工序的分類：分離工序有： ；成形工序有： 。 沖模的分類：按工藝性質(zhì)分類有： ；按照工序組合程度分類有： 。沖壓有哪三要素？ 六、總結(jié)與習(xí)題2. 習(xí)題：沖壓是利用 模具 和 沖壓設(shè)備 對(duì) 板料 進(jìn)行加工，以獲得要求的零件形狀和尺寸和精度。沖壓模具是指在 壓力加工中，將材料加工成零件的一種特殊工藝裝備。沖壓模具又稱為冷沖模的原因是 沖壓