沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)（Word）

1、沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書廣東工業(yè)大學(xué)材料與能源學(xué)院2013-2-251 / 22實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱：沖模拆裝與測(cè)繪一，實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）了解沖模的類型、結(jié)構(gòu)、工作原理以及各零件的名稱和作用。（2）了解沖模各零件之間的裝配關(guān)系及裝配過(guò)程，二，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1，  實(shí)驗(yàn)者自行拆裝一幅沖壓模具，測(cè)繪制該模具簡(jiǎn)圖；2，  通過(guò)所拆裝的沖壓模具，歸納沖壓模具組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分析沖壓成形零件在該付模具中的定位、卸料等加工方法三，實(shí)驗(yàn)用具（1）手錘、木錘、螺絲刀、活動(dòng)扳手及內(nèi)六角扳手等。（2）不同類型的沖模若干副。四，實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生在老師的指導(dǎo)下分組協(xié)同完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。五，實(shí)驗(yàn)步驟（1）在教師的指導(dǎo)下，

2、了解沖模類型和總體結(jié)構(gòu)。（2）拆卸沖模，詳細(xì)了解沖模每個(gè)零件的名稱、結(jié)構(gòu)和作用。（3）重新裝配沖模，進(jìn)一步熟悉沖模的結(jié)構(gòu)、工作原理及裝配過(guò)程。（4）按比例繪出你所拆裝的模具的結(jié)構(gòu)草圖。沖模零件明細(xì)表序號(hào)名稱用途材料                                &

3、#160;       六，考核形式根據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程操作及編寫的實(shí)驗(yàn)報(bào)告評(píng)定成績(jī)。七，實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求（1）按比例繪出你所拆裝的模具的結(jié)構(gòu)圖并標(biāo)出模具各個(gè)零件的名稱。（2）簡(jiǎn)述你所拆裝的沖模的工作原理及各零件的作用。（3）簡(jiǎn)述你所拆裝的沖模的拆裝過(guò)程及有關(guān)注意事項(xiàng)。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱：板料實(shí)驗(yàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)原理和操作實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目性質(zhì)：普通實(shí)驗(yàn)所屬課程名稱：沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃學(xué)時(shí)：2一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?了解試驗(yàn)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)原理，掌握對(duì)它的基本操作。二、試驗(yàn)設(shè)備：BHB-80A型鈑料試驗(yàn)機(jī)。三、試驗(yàn)機(jī)的功能該試驗(yàn)機(jī)是國(guó)產(chǎn)的鈑料試驗(yàn)機(jī)。其功能齊全，能

4、進(jìn)行液壓脹形，剛性模脹形，沖杯（拉深），擴(kuò)孔（KWI），杯突（IE），錐杯（CCV）等實(shí)驗(yàn)，還可以做雙向拉伸應(yīng)力應(yīng)變曲線，成形極限圖（FLD）及液壓脹形應(yīng)變分布等實(shí)驗(yàn)。配合其他試驗(yàn)手段可以對(duì)金屬薄板進(jìn)行從“宏觀”到“微觀”的多種試驗(yàn)研究工作。四、主要技術(shù)參數(shù) 1、最大剛性模沖壓力 300KN 2、最大液壓脹形液壓 32Mpa 3、最大壓邊力 500KN 4、剛性模和沖壓模行程 100mm 5、系統(tǒng)最大液壓 35Mpa 6、最高壓力 40 Mpa五、執(zhí)行機(jī)構(gòu)（模具）結(jié)構(gòu)介紹 圖1是執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖，執(zhí)行機(jī)構(gòu)由模筒1、壓邊活塞2、中心活塞3、模底4及凹模組成。其中有液壓油的三個(gè)工作空間：壓邊液

5、壓工作空間 工作時(shí)根據(jù)不同材料所需的不同壓邊力，調(diào)整壓邊減壓閥上的手柄，獲得所需的壓邊力，其間液壓在010Mpa范圍內(nèi)。 工作液壓工作空間 其間壓力在032Mpa范圍內(nèi)。液壓脹形按此壓力計(jì)算應(yīng)力，剛性模脹形和沖杯等試驗(yàn)則以此壓力乘以中心活塞面積來(lái)計(jì)算沖壓力，中心活塞的底面積為95cm2。提供壓邊力1098675143112圓環(huán)面凹模提升進(jìn)油壓邊進(jìn)油脹形進(jìn)油凹模下降進(jìn)油1模筒 2壓邊活塞 3中心活塞 4模底 5半球凸模 6凹模座 7凹模 8凹模座提升盤 9懸臂 10手柄 11升降動(dòng)作液缸 壓邊液壓腔 工作液壓腔 脹形等實(shí)驗(yàn)空間圖1 BHB80A試驗(yàn)機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)示意圖 液壓脹形、剛性模脹形、沖杯等試

6、驗(yàn)的工作空間。液壓脹形時(shí)可用螺絲刀擰開中心活塞（旋24圈），液壓油即從進(jìn)入腔進(jìn)行液壓脹形。此時(shí)應(yīng)將剛性半球凸模卸下放置起來(lái)。在進(jìn)行液壓脹形或剛性模脹形時(shí)，凹模座6應(yīng)裝上如圖所示的帶梗凹模7。在進(jìn)行沖杯等試驗(yàn)時(shí)，則應(yīng)換上相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)凹模，并在壓邊活塞上放上平滑的壓邊圈。在裝卸模具時(shí)，千萬(wàn)注意不要損傷脹形凹模7的凸梗，否則將失去其油封功能。凹模升降機(jī)構(gòu)由凹模底座提升盤8，懸臂9、升降動(dòng)作筒11及定位銷等組成。在凹模底6的齒凸與模筒1的齒凹相對(duì)時(shí)，可將凹模底提起和放入。放入后，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄10使二者的齒凸對(duì)正（注意：一定要對(duì)正），即可通油進(jìn)行壓邊。圖 2 臺(tái)面器件儀表板 臺(tái)面 操縱臺(tái) 1油泵開關(guān) 2凹模座

7、升開關(guān) 開 3凹模座降開關(guān) 4壓邊開關(guān) 5脹形開關(guān) 6抽油回程開關(guān) 開關(guān)7轉(zhuǎn)換開關(guān)綠鈕紅鈕壓力繼電器壓邊調(diào)壓器左右系統(tǒng)調(diào)壓閥脹形調(diào)壓閥12341234脹形壓力表壓邊壓力表系統(tǒng)壓力表抽油負(fù)壓表指示燈電 液控制器六、臺(tái)面、操縱臺(tái)及儀表板各器件和按鈕如圖2所示。儀表板。其上裝有系統(tǒng)壓力表1、壓邊壓力表2、脹形壓力表3、抽油負(fù)壓表4及電液操制器。臺(tái)面板。在四角上分別裝有系統(tǒng)調(diào)壓閥1、脹形調(diào)壓閥2、壓力繼電器3和壓邊調(diào)壓閥4。操縱臺(tái)。自右向左裝有油泵開關(guān)1、模座升開關(guān)2、模座降開關(guān)3、壓邊開關(guān)4、脹形開關(guān)5、抽油回程開關(guān)6和轉(zhuǎn)換開關(guān)7。各按鈕開關(guān)的綠鈕為起動(dòng)鈕，紅鈕為停止鈕。七、操作步驟現(xiàn)以液壓脹形為例

8、，說(shuō)明試驗(yàn)的操作過(guò)程。其它試驗(yàn)的操作參照其進(jìn)行。1準(zhǔn)備好試件，試件必須經(jīng)過(guò)清洗，用白布擦拭。2合上電源開關(guān)，打開鑰匙開關(guān)，電源（220v、6v）指示燈亮。3取在防塵擋油罩，旋動(dòng)凹模座手柄10，使凹模座6的齒凸與模筒1的齒凹對(duì)正（見(jiàn)圖4-1）。4按下操縱臺(tái)的按鈕開關(guān)2的綠鈕，凹模座提起，推開凹模座，放上試件。5將凹模座6拉回，旋動(dòng)手柄，使齒凸齒凹對(duì)正，按下操縱臺(tái)上開關(guān)2的紅鈕，再按下開關(guān)3的綠鈕，凹模座落下，再旋動(dòng)手柄，使兩者齒凸對(duì)正。6若是第一次開車試驗(yàn)，須將臺(tái)面上的手柄1、2、4調(diào)松。避免使壓力沖到最大值。7按下操縱臺(tái)上開關(guān)3的紅鈕，再按下開關(guān)4的綠鈕，旋動(dòng)手柄1，使系統(tǒng)壓力達(dá)到需要值（由系

9、統(tǒng)壓力表1顯示）。8旋動(dòng)手柄4，使壓邊液壓達(dá)到需要值（由壓邊壓力表2顯示），但壓邊液壓最大不得超過(guò)10Mpa。 9打開電液控制器的電源開關(guān)，旋動(dòng)旋鈕，使其電流表的值達(dá)到需要值。10按下開關(guān)5的綠鈕，旋動(dòng)手柄2，使脹形液壓達(dá)到需要值（由脹形壓力表3顯示）。11在液壓脹形接近“失穩(wěn)”前，或其他實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生裂紋前應(yīng)緩慢加壓。達(dá)到試驗(yàn)最后狀態(tài)后，按下操縱臺(tái)開關(guān)1的紅鈕，再按下開關(guān)4的紅鈕，系統(tǒng)全部卸壓。12按下操縱臺(tái)上開關(guān)6的綠鈕，壓邊及中心活塞回程，凹模座與模筒齒凸亦應(yīng)脫離，旋動(dòng)模座手柄，使凹、凸對(duì)正，再按下開關(guān)6的紅鈕。13按下操作臺(tái)上開關(guān)2的綠鈕，將模座提起，用手將其推開，取下試件。14試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，

10、應(yīng)將一個(gè)試件墊在模具中，再將凹模座放入，蓋上防塵擋油罩，關(guān)掉電源。八、操作中的幾點(diǎn)說(shuō)明1壓力繼電器3的調(diào)整手柄一般情況下不調(diào)動(dòng)，當(dāng)壓邊液壓達(dá)到0.30.8Mpa時(shí)。壓力表 2上方的大的紅指示燈亮?xí)r，表示此手柄位置適宜，并由鎖緊螺母鎖緊。2壓邊調(diào)壓閥4用來(lái)調(diào)定壓邊的液壓，可以根據(jù)試驗(yàn)要求選定。3停機(jī)時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，模具的腔和 腔中可能進(jìn)入空氣。需反復(fù)升壓幾次，排除其間的空氣。4進(jìn)行液壓脹形時(shí)，需把中心的螺釘擰松24圈。在進(jìn)行其它試驗(yàn)時(shí)，要把該螺釘擰緊，在放上其它相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)＞摺?脹形壓力和脹形速度可用兩種方法調(diào)整。一是電液控制器的輸出電流調(diào)到0.6A以上，然后用手柄按所需壓力和速度進(jìn)行調(diào)整。或是將電

11、流調(diào)到0.40.5之間，使調(diào)速閥對(duì)速度有節(jié)制作用，再用手柄調(diào)整。二是將電液控制器的電流調(diào)到零位，將手柄旋到關(guān)死位置，再調(diào)電液控制器的電流來(lái)控制升壓速度。6沖壓力算式：P沖P2F式中P2為腔的液壓，MPa；F為中心活塞下部的面積，F(xiàn)95cm2壓邊力算式：P壓S1 +S2P1 壓邊（即腔）液壓，MPa；P2 漲形（即腔）液壓，MPaS1 壓邊活塞大環(huán)形面積，S1=336cm2，見(jiàn)圖腔加粗線S2 脹形油腔壓邊活塞小環(huán)形面積，S2=59cm2見(jiàn)圖腔加粗線材料材料代號(hào)液壓MPa壓邊力KN不銹鋼1Cr18Ni9Ti8316合金鋼30CrMnSi7276優(yōu)碳素鋼206237優(yōu)碳素鋼105197優(yōu)碳素鋼084

12、158硬鋁LY-12M1.559實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱：沖杯實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目性質(zhì)：普通實(shí)驗(yàn)所屬課程名稱：沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃學(xué)時(shí)：2一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康拇_定金屬薄板拉深成形的極限拉深比（LDR）。二、基本原理 把一定直徑的圓形金屬薄板，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)直徑的凸模與凹模沖出杯形件。在不破壞的條件下，能沖出杯形的最大毛坯直徑與凸模直徑之比作為拉深成型性能指標(biāo)，稱為極限拉深比（LDR）： 式中 -不破壞時(shí)的最大毛坯直徑； -凸模（沖頭）直徑。極限拉深比的倒數(shù)即為極限拉深系數(shù)值越大，或值越小，鈑料的拉深成形性能越好，沖杯實(shí)驗(yàn)如圖-所示。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和工具BHB-80A型鈑料試驗(yàn)機(jī)、卡尺等。四、模具與試件根據(jù)JB4409

13、83;3-88“薄鋼板沖杯和沖杯荷載試驗(yàn)方法”規(guī)定，實(shí)驗(yàn)?zāi)＞叱叽缗c試樣厚度的關(guān)系如表1：表1 沖杯實(shí)驗(yàn)?zāi)＞吆驮嚰穸汝P(guān)系表（mm）板厚凸模凹模0.400.560.500.800.801.141.141.701.702.5050-0.055±0.151.8+0.0552.56+0.0553.64+0.0555.20+0.0557.00+0.056.4±0.19.1±0.113.0±0.118.0±0.125.0±0.1試件外徑一般根據(jù)材質(zhì)和拉深系數(shù)由計(jì)算初步確定，然后，相鄰試件直徑的級(jí)差本實(shí)驗(yàn)取mm(一般級(jí)差應(yīng)取1.25mm),試件表面

14、不得有傷痕和劃痕，試件邊緣不應(yīng)有毛刺。試件直徑測(cè)量精度±0.05。圖沖杯實(shí)驗(yàn)裝置凸模壓邊圈試件毛坯凹模試件五、實(shí)驗(yàn)步驟1凸模1裝到試驗(yàn)機(jī)的中心活塞上，反螺紋擰緊。 2壓邊圈2放在壓邊活塞上。據(jù)試件直徑選定位圈，把其放在壓邊圈上。 3在試件毛坯的兩面涂上潤(rùn)滑油，把試件放在定位圈中，注意要放正，試件定位圈的外緣與壓邊圈的外緣對(duì)齊。 4按照試件的厚度選擇相應(yīng)尺寸的凹模，把凹模4裝在試驗(yàn)機(jī)的凹模座內(nèi)，再把凹模座放入試驗(yàn)機(jī)的模筒中，置于鎖緊位置，蓋上防塵擋油罩。 5按下壓邊開關(guān)的按鈕，觀察壓邊壓力表的指示液壓，調(diào)整壓邊調(diào)壓閥手柄，使壓邊壓力表指示早0.5MPa位置上。 6打開電液控制器的開關(guān)，

15、擰動(dòng)電流調(diào)整旋鈕，使小電流表的指針在0.6A以上的位置，保證電液調(diào)速閥在開啟位置。 7脹形調(diào)壓閥手柄在打開位置（擰松），按下脹形按鈕，再向擰緊方向調(diào)整調(diào)壓閥手柄，此時(shí)在脹形壓力表上指示出推動(dòng)凸模的活塞的液壓壓力。 8邊觀察沖杯試件，邊觀察脹形壓力表指示的沖壓壓力。調(diào)整脹形調(diào)壓閥手柄時(shí)，壓力表指示不斷升高；若壓力表指示突然下降時(shí)，即表示試件的突緣材料全部進(jìn)入凹模。沖杯試驗(yàn)完成?；蛘咴嚰焕?。 9取出試件觀察，試件拉裂是否因壓力過(guò)大引起，若是則要減少壓邊力。若試件突緣起皺，則應(yīng)適當(dāng)增加壓邊力。上述過(guò)程邊做，邊試。六、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄和處理按照J(rèn)B4409·3-88的要求，每組同樣尺寸的試驗(yàn)

16、要6件以上，逐級(jí)進(jìn)行試驗(yàn)后，選出破裂數(shù)少于或等于3件的各組，其中實(shí)際毛坯直徑最大的那一組，即是極限拉深時(shí)最大的毛坯直徑D0max。表2 數(shù)據(jù)記錄和處理結(jié)果實(shí)驗(yàn)次序項(xiàng)目名稱1234毛坯外徑 D0(mm)毛坯厚度to(mm)壓邊腔液壓MPa最大脹形腔液壓MPa壓邊力KN最大沖壓力KN六實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求實(shí)驗(yàn)的目的、原理、實(shí)驗(yàn)裝置。試件材料、尺寸規(guī)格、壓邊力、沖壓力、LDR及等。八、思考題1分析影響沖杯實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素。2簡(jiǎn)述沖杯實(shí)驗(yàn)中金屬流動(dòng)過(guò)程。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱：杯突實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目性質(zhì)：普通實(shí)驗(yàn)所屬課程名稱：模具設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃學(xué)時(shí)：2一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康臏y(cè)定金屬薄板的脹形成形性能。二、基本原理用一塊一定尺寸的試件毛坯，

17、夾持在圖1所示的壓邊圈4和凹模3之間壓死，用球形凸模1進(jìn)行沖壓，直到試件圓頂附近出現(xiàn)能透光的裂縫時(shí)停止加截。把凸模壓入的深度稱為IE值，作為評(píng)價(jià)金屬薄板脹形成形性能指標(biāo)。IE值越高，鈑料的脹形成形性能越好。杯突實(shí)驗(yàn)又稱為艾利克森（Erichsen）實(shí)驗(yàn)。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及工具 1.本實(shí)驗(yàn)在BHB80A型鈑料實(shí)驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行。測(cè)量工具為百分高度尺、游標(biāo)卡尺、磁力千分表架及百分表。四、模具與試件 按GB4156-84“金屬杯突實(shí)驗(yàn)方法”中試件尺寸和模具的規(guī)定，本實(shí)驗(yàn)中模具的尺寸如下（mm）：試件寬度試件厚度沖頭直徑凹?？讖綁哼吶讖?02202733試件為90×90mm，厚度2的方形金屬薄板。試

18、件表面應(yīng)平整無(wú)傷痕，邊緣不應(yīng)有毛刺。五、實(shí)驗(yàn)步驟1把凸模座2裝到實(shí)驗(yàn)機(jī)的中心活塞上，再把壓邊圈4放到壓邊活塞上。壓邊圈上的凸梗與壓邊活塞上的溝槽合好。起定位作用。2把試件清洗干凈，涂上潤(rùn)滑油后放到壓邊圈上，并由壓邊圈上的正方形溝槽定位。3把凹模3裝在實(shí)驗(yàn)機(jī)的凹模座中，并把凹模底放置到模筒中，置于鎖緊位置。4按下壓邊開關(guān)的按鈕。調(diào)整壓邊調(diào)壓閥的液壓手柄，使液壓達(dá)到2.6MPa,此時(shí)壓邊力約為10KN。214535按下中心活塞上行按鈕（即脹型開關(guān)的按鈕），凸模上升進(jìn)行沖壓，注意觀察試件，當(dāng)試件圓頂附近出現(xiàn)能透光的裂縫時(shí)，迅速停止凸模上升。圖1 杯突實(shí)驗(yàn)裝置1凸模 2凸模座 3凹模 4壓邊圈 5-試件毛坯此時(shí)，可擰動(dòng)電液控制器上面的旋鈕，使小電流表回零；或按下停止壓邊的按鈕；或按停機(jī)按鈕。 用另一試樣，重復(fù)以上步驟在做一次。六、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄和處理 按GB4156-84，杯突實(shí)驗(yàn)應(yīng)取6塊有效試件的凸模壓力深度的算術(shù)平均值作為杯突值。 測(cè)量凸模壓入的深度時(shí)應(yīng)考慮到試件頂部的變薄量： 式中 試件原始厚度，mm; 試件頂點(diǎn)厚度，m