冷沖壓模具設(shè)計(jì)

冷沖壓模具設(shè)計(jì)第一頁，共四十三頁，2022年，8月28日課程情況總體簡介總學(xué)時(shí)：96課程性質(zhì)：冷沖壓模具設(shè)計(jì)課程是專業(yè)的一門主干專業(yè)技術(shù)課，是一門實(shí)踐性、綜合性很強(qiáng)的課程。課程任務(wù)：通過學(xué)習(xí)，能夠準(zhǔn)確完成模具結(jié)構(gòu)的識圖與分析工作；能夠獨(dú)立完成典型沖件（包括沖裁件、彎曲件、拉深件）的工藝分析與方案制定工作；能夠獨(dú)立完成簡單沖件的模具設(shè)計(jì)工作并繪制相關(guān)圖紙。冷沖壓模具設(shè)計(jì)第二頁，共四十三頁，2022年，8月28日總目錄第一章冷沖壓概述第二章沖裁模設(shè)計(jì)與實(shí)例分析第三章彎曲模設(shè)計(jì)與實(shí)例分析第四章拉深模設(shè)計(jì)與實(shí)例分析第五章成形工藝與成形模設(shè)計(jì)冷沖壓模具設(shè)計(jì)第三頁，共四十三頁，2022年，8月28日模塊一冷沖壓概述包職院模具教研室冷沖壓概述第四頁，共四十三頁，2022年，8月28日學(xué)習(xí)項(xiàng)目一冷沖壓基本概念一、沖壓加工概況

1.冷沖壓概念冷沖壓：室溫下壓力機(jī)模具材料分離或塑性變形。冷沖壓概述第五頁，共四十三頁，2022年，8月28日

1.冷沖壓概念（續(xù)）

加工對象：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

沖壓模具：在沖壓加工中，將材料加工成零件（或半成品）的一種特殊工藝裝備，稱為沖壓模具（俗稱沖模）。冷沖壓概述第六頁，共四十三頁，2022年，8月28日1.冷沖壓概念（續(xù)）沖壓生產(chǎn)三要素合理的沖壓工藝先進(jìn)的模具高效的沖壓設(shè)備冷沖壓概述第七頁，共四十三頁，2022年，8月28日

2.冷沖壓加工的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：低耗、高效、低成本“一模一樣”、質(zhì)量穩(wěn)定、互換性好可加工薄壁、復(fù)雜零件對工人的技術(shù)要求較低缺點(diǎn)：噪音大安全性較差應(yīng)用：沖壓適于批量生產(chǎn)

日常沖壓產(chǎn)品、高科技沖壓產(chǎn)品冷沖壓概述第八頁，共四十三頁，2022年，8月28日二、沖壓工序的分類根據(jù)材料的變形特點(diǎn)：分離工序、成形工序分離工序：是指坯料在模具刃口作用下，沿一定的輪廓線分離而獲得沖件的加工方法。主要包括落料、沖孔、分離等。

冷沖壓概述第九頁，共四十三頁，2022年，8月28日

成形工序：是指坯料在模具壓力作用下，使坯料產(chǎn)生塑性變形，但不產(chǎn)生分離而獲得的具有一定形狀和尺寸的沖件的加工方法。主要有彎曲、拉深、翻邊等。冷沖壓概述第十頁，共四十三頁，2022年，8月28日三、沖模

1.沖模的分類（1）根據(jù)工藝性質(zhì)分

沖裁模、彎曲模、拉深模（2）根據(jù)工序的組合程度分

簡單模：單工序、單工位

級進(jìn)模：多工序、多工位

復(fù)合模：多工序、單工位冷沖壓概述第十一頁，共四十三頁，2022年，8月28日以墊圈的生產(chǎn)為例用單工序模生產(chǎn)：用級進(jìn)模生產(chǎn)：用復(fù)合模生產(chǎn)：冷沖壓概述第十二頁，共四十三頁，2022年，8月28日2.模具組成零件1-下模座2-螺釘3-凹模4-導(dǎo)料銷5-橡膠6-導(dǎo)套7-凸模固定板8-上模座9-卸料螺釘10-模柄11-橫銷12-防轉(zhuǎn)銷13-螺釘14-墊板15-凸模16-導(dǎo)柱17-卸料版18-螺釘冷沖壓概述第十三頁，共四十三頁，2022年，8月28日

2.模具組成零件（續(xù)）沖模一般由上模和下模兩部分組成。主要包括以下幾類零件：工作零件：對材料直接施加壓力，完成沖壓工作的零件。主要包括凸模、凹模和凸凹模。定位零件：用以確定坯料在模具中的正確位置。卸料與出件零件：用于保障模具的連續(xù)動作所需的輔助裝置。導(dǎo)向零件：保證上模與下模之間的相對位置。支撐、緊固與連接零件：完成模具個(gè)零件的相互連接與穩(wěn)固定位作用冷沖壓概述第十四頁，共四十三頁，2022年，8月28日四、模具設(shè)計(jì)與制造的相互關(guān)系沖壓產(chǎn)品生產(chǎn)流程：（沖壓）產(chǎn)品設(shè)計(jì)沖壓成形工藝設(shè)計(jì)沖壓模具設(shè)計(jì)沖模制造沖壓產(chǎn)品生產(chǎn)相互關(guān)聯(lián)相互影響冷沖壓概述第十五頁，共四十三頁，2022年，8月28日五、沖壓技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向

1.我國沖壓技術(shù)現(xiàn)狀技術(shù)落后、經(jīng)濟(jì)效益低。主要原因：①沖壓基礎(chǔ)理論與成形工藝落后；②模具標(biāo)準(zhǔn)化程度低；③模具設(shè)計(jì)方法和手段、模具制造工藝及設(shè)備落后；④模具專業(yè)化水平低。所以，結(jié)果導(dǎo)致我國模具在壽命、效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與先進(jìn)工業(yè)發(fā)達(dá)國家的模具相比差距相當(dāng)大。冷沖壓概述第十六頁，共四十三頁，2022年，8月28日

2.沖壓技術(shù)發(fā)展方向

(1)沖壓成形理論及沖壓工藝加強(qiáng)理論研究，開展CAE技術(shù)應(yīng)用開發(fā)和應(yīng)用沖壓新工藝。

(2)模具先進(jìn)制造工藝及設(shè)備

數(shù)控化、高速化、復(fù)合化加工技術(shù)

先進(jìn)特種加工技術(shù)精密磨削、微細(xì)加工技術(shù)

先進(jìn)工藝裝備技術(shù)

先進(jìn)測量技術(shù)冷沖壓概述第十七頁，共四十三頁，2022年，8月28日

(3)模具新材料及熱處理、表面技術(shù)提高使用性能,改善加工性能，提高壽命。

(4)模具CAD/CAM技術(shù)二、三維相結(jié)合的數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)與數(shù)字化制造技術(shù)。模具行業(yè)是最早應(yīng)用CAD/CAM技術(shù)的行業(yè)之一。

(5)快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)加快模具的制造速度，降低模具生產(chǎn)成本。適應(yīng)小批量試制。冷沖壓概述第十八頁，共四十三頁，2022年，8月28日冷沖壓概述第十九頁，共四十三頁，2022年，8月28日汽車覆蓋件飛機(jī)蒙皮冷沖壓概述第二十頁，共四十三頁，2022年，8月28日沖裁模冷沖壓概述第二十一頁，共四十三頁，2022年，8月28日彎曲模冷沖壓概述第二十二頁，共四十三頁，2022年，8月28日拉深模冷沖壓概述第二十三頁，共四十三頁，2022年，8月28日單工序模冷沖壓概述第二十四頁，共四十三頁，2022年，8月28日級進(jìn)模冷沖壓概述第二十五頁，共四十三頁，2022年，8月28日復(fù)合模冷沖壓概述第二十六頁，共四十三頁，2022年，8月28日數(shù)控高速銑削加工高效、高精度、高的表面質(zhì)量、可加工高硬材料冷沖壓概述第二十七頁，共四十三頁，2022年，8月28日多軸聯(lián)動、復(fù)合加工五軸加工中心五軸車銑中心冷沖壓概述第二十八頁，共四十三頁，2022年，8月28日

慢走絲線切割技術(shù)加工精度可達(dá)到±1.5μm，加工表面粗糙度Ra0.1～0.2μm。冷沖壓概述第二十九頁，共四十三頁，2022年，8月28日精密坐標(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)冷沖壓概述第三十頁，共四十三頁，2022年，8月28日3R裝夾系統(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)冷沖壓概述第三十一頁，共四十三頁，2022年，8月28日三坐標(biāo)數(shù)控測量冷沖壓概述第三十二頁，共四十三頁，2022年，8月28日學(xué)習(xí)項(xiàng)目二沖壓設(shè)備及選用本次課可按以下提綱采用現(xiàn)場教學(xué)。冷沖壓概述第三十三頁，共四十三頁，2022年，8月28日一、常見沖壓設(shè)備機(jī)械壓力機(jī)（以Jxx表示其型號）摩擦壓力機(jī)曲柄壓力機(jī)液壓機(jī)（以Yxx表示其型號）油壓機(jī)水壓機(jī)數(shù)控沖床專用設(shè)備剪板機(jī)折彎機(jī)冷沖壓概述第三十四頁，共四十三頁，2022年，8月28日二、常見設(shè)備的工作原理與特點(diǎn)1.曲柄壓力機(jī)結(jié)構(gòu)簡圖2.曲軸壓力機(jī)傳動系統(tǒng)圖4.摩擦壓力機(jī)傳動系統(tǒng)圖3.偏心壓力機(jī)傳動系統(tǒng)圖5.各類設(shè)備特點(diǎn)比較冷沖壓概述第三十五頁，共四十三頁，2022年，8月28日三、沖壓設(shè)備的選用

1.壓力機(jī)類型的選擇根據(jù)工序性質(zhì)、生產(chǎn)批量、沖件質(zhì)量等要求進(jìn)行選擇。

2.壓力機(jī)規(guī)格的選擇（1）公稱壓力（2）滑塊行程長度（3）行程次數(shù)（4）工作臺面尺寸（5）滑塊模柄孔尺寸（6）閉合高度（7）電機(jī)功率的選擇冷沖壓概述第三十六頁，共四十三頁，2022年，8月28日四、模具的安裝一般次序：

1.檢查臺面、閉合高度、打料裝置等。

2.根據(jù)沖模的閉合高度調(diào)整壓力機(jī)滑塊的高度，并分別固定上、下模部分。

3.試沖。冷沖壓概述第三十七頁，共四十三頁，2022年，8月28日

公稱壓力：滑塊下滑到距下極點(diǎn)某一特定的距離Sp或曲柄旋轉(zhuǎn)到距下極點(diǎn)某一特定角度α?xí)r，所產(chǎn)生的沖擊力稱為壓力機(jī)的公稱壓力。沖裁、彎曲時(shí)壓力機(jī)的噸位應(yīng)比計(jì)算的沖壓力大30%左右。拉深時(shí)壓力機(jī)噸位應(yīng)比計(jì)算出的拉深力大60%～100%。壓力機(jī)的許用壓力曲線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

冷沖壓概述第三十八頁，共四十三頁，2022年，8月28日

壓力機(jī)的閉合高度：指滑塊在下止點(diǎn)時(shí)，滑塊底面到工作臺上平面（即墊板下平面）之間的距離。

壓力機(jī)的裝模高度：指壓力機(jī)的閉合高度減去墊板厚度的差值。模具的閉合高度：指沖模在最低工作位置時(shí)，上模座上平面至下模座下平面之間的距離。

模具閉合高度與裝模高度的關(guān)系

理論上Hmin-H1≤H≤Hmax－H1理論上Hmin-H1≤H≤Hmax－H1實(shí)際上Hmin-H１＋10≤H≤Hmax-H１－5冷沖壓概述第三十九頁，共四十三頁，2022年，8月28日冷沖壓概述第四十頁，共四十三頁，2022年，8月28日冷沖壓概述第四十一頁，共四十三頁，2022年，8月28日冷沖壓概述第四十二頁，共四十三頁，2022年，8月28日類型設(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力，借助螺桿與螺母相對運(yùn)動原理而工作。其傳動系統(tǒng)如圖1.2.1

所示。結(jié)構(gòu)簡單，當(dāng)超負(fù)荷時(shí)，只會引起飛輪與摩擦盤之間的滑動，而不致?lián)p壞機(jī)件。但飛輪輪緣磨損大，生產(chǎn)率低。適用于中小型件的沖壓加工，對于校正、壓印和成形等沖壓工序尤為適宜。曲柄壓力機(jī)利用曲柄連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行工作，電機(jī)通過皮帶輪及齒輪帶動曲軸傳動，經(jīng)連桿使滑塊作直線往復(fù)運(yùn)動。曲柄壓力機(jī)分為偏心壓力機(jī)和曲軸壓力機(jī)，二者區(qū)別主要在主軸，前者主軸是偏心軸，后者主軸是曲軸。偏心壓力機(jī)一般是開式壓力機(jī)，而曲軸壓力機(jī)有開式和閉式之分