沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-沖壓變形的基本原理(第一章)

沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-沖壓變形的基本原理(第一章)CATALOGUE目錄沖壓工藝概述模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)沖壓變形基本原理典型沖壓工序與模具設(shè)計(jì)實(shí)例沖壓設(shè)備簡(jiǎn)介與選用安全生產(chǎn)與環(huán)境保護(hù)要求01沖壓工藝概述沖壓工藝是一種通過模具對(duì)板材、帶材、管材等施加外力，使其產(chǎn)生塑性變形或分離，從而獲得所需形狀和尺寸的工件的加工方法。根據(jù)變形性質(zhì)，沖壓工藝可分為分離工序和成形工序兩大類。分離工序包括落料、沖孔、切斷等；成形工序包括彎曲、拉深、翻邊等。沖壓工藝定義與分類分類定義沖壓工藝應(yīng)用領(lǐng)域汽車車身覆蓋件、結(jié)構(gòu)件等大量采用沖壓工藝生產(chǎn)。洗衣機(jī)、冰箱、空調(diào)等家電產(chǎn)品的金屬外殼多采用沖壓工藝制造。手機(jī)、電腦等電子產(chǎn)品的金屬外殼及內(nèi)部金屬零件也常采用沖壓工藝生產(chǎn)。航空航天、建筑、五金制品等領(lǐng)域也廣泛應(yīng)用沖壓工藝。汽車制造家電制造電子產(chǎn)品其他領(lǐng)域隨著產(chǎn)品精度要求的提高，沖壓工藝將向更高精度的方向發(fā)展，如微細(xì)沖壓、超精密沖壓等。精密化隨著自動(dòng)化和智能化技術(shù)的不斷發(fā)展，沖壓工藝將實(shí)現(xiàn)更高程度的自動(dòng)化生產(chǎn)，如機(jī)器人沖壓、在線檢測(cè)等。自動(dòng)化與智能化為滿足復(fù)雜形狀和多功能需求，沖壓工藝將向復(fù)合化方向發(fā)展，如復(fù)合模沖壓、多工位級(jí)進(jìn)模沖壓等。復(fù)合化隨著環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，沖壓工藝將更加注重綠色生產(chǎn)，如采用環(huán)保材料、減少?gòu)U料排放等。綠色化沖壓工藝發(fā)展趨勢(shì)02模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)工作零件直接完成沖壓加工的零件，包括凸模、凹模、凸凹模等。確定坯料或工序件在模具中的正確位置，如定位銷、擋料銷、導(dǎo)正銷等。壓料零件用于壓住坯料，使其不產(chǎn)生移動(dòng)或彈跳，如壓邊圈、壓料板等；卸料零件用于將卡在凸模上的廢料或制件卸下，如卸料板、頂出器等。保證上模與下模相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)有精確的導(dǎo)向，如導(dǎo)柱、導(dǎo)套、導(dǎo)板等。將上述各類零件固定在上、下模以及模座上，構(gòu)成完整的模具，如固定板、螺釘、銷釘?shù)?。定位零件?dǎo)向零件固定零件壓料、卸料及出件零件模具組成及作用模具材料選擇根據(jù)模具的工作條件、生產(chǎn)批量及尺寸精度等要求，選擇適當(dāng)?shù)哪＞卟牧?，如碳素工具鋼、低合金工具鋼、高碳高鉻或中鉻工具鋼、中碳合金鋼、高速鋼、基體鋼以及硬質(zhì)合金、鋼結(jié)硬質(zhì)合金等。模具材料處理對(duì)模具材料進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚恚蕴岣咂溆捕?、耐磨性和抗疲勞性能等，如淬火、回火、表面?qiáng)化處理等。模具材料選擇與處理安全性經(jīng)濟(jì)性實(shí)用性合理性模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則01020304確保模具在使用過程中不會(huì)出現(xiàn)破裂或嚴(yán)重變形等安全問題。在滿足使用要求的前提下，盡量降低模具的制造成本和維護(hù)費(fèi)用。模具結(jié)構(gòu)應(yīng)簡(jiǎn)單實(shí)用，易于加工制造和維修保養(yǎng)。根據(jù)沖壓工藝和模具設(shè)計(jì)要求，合理安排模具的結(jié)構(gòu)和布局，確保沖壓過程的順利進(jìn)行。03沖壓變形基本原理塑性變形定義金屬在外力作用下產(chǎn)生不可恢復(fù)的永久變形。塑性變形特點(diǎn)金屬在塑性變形過程中，其內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)和性能發(fā)生變化，如晶粒形狀改變、位錯(cuò)密度增加等。塑性變形概念及特點(diǎn)應(yīng)力-應(yīng)變曲線描述金屬在塑性變形過程中應(yīng)力與應(yīng)變之間的關(guān)系曲線。塑性變形階段金屬在應(yīng)力作用下發(fā)生不可恢復(fù)的塑性變形。彈性變形階段金屬在應(yīng)力作用下發(fā)生可恢復(fù)的彈性變形。應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系分析

塑性變形過程中金屬流動(dòng)規(guī)律最小阻力定律金屬在塑性變形過程中，質(zhì)點(diǎn)將沿著阻力最小的方向流動(dòng)。金屬流動(dòng)的不均勻性由于模具形狀、摩擦等因素的影響，金屬在塑性變形過程中的流動(dòng)是不均勻的。金屬流動(dòng)的連續(xù)性在塑性變形過程中，金屬的流動(dòng)是連續(xù)的，不會(huì)出現(xiàn)斷裂或分離現(xiàn)象。04典型沖壓工序與模具設(shè)計(jì)實(shí)例切邊利用沖模修切成形工序件的邊緣，使其具有一定直徑、一定高度或一定形狀的一種沖壓工序。切斷將材料沿敞開輪廓局部而不是完全分離的一種沖壓工序。被切斷的部分成為工件或工序件。切舌將材料沿敞開輪廓局部而不是完全分離的一種沖壓工序。被局部分離的部分，具有工件所要求的一定位置，不再位于分離前所處的平面上。分離工序及其模具設(shè)計(jì)0102彎曲將平直或局部平直工序件的一部分相對(duì)于基準(zhǔn)面，在角度和形狀方面作塑性變形的一種沖壓工序。拉深把平直毛料或工序件變?yōu)榭招募蛘甙芽招募M(jìn)一步改變形狀和尺寸的一種沖壓工序。拉深時(shí)空心件主要依靠位于凸模底部以外的材料流入凹模而形成。翻邊沿外形曲線周圍將材料翻成側(cè)立短邊的一種沖壓工序。翻孔沿內(nèi)孔周圍將材料翻成側(cè)立凸緣的一種沖壓工序。起伏依靠材料的延伸使工序件形成局部凹陷或凸起的沖壓工序。起伏中材料厚度的改變?yōu)榉且鈭D性的，即厚度的少量改變是變形過程中自然形成的，不是設(shè)計(jì)指定的要求。030405成形工序及其模具設(shè)計(jì)變薄拉深把空心工序件進(jìn)一步改變形狀和尺寸，意圖性地將側(cè)壁減薄的一種拉深工序。連續(xù)拉深在條料（卷料）上，用同一副模具（連續(xù)拉深模）通過多次拉深逐步形成所需形狀和尺寸的一種沖壓方法。脹形將空心件或管狀件沿徑向往外擴(kuò)張的一種沖壓工序。擴(kuò)口將空心件或管狀件一端或兩端沿徑向拉擴(kuò)并在拉伸中要求施加軸向力的一種沖壓工序?？s口將空心件或管狀件敞口處加壓使其縮小的一種沖壓工序。復(fù)合工序及其模具設(shè)計(jì)05沖壓設(shè)備簡(jiǎn)介與選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，剛性好，易于維護(hù)，但速度較慢，生產(chǎn)效率相對(duì)較低。機(jī)械壓力機(jī)液壓機(jī)伺服壓力機(jī)壓力大，速度可調(diào)，適用于大型和復(fù)雜零件的沖壓，但精度相對(duì)較低。高精度，高速度，高效率，適用于精密沖壓和高速?zèng)_壓。030201常見沖壓設(shè)備類型及特點(diǎn)根據(jù)沖壓件的形狀、尺寸、精度、生產(chǎn)批量和模具結(jié)構(gòu)等因素來(lái)選用合適的沖壓設(shè)備。依據(jù)選用設(shè)備時(shí)要考慮設(shè)備的性能、參數(shù)、精度、穩(wěn)定性、可靠性以及價(jià)格等因素。注意事項(xiàng)設(shè)備選用依據(jù)和注意事項(xiàng)保持設(shè)備清潔，定期檢查和更換易損件，確保設(shè)備正常運(yùn)行。日常維護(hù)定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行全面的檢查和保養(yǎng)，包括清洗、潤(rùn)滑、緊固等。定期保養(yǎng)發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障時(shí)，應(yīng)及時(shí)停機(jī)檢查并處理，避免故障擴(kuò)大和影響生產(chǎn)。故障處理設(shè)備維護(hù)與保養(yǎng)方法06安全生產(chǎn)與環(huán)境保護(hù)要求安全生產(chǎn)規(guī)章制度遵守情況定期對(duì)員工進(jìn)行安全教育和培訓(xùn)，提高員工的安全意識(shí)和操作技能，確保員工能夠熟練掌握安全操作規(guī)程。加強(qiáng)安全教育和培訓(xùn)企業(yè)必須遵守《中華人民共和國(guó)安全生產(chǎn)法》等相關(guān)法律法規(guī)，確保生產(chǎn)過程中的安全。嚴(yán)格遵守國(guó)家和地方的安全生產(chǎn)法律法規(guī)企業(yè)應(yīng)制定完善的安全生產(chǎn)規(guī)章制度，明確各級(jí)管理人員和操作人員的安全職責(zé)，確保規(guī)章制度的貫徹執(zhí)行。建立健全安全生產(chǎn)規(guī)章制度危險(xiǎn)源辨識(shí)通過對(duì)生產(chǎn)過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行全面分析，識(shí)別出可能存在的危險(xiǎn)源，如機(jī)械設(shè)備、電氣設(shè)備、化學(xué)品等。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估對(duì)識(shí)別出的危險(xiǎn)源進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，確定其可能導(dǎo)致的危害程度和發(fā)生的可能性，為制定風(fēng)險(xiǎn)控制措施提供依據(jù)。風(fēng)險(xiǎn)控制措施根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果，制定相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)控制措施，如技術(shù)控制、管理控制、個(gè)人防護(hù)等，降低危險(xiǎn)源導(dǎo)致的風(fēng)險(xiǎn)。危險(xiǎn)源辨識(shí)和風(fēng)險(xiǎn)控制措施廢棄物分類01對(duì)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄物進(jìn)行分類，如金屬?gòu)U料、塑料廢料、紙張等，以便進(jìn)行后續(xù)處理。廢棄物處