托架零件沖壓模具設計與結構認知過程冷沖壓加工工藝分析學習教案

1、托架零件沖壓模具設計與結構托架零件沖壓模具設計與結構(jigu)認知認知過程過程 冷沖壓加工工藝分析冷沖壓加工工藝分析第一頁，共59頁。成形成形(chn xn)工序：工序：指材料在不破裂的條件下產(chǎn)生塑性變形，從而獲得一定形狀、尺寸和精度(jn d)要求的零件。基本工序：彎曲、拉深、成形、冷擠壓。第1頁/共59頁第二頁，共59頁。二二. 冷沖壓加工冷沖壓加工(ji gng)的特點：的特點：1）節(jié)省材料：冷沖壓屬于少、無切削加工；其材料可以充分利用；2）制品互換性好：冷沖壓件的尺寸公差(gngch)由模具保證 ，且一般無需做進一步機械加工，因而具有“一模一樣”的特征；3）冷沖壓可以加工壁薄、重量輕

2、、形狀復雜、表面質量好、剛性好的零件；4）生產(chǎn)效率高：普通壓力機每分鐘可生產(chǎn)幾十件；高速壓力機每分鐘可生產(chǎn)數(shù)百件或上千件。5）操作簡單：操作工無需特殊的專項技能要求。6）制品成本低：由材料利用率、生產(chǎn)效率和操作簡單而得。第2頁/共59頁第三頁，共59頁。三、冷沖壓應用三、冷沖壓應用(yngyng)示例示例(沖壓件沖壓件)第3頁/共59頁第四頁，共59頁。三、冷沖壓應用示例三、冷沖壓應用示例(shl)(模具模具)第4頁/共59頁第五頁，共59頁。四、四、 冷沖壓發(fā)展趨勢冷沖壓發(fā)展趨勢（1）冷沖壓成形理論和沖壓工藝（2）提高(t go)模具的使用壽命 （3）推廣應用CAD/CAM /CAE（4）快

3、速、經(jīng)濟制模 （5）模具“三化” 第5頁/共59頁第六頁，共59頁。五、用于模具五、用于模具(mj)加工的主要設加工的主要設備備第6頁/共59頁第七頁，共59頁。六、沖壓及沖模常用六、沖壓及沖模常用(chn yn)材料材料 1沖壓成形(chn xn)性能材料的沖壓成形性能：材料的沖壓性能好成形極限高成形質量好便于沖壓加工 沖壓成形性能是一個綜合性的概念成形極限高成形質量好材料對各種沖壓加工方法的適應能力。沖壓加工的依據(jù)。第7頁/共59頁第八頁，共59頁。2 2板料的機械性能與沖壓板料的機械性能與沖壓(chngy)(chngy)成形性成形性能的關系能的關系板料的強度指標越高，產(chǎn)生相同(xin t

4、n)變形量的力就越大；塑性塑性指標越高，成形時所能承受的極限變形量變形量就越大；不同沖壓工序對板料的機械性能的具體要求有所不同。第8頁/共59頁第九頁，共59頁。3、沖壓(chngy)材料（1）對沖壓(chngy)材料的要求b對材料厚度公差的要求c對表面質量的要求a對沖壓成形性能的要求（2）常用沖壓材料黑色金屬、有色金屬、非金屬材料第9頁/共59頁第十頁，共59頁。 不同沖壓方法，其模具類型不同，模具工作條件有差異，對模具材料的要求也有所不同。 沖模工作零件主要長期承受(chngshu)沖擊和摩擦等。表1.4.1是不同模具工作條件及對模具工作零件材料的 性能要求。 4、沖模(chngm)材料第

5、10頁/共59頁第十一頁，共59頁。1.根據(jù)(gnj)模具種類及其工作條件，選用材料要滿足使用要求，應具有較高的強度、硬度、耐磨性、耐沖擊、耐疲勞性等；2.根據(jù)(gnj)沖壓材料和沖壓件生產(chǎn)批量選用材料；3.滿足加工要求，應具有良好的加工工藝性能，便于切削加工，淬透性好、熱處理變形?。?4.滿足經(jīng)濟性要求。 （一）、沖模材料(cilio)的選用原則第11頁/共59頁第十二頁，共59頁。（二）、沖模常見材料(cilio)及熱處理要求 沖壓模具所用材料主要有碳鋼、合金鋼、鑄鐵、鑄鋼、硬質合金、鋼結硬質合金以及鋅基合金、低熔點合金、環(huán)氧樹脂、聚氨酯橡膠等。沖壓模具中凸、凹模等工作(gngzu)零件所

6、用的材料主要是模具鋼，常用的模具鋼包括碳素工具鋼、合金工具鋼、軸承鋼、高速工具鋼、基體鋼、硬質合金和鋼結硬質合金等（可參見GB/T6991999、GB/T12981986、GB/T12992000、JB/T58261991、JB/T58251981、 JB/T58271991等）。第12頁/共59頁第十三頁，共59頁。（二）、沖模（二）、沖模(chngm)常見材料及熱常見材料及熱處理要求處理要求 常用模具鋼的性能比較見表1.4.2。 常用冷作模具鋼國內(nèi)、外牌號對照見表1.4.3 。 模具工作零件的常用材料及熱處理要求見表1.4.4。 模具一般零件的常用材料及熱處理要求見表1.4.5。 模具零件

7、加工常見(chn jin)熱處理方法有退火、調(diào)質、淬火、回火、滲碳、氮化等。 根據(jù)零件及要求不同，熱處理工序安排 也不同。見表1.4.6、表1.4.7。第13頁/共59頁第十四頁，共59頁。七、沖壓(chngy)設備及選用1、常見沖壓(chngy)設備機械壓力機（以Jxx表示其型號）摩擦壓力機曲柄壓力機油壓機水壓機 工作原理與特點：如表1.2.1所示第14頁/共59頁第十五頁，共59頁。機械壓力機按其結構形式和使用(shyng)對象分為若干系列，每個系列又分為若干組見表1-3。壓力機型號示例如下：第15頁/共59頁第十六頁，共59頁。2、沖壓設備(shbi)的選用（一）壓力機類型(lixng)

8、的選擇根據(jù)工序性質、生產(chǎn)批量、沖件質量等要求進行選擇。（二）壓力機規(guī)格的選擇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.電動機功率的選擇1.公稱壓力第16頁/共59頁第十七頁，共59頁。公稱公稱(gngchng)壓力：壓力：壓力壓力(yl)(yl)機許用壓力機許用壓力(yl)(yl)曲線：曲線： 沖裁、彎曲時壓力機的噸位應比計算的沖壓力大30%左 右。壓力機的許用壓力曲線1壓力機許用壓力曲線 2沖裁工藝沖裁力實際變化曲線 3拉深工藝拉深力實際變化曲線 滑塊下滑到距下極點某一特定的距離Sp或曲柄旋轉到距下極點某一特定角度時，所產(chǎn)生的沖擊力稱為壓力機的公稱壓力。

9、實際沖壓力曲線與與壓力機許用壓力曲線不同步。 拉深時壓力機噸位應比計算出的拉深力大60%100%。 第17頁/共59頁第十八頁，共59頁。模具閉合模具閉合(b h)高度與裝模高度的關系高度與裝模高度的關系 Hmin-H1HHmaxH1實用實用(shyng)(shyng)上為：上為：理論上為理論上為： Hmin-H1HHmaxH1 指滑塊在下止點時，滑塊底面到工作臺上平面（即墊板下平面）之間的距離。 指壓力機的閉合高度減去墊板厚度的差值。 指沖模在最低工作位置時，上模座上平面至下模座下平面之間的距離。 壓力機的閉合高度壓力機的閉合高度：壓力機的裝模高度壓力機的裝模高度：模具的閉合高度模具的閉合高

10、度：第18頁/共59頁第十九頁，共59頁。冷沖模類型冷沖模類型(lixng)1 .沖模分類：沖模分類：（1）根據(jù)工藝性質分類：）根據(jù)工藝性質分類：沖裁模、彎曲模、拉深摸、成形沖裁模、彎曲模、拉深摸、成形(chn xn)模等。模等。（2）根據(jù)工序組合程度分類：）根據(jù)工序組合程度分類： 單工序模、復合模、級進模單工序模、復合模、級進模第19頁/共59頁第二十頁，共59頁。沖孔沖孔(chn kn)模模1 1）單工序模：在沖壓的一次行程過程）單工序模：在沖壓的一次行程過程(guchng)(guchng)中，中，只能只能 完成一個沖壓工序的模具。完成一個沖壓工序的模具。第20頁/共59頁第二十一頁，共5

11、9頁。2 2）級進模：在沖壓的一次行程）級進模：在沖壓的一次行程(xngchng)(xngchng)過程中，過程中，在不同在不同 的工位上同時完成兩道或兩道以上的工位上同時完成兩道或兩道以上 沖壓工序的模具。沖壓工序的模具。第21頁/共59頁第二十二頁，共59頁。3 3）復合）復合(fh)(fh)模：在沖壓的一次行程過程中，在同模：在沖壓的一次行程過程中，在同一工位上同時完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。一工位上同時完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。第22頁/共59頁第二十三頁，共59頁。多工位級進模第23頁/共59頁第二十四頁，共59頁。 復合沖壓模有正裝式和倒裝(do zhun)式兩種結構

12、。其中正裝式是凸模置于上模部分，倒裝(do zhun)式則是凸模置于下模部分。正裝復合正裝復合(fh)模模倒裝復合模倒裝復合模第24頁/共59頁第二十五頁，共59頁。常常見見沖沖壓壓工工序序及及相相應應模模具具第25頁/共59頁第二十六頁，共59頁。邊、剖切、整修。項目一項目一 托架零件沖壓模具設計與結構托架零件沖壓模具設計與結構(jigu)認知認知 過程過程2 冷沖壓模具設計一般方法冷沖壓模具設計一般方法第26頁/共59頁第二十七頁，共59頁。項目一項目一 托架零件托架零件(ln jin)沖壓模具設計與結構認知沖壓模具設計與結構認知 過程過程2 冷沖壓模具設計一般方法冷沖壓模具設計一般方法第

13、27頁/共59頁第二十八頁，共59頁。項目一項目一 托架零件沖壓托架零件沖壓(chngy)模具設計模具設計與結構認知與結構認知 過程過程2 冷沖壓冷沖壓(chngy)模具設計一般方模具設計一般方法法3、常見沖壓工序、常見沖壓工序(gngx)及相應及相應模具結構模具結構第28頁/共59頁第二十九頁，共59頁。項目項目(xingm)一一 托架零件沖壓模具設計托架零件沖壓模具設計與結構認知與結構認知 過程過程2 冷沖壓模具設計一般方法冷沖壓模具設計一般方法第29頁/共59頁第三十頁，共59頁。項目一項目一 托架零件沖壓模具設計與結構托架零件沖壓模具設計與結構認知認知 過程過程2 冷沖壓模具設計一般冷

14、沖壓模具設計一般(ybn)方方法法第30頁/共59頁第三十一頁，共59頁。項目一項目一 托架托架(tu ji)零件沖壓模具設計零件沖壓模具設計與結構認知過程與結構認知過程2 冷沖壓模具設計一般冷沖壓模具設計一般方法方法第31頁/共59頁第三十二頁，共59頁。項目一項目一 托架托架(tu ji)零件沖壓模具設計零件沖壓模具設計與結構認知與結構認知 過程過程2 冷沖壓模具設計一般方法冷沖壓模具設計一般方法第32頁/共59頁第三十三頁，共59頁。項目一項目一 托架零件沖壓模具設計與結構托架零件沖壓模具設計與結構(jigu)認知認知 過程過程2 冷沖壓模具設計一般方法冷沖壓模具設計一般方法第33頁/共

15、59頁第三十四頁，共59頁。項目一項目一 托架零件沖壓模具設計與結構認托架零件沖壓模具設計與結構認知知 過程過程2 冷沖壓模具設計一般冷沖壓模具設計一般(ybn)方法方法第34頁/共59頁第三十五頁，共59頁。項目一項目一 托架零件沖壓模具設計與結構認托架零件沖壓模具設計與結構認知知(rn zh) 過程過程2 冷沖壓模具設計一般方法冷沖壓模具設計一般方法第35頁/共59頁第三十六頁，共59頁。項目項目(xingm)一一 托架零件沖壓模具設計托架零件沖壓模具設計與結構認知與結構認知 過程過程2 冷沖壓模具設計一般方法冷沖壓模具設計一般方法第36頁/共59頁第三十七頁，共59頁。項目一項目一 托架

16、零件沖壓模具設計與結構認托架零件沖壓模具設計與結構認知知(rn zh) 過程過程2 冷沖壓模具設計一般方法冷沖壓模具設計一般方法第37頁/共59頁第三十八頁，共59頁。項目一項目一 托架零件沖壓托架零件沖壓(chngy)模具設模具設計與結構認知計與結構認知 過程過程2 冷沖壓冷沖壓(chngy)模具設計一般模具設計一般方法方法第38頁/共59頁第三十九頁，共59頁。項目一項目一 托架零件沖壓模具設計與結構托架零件沖壓模具設計與結構認知認知(rn zh) 過程過程2 冷沖壓模具設計一般方法冷沖壓模具設計一般方法第39頁/共59頁第四十頁，共59頁。項目一項目一 托架零件托架零件(ln jin)沖

17、壓模具沖壓模具設計與結構認知設計與結構認知 過程過程2 冷沖壓模具設計一般方法冷沖壓模具設計一般方法第40頁/共59頁第四十一頁，共59頁。項目一項目一 托架零件沖壓模具設計與結構托架零件沖壓模具設計與結構(jigu)認知認知 過程過程2 冷沖壓模具設計一般方法冷沖壓模具設計一般方法第41頁/共59頁第四十二頁，共59頁。項目一項目一 托架零件沖壓模具設計與結構認知托架零件沖壓模具設計與結構認知 過程過程(guchng)2 冷沖壓模具設計一般冷沖壓模具設計一般方法方法第42頁/共59頁第四十三頁，共59頁。項目項目(xingm)一一 托架零件沖壓模具托架零件沖壓模具設計與結構認知設計與結構認知

18、 過程過程2 冷沖壓模具設計一般方法冷沖壓模具設計一般方法第43頁/共59頁第四十四頁，共59頁。項目項目(xingm)一一 托架零件沖壓模具設托架零件沖壓模具設計與結構認知計與結構認知 過程過程2 冷沖壓模具設計一般方法冷沖壓模具設計一般方法第44頁/共59頁第四十五頁，共59頁。項目一項目一 托架托架(tu ji)零件沖壓模具設計零件沖壓模具設計與結構認知與結構認知 過程過程2 冷沖壓模具設計一般方法冷沖壓模具設計一般方法第45頁/共59頁第四十六頁，共59頁。項目一項目一 托架零件沖壓模具設計與結構認知托架零件沖壓模具設計與結構認知(rn zh) 過程過程2 冷沖壓模具設計一般方法冷沖壓

19、模具設計一般方法第46頁/共59頁第四十七頁，共59頁。工藝工藝(gngy)構件構件項目一項目一 托架零件托架零件(ln jin)沖壓模具設計與結構認知沖壓模具設計與結構認知 過程過程2 冷沖壓模具設計一般方法冷沖壓模具設計一般方法第47頁/共59頁第四十八頁，共59頁。輔助輔助(fzh)構件構件項目一項目一 托架零件沖壓托架零件沖壓(chngy)模具設計與結構認知模具設計與結構認知 過程過程2 冷沖壓冷沖壓(chngy)模具設計一般方法模具設計一般方法第48頁/共59頁第四十九頁，共59頁。項目一項目一 托架零件沖壓模具設計與結構認知托架零件沖壓模具設計與結構認知 過程過程2 冷沖壓模具設計

20、一般冷沖壓模具設計一般(ybn)方法方法第49頁/共59頁第五十頁，共59頁。項目一項目一 托架零件沖壓托架零件沖壓(chngy)模具設計與結構認知模具設計與結構認知 過程過程2 冷沖壓冷沖壓(chngy)模具設計一般方法模具設計一般方法第50頁/共59頁第五十一頁，共59頁。項目一項目一 托架托架(tu ji)零件沖壓模具設計與結構認知零件沖壓模具設計與結構認知 過程過程2 冷沖壓模具設計一般方法冷沖壓模具設計一般方法第51頁/共59頁第五十二頁，共59頁。項目一項目一 托架零件沖壓模具設計與結構認知托架零件沖壓模具設計與結構認知(rn zh) 過程過程2 冷沖壓模具設計一般方法冷沖壓模具設

21、計一般方法第52頁/共59頁第五十三頁，共59頁。項目一項目一 托架零件沖壓模具設計與結構認知托架零件沖壓模具設計與結構認知 過程過程(guchng)2 冷沖壓模具設計一般方法冷沖壓模具設計一般方法第53頁/共59頁第五十四頁，共59頁。項目一項目一 托架零件沖壓模具設計與結構托架零件沖壓模具設計與結構(jigu)認知認知 過程過程2 冷沖壓模具設計一般方法冷沖壓模具設計一般方法第54頁/共59頁第五十五頁，共59頁。項目一項目一 托架零件沖壓模具設計與結構認知托架零件沖壓模具設計與結構認知 過程過程2 冷沖壓模具設計一般冷沖壓模具設計一般(ybn)方法方法第55頁/共59頁第五十六頁，共59

22、頁。單工序模、復合模和連續(xù)單工序模、復合模和連續(xù)(linx)模的特點比較模的特點比較項目單工序模復合模連續(xù)模沖壓精度一般較低中、高級精度中、高級精度原材料要求不嚴格除條料外，小件也可用邊角料條料或卷料制件最大尺寸與材料厚度一般不受限制尺寸一般應在300mm以下通常情況下，尺寸一般在200mm以下，厚度在0.12mm之間翻轉與變更沖壓方向可能不能不能增加工位數(shù)可能有限度可能沖壓生產(chǎn)率低，但在多工位壓力機上使用多付模具時，生產(chǎn)率高較高，壓力機一次行程內(nèi)可完成兩道以上工序高，壓力機在一次行程內(nèi)可完成多道工序實現(xiàn)操作機械化自動化的可能性較易，尤其適合于在多工位壓力機上實現(xiàn)自動化難，只能在單機上實現(xiàn)部分機械操作容易，尤其適合于在單機上實現(xiàn)自動化生產(chǎn)通用性好，適合于中、小批量生產(chǎn)及大型件的大量生產(chǎn)較差，僅適合于大批量生產(chǎn)較差，僅適合于中、小型零件的大批量生產(chǎn)沖模制造的復雜性和價格結構簡單，制造周期短，價格低結構復雜，制造難度大，價格高結構復雜，制造和調(diào)整難度大，價格與工位數(shù)成比例上升模具安裝、調(diào)整和操作模具有導向時安裝、調(diào)整方便安裝、調(diào)整