沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì)比賽課件

沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì)比賽課件第一頁，共四十一頁，2022年，8月28日教材教材：沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì)主編：朱江峰出版社：華中科技大學(xué)出版社出版時(shí)間：2012年6月授課對象：11級模具班第二頁，共四十一頁，2022年，8月28日目錄項(xiàng)目一沖壓模與沖壓設(shè)備項(xiàng)目二落料模設(shè)計(jì)項(xiàng)目三彎曲模具設(shè)計(jì)項(xiàng)目四拉深模設(shè)計(jì)項(xiàng)目五復(fù)合模設(shè)計(jì)項(xiàng)目六級進(jìn)模設(shè)計(jì)第三頁，共四十一頁，2022年，8月28日項(xiàng)目一沖壓模與沖壓設(shè)備

掌握沖壓基本工序的分類、沖模的分類與結(jié)構(gòu)；掌握沖壓設(shè)備的分類、曲柄壓力機(jī)與液壓機(jī)的結(jié)構(gòu)與主要技術(shù)參數(shù)；掌握沖模安裝的工藝步驟及方法。

安裝模具工作零件的技能；裝配沖壓模的技能。第四頁，共四十一頁，2022年，8月28日項(xiàng)目任務(wù)要求：將落料模正確地安裝在壓力機(jī)上。1.1項(xiàng)目任務(wù)墊片落料模曲柄壓力機(jī)安裝第五頁，共四十一頁，2022年，8月28日1.2任務(wù)分析通過本項(xiàng)目的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練：一、掌握裝配沖壓模的技能；二、掌握將沖壓模安裝于壓力機(jī)上，并進(jìn)行試模的技能，提高沖壓模裝配工藝的設(shè)計(jì)能力。第六頁，共四十一頁，2022年，8月28日1.2任務(wù)分析模具的總體裝配要求如下：（1）裝配前要檢查模具各零件的材料、幾何形狀、尺寸精度、表面粗糙度和熱處理硬度等是否符合圖樣要求。各零件的工作表面是否有裂紋和機(jī)械損傷等缺陷，有則視為不合格件。（2）裝配完成后，模具各零件間的相對位置精度必須保證。尤其是一種沖壓件需要幾套沖模才能得到時(shí)，沖模制造要保持一定的連續(xù)性，這時(shí)沖壓件的有些尺寸與幾套沖模零件尺寸有關(guān)，需特別注意。（3）所有存在相對活動(dòng)的模具零件，應(yīng)保證位置準(zhǔn)確、配合間隙合理、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。（4）模具的螺釘、銷釘?shù)染o固零件，要固定得牢固可靠，不應(yīng)出現(xiàn)松動(dòng)和脫落。（5）模架的精度等級應(yīng)滿足沖壓件所需的精度要求。（6）模具裝配后，上模座沿導(dǎo)柱上、下移動(dòng)時(shí)，應(yīng)平穩(wěn)順暢，導(dǎo)柱與導(dǎo)套的間隙要均勻，且配合精度應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。（7）模板導(dǎo)柱部分應(yīng)與上摸座上平面垂直，垂直度允差在全長范圍內(nèi)不大于0.05mm。第七頁，共四十一頁，2022年，8月28日1.3知識鏈接

1.3.1沖壓加工概述1.3.2沖模的分類與結(jié)構(gòu)1.3.3沖壓設(shè)備的分類1.3.4曲柄壓力機(jī)1.3.5沖模的安裝及調(diào)試第八頁，共四十一頁，2022年，8月28日1.3.1沖壓加工概述

1．冷沖壓加工的基本概念沖壓：是在常溫下利用沖模在壓力機(jī)上對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或變形，從而獲得一定形狀、尺寸和性能的零件的加工方法。第九頁，共四十一頁，2022年，8月28日1.3.1沖壓加工概述

沖壓加工要具備三要素：1、壓力機(jī)（供給變形所需的力）2、沖模（沖模對板料塑性變形加以約束）3、原材料

壓力機(jī)沖模原材料第十頁，共四十一頁，2022年，8月28日1.3.1沖壓加工概述

2．冷沖壓加工的基本工序沖壓加工的零件由于其形狀、尺寸、精度要求、生產(chǎn)批量、原材料性能等各不相同，因此生產(chǎn)中所采用的沖壓工藝方法也是多種多樣的，但概括起來可分為分離工序和成形工序兩大類。分離工序是指使板料按一定的輪廓線分離而獲得一定形狀、尺寸和切斷面質(zhì)量的沖壓件（俗稱沖裁件）的工序；成形工序是指坯料在不破裂的條件下產(chǎn)生塑性變形而獲得一定形狀和尺寸的沖壓件的工序。第十一頁，共四十一頁，2022年，8月28日1.3.1沖壓加工概述

分離工序和成形工序的產(chǎn)品展示分離工序成形工序第十二頁，共四十一頁，2022年，8月28日1.3.1沖壓加工概述

分離工序圖示沖孔工件廢料工件廢料落料第十三頁，共四十一頁，2022年，8月28日1.3.1沖壓加工概述

成形工序圖示彎曲拉深翻邊第十四頁，共四十一頁，2022年，8月28日1.3.1沖壓加工概述

成形工序圖示正擠壓反擠壓復(fù)合擠壓第十五頁，共四十一頁，2022年，8月28日1.3.1沖壓加工概述3．冷沖壓工藝的特點(diǎn)及應(yīng)用（1）沖壓加工方法得到的工件尺寸穩(wěn)定、互換性好。（2）材料利用率高、工件重量輕、剛性好、強(qiáng)度高、沖壓過程耗能少，因此，工件的成本較低。（3）操作簡單、勞動(dòng)強(qiáng)度低、易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，生產(chǎn)率高。（4）沖壓加工中所用的模具結(jié)構(gòu)一般比較復(fù)雜，生產(chǎn)周期較長，成本較高。第十六頁，共四十一頁，2022年，8月28日1.3.2沖模的分類與結(jié)構(gòu)1．沖模的分類（1）按工序性質(zhì)分類落料模；沖孔模；切斷模；切邊模；切舌模；整修模；精沖模落料模沖孔模第十七頁，共四十一頁，2022年，8月28日1.3.2沖模的分類與結(jié)構(gòu)1．沖模的分類（2）按工序組合程度分類：單工序模：（俗稱簡單模），即在一副模具中只完成一種工序，如落料、沖孔、切邊等。級進(jìn)模：即在壓力機(jī)一次行程中，在模具的不同位置上同時(shí)完成數(shù)道沖壓工序。級進(jìn)模所完成的同一零件的不同沖壓工序是按一定順序、相隔一定步距排列在模具的送料方向上的，壓力機(jī)的一次行程可以得到一個(gè)或數(shù)個(gè)沖壓件。復(fù)合模：即在壓力機(jī)的一次行程中，在一副模具的同一位置上完成數(shù)道沖壓工序。壓力機(jī)的一次行程一般只得到一個(gè)沖壓件。

第十八頁，共四十一頁，2022年，8月28日1.3.2沖模的分類與結(jié)構(gòu)（3）按沖模有無導(dǎo)向裝置和導(dǎo)向方法分類可分為無導(dǎo)向的開式模和有導(dǎo)向的導(dǎo)板模、導(dǎo)柱模。（4）按送料、出件及排除廢料的自動(dòng)化程度分類可分為手動(dòng)模、半自動(dòng)模和自動(dòng)模。1．沖模的分類第十九頁，共四十一頁，2022年，8月28日1.3.3沖壓設(shè)備的分類常用的沖壓設(shè)備有機(jī)械式壓力機(jī)（J）、液壓式液壓機(jī)（Y）、剪切機(jī)（Q）、彎曲校正機(jī)(W)等，它們都屬于鍛壓機(jī)械。按機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)ZB一J62030一1990規(guī)定，鍛壓機(jī)械的分類見表1-3。第二十頁，共四十一頁，2022年，8月28日1.3.4曲柄壓力機(jī)1.曲柄壓力機(jī)的工作原理與結(jié)構(gòu)組成工作原理第二十一頁，共四十一頁，2022年，8月28日從上述的工作原理可以看出，曲柄壓力機(jī)一般由以下幾個(gè)基本部分組成。（1）工作機(jī)構(gòu)：（2）傳動(dòng)系統(tǒng)：（3）操縱系統(tǒng)：（4）能源系統(tǒng)：（5）支承部件：1.3.4曲柄壓力機(jī)1.曲柄壓力機(jī)的工作原理與結(jié)構(gòu)組成曲軸壓力機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)1-電機(jī);2-皮帶輪;3、4-齒輪;5-離合器;6-連桿7-滑塊

第二十二頁，共四十一頁，2022年，8月28日1.3.4曲柄壓力機(jī)1.曲柄壓力機(jī)的用途和分類（1）按工藝用途不同，曲柄壓力機(jī)可分為通用壓力機(jī)和專用壓力機(jī)兩大類。（2）按機(jī)身的結(jié)構(gòu)形式不同，曲柄壓力機(jī)可分為開式壓力機(jī)和閉式壓力機(jī)。第二十三頁，共四十一頁，2022年，8月28日（3）按運(yùn)動(dòng)滑塊的個(gè)數(shù)，曲柄壓力機(jī)可分為單動(dòng)、雙動(dòng)壓力機(jī)和三動(dòng)壓力機(jī)。目前使用最多的是單動(dòng)壓力機(jī)，雙動(dòng)壓力機(jī)和三動(dòng)壓力機(jī)主要用于拉深工藝。1.3.4曲柄壓力機(jī)1.曲柄壓力機(jī)的用途和分類第二十四頁，共四十一頁，2022年，8月28日（4）按與滑塊相連的曲柄連桿數(shù)，曲柄壓力機(jī)可分為單點(diǎn)壓力機(jī)、雙點(diǎn)壓力機(jī)和四點(diǎn)壓力機(jī)，如圖所示。曲柄連桿數(shù)的設(shè)置主要根據(jù)滑塊面積的大小和使用的目的而定，點(diǎn)數(shù)越多，滑塊承受偏心負(fù)荷的能力越大。1.3.4曲柄壓力機(jī)1.曲柄壓力機(jī)的用途和分類第二十五頁，共四十一頁，2022年，8月28日閉式、雙點(diǎn)、單動(dòng)壓力機(jī)1.3.4曲柄壓力機(jī)1.曲柄壓力機(jī)的用途和分類(舉例說明)開式、單點(diǎn)、單動(dòng)壓力機(jī)第二十六頁，共四十一頁，2022年，8月28日1.3.4曲柄壓力機(jī)2．曲柄壓力機(jī)的型號按照《鍛壓機(jī)械型號編制方法——JB/GQ2003—1984》的規(guī)定，曲柄壓力機(jī)的型號用漢語拼音字母、英文字母和數(shù)字表示，如JC23—63A型號的意義是：第二十七頁，共四十一頁，2022年，8月28日1.3.4曲柄壓力機(jī)3.曲柄壓力機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)（1）標(biāo)稱壓力Fg及標(biāo)稱壓力行程Sg。曲柄壓力機(jī)的標(biāo)稱壓力Fg（或稱額定壓力）就是滑塊所允許承受的最大作用力，而滑塊必須在到達(dá)下止點(diǎn)前某一特定距離之內(nèi)才允許承受標(biāo)稱壓力，這一特定距離稱為標(biāo)稱壓力行程（或額定壓力行程）Sg，標(biāo)稱壓力行程所對應(yīng)的曲柄轉(zhuǎn)角稱為標(biāo)稱壓力角（或額定壓力角）αg。（2）滑塊行程S它是指滑塊從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)所經(jīng)過的距離。它是曲柄偏心量的2倍，大小也反映出壓力機(jī)的工作范圍。（3）滑塊行程次數(shù)n。n是指滑塊每分鐘往復(fù)運(yùn)動(dòng)的次數(shù)。第二十八頁，共四十一頁，2022年，8月28日（4）最大裝模高度H1及裝模高度調(diào)節(jié)量ΔH1（5）工作臺板及滑塊底面尺寸它是指壓力機(jī)工作空間的平面尺寸。工作臺板（墊板）的上表面（安裝下模部分），用“左右

×

前后”的尺寸表示，如圖1-13中的L

×

B?；瑝K下表面，也用“左右

×

前后”的尺寸表示。（6）工作臺孔尺寸。工作臺孔尺寸L1

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B1（左右

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前后）、D1（直徑）用做排除工件、廢料或用于安裝頂出裝置。（7）立柱間距A和喉深C立柱間距是指雙柱式壓力機(jī)立柱內(nèi)側(cè)面之間的距離。對于開式壓力機(jī)，其值主要關(guān)系到向后側(cè)排料或出件機(jī)構(gòu)的安裝。對于閉式壓力機(jī)，其值直接限制了模具和加工板料的最寬尺寸。喉深是開式壓力機(jī)特有的參數(shù)，它是指滑塊的中心線至機(jī)身的后方距離，如圖1-13中的C。喉深直接限制加工件的尺寸，也與壓力機(jī)機(jī)身的剛度有關(guān)。（8）模柄孔尺寸。模柄孔尺寸d

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L是“直徑

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孔深”，沖模模柄尺寸應(yīng)與模柄孔尺寸相適應(yīng)。大型壓力機(jī)沒有模柄孔，而是開設(shè)T形槽，以T形槽螺釘緊固上模。1.3.4曲柄壓力機(jī)3.曲柄壓力機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)第二十九頁，共四十一頁，2022年，8月28日主要考慮類型和規(guī)格。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

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。壓力機(jī)許用壓力曲線：實(shí)際沖壓力曲線與與壓力機(jī)許用壓力曲線不同步。拉深時(shí)壓力機(jī)噸位應(yīng)比計(jì)算出的拉深力大60%～100%。1.3.4曲柄壓力機(jī)4.曲柄壓力機(jī)的選用第三十頁，共四十一頁，2022年，8月28日模具閉合高度與裝模高度的關(guān)系

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。

Hmin-H１+10≤H≤Hmax-H１-51.3.4曲柄壓力機(jī)4.曲柄壓力機(jī)的選用第三十一頁，共四十一頁，2022年，8月28日一般次序：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。1.3.4曲柄壓力機(jī)4.曲柄壓力機(jī)上模具的安裝第三十二頁，共四十一頁，2022年，8月28日沖模正確安裝的意義？沖模的使用壽命、工作安全和沖件質(zhì)量等與沖模的正確安裝有著極密切的關(guān)系。安裝沖模之前需要準(zhǔn)備什么呢？在安裝沖模之前，必須將壓力機(jī)和沖模相接觸的面擦拭干凈，并認(rèn)真檢查壓力機(jī)工作部分的運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常。沖模在壓力機(jī)上的安裝程序應(yīng)該是首先將上模固定在壓力機(jī)滑塊上，然后根據(jù)上模的位置固定下模。1.3.5沖模的安裝及調(diào)試第三十三頁，共四十一頁，2022年，8月28日（1）上模固定方法固定上模的方法有壓板壓緊、螺釘緊固、燕尾槽配合和模柄固定等。對于小型模具最常用的方法是模柄固定，這種固定方法工作可靠、裝換沖模方便，但必須確保上模座頂面與壓力機(jī)滑塊下平面緊貼。1.3.5沖模的安裝及調(diào)試1、安裝方法第三十四頁，共四十一頁，2022年，8月28日2．下模固定方法 固定下模有以下幾種方法。（1）螺釘固定用螺釘固定下模座，被固定部分的結(jié)構(gòu)可分成平底孔、開口槽和螺紋孔共3種形式，如下圖所示。1.3.5沖模的安裝及調(diào)試1、安裝方法第三十五頁，共四十一頁，2022年，8月28日（2）壓板固定用壓板固定下模座較為方便和經(jīng)濟(jì)，故在生產(chǎn)中被廣泛采用。下表列出了用壓板固定下模座的正誤示例。1.3.5沖模的安裝及調(diào)試1、安裝方法第三十六頁，共四十一頁，2022年，8月28日用壓板固定下模座的正誤示例1.3.5沖模的安裝及調(diào)試1、安裝方法第三十七頁，共四十一頁，2022年，8月28日1.3.5沖模的安裝及調(diào)試2、安裝步驟以沖裁模為例說明沖模的安裝順序。（1）擦清壓力機(jī)滑塊底面、工作臺或墊板平面以及沖模上、下模座的頂面和底面。（2）將沖模置于壓力機(jī)工作臺或墊