第一章沖壓加工預(yù)備知識

沖壓工藝與模具設(shè)計沖壓工藝與模具設(shè)計第一章

沖壓加工預(yù)備知識（2h）第二章沖壓變形理論基礎(chǔ)（自學(xué)）第三章沖裁（4h）第四章沖裁模的結(jié)構(gòu)與工作零件設(shè)計（8h）第五章彎曲工藝與模具設(shè)計（2h）第六章拉深工藝與模具設(shè)計（4h）第七章冷擠壓工藝與模具設(shè)計（自學(xué)）第八章其他沖壓工藝（2h）第九章沖壓模具常用材料（1h）第十章沖壓工藝規(guī)程的制定（4h）第一章

沖壓加工預(yù)備知識第一節(jié)

概述第一節(jié)

概述模具：是一種特殊的模型，用來塑造(制造)產(chǎn)品；從工藝的角度，模具是一種成型制品的特殊工藝裝備。第一節(jié)

概述第一節(jié)

概述沖壓簡介加工對象：主要是金屬板材加工依據(jù)：板材沖壓成形性能（主要是塑性）加工設(shè)備：主要是壓力機加工工藝裝備：沖壓模具第一節(jié)

概述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）。第一節(jié)

概述第一節(jié)

概述一、

沖壓加工的特點借助壓力機的壓力利用模具能獲得壁薄、重量輕、剛性好、形狀復(fù)雜的零件。這些零件用其他的加工方法難以加工甚至無法加工；沖壓加工的零件精度高，尺寸穩(wěn)定，具有良好的互換性；沖壓加工是少、無切削加工的一種。部分零件沖壓直接成形，大部分無需任何再加工。材料利用率高，達85%以上；生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)過程易實現(xiàn)機械化和自動化，適合于大批大量生產(chǎn)；操作簡單，便于組織生產(chǎn)和管理。第一節(jié)

概述沖壓加工的缺點是模具制造周期長，制造成本高，不適于單件小批量生產(chǎn)。其次，沖壓加工多采用機械壓力機。由于滑塊往復(fù)運動快，大量手工操作，勞動強度較大，易發(fā)生事故。第一節(jié)

概述二、沖壓加工在現(xiàn)代制造業(yè)中的應(yīng)用汽車拖拉機農(nóng)業(yè)機械電機電器儀表化工容器玩具以及日常生活用品

第一節(jié)

概述三、沖壓新技術(shù)的發(fā)展工藝分析計算方法的現(xiàn)代化模具設(shè)計制造技術(shù)現(xiàn)代化沖壓生產(chǎn)的機械化和自動化為了滿足產(chǎn)品更新?lián)Q代快和生產(chǎn)批量少的發(fā)展趨勢不斷改進板料性能第一節(jié)

概述四、沖壓加工的基本工序分離工序成形工序第二節(jié)沖壓常用材料一、沖壓工藝對材料的要求選擇沖壓用材料時，首先應(yīng)滿足沖壓件的使用要求。一般來說，對于機器上的主要沖壓件，要求材料具有較高的強度和剛度；電機電器上的某些沖壓件，要求有較好的導(dǎo)電性和導(dǎo)磁性；汽車、飛機上的沖壓件。要求有足夠的強度，并盡可能減輕重量；化工容器要求耐腐蝕等等。所以不同的使用要求就決定了應(yīng)選用不同的材料。但從沖壓工藝考慮，材料還應(yīng)滿足沖壓工藝要求，以保證沖壓過程順利完成。第二節(jié)沖壓常用材料對沖壓所用材料的要求有：（1）良好的沖壓性能沖壓性能是指板料對各種沖壓加工方法的適應(yīng)能力。沖壓加工方法是以金屬為塑性的加工方法，因此，要求材料具有良好的塑性。對變形工序，塑性好，要求材料允許的變形程度大，則可以減少沖壓工序次數(shù)及中間退火次數(shù)。對于分離工序，也要求一定的塑性，同時要求材料的屈服極限稍高一些，以利于沖裁后獲得較高的斷面質(zhì)量。材料塑性的高低，常用延伸率(δ)、屈服強度常用σs來表示。強度極限常用σb來表示。第二節(jié)沖壓常用材料（2）良好的表面質(zhì)量表面質(zhì)量好的材料，沖壓時工件不易破裂，廢品減少；模具不易擦傷．壽命提高，而且制件的表面質(zhì)量好。所以一般要求沖壓材料表面光潔、平整，無氧化皮、裂紋、銹斑、劃痕等缺陷。（3）符合國標規(guī)定的厚度公差模具間隙是按材料厚度來確定的，所以材料厚度公差應(yīng)符合國家規(guī)定的標準。否則厚度公差太大，將影響工件質(zhì)量，并可能導(dǎo)致?lián)p壞模具和設(shè)備。第二節(jié)沖壓常用材料表1-8沖壓常用材料的力學(xué)性能（一）二、常用金屬材料的力學(xué)性能第二節(jié)沖壓常用材料表1-8沖壓常用材料的力學(xué)性能（二）第二節(jié)沖壓常用材料表1-8沖壓常用材料的力學(xué)性能（三）第二節(jié)沖壓常用材料表1-9有色金屬的力學(xué)性能（一）第二節(jié)沖壓常用材料表1-9有色金屬的力學(xué)性能（二）第二節(jié)沖壓常用材料三、常用非金屬材料的力學(xué)性能表1-10非金屬材料的力學(xué)性能（一）第二節(jié)沖壓常用材料表1-10非金屬材料的力學(xué)性能（二）第三節(jié)

沖壓設(shè)備一

、沖壓設(shè)備的種類機械壓力機類液壓機類自動鍛壓機第三節(jié)

沖壓設(shè)備二、常用的沖壓設(shè)備曲柄壓力機摩擦壓力機第二章沖壓設(shè)備第三節(jié)

沖壓設(shè)備二、常用的沖壓設(shè)備曲柄壓力機主要技術(shù)參數(shù)（1）公稱壓力曲柄壓力機的公稱壓力是指滑塊離下死點前某一特定距離或曲柄旋轉(zhuǎn)到離下死點前某一特定角度時，滑塊上所許可承受的最大作用力(這個特定的距離常稱為公稱壓力行程，特定的角度稱為公稱壓力角)。超過公稱壓力行程或公稱壓力角的范圍時，滑塊上所能承受的作用力都低于公稱壓力。第三節(jié)

沖壓設(shè)備公稱壓力在我國已經(jīng)系列化。如630kN、1000kN、1600kN、2500kN、3150kN、4000kN、6300kN……。（2）滑塊行程滑塊行程指滑塊從上死點到下死點的距離。某些曲柄壓力機的行程是可調(diào)節(jié)的，從而滿足不同類型模具的需要。（3）滑塊行程次數(shù)(min-1)滑塊行程次數(shù)是指滑塊每分鐘從上死點到下死點，然后再回到上死點所往復(fù)的次數(shù)。第三節(jié)

沖壓設(shè)備（4）閉合高度和裝模高度閉合高度是指滑塊在下死點時，滑塊底面到工作臺上表面的距離。當連桿調(diào)節(jié)裝置將滑塊調(diào)到下死點的最高位置（連桿調(diào)到最短）時，閉合高度達到最大，稱最大閉合高度；當連桿調(diào)節(jié)裝置將滑塊調(diào)到下死點最低位置（連桿調(diào)到最長）時，閉合高度達到最小，稱最小閉合高度。兩者之差為閉合高度調(diào)節(jié)量。裝模高度是指滑塊在下死點時，滑塊底面到工作臺墊板表面的距離。閉合高度與裝模高度之差為墊板的厚度。曲柄壓力機上的墊板工作時一般不拆下。第三節(jié)

沖壓設(shè)備（5）工作臺（墊板）、滑塊底面尺寸曲柄壓力機工作臺（墊板）、滑塊底面尺寸主要影響模具的安裝以及廢料、工件的排出。一般小型壓力機是通過模柄與壓力機滑塊相連的。大中型壓力機墊板和滑塊底面設(shè)置有T型槽固定模具。第三節(jié)

沖壓設(shè)備主要技術(shù)規(guī)格（1）開式壓力機主要技術(shù)參數(shù)①開式壓力機外型見圖1-5。第三節(jié)

沖壓設(shè)備1－電動機；2－小帶輪；3－大帶輪；4－小齒輪；5－大齒輪；6－離合器；7－曲軸；8－制動器；9－連桿；10－滑塊；11－上模；12－下模13－墊板；14－工作臺；15－機身圖1-5JB23-63壓力機結(jié)構(gòu)圖與運動原理圖第二章沖壓設(shè)備10項技術(shù)參數(shù)10項技術(shù)參數(shù)（1）公稱壓力和公稱壓力行程曲柄壓力機的公稱壓力，就是滑塊離下止點前某個特定距離時，滑塊上所允許的最大工作壓力。這個特定距離叫做公稱壓力行程。例如，JC23-63壓力機的公稱壓力是630kN，公稱壓力行程是8mm，這是指這臺壓力機的滑塊在離下止點前8mm之內(nèi)，允許承受的最大壓力是630kN。10項技術(shù)參數(shù)（2）滑塊行程SS是滑塊從上止點到下止點所經(jīng)過的距離。它是曲柄偏心量的2倍，它的大小也反映壓力機的工作范圍。10項技術(shù)參數(shù)（3）滑塊行程次數(shù)滑塊行程次數(shù)是指滑塊每分鐘往復(fù)運動的次數(shù)。如果是連續(xù)作業(yè)，它就是每分鐘生產(chǎn)工件的個數(shù)。所以，行程次數(shù)越大，生產(chǎn)率就越高。10項技術(shù)參數(shù)（4）最大裝模高度和裝模高度調(diào)節(jié)量裝模高度是指滑塊在下止點時，滑塊下表面到工作臺墊板上表面的距離。當使用裝模高度調(diào)節(jié)裝置把滑塊調(diào)整到最高位置時（連桿調(diào)至最短），裝模高度達到最大值，叫做最大裝模高度H1。滑塊調(diào)整到最低位置時，得到最小裝模高度。10項技術(shù)參數(shù)（5）工作臺板和滑塊底面尺寸工作臺板及滑塊底面尺寸是指壓力機工作空間的平面尺寸。工作臺板（墊板）的上平面（安裝下模部分），用“左右×前后”的尺寸表示。滑塊下平面，也用“左右×前后”的尺寸表示。10項技術(shù)參數(shù)（5）工作臺板和滑塊底面尺寸工作臺板及滑塊底面尺寸是指壓力機工作空間的平面尺寸。工作臺板（墊板）的上平面（安裝下模部分），用“左右×前后”的尺寸表示。滑塊下平面，也用“左右×前后”的尺寸表示。10項技術(shù)參數(shù)（6）工作臺孔尺寸工作臺孔尺寸L1×B1（左右×前后）、D1（直徑）。工作臺孔用來排除工件或廢料，或安裝頂出裝置。10項技術(shù)參數(shù)（7）立柱間距Ａ和喉深Ｃ立柱間距是指雙柱式壓力機立柱內(nèi)側(cè)面之間的距離。對于開式壓力機，立柱間距的值主要關(guān)系到后側(cè)排料或出件機構(gòu)的安裝。對于閉式壓力機，立柱間距的值直接限制了模具和加工板料的最寬尺寸。喉深是開式壓力機特有的參數(shù)，它是指滑塊的中心線至機身的前方距離。喉深直接限制加工件的尺寸，也與壓力機機身的剛度有關(guān)。10項技術(shù)參數(shù)（8）模柄孔尺寸模柄孔尺寸d×j是“直徑×孔深”，沖模模柄尺寸應(yīng)和模柄孔尺寸相適應(yīng)。大型壓力機沒有模柄孔，而是開設(shè)Ｔ形槽，以Ｔ形槽螺釘緊固上模。10項技術(shù)參數(shù)（9）壓力機功率壓力機功率是指壓力機使用的電動機功率的大小。10項技術(shù)參數(shù)（10）活動橫梁的浮動量壓力機一般在滑塊上設(shè)有頂件裝置。當滑塊下行沖壓時，由于工件的作用，通過上模中的頂桿7使打料橫梁在滑塊中頂起。當滑塊回程上行接近上止點時，打料橫梁兩端被機身上的擋頭螺釘擋住，滑塊繼續(xù)上升，打料橫梁就相對于滑塊向下運動，推動上模中的頂桿把工件或廢料頂出。第二章沖壓設(shè)備壓力機輔助裝置頂料裝置第三節(jié)

沖壓設(shè)備表1-11開式壓力機的基本參數(shù)（一）

②開式壓力機的基本參數(shù)見表1-11。第三節(jié)

沖壓設(shè)備表1-11開式壓力機的基本參數(shù)（二）

第三節(jié)

沖壓設(shè)備(2)閉式壓力機主要技術(shù)參數(shù)①閉式壓力機的外型見圖1-6。1—小帶輪；3—大帶輪；4—制動器；5—離合器；6—小齒輪1；7—大齒輪；8—小齒輪2；9—偏心齒輪；10—芯軸；11—機身；12—連桿；13—滑塊；14—墊板；18—氣墊圖1-6J31—315壓力機結(jié)構(gòu)圖第三節(jié)

沖壓設(shè)備②閉式壓力機參數(shù)見表1-12和表1-13。表1-12閉式單點壓力機技術(shù)參數(shù)第三節(jié)

沖壓設(shè)備表1-13閉式雙點壓力機技術(shù)參數(shù)第三節(jié)

沖壓設(shè)備其他沖壓設(shè)備摩擦壓力機摩擦壓力機適用于中、小型件的校正模、壓印模和成形模。當超負荷時，只會引起飛輪與摩擦盤之間的滑動，而不致?lián)p壞機件。其缺點是飛輪輪緣磨損大，生產(chǎn)率比曲柄壓力機低。第三節(jié)

沖壓設(shè)備表1-15雙盤式摩擦壓力機技術(shù)參數(shù)沖壓設(shè)備特性、參數(shù)及選用壓力機分類

1.機械壓力機按驅(qū)動滑塊機構(gòu)的種類可分為曲柄式和摩擦式;

第三節(jié)

沖壓設(shè)備雙動拉深壓力機雙動壓力機適用于大量生產(chǎn)大型、較復(fù)雜拉深件的拉深模。模具結(jié)構(gòu)簡單，壓料可靠，容易調(diào)節(jié)。表1-16底傳動雙動拉深壓力機主要技術(shù)規(guī)格(一）

第三節(jié)

沖壓設(shè)備表1-16底傳動雙動拉深壓力機主要技術(shù)規(guī)格(二）

第三節(jié)

沖壓設(shè)備液壓機液壓機適用于小批生產(chǎn)大型厚板件的彎曲模、拉深模、成形模和校平模。它不會因為板材的厚度超差而過載，特別對于深拉深件的加工，具有明顯的優(yōu)點。第三節(jié)

沖壓設(shè)備表1-17液壓機技術(shù)規(guī)格第三節(jié)

沖壓設(shè)備沖壓設(shè)備的選用沖壓設(shè)備的選擇是工藝設(shè)計中的一項重要內(nèi)容，它直接關(guān)系到設(shè)備的合理使用與安全，也關(guān)系到?jīng)_壓工藝過程能否順利完成以及保證產(chǎn)品質(zhì)量、模具壽命、生產(chǎn)效率和成本等一系列重要問題。一般根據(jù)沖壓工序性質(zhì)、沖壓力的大小、模具結(jié)構(gòu)型式、模具閉合高度和輪廓尺寸以及生產(chǎn)批量等因素，結(jié)合本單位的設(shè)備實際情況合理選擇設(shè)備類型和噸位。第三節(jié)

沖壓設(shè)備確定壓力機規(guī)格時，一般應(yīng)遵循以下原則：1．壓力機的公稱壓力不小于沖壓工序所需的壓力。當進行彎曲或拉深時，其壓力曲線應(yīng)位于壓力機滑塊許用負荷曲線的安全區(qū)內(nèi)，如圖1-7。2．壓力機滑塊行程應(yīng)滿足工件高度上能獲得所需尺寸，并在沖壓后能順利地從模具上取出工件。3．壓力機的閉合高度、工作臺尺寸和滑塊尺寸等應(yīng)滿足模具的正確安裝。尤其是壓力機的閉合高度應(yīng)與沖模的閉合高度相適應(yīng)。模具的閉合高度H0是指上模在最低的工作位置時，下模板的底面到上模板的頂面的距離。第三節(jié)

沖壓設(shè)備我國目前生產(chǎn)的大多數(shù)壓力機連桿長短能調(diào)節(jié)，也就是說壓力機的閉合高度能調(diào)節(jié)，壓力機就有最大閉合高度Hmax和最小閉合高度Hmin兩個參數(shù)。為了避免連桿調(diào)節(jié)過長，螺紋接觸面積過小而被壓壞。如果模具閉合高度實在太小，可在壓力機臺面上加一個磨平的墊板，一般工廠都預(yù)先制作了用于解決該類問題的通用墊板（注：設(shè)計該通用墊板時，要保證墊板上下表面平行度在壓力機要求的精度范圍內(nèi)）。4．壓力機的滑塊行程次數(shù)應(yīng)符合生產(chǎn)率和材料變形速度的要求。第三節(jié)

沖壓設(shè)備壓力機型號的選取設(shè)計模具時合理選擇壓力機的規(guī)格型號，使設(shè)計的模具與設(shè)備有一個合理的匹配關(guān)系，這樣可提高模具的使用壽命，保證模具的安裝可靠性，提高產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)率和模具壽命。在選擇壓力機規(guī)格型號時，主要注意如下方面：（1）公稱壓力壓力機的公稱壓力與模具成形工藝力、輔助工藝力之間應(yīng)符合下列關(guān)系：一般情況下，壓力機的公稱壓力應(yīng)大于或等于成形工藝力和輔助工藝力總和的1.3倍；第三節(jié)

沖壓設(shè)備剛度對成形影響較大時，壓力機的公稱壓力應(yīng)大于或等于成形工藝力和輔助工藝力總和的3倍；總之，選用壓力機時沖壓的力——行程曲線要落在壓力機滑塊許用負荷曲線范圍內(nèi)。圖1-7壓力機滑塊許用負荷曲線壓力機許用壓力曲線

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第三節(jié)

沖壓設(shè)備表1-14不同裝模方式的特點及校核公式裝模方式裝模簡圖特點校核公式模具直接安裝在壓力機工作墊板上1、支撐平穩(wěn)，下模座受力條件較好2、適用能通過墊板孔下出料、或在模具上出件的模具Hmax-H1-5mm≧H