沖壓工藝與模具設(shè)計入門

沖壓工藝與模具設(shè)計入門匯報人：XX2024-01-06目錄沖壓工藝基礎(chǔ)模具設(shè)計基本原理沖裁工藝與模具設(shè)計彎曲工藝與模具設(shè)計拉深工藝與模具設(shè)計其他沖壓工藝簡介01沖壓工藝基礎(chǔ)沖壓工藝是一種利用沖壓模具在壓力機(jī)上對板料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需形狀和尺寸的零件的加工方法。沖壓工藝定義根據(jù)沖壓加工的性質(zhì)、特點(diǎn)和工藝要求，沖壓工藝可分為分離工序和成形工序兩大類。分離工序是指使板料沿一定的輪廓線分離而獲得一定形狀、尺寸和斷面質(zhì)量的沖壓件的加工方法，如落料、沖孔、切斷、切邊、剖切等。成形工序是指使板料在不破裂的條件下發(fā)生塑性變形而獲得一定形狀和尺寸的沖壓件的加工方法，如彎曲、拉深、翻邊、脹形、縮口等。沖壓工藝分類沖壓工藝定義與分類壓力機(jī)壓力機(jī)是沖壓加工的主要設(shè)備，其種類繁多，按傳動方式可分為機(jī)械傳動、液壓傳動和氣壓傳動等；按結(jié)構(gòu)形式可分為開式壓力機(jī)、閉式壓力機(jī)和多工位壓力機(jī)等。模具模具是沖壓加工的重要工藝裝備，其結(jié)構(gòu)形式多種多樣，根據(jù)沖壓件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸精度和生產(chǎn)批量等要求，可選擇不同的模具結(jié)構(gòu)形式。沖壓設(shè)備簡介材料選擇沖壓加工常用的材料有黑色金屬（如普通碳素鋼、優(yōu)質(zhì)碳素鋼、合金鋼等）、有色金屬（如鋁、銅、鋅及其合金等）和非金屬材料（如橡膠、塑料等）。在選擇材料時，應(yīng)考慮材料的力學(xué)性能、工藝性能和成本等因素。性能要求對沖壓材料的基本要求包括具有良好的塑性、較低的硬度、較高的表面質(zhì)量和良好的可加工性等。此外，對于某些特殊要求的沖壓件，還需要考慮材料的耐腐蝕性、耐磨性、耐熱性等特殊性能要求。材料選擇與性能要求02模具設(shè)計基本原理簡單模具結(jié)構(gòu)相對簡單，通常用于生產(chǎn)形狀較簡單的零件，如落料模、沖孔模等。連續(xù)模具適用于大批量生產(chǎn)，通過連續(xù)送料、定位、沖壓等工序完成零件加工，生產(chǎn)效率高。復(fù)合模具在同一工位上完成多個沖壓工序，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但可簡化生產(chǎn)流程，提高生產(chǎn)效率。模具結(jié)構(gòu)類型及特點(diǎn)設(shè)計準(zhǔn)備選擇模具類型、確定模具結(jié)構(gòu)、進(jìn)行必要的計算等。初步設(shè)計詳細(xì)設(shè)計審核與優(yōu)化01020403對設(shè)計方案進(jìn)行審核，優(yōu)化模具結(jié)構(gòu)，提高模具性能。明確產(chǎn)品要求、分析零件結(jié)構(gòu)、確定沖壓工藝方案等。完成模具零件設(shè)計、確定各零件尺寸及公差、選擇材料等。模具設(shè)計流程與規(guī)范典型零件模具設(shè)計案例針對沖裁類零件，設(shè)計合理的凸模、凹模結(jié)構(gòu)，確保沖裁件質(zhì)量。根據(jù)彎曲件形狀和要求，設(shè)計彎曲模結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)彎曲件的精確成形。針對拉深類零件，設(shè)計合理的拉深模結(jié)構(gòu)，確保拉深件質(zhì)量和生產(chǎn)效率。根據(jù)成形件形狀和要求，設(shè)計相應(yīng)的成形模結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)零件的精確成形。沖裁模設(shè)計彎曲模設(shè)計拉深模設(shè)計成形模設(shè)計03沖裁工藝與模具設(shè)計沖裁過程分析及力學(xué)計算沖裁變形過程沖裁力計算降低沖裁力的方法考慮沖裁力、卸料力、推件力、頂件力等加熱沖裁、斜刃沖裁、階梯沖裁等彈性變形階段、塑性變形階段、斷裂分離階段03不同材料的合理間隙值不同材料具有不同的力學(xué)性能，因此其合理間隙值也有所不同01間隙對沖裁件質(zhì)量的影響間隙過小，沖裁件斷面質(zhì)量差；間隙過大，沖裁件尺寸精度低02確定合理間隙的方法根據(jù)沖裁件斷面質(zhì)量、尺寸精度及模具壽命等要求，結(jié)合生產(chǎn)實踐經(jīng)驗，通過試驗確定沖裁間隙確定方法ABCD凸模與凹模設(shè)計要點(diǎn)凸模設(shè)計要點(diǎn)形狀簡單、制造容易、剛度好、耐磨性高凸凹模最小壁厚計算根據(jù)模具結(jié)構(gòu)形式、材料力學(xué)性能和沖壓工藝要求等因素進(jìn)行計算凹模設(shè)計要點(diǎn)保證凹模刃口鋒利、具有足夠的強(qiáng)度和剛度、考慮凹模的磨損和刃口崩裂問題凸凹模的固定與定位方式選擇根據(jù)模具結(jié)構(gòu)形式和生產(chǎn)批量等因素進(jìn)行選擇，如螺釘固定、銷釘定位等04彎曲工藝與模具設(shè)計彎曲變形特點(diǎn)在彎曲過程中，材料經(jīng)歷彈性變形和塑性變形兩個階段，彎曲半徑逐漸減小，直至達(dá)到預(yù)定形狀。應(yīng)力應(yīng)變分析彎曲時材料受到切向拉應(yīng)力和壓應(yīng)力作用，以及徑向和厚度方向上的應(yīng)力，導(dǎo)致材料發(fā)生應(yīng)變。彎曲回彈現(xiàn)象彎曲卸載后，由于彈性恢復(fù)，彎曲件會產(chǎn)生一定量的回彈，影響彎曲精度。彎曲變形過程分析中性層是材料在彎曲過程中長度不變的一層，其位置與材料厚度和彎曲半徑有關(guān)。中性層位置確定根據(jù)中性層位置和彎曲角度，可計算出彎曲件的展開長度。展開長度計算公式引入K因子來考慮材料厚度對展開長度的影響，提高計算精度。K因子法彎曲件展開長度計算簡單彎曲模結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，適用于單工序彎曲或小批量生產(chǎn)。連續(xù)彎曲?？蛇B續(xù)完成多個彎曲工序，生產(chǎn)效率高，適用于大批量生產(chǎn)。復(fù)合彎曲模在同一工位上完成多個彎曲工序，結(jié)構(gòu)緊湊，適用于形狀復(fù)雜的彎曲件生產(chǎn)。通用彎曲模具有較強(qiáng)的通用性，可適應(yīng)不同形狀和尺寸的彎曲件生產(chǎn)，但制造精度要求較高。彎曲模結(jié)構(gòu)類型及特點(diǎn)05拉深工藝與模具設(shè)計過渡區(qū)位于凸模圓角半徑以外，凹模圓角半徑以內(nèi)，材料在徑向和切向均受拉應(yīng)力作用，產(chǎn)生變薄和拉伸變形。傳力區(qū)位于凹模圓角半徑以外，材料不直接參與變形，主要起傳遞拉深力的作用。變形區(qū)位于凸模圓角半徑以內(nèi)，材料在徑向拉應(yīng)力和切向壓應(yīng)力的作用下產(chǎn)生塑性變形。拉深變形過程分析圖解法利用作圖的方法確定毛坯的尺寸。這種方法適用于形狀較復(fù)雜的拉深件。經(jīng)驗法根據(jù)以往的經(jīng)驗和類似產(chǎn)品的數(shù)據(jù)來確定毛坯的尺寸。這種方法適用于形狀復(fù)雜、難以用計算法和圖解法確定的拉深件。計算法根據(jù)拉深件的形狀和尺寸，通過計算確定毛坯的尺寸。這種方法適用于形狀簡單的拉深件。拉深件毛坯尺寸確定方法拉深模結(jié)構(gòu)類型及特點(diǎn)凸模在下、凹模在上，與正拉深相反。反拉深可以減小拉深深度，降低拉深難度，適用于一些特殊形狀和要求的拉深件。但操作不便，生產(chǎn)效率較低。反拉深模結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，但拉深過程中壓邊力較小，容易起皺，適用于拉深深度不大、材料相對較軟的拉深件。無壓邊圈拉深模壓邊力較大，可以有效地防止起皺，適用于拉深深度較大、材料相對較硬的拉深件。但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制造難度較大。有壓邊圈拉深模06其他沖壓工藝簡介利用模具使板料局部變形并增厚，以形成所需形狀。脹形過程中，材料主要承受拉應(yīng)力作用，通過拉伸變形達(dá)到所需形狀。脹形工藝主要用于制造具有局部凸起或凹陷的零件，如汽車車身覆蓋件、家電產(chǎn)品外殼等。此外，還可用于校正某些零件的局部形狀。脹形工藝原理及應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍脹形工藝原理翻邊工藝原理及應(yīng)用范圍翻邊工藝原理利用模具將板料的邊緣或孔口部分翻成豎立的直邊或曲線形狀。翻邊過程中，材料在彎曲和拉伸作用下發(fā)生變形。應(yīng)用范圍翻邊工藝廣泛應(yīng)用于制造具有直邊或曲線邊緣的零件，如汽車車門、發(fā)動機(jī)罩等。同時，也可用于增強(qiáng)零件的剛度、提高外觀質(zhì)量等。通過模具使空心件或管狀件的口部直徑