沖壓工藝與模具結(jié)構(gòu)-培訓(xùn)系列

1、沖壓工藝與模具結(jié)構(gòu)沖壓工藝與模具結(jié)構(gòu)目錄一. 沖壓的基本概念二. 應(yīng)用領(lǐng)域三. 沖壓材料四.沖壓設(shè)備 五. 沖壓工藝和模具結(jié)構(gòu)一. 沖壓的基本概念：2. 研究對(duì)象：主要是板料零件，主要是金屬板料零件的成型，也可以是非金屬板料零件。1. 基本原理：塑性加工的基本方法之一，靠模具和設(shè)備使毛坯發(fā)生變形，完成加工過(guò)程。一. 沖壓的基本概念：4. 工藝方法： 工藝方法多種多樣，概括起來(lái)分為兩大類(lèi)，分離工序和成型工序。3. 基本特點(diǎn)： (1) 質(zhì)量高；效率高；成本低； (2) 勞動(dòng)強(qiáng)度大； (3) 工作環(huán)境差：噪音、臟、亂。 (4) 危險(xiǎn)性：天車(chē)、叉車(chē)、沖壓操作落料 沖孔 修邊 切開(kāi)壓彎 翻邊 拉延 成型

2、 分離工序成型工序二. 應(yīng)用領(lǐng)域： 日常用品、家電、汽車(chē)、儀表、工程機(jī)械、航空航天等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。三. 沖壓材料沖壓材料的性能對(duì)成型影響很大： 延伸率: 拉延和成型影響極大； 抗拉強(qiáng)度: 決定成型力的大小。板材：熱軋鋼板、冷軋鋼板、不銹鋼、有色金屬板材簡(jiǎn)易開(kāi)卷設(shè)備卷料四. 沖壓設(shè)備：壓力機(jī)：按驅(qū)動(dòng)滑塊力的作用方式不同，分為機(jī)械壓力機(jī)、液壓機(jī)。160噸機(jī)械壓力機(jī)400噸機(jī)械壓力機(jī) 1).工作臺(tái) 2).上滑塊連桿滑塊工作臺(tái)行程不可調(diào)閉合高度可調(diào)四. 沖壓設(shè)備：500噸油壓機(jī)小型油壓機(jī)活塞行程可調(diào)閉合高度可調(diào)滑塊工作臺(tái)四. 沖壓設(shè)備：2. 手工生產(chǎn)線：由46臺(tái)壓力機(jī)組成生產(chǎn)線，手工送料。生產(chǎn)效率低，

3、 工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，對(duì)外表面零件質(zhì)量難以保證。四. 沖壓設(shè)備：自動(dòng)化生產(chǎn)線：由46臺(tái)壓力機(jī)組成生產(chǎn)線，帶機(jī)械化送料裝置。生產(chǎn) 效率高，降低了人員數(shù)量和勞動(dòng)強(qiáng)度，有效的提高了沖壓 件的表面質(zhì)量。4. 多工位壓力機(jī)：拆垛系統(tǒng)、清洗噴油、坯料對(duì)中、多工位各加工工序組成五. 沖壓工藝和模具結(jié)構(gòu)： 1. 模具的共同特點(diǎn)： （1）上模、下模 （2）導(dǎo)向 （3） 起吊裝置 （4）安裝：模柄、壓板槽、托桿、閉合高度、臺(tái)面尺寸、壓床行程 （5）放件 (6) 定位（7）取件 （8）送料方向拉延模上模下模導(dǎo)向腿起重柄壓板槽托桿閉合高度定位板五. 沖壓工藝和模具結(jié)構(gòu)： 2. 操作方式： (1). 手工操作 ： 模具結(jié)構(gòu)

4、簡(jiǎn)單，需要人操作，放件、定位、取件、控制開(kāi)關(guān)，工 人的勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低，安全性差。 (2). 自動(dòng)化操作：有自動(dòng)化送料裝置，模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，人員數(shù)量少 生產(chǎn)效率高，勞動(dòng)強(qiáng)度低，沖壓件表面質(zhì)量高，安全性好。模具閉合高度：滑塊運(yùn)動(dòng)到下死點(diǎn)時(shí)，上底板底面與下底板底面的距離，必須符合壓床的要求。定 位 方 式：工件必須可靠定位，才能獲得穩(wěn)定合格的批量零件，孔、邊、狀導(dǎo) 向 方 式：具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系的零件之間要導(dǎo)向，導(dǎo)柱、導(dǎo)板送料方向：考慮放件、取件時(shí)操作方便，行李箱內(nèi)外板的送料方向五. 沖壓工藝和模具結(jié)構(gòu)： 工藝：op10. 落料沖孔 op20. 翻邊 op30. 壓彎3. 以一個(gè)簡(jiǎn)單零件為例，說(shuō)

5、明沖壓工藝的制定方法，模具的基本結(jié)構(gòu)原理。 3.1 沖壓工藝的制定 產(chǎn)品三要素：形狀、孔、邊op10op30Op20（1）基準(zhǔn)點(diǎn)：假想的空間一點(diǎn)為基準(zhǔn)，坐標(biāo)為10的倍數(shù)（2）沖壓方向：壓力機(jī)滑塊運(yùn)動(dòng)方向，成型區(qū)域不能有負(fù)角五. 沖壓工藝和模具結(jié)構(gòu)： 落料沖孔：（1）毛坯展開(kāi)：中性層；（2）排樣圖（材料利用率）; (3)毛刺壓彎、翻邊：（1）行程；（2）回彈（沖壓方向）； （3）起皺、破裂排樣圖毛刺塌角斜度光亮帶五. 沖壓工藝和模具結(jié)構(gòu)： 3.2 落料沖孔模模柄打料桿導(dǎo)柱、導(dǎo)套限制器上底板下底板退料板廢料蓋板五. 沖壓工藝和模具結(jié)構(gòu)： 3.2 落料沖孔模凸凹模退料板定位銷(xiāo)導(dǎo)柱限制器下底板廢料蓋板

6、沖孔示意圖五. 沖壓工藝和模具結(jié)構(gòu)： 3.2 落料沖孔模凹模凸模頂出器導(dǎo)套上底板五. 沖壓工藝和模具結(jié)構(gòu)： 3.3 翻邊模模柄上底板下地板導(dǎo)柱、導(dǎo)套限制器起重孔托桿五. 沖壓工藝和模具結(jié)構(gòu)： 3.3 翻邊模制件圖凹模鑲塊頂出器導(dǎo)向塊下底板定位銷(xiāo)導(dǎo)柱限制器五. 沖壓工藝和模具結(jié)構(gòu)： 3.3 翻邊模上底板凸模導(dǎo)套五. 沖壓工藝和模具結(jié)構(gòu)： 3.4 壓彎模模柄上底板下底板導(dǎo)柱、導(dǎo)套限制器起重孔五. 沖壓工藝和模具結(jié)構(gòu)： 3.4壓彎模凹模鑲塊頂出器導(dǎo)向塊下底板定位銷(xiāo)導(dǎo)柱限制器五. 沖壓工藝和模具結(jié)構(gòu)： 3.4壓彎模上底板凸模導(dǎo)套模柄64秒下線一臺(tái)車(chē) 探秘一汽大眾生產(chǎn)線 一汽大眾沖壓車(chē)間一汽大眾沖壓車(chē)間

7、 擁有擁有4條具有世界先進(jìn)水平的德國(guó)條具有世界先進(jìn)水平的德國(guó)Mller Weingarten高速機(jī)高速機(jī)械臂全自動(dòng)生產(chǎn)線；械臂全自動(dòng)生產(chǎn)線；（前兩條生產(chǎn)線在前兩條生產(chǎn)線在2005年投產(chǎn)，另兩條在年投產(chǎn)，另兩條在2009年投產(chǎn)。年投產(chǎn)。 ）4臺(tái)液壓多重曲線調(diào)試壓力機(jī)、臺(tái)液壓多重曲線調(diào)試壓力機(jī)、8臺(tái)臺(tái)DEMAG天車(chē)、自動(dòng)地下廢料輸送帶。天車(chē)、自動(dòng)地下廢料輸送帶?！皝喼拮钕冗M(jìn)的沖壓車(chē)間亞洲最先進(jìn)的沖壓車(chē)間”4條全自動(dòng)生產(chǎn)線條全自動(dòng)生產(chǎn)線4臺(tái)調(diào)試壓力機(jī)臺(tái)調(diào)試壓力機(jī)生產(chǎn)車(chē)型包括速騰、邁騰、寶來(lái)、高爾夫、生產(chǎn)車(chē)型包括速騰、邁騰、寶來(lái)、高爾夫、CC等。等。 亮點(diǎn)亮點(diǎn)1“KUKA 四軸拆垛機(jī)器人四軸拆垛機(jī)器人

8、”是通過(guò)程序控是通過(guò)程序控制，將板料由料垛小車(chē)拾取并放置在節(jié)制，將板料由料垛小車(chē)拾取并放置在節(jié)拍皮帶上。機(jī)器人可在左右兩處料垛之拍皮帶上。機(jī)器人可在左右兩處料垛之間移動(dòng)，上料時(shí)不會(huì)造成停臺(tái)，確保整間移動(dòng)，上料時(shí)不會(huì)造成停臺(tái)，確保整線自動(dòng)化生產(chǎn)的連續(xù)性；線自動(dòng)化生產(chǎn)的連續(xù)性； 鋼材板料由一部料垛小車(chē)自動(dòng)運(yùn)送進(jìn)入生產(chǎn)線，上圖狀態(tài)為沖壓線的鋼材板料由一部料垛小車(chē)自動(dòng)運(yùn)送進(jìn)入生產(chǎn)線，上圖狀態(tài)為沖壓線的一個(gè)大門(mén)已經(jīng)開(kāi)啟，料垛小車(chē)正在往里一個(gè)大門(mén)已經(jīng)開(kāi)啟，料垛小車(chē)正在往里“送貨送貨”。這部小車(chē)承擔(dān)的任務(wù)。這部小車(chē)承擔(dān)的任務(wù)不止是運(yùn)送板料，當(dāng)不止是運(yùn)送板料，當(dāng)KUKA機(jī)器手在一疊板料里抓取板料時(shí)，還需要由機(jī)

9、器手在一疊板料里抓取板料時(shí)，還需要由它來(lái)保證機(jī)器手所抓取的板料只是一片，所以內(nèi)里精度也不可小覷。它來(lái)保證機(jī)器手所抓取的板料只是一片，所以內(nèi)里精度也不可小覷。液壓多重曲線調(diào)試壓力機(jī)液壓多重曲線調(diào)試壓力機(jī)”則是由則是由4個(gè)高速蓄個(gè)高速蓄能器驅(qū)動(dòng)，利用多點(diǎn)可調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的拉深墊技能器驅(qū)動(dòng)，利用多點(diǎn)可調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的拉深墊技術(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械大型壓力機(jī)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的精確仿術(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械大型壓力機(jī)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的精確仿制，主要用于新車(chē)型模具調(diào)試、模具日常維制，主要用于新車(chē)型模具調(diào)試、模具日常維修檢修，降低生產(chǎn)線壓機(jī)負(fù)荷壓力。修檢修，降低生產(chǎn)線壓機(jī)負(fù)荷壓力。 亮點(diǎn)亮點(diǎn)2單獨(dú)設(shè)立的調(diào)試線，用單獨(dú)設(shè)立的調(diào)試線，用于模具與沖壓設(shè)備事先于模

10、具與沖壓設(shè)備事先進(jìn)行進(jìn)行“磨合磨合”，在不影，在不影響生產(chǎn)的情況下進(jìn)行模響生產(chǎn)的情況下進(jìn)行模具準(zhǔn)備和維護(hù)工作。在具準(zhǔn)備和維護(hù)工作。在這里我們看到了不少來(lái)這里我們看到了不少來(lái)自德國(guó)、意大利的外籍自德國(guó)、意大利的外籍技術(shù)人員，他們主要負(fù)技術(shù)人員，他們主要負(fù)責(zé)調(diào)試工作。責(zé)調(diào)試工作。 鋼材板料被送去沖壓之前，還需要做一次清潔，因?yàn)榧?xì)鋼材板料被送去沖壓之前，還需要做一次清潔，因?yàn)榧?xì)微的雜質(zhì)也可能影響沖壓質(zhì)量，這個(gè)工作由這套清洗機(jī)微的雜質(zhì)也可能影響沖壓質(zhì)量，這個(gè)工作由這套清洗機(jī)來(lái)完成。每一條沖壓線有左右兩套清洗機(jī)器輪流工作，來(lái)完成。每一條沖壓線有左右兩套清洗機(jī)器輪流工作，所以清洗機(jī)器也需要被自動(dòng)控制切換。

11、所以清洗機(jī)器也需要被自動(dòng)控制切換。用于沖壓的模具全都自德國(guó)進(jìn)口，價(jià)格昂貴。國(guó)產(chǎn)模具對(duì)于用于沖壓的模具全都自德國(guó)進(jìn)口，價(jià)格昂貴。國(guó)產(chǎn)模具對(duì)于一些高精度部件的沖壓效果并不好，而日本進(jìn)口的模具雖一些高精度部件的沖壓效果并不好，而日本進(jìn)口的模具雖然使用和德國(guó)的區(qū)別不大，但是耐用性是個(gè)問(wèn)題，因此才然使用和德國(guó)的區(qū)別不大，但是耐用性是個(gè)問(wèn)題，因此才會(huì)花大價(jià)錢(qián)采購(gòu)德國(guó)模具。在車(chē)間內(nèi)隨時(shí)都能見(jiàn)到來(lái)自德會(huì)花大價(jià)錢(qián)采購(gòu)德國(guó)模具。在車(chē)間內(nèi)隨時(shí)都能見(jiàn)到來(lái)自德國(guó)的工程師，他們主要工作就是調(diào)試和修理模具。國(guó)的工程師，他們主要工作就是調(diào)試和修理模具。 上圖這一列排開(kāi)的是模具。當(dāng)要更換沖壓產(chǎn)品時(shí)，新的上圖這一列排開(kāi)的是模具。

12、當(dāng)要更換沖壓產(chǎn)品時(shí)，新的模具就會(huì)被這樣放在小車(chē)上，從沖壓線的一側(cè)沿各自的軌模具就會(huì)被這樣放在小車(chē)上，從沖壓線的一側(cè)沿各自的軌道自動(dòng)進(jìn)入沖壓線，切換過(guò)程約為道自動(dòng)進(jìn)入沖壓線，切換過(guò)程約為10分鐘。分鐘。這條沖壓線的自動(dòng)化程度非常高，無(wú)論上料、清洗、模具這些切換這條沖壓線的自動(dòng)化程度非常高，無(wú)論上料、清洗、模具這些切換過(guò)程，都在沒(méi)有任何可見(jiàn)的防護(hù)裝置（如護(hù)欄）的情況下進(jìn)行。原過(guò)程，都在沒(méi)有任何可見(jiàn)的防護(hù)裝置（如護(hù)欄）的情況下進(jìn)行。原來(lái)所有自動(dòng)化設(shè)備工作區(qū)都設(shè)有感應(yīng)式的來(lái)所有自動(dòng)化設(shè)備工作區(qū)都設(shè)有感應(yīng)式的“電子墻電子墻”（上圖右下角（上圖右下角黃色圓燈即是），圍繞設(shè)備切換區(qū)域，一旦感應(yīng)到有人在工作區(qū)

13、域黃色圓燈即是），圍繞設(shè)備切換區(qū)域，一旦感應(yīng)到有人在工作區(qū)域內(nèi)，就會(huì)立即停止機(jī)械操作。內(nèi)，就會(huì)立即停止機(jī)械操作。 這是業(yè)界用于檢查沖壓件這是業(yè)界用于檢查沖壓件表面是否平整的常用工具表面是否平整的常用工具“油石油石”，用于檢查沖，用于檢查沖壓件的外表面瑕疵，板件壓件的外表面瑕疵，板件表面的高度差有表面的高度差有2m-3m都可被檢查出來(lái)。業(yè)內(nèi)常都可被檢查出來(lái)。業(yè)內(nèi)常用的是前方這種大的油石用的是前方這種大的油石，而一汽大眾還引入了后，而一汽大眾還引入了后方這種小油石，它能監(jiān)測(cè)方這種小油石，它能監(jiān)測(cè)出更小的瑕疵，雖然監(jiān)測(cè)出更小的瑕疵，雖然監(jiān)測(cè)工具的成本沒(méi)有增加，但工具的成本沒(méi)有增加，但對(duì)生產(chǎn)精度實(shí)際上

14、是提出對(duì)生產(chǎn)精度實(shí)際上是提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)要求了更高的標(biāo)準(zhǔn)要求。 德國(guó)大眾最早推行的奧迪特（德國(guó)大眾最早推行的奧迪特（AUDIT）評(píng)審方法，目前已經(jīng)被）評(píng)審方法，目前已經(jīng)被國(guó)內(nèi)很多汽車(chē)廠廣泛采用。一汽大眾的沖壓車(chē)間更有一個(gè)超大面國(guó)內(nèi)很多汽車(chē)廠廣泛采用。一汽大眾的沖壓車(chē)間更有一個(gè)超大面積的評(píng)審室，抽查評(píng)審成品，用于控制生產(chǎn)質(zhì)量。積的評(píng)審室，抽查評(píng)審成品，用于控制生產(chǎn)質(zhì)量。前期加工好的鋼材前期加工好的鋼材 沖壓好的配件輸送帶沖壓好的配件輸送帶 沖壓好了的尾箱蓋沖壓好了的尾箱蓋 側(cè)門(mén)框架側(cè)門(mén)框架 NoImage 解剖車(chē)身上的黃色部分采用的是高強(qiáng)度鋼板，紅色部分則采用了超高強(qiáng)度的熱成型鋼板。熱成型鋼板采用的是歐洲鋼鐵巨頭帝森-克虜伯的最先進(jìn)的技術(shù)，通過(guò)將特定材質(zhì)的鋼板通過(guò)950高溫約4分鐘的加熱后由模具成形，再由激光切割設(shè)備加工所需的孔與外形尺寸。通常情況下，不少汽車(chē)品牌所宣傳的在車(chē)身上使用的高強(qiáng)度鋼板的