《模具》(第2版)第2章模具的成形設(shè)備及工藝基礎(chǔ)

1、 沖壓成形設(shè)備及工藝沖壓成形設(shè)備及工藝2.1塑料成型設(shè)備及工藝塑料成型設(shè)備及工藝2.2模鍛成形設(shè)備及工藝模鍛成形設(shè)備及工藝 2.3壓鑄成形設(shè)備及工藝壓鑄成形設(shè)備及工藝 2.4粉末冶金成形設(shè)備及工藝簡(jiǎn)介粉末冶金成形設(shè)備及工藝簡(jiǎn)介 2.51理解各種常用的模具成形設(shè)備的特點(diǎn)理解各種常用的模具成形設(shè)備的特點(diǎn)2掌握各種成形設(shè)備的加工特點(diǎn)掌握各種成形設(shè)備的加工特點(diǎn)3掌握各種成形設(shè)備的分類和組成掌握各種成形設(shè)備的分類和組成4了解各種典型成形設(shè)備的工作原理了解各種典型成形設(shè)備的工作原理5了解各種成形設(shè)備的選用原則了解各種成形設(shè)備的選用原則6掌握各種典型模具的計(jì)算方法掌握各種典型模具的計(jì)算方法7掌握各種典型成形

2、設(shè)備的成形過(guò)程掌握各種典型成形設(shè)備的成形過(guò)程8掌握各種典型的成形工藝掌握各種典型的成形工藝 2.1.1 沖壓概念及其發(fā)展趨勢(shì)沖壓概念及其發(fā)展趨勢(shì) 2.1.2 沖壓設(shè)備的分類、組成及典沖壓設(shè)備的分類、組成及典型設(shè)備工作原理型設(shè)備工作原理 2.1.3 沖壓工藝沖壓工藝 1沖壓概念及特點(diǎn)沖壓概念及特點(diǎn) 沖壓是利用安裝在沖壓設(shè)備（主要是壓力機(jī)）沖壓是利用安裝在沖壓設(shè)備（主要是壓力機(jī)）上的模具對(duì)材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性上的模具對(duì)材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件（俗稱沖壓件或沖件）變形，從而獲得所需零件（俗稱沖壓件或沖件）的一種壓力加工方法。沖壓通常是在常溫下對(duì)材的一種壓力加

3、工方法。沖壓通常是在常溫下對(duì)材料進(jìn)行冷變形加工，而且主要采用板料來(lái)加工成料進(jìn)行冷變形加工，而且主要采用板料來(lái)加工成所需零件，所以也叫冷沖壓或板料沖壓。沖壓是所需零件，所以也叫冷沖壓或板料沖壓。沖壓是材料壓力加工或塑性加工的主要方法之一，屬于材料壓力加工或塑性加工的主要方法之一，屬于材料成形工程技術(shù)。材料成形工程技術(shù)。 沖壓所使用的模具稱為沖壓模具，簡(jiǎn)沖壓所使用的模具稱為沖壓模具，簡(jiǎn)稱沖模。沖模是將材料（金屬或非金屬）稱沖模。沖模是將材料（金屬或非金屬）批量加工成所需沖件的專用工具。沖模在批量加工成所需沖件的專用工具。沖模在沖壓中至關(guān)重要，沒(méi)有符合要求的沖模，沖壓中至關(guān)重要，沒(méi)有符合要求的沖模，

4、批量沖壓生產(chǎn)就難以進(jìn)行；沒(méi)有先進(jìn)的沖批量沖壓生產(chǎn)就難以進(jìn)行；沒(méi)有先進(jìn)的沖模，先進(jìn)的沖壓工藝就無(wú)法實(shí)現(xiàn)。沖壓工模，先進(jìn)的沖壓工藝就無(wú)法實(shí)現(xiàn)。沖壓工藝與模具、沖壓設(shè)備和沖壓材料構(gòu)成沖壓藝與模具、沖壓設(shè)備和沖壓材料構(gòu)成沖壓的三要素，它們之間的相互關(guān)系，如圖的三要素，它們之間的相互關(guān)系，如圖2-1所示。所示。圖2-1 沖壓三要素之間的關(guān)系 （1）在壓力機(jī)簡(jiǎn)單沖擊下，能夠獲得其他的）在壓力機(jī)簡(jiǎn)單沖擊下，能夠獲得其他的加工方法難以加工或無(wú)法加工的形狀復(fù)雜的制件。加工方法難以加工或無(wú)法加工的形狀復(fù)雜的制件。 （2）加工的制件尺寸穩(wěn)定、互換性好。）加工的制件尺寸穩(wěn)定、互換性好。 （3）材料的利用率高、廢料少，

5、且加工后的）材料的利用率高、廢料少，且加工后的制件強(qiáng)度高、剛度好、重量輕。制件強(qiáng)度高、剛度好、重量輕。 （4）操作簡(jiǎn)單，生產(chǎn)過(guò)程易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和）操作簡(jiǎn)單，生產(chǎn)過(guò)程易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，生產(chǎn)效率高。自動(dòng)化，生產(chǎn)效率高。 （5）在大批量生產(chǎn)的條件下，沖壓制件成本）在大批量生產(chǎn)的條件下，沖壓制件成本較低。較低。 但由于模具制造周期長(zhǎng)、費(fèi)用高，因此，沖但由于模具制造周期長(zhǎng)、費(fèi)用高，因此，沖壓加工在小批量生產(chǎn)中受到一定限制。壓加工在小批量生產(chǎn)中受到一定限制。 2沖壓發(fā)展趨勢(shì)沖壓發(fā)展趨勢(shì) 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，許多新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料不斷涌現(xiàn)，因而促進(jìn)了沖壓技術(shù)的不斷革

6、新和發(fā)展。其發(fā)展趨勢(shì)如下。 （1）新理論和新工藝。 （2）新材料。 （3）自動(dòng)化。 （4）標(biāo)準(zhǔn)化及專業(yè)化。 沖壓沖壓是利用壓力機(jī)和沖模對(duì)材料施加是利用壓力機(jī)和沖模對(duì)材料施加壓力，使其分離或產(chǎn)生塑性變形，以獲得壓力，使其分離或產(chǎn)生塑性變形，以獲得一定形狀和尺寸的制品的一種一定形狀和尺寸的制品的一種少無(wú)切削加少無(wú)切削加工工工藝。通常該加工方法在常溫下進(jìn)行，工藝。通常該加工方法在常溫下進(jìn)行，主要用于金屬板料成形加工，故又稱主要用于金屬板料成形加工，故又稱冷沖冷沖壓壓或或板料成形板料成形。沖壓成形在較大批量生產(chǎn)。沖壓成形在較大批量生產(chǎn)條件下，雖然設(shè)備和模具資金投入大，生條件下，雖然設(shè)備和模具資金投入大

7、，生產(chǎn)要求高，但與其他加工方法（如鍛造、產(chǎn)要求高，但與其他加工方法（如鍛造、鑄造、焊接、機(jī)械切削加工等）相比較，鑄造、焊接、機(jī)械切削加工等）相比較，具有很多優(yōu)點(diǎn)。具有很多優(yōu)點(diǎn)。 沖壓成型設(shè)備的類型很多，以適應(yīng)不沖壓成型設(shè)備的類型很多，以適應(yīng)不同的沖壓工藝要求，在我國(guó)鍛壓機(jī)械的同的沖壓工藝要求，在我國(guó)鍛壓機(jī)械的8大大類中，它就占了一半以上。沖壓設(shè)備的分類中，它就占了一半以上。沖壓設(shè)備的分類如下。類如下。 （1）按）按驅(qū)動(dòng)滑塊的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)滑塊的動(dòng)力種類可分為：種類可分為：機(jī)械的機(jī)械的、液壓的液壓的、氣動(dòng)的氣動(dòng)的。 （2）按）按滑塊的數(shù)量滑塊的數(shù)量可分為：可分為：?jiǎn)蝿?dòng)的單動(dòng)的、雙動(dòng)的雙動(dòng)的、三動(dòng)的三動(dòng)

8、的。 （3）按）按滑塊驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)滑塊驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可分為：可分為：曲柄式曲柄式、肘桿式肘桿式、摩擦式摩擦式。 （4）按）按連桿數(shù)目連桿數(shù)目可分為：可分為：?jiǎn)芜B桿單連桿、雙雙連桿連桿、四連桿四連桿。 （5）按）按機(jī)身結(jié)構(gòu)機(jī)身結(jié)構(gòu)可分為：可分為：開(kāi)式開(kāi)式圖圖2-3（a）、）、閉式閉式圖圖2-3（b）；）；單拉單拉、雙雙拉拉；可傾可傾、不可傾不可傾。 （6）開(kāi)式壓力機(jī)開(kāi)式壓力機(jī)又可分為又可分為單柱單柱圖圖2-3（c）和）和雙柱壓力機(jī)雙柱壓力機(jī)圖圖2-3（a）。）。 （7）開(kāi)式壓力機(jī)開(kāi)式壓力機(jī)按照按照工作臺(tái)結(jié)構(gòu)工作臺(tái)結(jié)構(gòu)可分可分為：為：傾斜式傾斜式、固定式固定式和和升降臺(tái)式升降臺(tái)式圖圖2-3（d）。）。 （a

9、）開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī) （b）閉式壓力機(jī) （c）單柱固定臺(tái)式壓力機(jī) （d）升降臺(tái)壓力機(jī) 圖2-3 壓力機(jī)類型 我國(guó)鍛壓機(jī)械的分類和代號(hào)，見(jiàn)表我國(guó)鍛壓機(jī)械的分類和代號(hào)，見(jiàn)表2-1。 表表2-1 鍛壓機(jī)械分類代號(hào)鍛壓機(jī)械分類代號(hào) 序 號(hào)類 別 名 稱漢語(yǔ)簡(jiǎn)稱及拼音拼 音 代 號(hào)1機(jī)械壓力機(jī)機(jī)jiJ2液壓機(jī)液yeY3自動(dòng)鍛壓機(jī)自ziZ4錘錘chuiC5鍛機(jī)鍛duanD6剪切機(jī)切qieQ7彎曲校正機(jī)彎wanW8其他他taT 按照鍛壓機(jī)械型號(hào)編制方法按照鍛壓機(jī)械型號(hào)編制方法（JB/GQ200384）的規(guī)定，曲柄壓力機(jī)）的規(guī)定，曲柄壓力機(jī)的型號(hào)用漢語(yǔ)拼音字母、英文字母和數(shù)字的型號(hào)用漢語(yǔ)拼音字母、英文字母和數(shù)

10、字表示。型號(hào)表示方法說(shuō)明如下。表示。型號(hào)表示方法說(shuō)明如下。 第一個(gè)字母為類代號(hào)，用漢語(yǔ)拼音字第一個(gè)字母為類代號(hào)，用漢語(yǔ)拼音字母表示。母表示。 第二個(gè)字母代表同一型號(hào)產(chǎn)品的變型第二個(gè)字母代表同一型號(hào)產(chǎn)品的變型順序號(hào)。順序號(hào)。 第三、第四個(gè)數(shù)字分別為組、型代號(hào)。第三、第四個(gè)數(shù)字分別為組、型代號(hào)。前面一個(gè)數(shù)字代表前面一個(gè)數(shù)字代表“組組”，后一個(gè)數(shù)字代，后一個(gè)數(shù)字代表表“型型”。 最后一個(gè)字母代表產(chǎn)品的重大改進(jìn)順最后一個(gè)字母代表產(chǎn)品的重大改進(jìn)順序號(hào)，凡型號(hào)已確定的鍛壓機(jī)械，若結(jié)構(gòu)序號(hào)，凡型號(hào)已確定的鍛壓機(jī)械，若結(jié)構(gòu)和性能上與原產(chǎn)品有顯著不同，則稱為改和性能上與原產(chǎn)品有顯著不同，則稱為改進(jìn)，用字母進(jìn)，用

11、字母A、B、C等表示。等表示。 有些鍛壓設(shè)備緊接組、型代號(hào)后面還有些鍛壓設(shè)備緊接組、型代號(hào)后面還有一個(gè)字母，代表設(shè)備的通用特性，例如有一個(gè)字母，代表設(shè)備的通用特性，例如J21G20中的中的“G”代表代表“高速高速”；J92K250中的中的“K”代表代表“數(shù)控?cái)?shù)控”。 例如：型號(hào)為例如：型號(hào)為JB2363A鍛壓機(jī)械的鍛壓機(jī)械的代號(hào)說(shuō)明。代號(hào)說(shuō)明。 J類代號(hào)，機(jī)械壓力機(jī)；類代號(hào)，機(jī)械壓力機(jī)； B同一型號(hào)產(chǎn)品的變型順序號(hào)，第二同一型號(hào)產(chǎn)品的變型順序號(hào)，第二種變型；種變型； 2組代號(hào)；組代號(hào)； 3型代號(hào)；型代號(hào)； 63主參數(shù)，公稱壓力為主參數(shù)，公稱壓力為630kN； A產(chǎn)品重大改進(jìn)順序號(hào)，第一次改進(jìn)產(chǎn)

12、品重大改進(jìn)順序號(hào)，第一次改進(jìn)號(hào)。號(hào)。通用曲柄壓力機(jī)型號(hào)見(jiàn)表通用曲柄壓力機(jī)型號(hào)見(jiàn)表2-2。 表2-2 通用曲柄壓力機(jī)型號(hào) 注：從表11至39組、型代號(hào)，凡未列出的序號(hào)均留作待發(fā)展的組、型代號(hào)使用。 實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)用最廣泛的是曲柄壓實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)用最廣泛的是曲柄壓力機(jī)、雙動(dòng)拉深壓力機(jī)、螺旋壓力機(jī)和液力機(jī)、雙動(dòng)拉深壓力機(jī)、螺旋壓力機(jī)和液壓機(jī)等。壓機(jī)等。 （1）曲柄壓力機(jī)的組成。曲柄壓力機(jī)）曲柄壓力機(jī)的組成。曲柄壓力機(jī)一般由工作機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)系統(tǒng)、操縱系統(tǒng)、一般由工作機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)系統(tǒng)、操縱系統(tǒng)、能源系統(tǒng)和支承部件組成，此外還有各種能源系統(tǒng)和支承部件組成，此外還有各種輔助系統(tǒng)和附屬裝置，如潤(rùn)滑系統(tǒng)、頂件輔助系

13、統(tǒng)和附屬裝置，如潤(rùn)滑系統(tǒng)、頂件裝置、保護(hù)裝置、滑塊平衡裝置、安全裝裝置、保護(hù)裝置、滑塊平衡裝置、安全裝置等。置等。 （2）曲柄壓力機(jī)的工作原理。盡管曲）曲柄壓力機(jī)的工作原理。盡管曲柄壓力機(jī)類型眾多，但其工作原理和基本柄壓力機(jī)類型眾多，但其工作原理和基本組成是相同的。開(kāi)式雙柱可傾式壓力機(jī)的組成是相同的。開(kāi)式雙柱可傾式壓力機(jī)的運(yùn)動(dòng)原理，如圖運(yùn)動(dòng)原理，如圖2- 4所示。所示。 電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)1的能量和運(yùn)動(dòng)通過(guò)帶傳動(dòng)傳的能量和運(yùn)動(dòng)通過(guò)帶傳動(dòng)傳遞給中間傳動(dòng)軸遞給中間傳動(dòng)軸4，再由齒輪，再由齒輪5和齒輪和齒輪6傳傳動(dòng)給曲軸動(dòng)給曲軸9，經(jīng)連桿，經(jīng)連桿11帶動(dòng)滑塊帶動(dòng)滑塊12作上下作上下直線移動(dòng)。因此，曲軸的旋

14、轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過(guò)連直線移動(dòng)。因此，曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過(guò)連桿變?yōu)榛瑝K的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。桿變?yōu)榛瑝K的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。 圖2-4 壓力機(jī)運(yùn)動(dòng)原理圖1電動(dòng)機(jī) 2小帶輪 3大帶輪 4中間傳動(dòng)軸 5小齒輪 6大齒輪 7離合器 8機(jī)身 9曲軸 10制動(dòng)器 11連桿 12滑塊 13上模 14下模 15墊板 16工作臺(tái) （3）曲柄壓力機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)。曲）曲柄壓力機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)。曲柄壓力機(jī)的技術(shù)參數(shù)反映了壓力機(jī)的性能柄壓力機(jī)的技術(shù)參數(shù)反映了壓力機(jī)的性能指標(biāo)。指標(biāo)。 標(biāo)稱壓力標(biāo)稱壓力Fg及標(biāo)稱壓力行程及標(biāo)稱壓力行程Sg。 滑塊行程。如圖滑塊行程。如圖2-5所示的所示的S，它是，它是指滑塊從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)所經(jīng)過(guò)的距離，指滑塊

15、從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)所經(jīng)過(guò)的距離，等于曲柄偏心量的等于曲柄偏心量的2倍。倍。 圖2-5 壓力機(jī)基本參數(shù) 滑塊行程次數(shù)。它是指滑塊每分鐘往復(fù)運(yùn)動(dòng)的次數(shù)。 最大裝模高最大裝模高度度H1及裝模高度調(diào)節(jié)及裝模高度調(diào)節(jié)量量 H1。裝模高度是。裝模高度是指滑塊在下止點(diǎn)時(shí)，指滑塊在下止點(diǎn)時(shí)，滑塊下表面的工作臺(tái)滑塊下表面的工作臺(tái)墊板到上表面的距離。墊板到上表面的距離。 工作臺(tái)板及滑塊底面尺寸。它是指壓力工作臺(tái)板及滑塊底面尺寸。它是指壓力機(jī)工作空間的平面尺寸。機(jī)工作空間的平面尺寸。 工作臺(tái)孔尺寸。工作臺(tái)孔尺寸工作臺(tái)孔尺寸。工作臺(tái)孔尺寸L1B1（左右（左右前后）、前后）、D1（直徑），如圖（直徑），如圖2-5所示，所

16、示，為向下出料或安裝頂出裝置的空間。為向下出料或安裝頂出裝置的空間。 立柱間距立柱間距A和喉深和喉深C。立柱間距是指雙柱。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。式壓力機(jī)立柱內(nèi)側(cè)面之間的距離。 模柄孔尺寸。模柄孔尺寸模柄孔尺寸。模柄孔尺寸dl是是“直徑直徑孔深孔深”，沖模模柄尺寸應(yīng)和模柄孔尺寸相適，沖模模柄尺寸應(yīng)和模柄孔尺寸相適應(yīng)。應(yīng)。 （1）雙動(dòng)拉深壓力機(jī)。雙動(dòng)拉深壓力）雙動(dòng)拉深壓力機(jī)。雙動(dòng)拉深壓力機(jī)是具有雙滑塊的壓力機(jī)。圖機(jī)是具有雙滑塊的壓力機(jī)。圖2-6所示為上所示為上傳動(dòng)式雙動(dòng)拉深壓力機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，它有一傳動(dòng)式雙動(dòng)拉深壓力機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，它有一個(gè)外滑塊和一個(gè)內(nèi)滑塊。外滑塊用來(lái)落料個(gè)外滑塊

17、和一個(gè)內(nèi)滑塊。外滑塊用來(lái)落料或壓緊坯料的邊緣，防止起皺，內(nèi)滑塊用或壓緊坯料的邊緣，防止起皺，內(nèi)滑塊用于拉深成形；外滑塊在機(jī)身導(dǎo)軌上作下止于拉深成形；外滑塊在機(jī)身導(dǎo)軌上作下止點(diǎn)有點(diǎn)有“停頓停頓”的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，內(nèi)滑塊在的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，內(nèi)滑塊在外滑塊的內(nèi)導(dǎo)軌中作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。外滑塊的內(nèi)導(dǎo)軌中作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。 圖2-6 雙動(dòng)拉深壓力機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖1外滑塊 2內(nèi)滑塊 3拉深墊 （2）螺旋壓力機(jī)。螺旋壓力機(jī)的工作）螺旋壓力機(jī)。螺旋壓力機(jī)的工作機(jī)構(gòu)是螺旋副滑塊機(jī)構(gòu)。螺桿的上端連接機(jī)構(gòu)是螺旋副滑塊機(jī)構(gòu)。螺桿的上端連接飛輪，當(dāng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)使飛輪和螺桿旋轉(zhuǎn)時(shí)，飛輪，當(dāng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)使飛輪和螺桿旋轉(zhuǎn)時(shí)，螺桿便相對(duì)固定在機(jī)身

18、橫梁中的螺母做上、螺桿便相對(duì)固定在機(jī)身橫梁中的螺母做上、下直線運(yùn)動(dòng)，連接于螺桿下端的滑塊即沿下直線運(yùn)動(dòng)，連接于螺桿下端的滑塊即沿機(jī)身導(dǎo)軌作上、下直線移動(dòng)，如圖機(jī)身導(dǎo)軌作上、下直線移動(dòng)，如圖2-7所示。所示。 圖2-7 螺旋壓力機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖1機(jī)架 2滑塊 3電動(dòng)機(jī) 4螺桿 5螺母 6帶 7摩擦盤 8飛輪 9操縱汽缸10大齒輪（飛輪） 11小齒輪 12液壓馬達(dá) （3）精沖壓力機(jī)。精密沖裁（簡(jiǎn)稱精）精沖壓力機(jī)。精密沖裁（簡(jiǎn)稱精沖）是一種先進(jìn)的沖裁工藝，采用這種工沖）是一種先進(jìn)的沖裁工藝，采用這種工藝可以直接獲得剪切面粗糙度藝可以直接獲得剪切面粗糙度Ra為為3.20.8 m和尺寸公差達(dá)到和尺寸公差達(dá)到I

19、T8級(jí)的零件，大大級(jí)的零件，大大提高了生產(chǎn)效率。提高了生產(chǎn)效率。 精沖是依靠精沖是依靠V型齒圈壓板型齒圈壓板2、反壓頂桿、反壓頂桿4和沖裁凸模和沖裁凸模1、凹模、凹模5使板料使板料3處于三向壓應(yīng)處于三向壓應(yīng)力狀態(tài)下進(jìn)行的，如圖力狀態(tài)下進(jìn)行的，如圖2-8所示。所示。 圖2-8 齒圈壓板精沖簡(jiǎn)圖1凸模 2齒圈壓板 3被沖壓板 4反壓頂桿 5凹模 6下模座F沖沖裁力 F齒齒圈壓力 F反向頂力 F卸卸料力 F頂頂件力 圖圖2-9所示為精沖壓力機(jī)的全套設(shè)備示所示為精沖壓力機(jī)的全套設(shè)備示意圖。意圖。 圖2-9 精沖壓力機(jī)全套設(shè)備示意圖1精沖件和廢料光電檢測(cè)器 2取件（或氣吹）裝置 3精沖壓力機(jī) 4廢料切刀

20、 5光電安全柵 6墊板7模具保護(hù)裝置 8模具 9送料裝置 10帶料末端檢測(cè)器 11機(jī)械或光學(xué)的帶料檢測(cè)器12帶料校直設(shè)備 13電器設(shè)備 14液壓設(shè)備 （4）高速壓力機(jī)。高速壓力機(jī)是應(yīng)大）高速壓力機(jī)。高速壓力機(jī)是應(yīng)大批量的沖壓生產(chǎn)需要而發(fā)展起來(lái)的。高速批量的沖壓生產(chǎn)需要而發(fā)展起來(lái)的。高速壓力機(jī)必須配備各種自動(dòng)送料裝置才能達(dá)壓力機(jī)必須配備各種自動(dòng)送料裝置才能達(dá)到高速的目的。高速壓力機(jī)及其輔助裝置，到高速的目的。高速壓力機(jī)及其輔助裝置，如圖如圖2-10所示。一般在衡量高速時(shí)，應(yīng)當(dāng)所示。一般在衡量高速時(shí)，應(yīng)當(dāng)結(jié)合壓力機(jī)的標(biāo)稱壓力和行程長(zhǎng)度加以綜結(jié)合壓力機(jī)的標(biāo)稱壓力和行程長(zhǎng)度加以綜合考慮。合考慮。圖2-

21、10 高速壓力機(jī)及其輔助裝置1開(kāi)卷機(jī) 2卷料 3校平機(jī)構(gòu) 4供料緩沖機(jī)構(gòu) 5送料機(jī)構(gòu) 6高速壓力機(jī) 7彈性支承 （5）雙動(dòng)拉深液壓機(jī)。雙動(dòng)拉深液壓）雙動(dòng)拉深液壓機(jī)。雙動(dòng)拉深液壓機(jī)主要用于拉深件的成形，廣泛用于汽車機(jī)主要用于拉深件的成形，廣泛用于汽車配件、電動(dòng)機(jī)、電器行業(yè)的罩形件特別是配件、電動(dòng)機(jī)、電器行業(yè)的罩形件特別是深罩形件的成形，同時(shí)也可以用于其他的深罩形件的成形，同時(shí)也可以用于其他的板料成形工藝，還可用于粉末冶金等需要板料成形工藝，還可用于粉末冶金等需要多動(dòng)力的壓制成形。多動(dòng)力的壓制成形。 1沖裁工藝沖裁工藝 沖裁是利用模具使板料產(chǎn)生相互分離沖裁是利用模具使板料產(chǎn)生相互分離的沖壓工序。沖

22、裁工序的種類很多，常用的沖壓工序。沖裁工序的種類很多，常用的有剪裁、沖孔、落料、切邊、切口等。的有剪裁、沖孔、落料、切邊、切口等。但一般來(lái)說(shuō)，沖裁主要是指沖孔和落料。但一般來(lái)說(shuō)，沖裁主要是指沖孔和落料。從工序件上沖出所需形狀的孔（沖去部分從工序件上沖出所需形狀的孔（沖去部分為廢料）叫沖孔，從板料上沿封閉輪廓沖為廢料）叫沖孔，從板料上沿封閉輪廓沖出所需形狀的沖件或工序件叫落料。出所需形狀的沖件或工序件叫落料。 （1）沖裁變形特點(diǎn)分析。沖裁工作）沖裁變形特點(diǎn)分析。沖裁工作示意圖，如圖示意圖，如圖2-11所示，凸模所示，凸模1與凹模與凹模3對(duì)對(duì)板料板料2進(jìn)行沖裁，凸模在壓力機(jī)滑塊的作進(jìn)行沖裁，凸模在

23、壓力機(jī)滑塊的作用下下行，對(duì)支承在凹模上的板料用下下行，對(duì)支承在凹模上的板料2進(jìn)行進(jìn)行沖裁，使板料發(fā)生變形分離得到工件沖裁，使板料發(fā)生變形分離得到工件4。由于使用的壓力機(jī)運(yùn)行速度很快，所以沖由于使用的壓力機(jī)運(yùn)行速度很快，所以沖裁過(guò)程瞬時(shí)便可完成。裁過(guò)程瞬時(shí)便可完成。 圖2-11 沖裁變形過(guò)程示意圖1凸模 2板料 3凹模 4工件 從力學(xué)變形的角度看，沖裁過(guò)程經(jīng)歷從力學(xué)變形的角度看，沖裁過(guò)程經(jīng)歷了彈性變形階段、塑性變形階段和斷裂分了彈性變形階段、塑性變形階段和斷裂分離階段。離階段。 圖2-12 沖裁變形過(guò)程 （2）沖裁件的排樣與搭邊。）沖裁件的排樣與搭邊。 排樣。工件在條料上的布置方法叫排樣。工件在

24、條料上的布置方法叫做沖裁件的排樣。做沖裁件的排樣。 排樣時(shí)應(yīng)考慮下面兩個(gè)問(wèn)題。排樣時(shí)應(yīng)考慮下面兩個(gè)問(wèn)題。 i材料利用率。力求在相同的材料面積材料利用率。力求在相同的材料面積上得到最多的工件，以提高材料利用率，上得到最多的工件，以提高材料利用率，材料利用率用下式計(jì)算：材料利用率用下式計(jì)算： 式中：式中：K材料利用率；材料利用率； n條料上的工件數(shù)量；條料上的工件數(shù)量； a單個(gè)工件的面積（單個(gè)工件的面積（mm2）；）； A條料面積（條料面積（mm2）。）。 ii生產(chǎn)批量。排樣必須考慮生產(chǎn)批量的生產(chǎn)批量。排樣必須考慮生產(chǎn)批量的大小，生產(chǎn)量大時(shí)可采用多排式混合排樣大小，生產(chǎn)量大時(shí)可采用多排式混合排樣法

25、，即一次可沖幾個(gè)工件。這種方法模具法，即一次可沖幾個(gè)工件。這種方法模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高，當(dāng)生產(chǎn)量太小時(shí)，就結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高，當(dāng)生產(chǎn)量太小時(shí)，就不經(jīng)濟(jì)了。不經(jīng)濟(jì)了。 常用排樣方式見(jiàn)表常用排樣方式見(jiàn)表2-3。 表表2-3 常用排樣方式常用排樣方式 搭邊。排樣時(shí)工件之間及工件與條料之間搭邊。排樣時(shí)工件之間及工件與條料之間留下的余料稱為搭邊。搭邊的作用是補(bǔ)償送料的留下的余料稱為搭邊。搭邊的作用是補(bǔ)償送料的誤差，保證沖出合格的工件；搭邊還可以使條料誤差，保證沖出合格的工件；搭邊還可以使條料保持一定的剛度，便于送進(jìn)。保持一定的剛度，便于送進(jìn)。 搭邊值要合理確定。搭邊值過(guò)大，材料利用搭邊值要合理確定。搭邊值

26、過(guò)大，材料利用率低；搭邊值過(guò)小，條料易被拉斷，使工件產(chǎn)生率低；搭邊值過(guò)小，條料易被拉斷，使工件產(chǎn)生毛刺，有時(shí)還會(huì)拉入凸模和凹模的間隙中，損壞毛刺，有時(shí)還會(huì)拉入凸模和凹模的間隙中，損壞刃口。刃口。 表表2 4 列出了沖裁時(shí)常用的最小搭邊值。列出了沖裁時(shí)常用的最小搭邊值。表表2-4 沖裁金屬材料的搭邊值沖裁金屬材料的搭邊值 注：沖非金屬材料（皮革、紙板、石棉等）時(shí)，搭邊值應(yīng)乘1.52。 沖裁件的形狀。沖裁件的形狀應(yīng)簡(jiǎn)沖裁件的形狀。沖裁件的形狀應(yīng)簡(jiǎn)單、對(duì)稱，便于沖裁排樣。沖裁件的內(nèi)外單、對(duì)稱，便于沖裁排樣。沖裁件的內(nèi)外轉(zhuǎn)角處圓角轉(zhuǎn)角處圓角R0.25t（t為材料厚度），圓為材料厚度），圓角角R過(guò)小或清

27、角、尖角都不利于模具的制過(guò)小或清角、尖角都不利于模具的制造與使用。沖裁件上過(guò)長(zhǎng)的懸臂和凹槽都造與使用。沖裁件上過(guò)長(zhǎng)的懸臂和凹槽都會(huì)削弱凸模強(qiáng)度及剛度，一般槽寬和槽深會(huì)削弱凸模強(qiáng)度及剛度，一般槽寬和槽深數(shù)值數(shù)值B不應(yīng)大于表不應(yīng)大于表2-5中所列的數(shù)值，懸臂中所列的數(shù)值，懸臂長(zhǎng)度長(zhǎng)度l5B。 表2-5 沖裁件的懸臂和凹槽部分尺寸 沖裁件的尺寸。沖裁件孔與孔之間和沖裁件的尺寸。沖裁件孔與孔之間和孔與邊緣之間的距離、凸模在自由狀態(tài)下沖孔與邊緣之間的距離、凸模在自由狀態(tài)下沖的最小孔徑都不能過(guò)小，否則就會(huì)削弱模具的最小孔徑都不能過(guò)小，否則就會(huì)削弱模具強(qiáng)度，會(huì)使模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。凸模在自由狀強(qiáng)度，會(huì)使模具結(jié)構(gòu)

28、復(fù)雜化。凸模在自由狀態(tài)下沖孔的最小孔徑見(jiàn)表態(tài)下沖孔的最小孔徑見(jiàn)表2-6；孔距、孔邊；孔距、孔邊距可參考圖距可參考圖2-13；復(fù)合沖裁時(shí)凸凹模的最；復(fù)合沖裁時(shí)凸凹模的最小壁厚可查表小壁厚可查表2-7。表2-6 普通沖模（自由凸模）沖孔的最小孔徑值 注：順裝復(fù)合模凸凹模型孔內(nèi)不積料，強(qiáng)度好，黑色金注：順裝復(fù)合模凸凹模型孔內(nèi)不積料，強(qiáng)度好，黑色金屬材料最小壁厚為屬材料最小壁厚為1.5t，有色金屬最小壁厚為，有色金屬最小壁厚為t。 表2-7 倒裝復(fù)合模允許的最小壁厚值 mm 沖裁件的精度和表面粗糙度。普通沖裁件的精度和表面粗糙度。普通沖裁能得到?jīng)_裁件的尺寸精度都在沖裁能得到?jīng)_裁件的尺寸精度都在IT12

29、IT10以下，表面粗糙度值以下，表面粗糙度值Ra大于大于12.5 m。工件邊緣的毛刺高度在正常情況下小于工件邊緣的毛刺高度在正常情況下小于0.15 mm。沖孔件可比落料件尺寸精度高。沖孔件可比落料件尺寸精度高一級(jí)。對(duì)于精度要求高的沖裁件，可通過(guò)一級(jí)。對(duì)于精度要求高的沖裁件，可通過(guò)整修或精密沖裁方法獲得。整修或精密沖裁方法獲得。 （4）沖裁力的計(jì)算及降低沖裁力的方法。）沖裁力的計(jì)算及降低沖裁力的方法。 沖裁力的計(jì)算。計(jì)算沖裁力的目的沖裁力的計(jì)算。計(jì)算沖裁力的目的是為合理選用壓機(jī)，設(shè)計(jì)模具以及校核模是為合理選用壓機(jī)，設(shè)計(jì)模具以及校核模具強(qiáng)度。平刃口模具沖裁時(shí)，其沖裁力可具強(qiáng)度。平刃口模具沖裁時(shí)，其

30、沖裁力可按下式計(jì)算：按下式計(jì)算： 降低沖裁力的方法。第一種是加熱沖裁，降低沖裁力的方法。第一種是加熱沖裁，只適用于厚板或零件表面質(zhì)量及公差等級(jí)要求不只適用于厚板或零件表面質(zhì)量及公差等級(jí)要求不高的零件。第二種是階梯凸模沖裁，在多凸模沖高的零件。第二種是階梯凸模沖裁，在多凸模沖模中，將凸模做成不同的高度，呈階梯形布置，模中，將凸模做成不同的高度，呈階梯形布置，使各凸模沖裁力的最大值不同時(shí)出現(xiàn)，以降低總使各凸模沖裁力的最大值不同時(shí)出現(xiàn)，以降低總的沖裁力。的沖裁力。 影響卸料力、推件力和頂件力的因素，主影響卸料力、推件力和頂件力的因素，主要有材料力學(xué)性能、板料厚度、零件形狀、尺寸、要有材料力學(xué)性能、板

31、料厚度、零件形狀、尺寸、模具間隙、搭邊大小及潤(rùn)滑條件等。生產(chǎn)中，一模具間隙、搭邊大小及潤(rùn)滑條件等。生產(chǎn)中，一般采用下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：般采用下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： 表表2-8 推件力系數(shù)、頂件力系數(shù)和卸料力系數(shù)表推件力系數(shù)、頂件力系數(shù)和卸料力系數(shù)表 沖裁工藝力的計(jì)算。沖裁工藝力包沖裁工藝力的計(jì)算。沖裁工藝力包括沖裁力、推件力、頂件力和卸料力，因括沖裁力、推件力、頂件力和卸料力，因此，在選擇壓力機(jī)噸位時(shí)，應(yīng)根據(jù)模具結(jié)此，在選擇壓力機(jī)噸位時(shí)，應(yīng)根據(jù)模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行沖裁工藝力的計(jì)算。構(gòu)進(jìn)行沖裁工藝力的計(jì)算。 采用彈性卸料及上出料方式，總沖裁采用彈性卸料及上出料方式，總沖裁力為：力為： 采用剛性卸料及下出料方式

32、，總沖裁采用剛性卸料及下出料方式，總沖裁力為：力為： 采用彈性卸料及下出料方式，總沖裁采用彈性卸料及下出料方式，總沖裁力為：力為： （5）沖模的壓力中心與模具閉合高度。）沖模的壓力中心與模具閉合高度。 沖模壓力中心的計(jì)算與確定。沖壓沖模壓力中心的計(jì)算與確定。沖壓力合力的作用點(diǎn)稱為模具的壓力中心。通力合力的作用點(diǎn)稱為模具的壓力中心。通常利用求平行力系合力作用點(diǎn)的方法常利用求平行力系合力作用點(diǎn)的方法解解析法或圖解法，以確定模具的壓力中心。析法或圖解法，以確定模具的壓力中心。 圖2-14 壓力中心確定的示例 圖圖2-14所示的連續(xù)模壓力中心為所示的連續(xù)模壓力中心為O點(diǎn)，點(diǎn)，其坐標(biāo)為其坐標(biāo)為X、Y，連

33、續(xù)模上作用的沖壓力，連續(xù)模上作用的沖壓力P1、P2、P3、P4、P5是垂直于圖面方向的平行是垂直于圖面方向的平行力系。根據(jù)理論力學(xué)定理，諸分力對(duì)某軸力系。根據(jù)理論力學(xué)定理，諸分力對(duì)某軸力矩之和等于其合力對(duì)同軸之距，則有壓力矩之和等于其合力對(duì)同軸之距，則有壓力中心力中心O點(diǎn)的坐標(biāo)通式為：點(diǎn)的坐標(biāo)通式為： 如果這里如果這里 將各圖形沖裁力之值代入式，則可得將各圖形沖裁力之值代入式，則可得沖裁模壓力中心的坐標(biāo)沖裁模壓力中心的坐標(biāo)X與與Y之值為：之值為： 沖模封閉高度的確定。沖模總體結(jié)構(gòu)尺寸沖模封閉高度的確定。沖模總體結(jié)構(gòu)尺寸必須與所用設(shè)備相適應(yīng)，沖模的封閉高度系指模必須與所用設(shè)備相適應(yīng)，沖模的封閉高

34、度系指模具在最低工作位置時(shí)，上、下模板外平面間的距具在最低工作位置時(shí)，上、下模板外平面間的距離。模具的封閉高度離。模具的封閉高度H應(yīng)該介于壓力機(jī)的最大封應(yīng)該介于壓力機(jī)的最大封閉高度閉高度Hmax(mm)及最小封閉高度及最小封閉高度Hmin(mm)之間之間（圖（圖2-19），一般取：），一般取： maxmin5(mm)10(mm)HHH圖2-15 模具的封閉高度 彎曲是使材料產(chǎn)生塑性變形、形成有彎曲是使材料產(chǎn)生塑性變形、形成有一定角度形狀零件的沖壓工序。用彎曲方一定角度形狀零件的沖壓工序。用彎曲方法加工的零件種類很多，如自行車車把、法加工的零件種類很多，如自行車車把、汽車的縱梁、橋、電器零件的支

35、架、門窗汽車的縱梁、橋、電器零件的支架、門窗鉸鏈、配電箱外殼等。彎曲的方法也很多，鉸鏈、配電箱外殼等。彎曲的方法也很多，可以在壓力機(jī)上利用模具彎曲，也可在?？梢栽趬毫C(jī)上利用模具彎曲，也可在專用彎曲機(jī)上進(jìn)行折彎、滾彎或拉彎等，如用彎曲機(jī)上進(jìn)行折彎、滾彎或拉彎等，如圖圖2-16所示。各種彎曲方法盡管所用設(shè)備所示。各種彎曲方法盡管所用設(shè)備與工具不同，但其變形過(guò)程及特點(diǎn)卻存在與工具不同，但其變形過(guò)程及特點(diǎn)卻存在著一些共同的規(guī)律。著一些共同的規(guī)律。 圖2-16 彎曲加工方法 （1）彎曲工藝。）彎曲工藝。 彎曲過(guò)程。彎曲彎曲過(guò)程。彎曲V形件的變形過(guò)程，形件的變形過(guò)程，如圖如圖2-17所示。所示。 圖2-

36、17 彎曲過(guò)程 彎曲變形特點(diǎn)。彎曲變形特點(diǎn)。 i彎曲變形只發(fā)生在彎曲件的圓角附近，直線彎曲變形只發(fā)生在彎曲件的圓角附近，直線部分不產(chǎn)生塑性變形。部分不產(chǎn)生塑性變形。 ii在彎曲區(qū)域內(nèi)，纖維變形沿厚度方向是不在彎曲區(qū)域內(nèi)，纖維變形沿厚度方向是不同的，即彎曲后，內(nèi)側(cè)的纖維受壓縮而縮短，外同的，即彎曲后，內(nèi)側(cè)的纖維受壓縮而縮短，外側(cè)的纖維受拉伸而伸長(zhǎng)，在內(nèi)、外側(cè)之間存在著側(cè)的纖維受拉伸而伸長(zhǎng)，在內(nèi)、外側(cè)之間存在著纖維既不伸長(zhǎng)也不縮短的中間層。纖維既不伸長(zhǎng)也不縮短的中間層。 iii從彎曲件變形區(qū)域的橫截面來(lái)看，窄板從彎曲件變形區(qū)域的橫截面來(lái)看，窄板（板寬（板寬B與料厚與料厚t，B2 t）斷面略呈扇形，

37、寬板）斷面略呈扇形，寬板（B2t）橫截面仍為矩形，如圖）橫截面仍為矩形，如圖2-18所示。所示。 彎曲件質(zhì)量分析。彎曲件質(zhì)量分析。 i彎裂與最小彎曲半徑彎裂與最小彎曲半徑rmin。彎曲時(shí)板。彎曲時(shí)板料外側(cè)切向受到拉伸，當(dāng)外側(cè)切向伸長(zhǎng)變料外側(cè)切向受到拉伸，當(dāng)外側(cè)切向伸長(zhǎng)變形超過(guò)材料的塑性極限時(shí)，在板料的外側(cè)形超過(guò)材料的塑性極限時(shí)，在板料的外側(cè)將產(chǎn)生裂紋，此現(xiàn)象稱為彎裂。將產(chǎn)生裂紋，此現(xiàn)象稱為彎裂。 ii回彈?；貜検侵笍澢鷷r(shí)彎曲件在模具回彈。回彈是指彎曲時(shí)彎曲件在模具中所形成的彎曲角與彎曲半徑在出模后會(huì)中所形成的彎曲角與彎曲半徑在出模后會(huì)因彈性恢復(fù)而改變的現(xiàn)象?；貜椧卜Q彈復(fù)因彈性恢復(fù)而改變的現(xiàn)象。

38、回彈也稱彈復(fù)或回跳，是彎曲過(guò)程中常見(jiàn)而又難控制的或回跳，是彎曲過(guò)程中常見(jiàn)而又難控制的現(xiàn)象?，F(xiàn)象。 如圖如圖2-19所示，彎曲回彈的大小用半徑所示，彎曲回彈的大小用半徑回彈值和角度回彈值表示：回彈值和角度回彈值表示： iii偏移。彎曲制件在彎曲過(guò)程中沿制件偏移。彎曲制件在彎曲過(guò)程中沿制件的長(zhǎng)度方向產(chǎn)生移動(dòng)時(shí)，出現(xiàn)使制件兩直的長(zhǎng)度方向產(chǎn)生移動(dòng)時(shí)，出現(xiàn)使制件兩直邊的高度不符合圖樣要求的現(xiàn)象，稱之為邊的高度不符合圖樣要求的現(xiàn)象，稱之為偏移，如圖偏移，如圖2-20所示。所示。 圖2-19 彎曲件的回彈 （2）彎曲件工藝性。）彎曲件工藝性。 彎曲件的圓角半徑不宜小于最小彎曲件的圓角半徑不宜小于最小彎曲半徑

39、，也不宜過(guò)大。因?yàn)檫^(guò)大時(shí)，彎曲半徑，也不宜過(guò)大。因?yàn)檫^(guò)大時(shí)，受到回彈的影響，彎曲角度與圓角半徑受到回彈的影響，彎曲角度與圓角半徑的精度都不易保證。的精度都不易保證。 圖2-20 彎曲件的偏移 彎曲件的直邊高度彎曲件的直邊高度h應(yīng)大于兩倍料應(yīng)大于兩倍料厚。彎曲時(shí)，當(dāng)彎曲件的直邊高度厚。彎曲時(shí)，當(dāng)彎曲件的直邊高度h過(guò)小過(guò)小時(shí)，彎曲時(shí)彎矩小，則不易成形。時(shí)，彎曲時(shí)彎矩小，則不易成形。 對(duì)階梯形坯料進(jìn)行局部彎曲時(shí)，在對(duì)階梯形坯料進(jìn)行局部彎曲時(shí)，在彎曲根部容易撕裂。這時(shí)，應(yīng)減小不彎曲彎曲根部容易撕裂。這時(shí)，應(yīng)減小不彎曲部分的長(zhǎng)度部分的長(zhǎng)度B，使其退出彎曲線之外，如，使其退出彎曲線之外，如圖圖2-21（a

40、）所示。假如制件的長(zhǎng)度不能）所示。假如制件的長(zhǎng)度不能減小，則應(yīng)在彎曲部分與不彎曲部分之間減小，則應(yīng)在彎曲部分與不彎曲部分之間加工出槽，如圖加工出槽，如圖2-21（b）所示。）所示。 圖2-21 彎曲件的結(jié)構(gòu)工藝性 彎曲有孔的坯料時(shí)，如果孔位于彎彎曲有孔的坯料時(shí)，如果孔位于彎曲區(qū)附近，則彎曲時(shí)孔會(huì)產(chǎn)生變形。應(yīng)使曲區(qū)附近，則彎曲時(shí)孔會(huì)產(chǎn)生變形。應(yīng)使孔邊到彎曲區(qū)的距離大于（孔邊到彎曲區(qū)的距離大于（12）t，如圖，如圖2-21（c）所示，或彎曲前在彎曲區(qū)內(nèi)加工）所示，或彎曲前在彎曲區(qū)內(nèi)加工一工藝孔，如圖一工藝孔，如圖2-21（d）所示，或先彎曲）所示，或先彎曲后沖孔。后沖孔。 彎曲件的形狀對(duì)稱，所以彎

41、曲半徑彎曲件的形狀對(duì)稱，所以彎曲半徑應(yīng)左右一致，以保證彎曲時(shí)板料的平衡，應(yīng)左右一致，以保證彎曲時(shí)板料的平衡，防止產(chǎn)生滑動(dòng)，如圖防止產(chǎn)生滑動(dòng)，如圖2-21（e）所示。）所示。 （3）彎曲件的工藝計(jì)算。）彎曲件的工藝計(jì)算。 彎曲力。各階段彎曲力與彎曲行程彎曲力。各階段彎曲力與彎曲行程的關(guān)系如圖的關(guān)系如圖2-22所示。所示。 自由彎曲力的大小與板料尺寸（自由彎曲力的大小與板料尺寸（b、t）有關(guān)、板料機(jī)械性能及模具結(jié)構(gòu)參數(shù)等因有關(guān)、板料機(jī)械性能及模具結(jié)構(gòu)參數(shù)等因素有關(guān)。最大自由彎曲力素有關(guān)。最大自由彎曲力P自為：自為： 2bkbtPrt自 校正彎曲力為了提高彎曲件的精度，校正彎曲力為了提高彎曲件的精度

42、，減少回彈，在彎曲終了時(shí)需對(duì)彎曲件進(jìn)行減少回彈，在彎曲終了時(shí)需對(duì)彎曲件進(jìn)行校正。校正彎曲力可按下式近似計(jì)算：校正。校正彎曲力可按下式近似計(jì)算： 在選擇沖壓設(shè)備時(shí)，除考慮彎曲模尺在選擇沖壓設(shè)備時(shí)，除考慮彎曲模尺寸、模具閉合高度、模具結(jié)構(gòu)和動(dòng)作配合寸、模具閉合高度、模具結(jié)構(gòu)和動(dòng)作配合以外，還應(yīng)考慮彎曲力大小。以外，還應(yīng)考慮彎曲力大小。 彎曲件毛坯尺寸的計(jì)算。彎曲件毛坯尺寸的計(jì)算。 ()qPF N校 第一類是有圓角半徑第一類是有圓角半徑 的彎曲。的彎曲。彎曲件的展開(kāi)長(zhǎng)度等于各直邊部分和各彎彎曲件的展開(kāi)長(zhǎng)度等于各直邊部分和各彎曲部分中性層長(zhǎng)度之和，即：曲部分中性層長(zhǎng)度之和，即： 各彎曲部分長(zhǎng)度按下式計(jì)

43、算：各彎曲部分長(zhǎng)度按下式計(jì)算： 第二類是無(wú)圓角半徑第二類是無(wú)圓角半徑 或的彎曲。或的彎曲。一般根據(jù)變形前后體積不變條件確定這類一般根據(jù)變形前后體積不變條件確定這類彎曲件的毛坯長(zhǎng)度，但要考慮到彎曲處材彎曲件的毛坯長(zhǎng)度，但要考慮到彎曲處材料變薄的情況，一般按下式計(jì)算彎曲部分料變薄的情況，一般按下式計(jì)算彎曲部分的長(zhǎng)度：的長(zhǎng)度： （4）彎曲模工作部分尺寸計(jì)算。）彎曲模工作部分尺寸計(jì)算。 凸、凹模圓角半徑。如圖凸、凹模圓角半徑。如圖2-23所示，所示，凸模圓角半徑凸模圓角半徑rp應(yīng)等于彎曲件內(nèi)側(cè)的圓角應(yīng)等于彎曲件內(nèi)側(cè)的圓角半徑半徑r，但不能小于所規(guī)定的材料允許最小，但不能小于所規(guī)定的材料允許最小彎曲半徑

44、彎曲半徑rmin。如果。如果rm1，則可一，則可一次拉深成形。次拉深成形。 拉深力和拉深功計(jì)算。常用下列公式拉深力和拉深功計(jì)算。常用下列公式計(jì)算拉深力：計(jì)算拉深力： P1 = d1t bK1式中：式中： P1第一次拉深時(shí)的拉深力（第一次拉深時(shí)的拉深力（N）；）； K1修正系數(shù)。修正系數(shù)。 Pn = dnt bK2 式中：式中：Pn第二次及以后各次拉深時(shí)第二次及以后各次拉深時(shí)的拉深力（的拉深力（N）；）； K2修正系數(shù)。修正系數(shù)。 當(dāng)拉深行程大時(shí)，有可能使電機(jī)因超當(dāng)拉深行程大時(shí)，有可能使電機(jī)因超載損壞，因此，還應(yīng)對(duì)電機(jī)功率進(jìn)行驗(yàn)算。載損壞，因此，還應(yīng)對(duì)電機(jī)功率進(jìn)行驗(yàn)算。 第一次拉深的拉深功：第一

45、次拉深的拉深功： 11 11(N m)1000p hA 以后各次拉深的拉深功：以后各次拉深的拉深功：式中：式中： 1、 n系數(shù)；系數(shù)； h1、hn拉深高度（拉深高度（mm）。）。 拉深所需電機(jī)功率為：拉深所需電機(jī)功率為： (N m)1000nnnnp hA12(kW)60 751.36 10A nN 擠壓是利用壓力機(jī)和模具對(duì)金屬坯料擠壓是利用壓力機(jī)和模具對(duì)金屬坯料施加強(qiáng)大的壓力，把金屬材料從凹模孔或施加強(qiáng)大的壓力，把金屬材料從凹?？谆蛲鼓：桶寄５目p隙中強(qiáng)行擠出，得到所需凸模和凹模的縫隙中強(qiáng)行擠出，得到所需工件的一種沖壓工藝。根據(jù)加工的材料溫工件的一種沖壓工藝。根據(jù)加工的材料溫度可將擠壓分為熱擠

46、壓加工、冷擠壓加工度可將擠壓分為熱擠壓加工、冷擠壓加工和溫?zé)釘D壓加工。熱擠壓主要加工大型鋼和溫?zé)釘D壓加工。熱擠壓主要加工大型鋼質(zhì)零件，溫?zé)釘D壓和冷擠壓主要加工中小質(zhì)零件，溫?zé)釘D壓和冷擠壓主要加工中小型金屬零件。近年來(lái)溫?zé)釘D壓和冷擠壓應(yīng)型金屬零件。近年來(lái)溫?zé)釘D壓和冷擠壓應(yīng)用較多。根據(jù)金屬材料流動(dòng)方向和凸模的用較多。根據(jù)金屬材料流動(dòng)方向和凸模的運(yùn)動(dòng)方向，擠壓也可分為正擠壓、反擠壓、運(yùn)動(dòng)方向，擠壓也可分為正擠壓、反擠壓、復(fù)合擠壓和徑向擠壓。現(xiàn)介紹冷擠壓工藝，復(fù)合擠壓和徑向擠壓?，F(xiàn)介紹冷擠壓工藝，表表2-9列舉出它們的加工示意和特點(diǎn)等。列舉出它們的加工示意和特點(diǎn)等。 表2-9 冷擠壓方法及其應(yīng)用 （1

47、）冷擠壓特點(diǎn)。擠壓加工時(shí)材料在）冷擠壓特點(diǎn)。擠壓加工時(shí)材料在3個(gè)方向都受到較大壓應(yīng)力，因此擠壓加工個(gè)方向都受到較大壓應(yīng)力，因此擠壓加工具有以下明顯的特點(diǎn)：材料的變形程度較具有以下明顯的特點(diǎn)：材料的變形程度較大，可加工出形狀較復(fù)雜的零件，并能夠大，可加工出形狀較復(fù)雜的零件，并能夠節(jié)約原材料；擠壓的工件材料纖維組織呈節(jié)約原材料；擠壓的工件材料纖維組織呈續(xù)表 流線型且組織致密，這使零件的強(qiáng)度、硬流線型且組織致密，這使零件的強(qiáng)度、硬度和剛性都有一定的提高；加工的零件有度和剛性都有一定的提高；加工的零件有良好的表面質(zhì)量，表面粗糙度值良好的表面質(zhì)量，表面粗糙度值Ra為為0.161.25 m，尺寸精度為，尺

48、寸精度為IT10IT7；擠壓需要較大的擠壓力，對(duì)擠壓模的強(qiáng)度、擠壓需要較大的擠壓力，對(duì)擠壓模的強(qiáng)度、剛度和硬度要求較高，尤其進(jìn)行冷擠壓時(shí)剛度和硬度要求較高，尤其進(jìn)行冷擠壓時(shí)模具的開(kāi)裂和磨損將成為冷擠壓工藝中的模具的開(kāi)裂和磨損將成為冷擠壓工藝中的主要問(wèn)題。此外，對(duì)冷擠壓的坯料一般都主要問(wèn)題。此外，對(duì)冷擠壓的坯料一般都需要經(jīng)過(guò)軟化處理和表面潤(rùn)滑處理，有些需要經(jīng)過(guò)軟化處理和表面潤(rùn)滑處理，有些擠壓后的工件還需消除內(nèi)應(yīng)力后才能使用。擠壓后的工件還需消除內(nèi)應(yīng)力后才能使用。 （2）冷擠壓件的變形程度。冷擠壓件）冷擠壓件的變形程度。冷擠壓件的變形程度用斷面變化率的變形程度用斷面變化率 A表示：表示：式中：式中

49、：A0擠壓變形前毛坯的橫斷面積；擠壓變形前毛坯的橫斷面積； A1擠壓變形后坯料的橫斷面積。擠壓變形后坯料的橫斷面積。 01A0100%AAA 斷面變化率斷面變化率 A越大，表示變形程度越越大，表示變形程度越大，同時(shí)模具承受的單位擠壓力也越大。大，同時(shí)模具承受的單位擠壓力也越大。當(dāng)模具承受的單位擠壓力超過(guò)了模具材料當(dāng)模具承受的單位擠壓力超過(guò)了模具材料所能承受的單位擠壓力時(shí)，模具就可能會(huì)所能承受的單位擠壓力時(shí)，模具就可能會(huì)破裂。因此，防止模具受到過(guò)大的單位擠破裂。因此，防止模具受到過(guò)大的單位擠壓力就是要控制一次擠壓時(shí)的變形程度不壓力就是要控制一次擠壓時(shí)的變形程度不能過(guò)大。一次允許擠壓的變形程度稱為

50、許能過(guò)大。一次允許擠壓的變形程度稱為許用變形程度。用變形程度。 （3）冷擠壓件的工藝性。根據(jù)冷擠壓）冷擠壓件的工藝性。根據(jù)冷擠壓工藝的特點(diǎn)，冷擠壓件形狀應(yīng)對(duì)稱，斷面工藝的特點(diǎn)，冷擠壓件形狀應(yīng)對(duì)稱，斷面最好是圓形和矩形。擠壓材料應(yīng)具有良好最好是圓形和矩形。擠壓材料應(yīng)具有良好的塑性、較低的屈服極限且冷作硬化敏感的塑性、較低的屈服極限且冷作硬化敏感性小。目前常用的擠壓材料有：有色金屬、性小。目前常用的擠壓材料有：有色金屬、低碳鋼、低合金鋼、不銹鋼等。低碳鋼、低合金鋼、不銹鋼等。 除了沖裁、彎曲、拉深和擠壓等基本除了沖裁、彎曲、拉深和擠壓等基本沖壓方法外，沖壓還有翻孔、翻邊、脹形、沖壓方法外，沖壓還有

51、翻孔、翻邊、脹形、縮口、整形和校平等成形工藝。它們是將縮口、整形和校平等成形工藝。它們是將經(jīng)過(guò)沖裁、彎曲、拉深和擠壓加工后的半經(jīng)過(guò)沖裁、彎曲、拉深和擠壓加工后的半成品或經(jīng)過(guò)其他加工后的坯料再進(jìn)行沖壓。成品或經(jīng)過(guò)其他加工后的坯料再進(jìn)行沖壓。從變形特點(diǎn)來(lái)看，它們的共同點(diǎn)均屬局部從變形特點(diǎn)來(lái)看，它們的共同點(diǎn)均屬局部變形。不同點(diǎn)是：脹形和翻圓孔屬伸長(zhǎng)類變形。不同點(diǎn)是：脹形和翻圓孔屬伸長(zhǎng)類變形，常因變形區(qū)拉應(yīng)力過(guò)大而出變形，常因變形區(qū)拉應(yīng)力過(guò)大而出現(xiàn)拉裂破壞；縮口和外緣翻凸邊屬壓縮類現(xiàn)拉裂破壞；縮口和外緣翻凸邊屬壓縮類變形，常因變形區(qū)壓應(yīng)力過(guò)大而產(chǎn)生失穩(wěn)變形，常因變形區(qū)壓應(yīng)力過(guò)大而產(chǎn)生失穩(wěn)起皺；對(duì)于校平

52、和整形，由于變形量不大，起皺；對(duì)于校平和整形，由于變形量不大，一般不會(huì)產(chǎn)生拉裂或起皺，主要解決的問(wèn)一般不會(huì)產(chǎn)生拉裂或起皺，主要解決的問(wèn)題是回彈。所以，在制定工藝和設(shè)計(jì)模具題是回彈。所以，在制定工藝和設(shè)計(jì)模具時(shí)，一定要根據(jù)不同的成形特點(diǎn)確定合理時(shí)，一定要根據(jù)不同的成形特點(diǎn)確定合理的工藝參數(shù)。的工藝參數(shù)。 （1）翻孔和翻邊。翻孔是在預(yù)先制好）翻孔和翻邊。翻孔是在預(yù)先制好孔的工序件上沿孔邊緣翻起豎立直邊的成孔的工序件上沿孔邊緣翻起豎立直邊的成形方法；翻邊是在坯料的外邊緣沿一定曲形方法；翻邊是在坯料的外邊緣沿一定曲線翻起豎立直邊的成形方法。利用翻孔和線翻起豎立直邊的成形方法。利用翻孔和翻邊可以加工各種

53、具有良好剛度的立體零翻邊可以加工各種具有良好剛度的立體零件，如自行車中接頭、汽車門外板等，還件，如自行車中接頭、汽車門外板等，還能在沖壓件上加工出與其他零件裝配的部能在沖壓件上加工出與其他零件裝配的部位，如鉚釘孔、螺紋底孔和軸承座等。位，如鉚釘孔、螺紋底孔和軸承座等。 圖圖2-31所示為幾種翻孔與翻邊零件實(shí)例。所示為幾種翻孔與翻邊零件實(shí)例。 圖2-31 翻孔與翻邊零件實(shí)例 （2）脹形。沖壓生產(chǎn)中，一般將平）脹形。沖壓生產(chǎn)中，一般將平板坯料的局部凸起變形和空心件或管狀板坯料的局部凸起變形和空心件或管狀件沿徑向向外擴(kuò)張的成形工序統(tǒng)稱為脹件沿徑向向外擴(kuò)張的成形工序統(tǒng)稱為脹形，常見(jiàn)的脹形有起伏成形（如

54、壓制加形，常見(jiàn)的脹形有起伏成形（如壓制加強(qiáng)筋、凸包、凹坑、花紋圖案及標(biāo)記等）強(qiáng)筋、凸包、凹坑、花紋圖案及標(biāo)記等）和管脹形（如壺嘴、皮帶輪、波紋管、和管脹形（如壺嘴、皮帶輪、波紋管、各種接頭等），如圖各種接頭等），如圖2-32所示，幾種脹所示，幾種脹形件實(shí)例。形件實(shí)例。 圖2-32 脹形件圖 （3）縮口。縮口是將圓筒形）縮口?？s口是將圓筒形拉深件或圓管的口部直徑縮小的拉深件或圓管的口部直徑縮小的一種變形工藝，圓管經(jīng)過(guò)縮口后，一種變形工藝，圓管經(jīng)過(guò)縮口后，外部直徑減小，管壁厚度增加，外部直徑減小，管壁厚度增加，軸向尺寸增大。零件縮口前后情軸向尺寸增大。零件縮口前后情況，如圖況，如圖2-33所示。在

55、縮口中變所示。在縮口中變形區(qū)材料主要受到切向的壓縮變形區(qū)材料主要受到切向的壓縮變形，易在變形區(qū)口部失穩(wěn)起皺和形，易在變形區(qū)口部失穩(wěn)起皺和在筒壁受壓力失穩(wěn)變形。在筒壁受壓力失穩(wěn)變形。 圖2-33 零件縮口前后情況（t1t） （4）整形與校平。整形一般安排在拉）整形與校平。整形一般安排在拉深、彎曲或其他成形工序之后，用整形的深、彎曲或其他成形工序之后，用整形的方法可以提高拉深件或彎曲件的尺寸和形方法可以提高拉深件或彎曲件的尺寸和形狀精度，減小圓角半徑，如圖狀精度，減小圓角半徑，如圖2-34所示。所示。 圖2-34 零件整形 校平是提高沖裁后工件平面度的一種校平是提高沖裁后工件平面度的一種工序，如圖

56、工序，如圖2-35所示。通過(guò)校平與整形模所示。通過(guò)校平與整形模使零件產(chǎn)生局部的塑性變形，從而得到合使零件產(chǎn)生局部的塑性變形，從而得到合格的零件。格的零件。 1塑料的組成塑料的組成 塑料是由多組分組成的，其主要成分塑料是由多組分組成的，其主要成分是樹脂，另外，根據(jù)不同的樹脂或者制品是樹脂，另外，根據(jù)不同的樹脂或者制品的不同要求，加入不同的添加劑，從而獲的不同要求，加入不同的添加劑，從而獲得不同性能的塑料配件。得不同性能的塑料配件。 （1）樹脂。合成樹脂是塑料的主要成）樹脂。合成樹脂是塑料的主要成分，它在塑料中起粘結(jié)作用，也叫粘料。分，它在塑料中起粘結(jié)作用，也叫粘料。 （ 2）填料。填料在塑料中主

57、要起增）填料。填料在塑料中主要起增強(qiáng)作用，有時(shí)還可以使塑料具有樹脂所強(qiáng)作用，有時(shí)還可以使塑料具有樹脂所沒(méi)有的性能。沒(méi)有的性能。 （3）增塑劑。增塑劑是為改善塑料）增塑劑。增塑劑是為改善塑料的性能、提高柔軟性而加入塑料中的一的性能、提高柔軟性而加入塑料中的一種低揮發(fā)性物質(zhì)。種低揮發(fā)性物質(zhì)。 （4）穩(wěn)定劑。穩(wěn)定劑能阻緩材料變）穩(wěn)定劑。穩(wěn)定劑能阻緩材料變質(zhì)。常用的穩(wěn)定劑有二鹽基性亞磷酸鉛、質(zhì)。常用的穩(wěn)定劑有二鹽基性亞磷酸鉛、三鹽基性硫酸鉛、硬脂酸鋇等。三鹽基性硫酸鉛、硬脂酸鋇等。 （5）著色劑。著色劑是為了使塑料附）著色劑。著色劑是為了使塑料附上色彩，起著美觀和裝飾的作用。上色彩，起著美觀和裝飾的作

58、用。 （6）潤(rùn)滑劑。潤(rùn)滑劑的作用是為了降）潤(rùn)滑劑。潤(rùn)滑劑的作用是為了降低塑料內(nèi)部分子之間的相互摩擦或者減少低塑料內(nèi)部分子之間的相互摩擦或者減少和避免對(duì)模具的磨損。常用的潤(rùn)滑劑有醇和避免對(duì)模具的磨損。常用的潤(rùn)滑劑有醇類、脂類、石蠟、硬脂酸以及金屬皂類。類、脂類、石蠟、硬脂酸以及金屬皂類。潤(rùn)滑劑分為兩類：內(nèi)潤(rùn)滑劑和外潤(rùn)滑劑。潤(rùn)滑劑分為兩類：內(nèi)潤(rùn)滑劑和外潤(rùn)滑劑。 塑料的種類很多，按其受熱后所表現(xiàn)塑料的種類很多，按其受熱后所表現(xiàn)的性能不同，可分為熱固性塑料和熱塑性的性能不同，可分為熱固性塑料和熱塑性塑料兩大類。塑料兩大類。 （1）熱固性塑料。是指在初受熱時(shí)變）熱固性塑料。是指在初受熱時(shí)變軟，可以塑制成

59、一定形狀，但加熱到一定軟，可以塑制成一定形狀，但加熱到一定時(shí)間后或加入固化劑后就硬化定型、再加時(shí)間后或加入固化劑后就硬化定型、再加熱則不熔融也不溶解、形成體型（網(wǎng)狀）熱則不熔融也不溶解、形成體型（網(wǎng)狀）結(jié)構(gòu)物質(zhì)的塑料。例如，酚醛塑料、環(huán)氧結(jié)構(gòu)物質(zhì)的塑料。例如，酚醛塑料、環(huán)氧塑料、氨基塑料等。塑料、氨基塑料等。 （2）熱塑性塑料。是指在特定溫度范）熱塑性塑料。是指在特定溫度范圍內(nèi)能反復(fù)加熱和冷卻硬化的塑料。這類圍內(nèi)能反復(fù)加熱和冷卻硬化的塑料。這類樹脂在成形過(guò)程中只發(fā)生物理變化而沒(méi)有樹脂在成形過(guò)程中只發(fā)生物理變化而沒(méi)有化學(xué)變化，所以，受熱后可多次成型，其化學(xué)變化，所以，受熱后可多次成型，其廢料可回

60、收和重新利用。常用的熱塑性塑廢料可回收和重新利用。常用的熱塑性塑料有聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、料有聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS、有機(jī)玻璃、尼龍等。有機(jī)玻璃、尼龍等。 對(duì)塑料進(jìn)行模塑成型所用的設(shè)備稱塑料模塑對(duì)塑料進(jìn)行模塑成型所用的設(shè)備稱塑料模塑成型設(shè)備。按成型工藝方法不同，可分為塑料注成型設(shè)備。按成型工藝方法不同，可分為塑料注射機(jī)、液壓機(jī)、擠出機(jī)、吹塑機(jī)等。本書主要介射機(jī)、液壓機(jī)、擠出機(jī)、吹塑機(jī)等。本書主要介紹塑料注射機(jī)（又稱注塑機(jī)）。紹塑料注射機(jī)（又稱注塑機(jī)）。 1注塑機(jī)的分類注塑機(jī)的分類 注塑機(jī)類型的劃分有不同的方法，采用以結(jié)注塑機(jī)類型的劃分有不同的方法，采用以結(jié)構(gòu)的特征來(lái)區(qū)別，分為