沖壓工藝及模具設(shè)計實驗指導(dǎo)書培訓(xùn)講學(xué)

1、沖壓工藝及模具設(shè)計實驗指導(dǎo)書XX 編XXXX學(xué)院機電系二零一三年七月學(xué)生實驗規(guī)則1、來本實驗室的學(xué)生，必須聽從指導(dǎo)老師的統(tǒng)一安排，進行規(guī)定項目的課 程實驗，與本次實驗無關(guān)的機床、設(shè)備、器材不能隨便動用。2、實驗過程中，注意人身與設(shè)備的安全；3、實驗進程中，學(xué)生必須遵守安全操作規(guī)則，若發(fā)現(xiàn)設(shè)備運轉(zhuǎn)不正常，應(yīng) 及時停機，請示指導(dǎo)老師檢查解決。4. 在實驗中若損壞器材， 應(yīng)及時向指導(dǎo)老師匯報， 由指導(dǎo)老師按有關(guān)規(guī)定酌 情處理。5. 實驗結(jié)束后應(yīng)及時關(guān)閉電源， 清整機床設(shè)備、用具及周圍環(huán)境，待檢查合 格后，方可離開實驗室。實驗一沖裁間隙實驗一、實驗?zāi)康囊蠛妥⒁馐马椨^察和分析不同厚度的材料，在模具間隙

2、相同或不同時，對沖裁件斷面質(zhì)量及尺寸精度的影響。實驗時要嚴格安全操作規(guī)程防止發(fā)生意外事故。二、實驗主要內(nèi)容用料厚等于0.8mm 1.2mm 2mm的Q235材料在沖床上進行沖裁。觀察沖件斷面質(zhì)量， 重點觀察沖裁斷面四個特征區(qū)情況。0.8mm 1.2mm 2mm的 Q235三、實驗儀器設(shè)備落料沖孔復(fù)合模模具、扳手、千分尺、游標卡尺、厚度為板料，以及沖床上的必備配件。四、實驗步驟沖裁間隙：指沖裁凸模與凹模之間的間隙。實驗原理及過程分別將料厚等于0.8mm 1.2mm 2mm的Q235板料放入模具，在壓力機作用下進行沖裁, 而后觀察沖模間隙對沖裁件斷面質(zhì)量的影響，間隙對尺寸精度的影響。將沖裁后的工件

3、通過千分尺、游標卡尺或光學(xué)投影儀上檢測，將實驗結(jié)果填入下表：料邸(mm)麒耐隊（mm）毛刺神輻回復(fù)后尺寸烈落料沖孔0.8i.22五、實驗報告1、本實驗的目的和內(nèi)容；2、實驗器材；3、對實驗結(jié)果進行整理。六、思考題： 當間隙相同而料厚不同時， 對沖件斷面質(zhì)量如何影響？對尺寸精度如何影響？實驗二 拉深實驗一、實驗?zāi)康?. 觀察材料在拉深過程中拉深力的變化及金屬流動情況；2. 掌握極限拉深系數(shù)的概念及測定方法；3. 分析沖模結(jié)構(gòu)（帶壓邊和不帶壓邊） 、模具圓角半徑及潤滑條件等因素對極限拉深系 數(shù)的影響。二、實驗內(nèi)容1. 觀察試件上網(wǎng)格變化情況，分析板料延伸時的金屬流動情況；2. 不同凹模圓角半徑對極

4、限拉深系數(shù)的影響；3. 不同的模具結(jié)構(gòu)（帶壓邊和不帶壓邊）對極限拉深系數(shù)和拉深質(zhì)量的影響；4. 不同材料的極限拉深系數(shù)。三、實驗原理、方法和手段拉深成形是屬于冷沖壓成形的壓縮類成形工序。 毛坯變形可分為變形區(qū)、 傳力區(qū)和不變 形區(qū)三個不同性質(zhì)的區(qū)域。 變形區(qū)的主導(dǎo)強制變形是切向壓縮變形， 傳力區(qū)主要受到單向拉 伸的伸長變形。由于變形區(qū)的主導(dǎo)強制變形是壓縮變形， 故此區(qū)域容易產(chǎn)生壓縮失穩(wěn)起皺。 傳力區(qū)承載 能力差，則試件會過早被拉裂。通過觀察劃有網(wǎng)格式樣拉深后網(wǎng)格變化情況了解拉深過程中金屬流動情況；通過采用不同的凹模圓角半徑， 對同種材料進行拉深觀察不同凹模圓角半徑對極限拉深系數(shù)的影響； 通 過

5、帶壓邊和不帶壓邊的模具觀察模具結(jié)構(gòu)對極限拉深系數(shù)和拉深件質(zhì)量的影響；通過液壓機壓力表觀察不同條件下拉深力的變化情況。四、實驗組織運行要求實驗采用集中授課形式，由實驗老師講解實驗內(nèi)容、操作方法、注意事項等，在實驗老 師的指導(dǎo)下主要由學(xué)生完成。五、實驗條件1. 試樣：用t = 1mm鋼板做成 D= 50、51、5263mmt勺圓毛坯各若干件。用 t = 1.2mm 純鋁板做成另一套毛坯。2. 模具：拉深模（凸凹圓角可換） ，帶壓邊和不帶壓邊各一套。3. 工具：卡尺、螺絲刀、活扳手、圓規(guī)、直尺、劃針、手捶、固定沖模用工具等。4. 設(shè)備：3150KN四柱壓力機。六、實驗步驟1. 檢查設(shè)備及模具能否正常

6、工作，記錄實驗條件（機器速度、潤滑條件等） ；2. 測量模具凸、凹模直徑和圓角半徑；3. 測量毛坯厚度、直徑，依直徑由小到大放好編號；4. 取一直徑為56mm勺勺毛坯畫上網(wǎng)格，在凹模圓角半徑Rm為6mm且?guī)哼叺哪＞呱线M行拉深，觀察網(wǎng)格變化情況；5.在凸模圓角半徑 Rn不變條件下，Rm= 6mm帶壓邊，依次用直徑為 50、52的毛坯進行拉深，直至拉裂為止，分別記下拉深力并記下拉深系數(shù)記入表4 中;6.用Rm= 2mm且?guī)哼叺陌寄?，用不同直徑的毛坯進行拉深，直至拉裂為止， 記下拉裂前的那個直徑 Dmax算出極限拉深系數(shù)，并記下拉深力記入表4;7. 分別用Rm= 4mm和12mm帶壓邊的凹模，重

7、復(fù)步驟 6;8. Rn不變條件下，用 Rn= 12mn不帶壓邊的凹模，重復(fù)步驟6;9. 在試樣和模具上涂潤滑劑，重復(fù)步驟6;10. 另一種材料的試樣，重復(fù)上述步驟。七、思考題1. 什么情況下會產(chǎn)生拉裂？拉深順利進行的必要條件是什么？2. 影響拉深起皺的主要因素是什么？防止起皺的方法有哪些？機理是什么？3. 拉深過程中潤滑的目的是什么？如何合理潤滑？八、實驗報告1. 實驗預(yù)習(xí)實驗前同學(xué)要進行預(yù)習(xí)，掌握實驗方法和步驟。2. 實驗記錄序仔材料有無耐毛坯D拉深力P/N拉探m腫類厚度LDn焉Z農(nóng)4試齡結(jié)果記錄表單位：mm)3. 實驗報告(1) 根據(jù)網(wǎng)格變化，分析拉深時金屬流動情況；(2) 根據(jù)Rm= 6

8、mm的結(jié)果，繪出P-m曲線，并加以說明；(3) 根據(jù)不同凹模圓角半徑所得不同極限拉深系數(shù)，繪出Rm- mmin曲線，并說明影響 原因；(4) 根據(jù)實驗結(jié)果比較當 Rm= 12mm時，不同的模具結(jié)構(gòu)對極限拉深系數(shù)的影響和潤滑 條件對極限拉深系數(shù)的影響；(5) 比較不同材料的極限拉深系數(shù)，說明m與機械性能的關(guān)系。實驗三彎曲試驗、實驗?zāi)康臏y定和了解材料的機械性能、彎曲角度、相對彎曲半徑和校正彎曲時的單位壓力等因素對彎曲角的影響規(guī)律。二、原理概述坯料在模具內(nèi)進行彎曲時，靠近凸模的內(nèi)層金屬和遠離凸模的外層金屬產(chǎn)生了彈-塑形變。而在板料中性層附近的一定范圍內(nèi)，卻仍處于純彈性變形階段。因此，彎曲變形一結(jié)束，

9、彎曲件由模中取出的同時幾乎伴隨著內(nèi)外層纖維的彈性恢復(fù)。這一彈性恢復(fù)使它的彎曲角與彎曲半徑發(fā)生了改變。 因而彎曲件的形狀的尺寸總是和彎曲模的形狀尺寸不一致。兩者形狀尺寸上的差異用回彈角來表示。本實驗主要研究影響回彈角大小的各因素。圖實驗用彎曲模1-緊定螺釘2-可更換凸模3-凹模4-定位塊三、實驗設(shè)備及模具（1）設(shè)備：萬能材料試驗機。（2） 工具：彎曲角分別是 60度、90度、120度的壓彎模各一套，每套配有R=1，4，6，8,10等五種不同半徑的凸模各一個。鋼字頭，萬能角度尺，半徑樣板和卡尺。(3) 試樣：黃銅 H62 1t*25*12021 塊鋁 15 軟 1t*25*2015 塊80鋼板 1

10、t*25*12015 塊四、實驗步驟(1)研究彎曲件材料的機械性能，彎曲角度和相對彎曲半徑等回彈角度的影響。實驗時利用上述三種不同彎曲角度并分配有五種不同的彎曲半徑的彎模，對已備制好的鋼、鋁、銅三種不同的材質(zhì)，尺寸規(guī)格相同的試件進行彎曲，每種材質(zhì)的試件，在不同的彎曲角度和彎曲半徑各壓制一件。對同種彎曲角度而不同彎曲半徑的試件壓成后先需要打上字 頭1，4，6，8，10等，以示區(qū)別。最后，按表1-1要求測量和計算。填寫好表內(nèi)各項內(nèi)容。表1-1序號材料試件尺寸(mn)厚*長*寬彎曲模凸模圓 角半徑R凸(mn)相對彎 曲半徑R凸/t彎曲后 工件彎 曲角度 0 0度回彈角 0 =0 0- 0(2)研究壓

11、力對回彈角的影響選定試件為1t*25*120的H62的黃銅板5塊，用角度60度，彎曲半徑為6毫米，在壓力分別為600kg、1000 kg、2000 kg、3000 kg、4000 kg等六種壓力下進行彎曲。壓成后的試樣分別打上字樣3、6、10、20、30、40。然后測量工件的彎曲角0 0，并計算：= 00- 0記入表1-2.表1-2試樣編號3610203040彎曲工件彎曲角0 0校正壓力P 0 = 0 0- 0五、實驗報告根據(jù)實驗結(jié)果畫出 0 =f(k凸/t)曲線，并分析相對彎曲半徑，彎曲角度及材料機械性能d S/E對回彈角的影響。根據(jù)實驗結(jié)果畫出 0 =f(p)曲線，并分析校正彎曲力對回彈角

12、的影響規(guī)律。實驗四 沖壓模拆裝與測繪一、實驗?zāi)康暮鸵?、通過對模具的拆裝，進一步熟悉模具的結(jié)構(gòu)；2、通過對所拆模具的分析和論證，進一步掌握各類模具的結(jié)構(gòu)、各零部件的作用、零件間的配合關(guān)系及拆裝關(guān)系。提高分析問題的能力，提高設(shè)計模具的能力；3、通過對模具的拆裝，并繪制模具裝配圖以一些主要模具零件圖。提高快速繪制模具草圖的能力。二、沖模的分類及沖模的主要零部件1、沖模的分類沖模按工序組合程度可分為：單工序模、級進模、復(fù)合模。沖模按導(dǎo)向方式可分為：無導(dǎo)向模、導(dǎo)板模、導(dǎo)柱導(dǎo)套模。 （1）單工序模單工序模是指在一次沖壓行程中只完成一道工序的模具。 單工序模按工序性質(zhì)分類可分 為落料模、沖孔模、彎曲模、

13、拉伸模、脹形模、翻邊模等等。（2）級進模 級進模是指在壓力機的一次沖程中， 依次在幾個連續(xù)不同的工位上完成兩道或兩道以上 工序的模具，級進模又稱連續(xù)?；蛱侥?。級進模根據(jù)定位裝置的不同，有四種結(jié)構(gòu)：（a） 由導(dǎo)料板、擋料銷、始用擋料銷、導(dǎo)正銷組成定位部分的導(dǎo)正銷級進模.（b）由導(dǎo)料板、側(cè)刃組成定位部分的側(cè)刃級進模。（c）由導(dǎo)料板、側(cè)刃、導(dǎo)正銷組成定位部分的級進模。（d）由導(dǎo)料板、自動送料機構(gòu)、導(dǎo)正銷組成定位部分的級進模。（ 3）復(fù)合沖模復(fù)合模是指是指在壓力機的一次沖程中， 在同一個工位上完成兩道或兩道以上工序的模 具，復(fù)合模按結(jié)構(gòu)可分為：正裝復(fù)合模、倒裝復(fù)合模。2、沖模的主要零部件可分為工藝構(gòu)

14、件和結(jié)構(gòu)構(gòu)件兩部分。性能部件定義所含零件沖模零部件工藝構(gòu)件工作零件它是指直接進行沖裁分離工件的零 件。凸模凹模凸凹模定位零件它是指能保證條料在送進和沖裁時在模具上有正確位置的零件。定位板定位銷擋料銷導(dǎo)正銷導(dǎo)尺，側(cè)刃壓料，卸料及出件零部件用于沖裁后材料的彈性恢復(fù)，工件 往往留在凹模洞口內(nèi)，而條料又緊箍在凸模上，卸料零件的作用就是 把工件從凹模洞口頂出，把廢料從 凸模上卸下。卸料板推件裝推件裝置壓邊圈彈簧、橡膠墊輔助構(gòu)件導(dǎo)向零件它是保證模具各相對運動部位具有正確位置及良好運動狀態(tài)的零件。導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)板導(dǎo)筒固定零件它是固定凸模和凹模，并與沖床滑 塊和滑塊工作臺相聯(lián)結(jié)的零件。上下模座模柄凸凹模固定板墊板

15、限住器緊固及其它零件它是在裝配模具時，為了保證零件 間相互正確位置，把相關(guān)聯(lián)的零件 固定或聯(lián)結(jié)起來的零件。螺釘，銷釘鍵其他三、實驗儀器1、實驗設(shè)備：沖壓設(shè)備；2、實驗?zāi)＞撸簺_壓模具若干副；3、實驗工具及量具：游標卡尺、直尺、扳手、螺絲刀、銅棒、手錘、零件盒；4、鉗工工作臺、臺虎鉗若干。四、實驗步驟1、認真觀察實驗?zāi)＞?，并推測模具的種類、工作原理；2、將模具上、下模部分分開，確定模具的種類及組成模具各零件的作用；3、由工作零件推測制件形狀和毛坯形狀，并按比例繪制制件草圖和毛坯草圖；4、擬定模具拆裝工藝過程。對于模具零件間的過盈配合部分和部分過渡配合部分，拆 卸到組件為止。在拆卸過程中，要記清各個零件在模具中的位置、相互關(guān)系及拆卸順序，以 便重新裝配。5、在拆卸時和拆卸后，分析模具工作零件的結(jié)構(gòu)特征、形狀、定位和固定方式；驗證 并修正前面推測的制件形狀。6、分析模具其他零部件的結(jié)構(gòu)形式、特點及它們與相關(guān)零件的位置關(guān)系；模具定位和 緊固零件的結(jié)構(gòu)形式、作用、要求和數(shù)量。7、分析并論證模具的整體結(jié)構(gòu)和零部件結(jié)構(gòu)的合理性；8、對模具的主要零件和主要配合部分進行測量、做好記錄。9、按比例繪制模具工作零件的草圖，注明零件名稱、數(shù)