冷沖壓概論課件

1、冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)主講教師：陳劍鶴機(jī)電工程系模具教研組常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院第一章 概論1.1 基本概念1.1.1冷沖壓概念 冷沖壓是建立在金屬塑性變形的基礎(chǔ)上，在常溫下利用安裝在壓力機(jī)上的模具對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得一定形狀、尺寸和性能的零件的一種壓力加工方法。冷沖壓模具1.1.2 冷沖壓加工的特點(diǎn)氣門頂桿a)毛坯 b)工件 （1）節(jié)省材料 冷沖壓屬于少、無切削加工方法。 鉗口沖片排樣圖 1-鉗口沖片 2-轉(zhuǎn)子片 3-余料（4）生產(chǎn)效率高 （5）操作簡單 由于沖壓所用毛坯是板料或卷料，一般又是冷態(tài)加工，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化與自動化。 （6）由于冷沖壓生產(chǎn)效率高、材料利用率高

2、，故生產(chǎn)的制品成本較低。 冷沖壓加工的一些不足之處1、冷沖壓加工中所用的模具一般比較復(fù)雜，生產(chǎn)周期長，成本較高；2、冷沖壓最適合批量較大的生產(chǎn)。對于單件、小批量生產(chǎn)，冷沖壓工藝受到一定限制；3、沖壓適于批量生產(chǎn)，且大部分是手工操作，這樣如果不重視安全生產(chǎn)和缺乏必要的防護(hù)裝置，就易發(fā)生事故。1.1.4 冷沖壓技術(shù)及模具的發(fā)展趨勢 （1）工藝分析計(jì)算方法現(xiàn)代化（2）模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)現(xiàn)代化（3）沖壓生產(chǎn)機(jī)械化與自動化（4）新的成形工藝、數(shù)控沖壓設(shè)備和沖壓柔性制造技術(shù)（5）不斷改進(jìn)板料的沖壓性能 1.1.5 課程特點(diǎn)與學(xué)習(xí)方法（1）以案例引出理論，以理論解決案例問題。（2）注重應(yīng)用，每一章均要求學(xué)生

3、獨(dú)立完成一大型作業(yè)。全課程完成3項(xiàng)大型作業(yè)。（3）結(jié)合大型作業(yè)安排討論課，讓每位學(xué)生均講解所做大型作業(yè)的理念。（4）概念、定義、原則部分內(nèi)容課外作業(yè)課內(nèi)完成，以每次課中1015分鐘的課堂練習(xí)取代。1.2 冷沖壓基本工序及模具 一個沖壓件常要經(jīng)過多道沖壓工序才能完成。其沖壓工序也是多樣的，但大致可分為分離工序和塑性成形工序兩大類。（1）分離工序 指在沖壓過程中，使沖壓件與板料沿一定的輪廓線相互分離的工序。切斷：指用凸、凹模（或上、下刀刃）將板料沿不封閉的輪廓線斷裂分離的一種沖裁工序。 落料： 指用凸、凹模（或上、下刀刃）沿封閉的輪廓線將制件或毛坯與板料斷裂分離的一種沖裁工序。 沖孔：指用凸、凹模

4、（或上、下刀刃）在毛坯或板料上，沿不封閉的輪廓線分離出廢料得到帶孔制件的一種沖裁工序。 切口：指用凸、凹模（或上、下刀刃）從毛坯或半成品制件的內(nèi)外邊緣上，沿不封閉的輪廓斷開，而不完全分離成兩部分的一種沖裁工序。 剖切：指用凸、凹模（或上、下刀刃）沿不封閉的輪廓將半成品制件切離為兩個或數(shù)個制件的一種沖裁工序。 整修： 指用凸、凹模（或上、下刀刃）沿半成品制件被沖裁的外緣或內(nèi)孔修切掉一層材料，以提高制件尺寸精度和降低沖裁截面粗糙度的一種沖裁工序。 外緣整修內(nèi)緣整修小間隙圓角刃口沖裁 負(fù)間隙沖裁 上、下沖裁 對向凹模沖裁 半精密沖裁擠壓式?jīng)_裁 脹拉沖裁 （2）塑性成形工序 指材料在不破裂的條件下產(chǎn)生

5、塑性變形，從而獲得一定形狀、尺寸和精度要求零件的工序。塑性成形工序彎曲壓彎：指用彎曲模將板料（或絲料、桿件）或半成品沿彎曲線彎成一定角度和形狀的一種冷沖壓成形工序。 卷邊：指把板料半成品制件的端部彎曲成接近圓筒狀的一種冷沖壓成形工序。 扭曲： 給毛坯或半成品制件以一定扭矩，使其扭轉(zhuǎn)成一定角度的制件或半成品制件的一種冷沖壓成形工序。 拉彎：指將板料兩端夾緊，對板料進(jìn)行彎曲并帶有拉伸變形，從而獲得曲率半徑很大的零件的一種冷沖壓成形工序。 變薄拉深：凸、凹模之間間隙小于空心毛坯壁厚，把空心毛坯加工成側(cè)壁厚度小于毛坯壁厚的薄壁制件的一種冷沖壓成形工序。 成形：使板料或半成品制件產(chǎn)生局部塑性變形，按凸模

6、與凹模的形狀直接復(fù)制成形的一種冷沖壓成形工序。 塑性成形工序成形翻邊：使毛坯或半成品制件的平面部分或曲面部分的邊緣沿一定曲線翻起豎立直邊的一種冷沖壓成形工序。 縮口：使管狀毛坯或半成品空心制件端部的徑向尺寸縮小的一種冷沖壓成形工序。 擴(kuò)口：使管狀毛坯或半成品空心制件端部的徑向尺寸擴(kuò)大的一種冷沖壓成形工序。 整形：校正制件成準(zhǔn)確的形狀和尺寸的一種冷沖壓成形工序。 校平：指將存在拱彎、翹曲的板料或平板工序件壓平的一種冷沖壓成形工序。 1.3 沖壓模具的基本結(jié)構(gòu)組成及類型 模具基本結(jié)構(gòu)分類沖模結(jié)構(gòu)示意圖1導(dǎo)柱 2導(dǎo)套 3上模座 4卸料螺釘 5模柄6止轉(zhuǎn)銷 7凸模固定 8墊板 9橡膠 10凸模11凹模

7、 12、19螺釘 13擋料銷 14卸料板上模部分下模部分正裝式 按冷沖壓模具零部件的功用分為工藝結(jié)構(gòu)零件和輔助結(jié)構(gòu)零件。其它定位板、定位銷凸模凹模凸凹模擋料銷導(dǎo)正銷導(dǎo)料板側(cè)刃卸料板推件裝置頂件裝置壓邊圈彈簧、橡膠墊導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)板導(dǎo)筒上、下模座模柄凸、凹模固定板墊板限位器螺釘銷釘鍵壓料、卸料及出件零部件工作零件定位零件導(dǎo)向零件固定零件緊固及其它零件工藝構(gòu)件輔助構(gòu)件冷沖模零、部件1.4 常用沖壓模具的類型 （1）單一沖壓工序模 在沖壓的一次行程中完成一個沖壓工序的沖模，稱為單工序模，也稱為簡單模。 播放動畫導(dǎo)套、導(dǎo)柱落料模沖孔模彎曲模拉深模（2）連續(xù)沖壓模（級進(jìn)模 ） 在條料的送進(jìn)方向上，具有兩個或

8、兩個以上工位，并在壓力機(jī)一次行程中，在不同的工位上完成兩道或兩道以上沖壓工序的沖模，稱為級進(jìn)模。播放動畫電機(jī)轉(zhuǎn)子多工位級進(jìn)模常用級進(jìn)模的結(jié)構(gòu)類型 沖孔、落料 沖孔、切斷 沖孔、彎曲、切斷 連續(xù)拉深、落料 常用級進(jìn)模的結(jié)構(gòu)類型 沖孔、切斷、彎曲 沖孔、翻邊、落料 沖孔、翻邊、落料 沖孔、壓印、落料 常用級進(jìn)模的結(jié)構(gòu)類型 沖孔、切斷 連續(xù)拉深、沖孔、落料 （3）復(fù)合沖壓模 只有一個工位，并在壓力機(jī)的一次行程中，同時完成兩道或兩道以上沖壓工序的沖模，稱為復(fù)合模。 復(fù)合模有正裝式和倒裝式兩種結(jié)構(gòu)。播放動畫電機(jī)定子、轉(zhuǎn)子復(fù)合模常用復(fù)合模的結(jié)構(gòu)類型 落料、沖孔 沖孔、切邊 切斷、彎曲 落料、拉深、沖孔 常

9、用復(fù)合模的結(jié)構(gòu)類型 切斷、彎曲、沖孔 落料、拉深、沖孔、翻邊 落料、拉深 沖孔、翻邊 常用復(fù)合模的結(jié)構(gòu)類型 落料、拉深、切邊 落料、脹形、沖孔 1.5 冷沖壓材料1.5.1 常用沖壓材料 冷沖壓工藝適用于多種金屬材料及非金屬材料。一般說來，金屬材料既適合于分離工序，也適合于塑性成形工序；而非金屬材料一般僅適合于分離工序。 常用金屬沖壓材料以板料和帶料為主，棒料一般僅適用于擠壓、切斷、成形等工序。 1.5.2 新型沖壓材料（1）高強(qiáng)度鋼板（2）表面處理鋼板（3）疊層復(fù)合板 1.5.3 模具零件材料的選用（1）常用模具鋼材（2）硬質(zhì)合金（3）新型冷沖模具鋼1.6 沖壓設(shè)備1.6.1 壓力機(jī)的分類和

10、型號例如：JA3I160A曲軸壓力機(jī)型號的意義是：J第一類機(jī)械壓力機(jī)A參數(shù)與基本型號不同的第一種變型3第三列1第一組160公稱噸位為160t A結(jié)構(gòu)和性能對原形作了第一次改進(jìn)類型名稱拼音代號類型名稱拼音代號類型名稱拼音代號機(jī)械壓力機(jī)J錘C彎曲校正機(jī)W液壓壓力機(jī)Y鍛 機(jī)D其 他T自動壓力機(jī)Z剪 切 機(jī)Q1.6.2 壓力機(jī)的特點(diǎn)與選用（1）設(shè)備類型的選擇1）根據(jù)沖壓件大小選擇 2）根據(jù)沖壓件的生產(chǎn)批量選擇 3）考慮設(shè)備的精度與剛度 4）考慮生產(chǎn)現(xiàn)場的實(shí)際可能 5）考慮技術(shù)上的先進(jìn)性 零件大小選用類型特點(diǎn)適用工序小型或中小型開式機(jī)械壓力機(jī)有一定的精度和剛度；操作方便，價格低廉分離及成形（深度淺的成形件）大中型閉式機(jī)械壓力機(jī)精度與剛度更高；結(jié)構(gòu)緊湊，工作平穩(wěn)分離、成形（深度淺的成形件及復(fù)合工序）沖壓件批量設(shè)備類型特點(diǎn)適用工序小批量薄板通用機(jī)械壓力機(jī)速度快、生產(chǎn)效率高、質(zhì)量較穩(wěn)定各種工序厚板液壓機(jī)行程不固定，不會因超載而損壞設(shè)備拉深、脹形、彎曲等大中批量高速壓力機(jī)多工位自動壓力機(jī)高效率，消除了半成品堆儲等問題沖裁各種工序（2）設(shè)備規(guī)格的選擇 設(shè)備規(guī)格的選擇應(yīng)根據(jù)沖壓件的形狀大小、模具尺寸及工藝變形力等進(jìn)行。選擇設(shè)備規(guī)格時主要應(yīng)考慮以下幾方面：1）行程 ：保證坯料的方便放進(jìn)與零件的方便取出2）裝配模具的相關(guān)尺寸 壓力機(jī)的工作臺