沖壓工藝基礎

沖壓工藝基礎第一頁，共三十九頁，2022年，8月28日本課程的主要內(nèi)容沖壓成形工藝及沖壓模塑料成形工藝及塑料模模具制造技術12360%30%10%沖壓成形工藝及沖壓模塑料成形工藝及塑料模模具制造技術12360%30%10%第二頁，共三十九頁，2022年，8月28日教材及參考書教材及參考書參考書籍1、成虹主編：《沖壓工藝與模具設計》2、張榮清主編：《模具設計與制造》3、沖模設計手冊編寫組：沖模設計手冊4、肖祥芷主編：《中國模具設計大典》2、3卷5、屈華昌主編：《塑料成型工藝與模具設計》6、張洪峰主編：《塑料模具設計與制造》7、郭鐵良主編：《模具制造工藝學》8、塑料模具設計手冊編寫組：《塑料模具設計手冊》9、張榮清主編：模具制造工藝

……第三頁，共三十九頁，2022年，8月28日如何學習好本課程？1、要具備扎實的相關基礎知識。如機械制圖（手工制圖、

AutoCAD、UG）、公差與配合、材料及熱處理、機械設計、機械制造等，應熟練掌握。2、熟知各種模具的典型結構及各主要部分的作用，舉一反三。3、熟悉各種國家標準或行業(yè)標準，設計時盡可能選用標準件。4、設計零部件時，要考慮其機械加工藝性。5、多注意實踐經(jīng)驗的積累，理論聯(lián)系實際，特別是在實訓、實習等實踐教學環(huán)節(jié)。第四頁，共三十九頁，2022年，8月28日引言

月餅

蜂窩煤

餅模第五頁，共三十九頁，2022年，8月28日

模具概念

第六頁，共三十九頁，2022年，8月28日

模具概念

在工業(yè)生產(chǎn)中，利用各種壓力機和裝在壓力機上的專用工裝，通過一定方式，使金屬或非金屬材料成形，制造出各種零件，人們則把裝在壓力機上的這種專用工裝統(tǒng)稱為模具。

概念：壓力機工作

沖壓動畫演示

注塑動畫演示第七頁，共三十九頁，2022年，8月28日模具概念

沖壓模：冷沖模、板料沖壓（50%）模具按材料在模具內(nèi)成形的特點塑料模（30%）壓鑄模（10%）鍛模橡膠模型腔模

分類：第八頁，共三十九頁，2022年，8月28日模具概念

利用模具加工零件的特點：

優(yōu)點

尺寸一致性好，互換性強，“一模一樣”；

材料利用率高：屬于無切削、少切削加工。

生產(chǎn)效率高：適用于大批量生產(chǎn)。

操作方便:要求的工人技術等級不高。

可以獲得其他加工方法所不能或難以制造的壁薄、重

量輕、剛性好、表面質量高、形狀復雜的零件。

價格低。第九頁，共三十九頁，2022年，8月28日模具概念

缺點

噪聲和振動大

模具復雜，精度、質量、壽命要求高，制造周期

長、費用高，因而小批量生產(chǎn)受到限制。

零件精度不能過高。

例如：沖壓生產(chǎn)經(jīng)濟精度等級：IT12

壓鑄生產(chǎn)經(jīng)濟精度等級：IT13第十頁，共三十九頁，2022年，8月28日第一章沖壓工藝基礎

§1-1

沖壓成形與分類

§1-2板料的沖壓成形性能

§1-3

沖壓常用材料

§1-4沖壓設備第十一頁，共三十九頁，2022年，8月28日§1-1

沖壓成形與分類

沖壓成形概念

指在壓力機上通過模具對板料（金屬或非金屬）加壓，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而得到一定形狀、尺寸和性能要求的零件的加工方法，這種方法又稱為冷沖壓或板料沖壓。第十二頁，共三十九頁，2022年，8月28日

沖壓工序分類

分離工序

（沖裁）

§1-1沖壓成形的特點與分類成形工序落料

沖孔切斷等彎曲拉深起伏等第十三頁，共三十九頁，2022年，8月28日§1-2板料的沖壓成形性能

自學

第十四頁，共三十九頁，2022年，8月28日§1-3沖壓常用材料

沖壓常用材料的基本要求：

滿足沖壓件的使用性能要求：

例如：機器上沖壓件：一定的強度、剛度、沖擊韌性等；電機電器上沖壓件：較高導電性、導磁性；汽車、飛機上沖壓件：足夠強度，重量要輕；化學容器用沖壓件：耐腐蝕性好等。第十五頁，共三十九頁，2022年，8月28日

滿足沖壓工藝的性能要求：§1-3沖壓常用材料保證沖壓過程順利進行

①屈服極限Rel:Rel↓，材料易塑性變形②屈強比Rel/Rm：屈強比↓，即Rel↓而Rm↑，容易產(chǎn)生塑性變形而不易產(chǎn)生拉裂，沖壓工藝性好。③斷后伸長率A：A↑，塑性↑，沖壓工藝性↑。

從力學性能方面第十六頁，共三十九頁，2022年，8月28日

滿足沖壓工藝的性能要求：§1-3沖壓常用材料

從化學成分方面

碳、硅、磷、硫等元素含量高，會使材料脆性增加、塑性降低，導致沖壓工藝性降低。例如：鋁鎮(zhèn)靜鋼08Al分為3級：

ZF（最復雜）：用于拉深最復雜的零件，

C、S、P含量最低

HF（很復雜）：用于拉深很復雜的零件，

C、S、P含量稍低

F(復雜)：用于拉深復雜零件，C、S、P低第十七頁，共三十九頁，2022年，8月28日

滿足沖壓工藝的性能要求：§1-3沖壓常用材料

表面質量

材料表面光滑，無氧化皮、裂紋、劃傷等缺陷。否則會加速沖壓模具的磨損。優(yōu)質鋼板表面質量分3組：Ⅰ組（高質量表面）

Ⅱ組（較高質量表面）

Ⅲ組（一般質量表面）例如：鋼板4.5-GB708-8810-Ⅱ-GB710-88

第十八頁，共三十九頁，2022年，8月28日

滿足沖壓工藝的性能要求：§1-3沖壓常用材料

內(nèi)部組織、厚度公差：

厚度公差分：A（高級）

B（較高級）

C（普通級）。例如：10鋼0.5厚冷軋鋼帶A級公差為：

B級為：，C為：

內(nèi)部組織均勻、厚度公差小，沖壓工藝性好。鋼板厚薄不均、內(nèi)部組織不勻，沖壓時容易造成變形不均、折皺或開裂。第十九頁，共三十九頁，2022年，8月28日

常用沖壓材料

黑色金屬

金屬材料

非金屬材料

有色金屬

§1-3沖壓常用材料普通碳素鋼：Q235優(yōu)質碳素結構鋼：08、10低合金結構鋼：Q345電工硅鋼：DT1、DT2，俗稱硅鋼片不銹鋼：1Cr18Ni9Ti銅及銅合金：T1、T2、H62、H68鋁及鋁合金：2A12

、1060膠木橡膠塑料石棉毛氈

絕緣墊片密封墊片第二十頁，共三十九頁，2022年，8月28日規(guī)格表示方法：厚度×寬度×長度規(guī)格：0.5×710×1420和2×1000×2000、1×1500×2000等。下料方式：剪板機?！?-3沖壓常用材料

常用沖壓材料規(guī)格

板料：t≤6mm應用最多第二十一頁，共三十九頁，2022年，8月28日§1-3沖壓常用材料

常用沖壓材料規(guī)格

規(guī)格：厚度×寬度×長度厚度≤0.5mm，寬度≤500mm。表面質量好，尺寸精度高、公差小。帶料（卷料）：

大批量時采用第二十二頁，共三十九頁，2022年，8月28日§1-4沖壓設備

沖壓設備分類

液壓壓力機：常用，速度慢，行程長按沖床驅動滑塊力的種類分：氣動壓力機：不常用機械壓力機：最常用，速度快，行程短第二十三頁，共三十九頁，2022年，8月28日§1-4沖壓設備雙動壓力機：由內(nèi)、外兩個滑塊，外滑塊用于壓邊，內(nèi)滑塊用于拉深，又稱拉深壓力機；按沖床滑塊個數(shù)分：單動壓力機：只有一個滑塊的壓力機；三動壓力機：在雙動拉深壓力機的工作臺上增加一個氣墊，氣墊可進行局部拉深。第二十四頁，共三十九頁，2022年，8月28日§1-4沖壓設備按驅動滑塊機構的種類分為：曲柄式：電機通過帶、齒輪帶動曲軸旋轉，曲軸通過連桿帶動滑塊沿導軌作上下往復運動，帶動模具實施沖壓。摩擦式：從電機到飛輪通過摩擦傳動幅來傳遞運動和動力。肘桿式：第二十五頁，共三十九頁，2022年，8月28日§1-4沖壓設備按床身結構形式可分為：開式壓力機：床身為C型，工作臺三面敞開，便于前后、左右送料。剛性較差，用于1000KN以下的小型壓力機。閉式壓力機：床身左右封閉，只有前后兩面敞開，剛度好，精度高，1000KN以上的大、中型壓力機多采用。第二十六頁，共三十九頁，2022年，8月28日

曲柄壓力機結構及工作原理

§1-4沖壓設備第二十七頁，共三十九頁，2022年，8月28日

沖壓設備型號編號、代號及意義§1-4沖壓設備以使用最多的曲柄壓力機為例

第二十八頁，共三十九頁，2022年，8月28日曲柄壓力機基本技術參數(shù)公稱壓力（KN）

§1-4沖壓設備

指滑塊運動到離下死點前某一特定距離Ｓp（即公稱壓力行程，一般為10mm左右），滑塊上所允許承受的最大作用力。

第二十九頁，共三十九頁，2022年，8月28日滑塊行程（S）§1-4沖壓設備

指當滑塊從上死點運動到下死點時所走過的距離。

指滑塊空載時，每分鐘往復運動的次數(shù)。它決定了壓力機生產(chǎn)效率的高低。n大，次數(shù)多，效率高。行程次數(shù)（n/m）第三十頁，共三十九頁，2022年，8月28日壓力機裝模高度§1-4沖壓設備

壓力機裝模高度指滑塊在下死點位置時，滑塊下端面到下工作臺上表面的距離。第三十一頁，共三十九頁，2022年，8月28日§1-4沖壓設備第三十二頁，共三十九頁，2022年，8月28日§1-4沖壓設備最大裝模（閉合）高度（Hmax）：當滑塊在下死點位置時，將壓力機的調節(jié)螺桿向上調節(jié)，將滑塊調整到最上位置時，滑塊底面到下工作臺的距離，稱為壓力機的最大裝模高度。最小裝模（閉合）高度（Hmin）：當滑塊在下死點位置時，將壓力機的調節(jié)螺桿向下調節(jié)，將滑塊調整到最下位置時，滑塊底面到下工作臺的距離，稱為壓力機的最小裝模高度。模具閉合高度：Ｈmax－５≥Ｈ模具閉合≥Ｈmin＋１０第三十三頁，共三十九頁，2022年，8月28日工作臺面尺寸

§1-4沖壓設備

下模座尺寸≤工作臺面尺寸50mm∽70mm，為固定下模留足夠空間。上模座的平面尺寸≤滑塊底面尺寸。

工作臺面漏料孔尺寸應大于需要漏下的工件或廢料尺寸，以便漏料。第三十四頁，共三十九頁，2022年，8月28日模柄孔尺寸

§1-4沖壓設備決定了安裝模具的模柄尺寸大小。模柄凸出上模座的高度L=L1－（1～5）模柄直徑=滑塊內(nèi)孔的直徑第三十五頁，共三十九頁，2022年，8月28日設備類型的選擇§1-4沖壓設備沖壓設備的選擇

①中、小型沖壓件生產(chǎn)主要選用開式壓力機；②大型件應選擇剛性好的閉式壓力機或液壓壓力機；③較薄材料的沖裁，最好選用導向準確的精密壓力機；④對于大型拉深的沖壓工序，最好選用雙動拉深壓力機；⑤在大量生產(chǎn)時應選用高速壓力機。第三十六頁，共三十九頁，2022年，8月28日設備規(guī)格的選擇§1-4沖壓設備①對于施力行程很?。ㄈ鐩_孔、落料等）的沖壓工序，可直接選用公稱壓力＞沖壓所需工藝力總和的1.3倍的壓力機。②對于施力行程較大的（如深拉深、深彎曲等）沖壓工序，應按照沖壓所需工藝力總和≤公稱壓力的５０～６０％的條件選擇壓力機，并須對壓力機的電機功率進行校核，使壓力機電機功率＞沖壓所需的功率。第三十七頁，共三十九頁，2022年，8月28日設備規(guī)格的選擇§1-4沖壓設備③模具閉合高度滿足：Ｈmax－５≥Ｈ≥Ｈmin＋１０④壓力