沖壓成形原理.ppt

1、1.1沖壓加工概要1.1.1沖壓加工工序分類1.1.2沖壓加工的工藝特點(diǎn)1.1.3沖壓加工的發(fā)展現(xiàn)狀1.2沖壓加工設(shè)備1.2.1曲柄沖壓的組成和應(yīng)用1.2.2曲柄沖壓的主要類型1.2.3曲柄沖壓的型號(hào)和技術(shù)殘奧表1能力根據(jù)沖壓零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，該沖壓零件所需的基本沖壓工序初步判斷出沖壓材料的種類和供給規(guī)格對(duì)常用沖壓設(shè)備的類型和適應(yīng)技術(shù)的熟悉，沖壓與人們的生活密切相關(guān)，您身邊有許多沖壓零件的產(chǎn)品。 模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)技術(shù)裝備，被稱為“制造業(yè)之母”。 75%的粗加工工業(yè)產(chǎn)品零件、50%的精加工零件都是用模具成形的，機(jī)電新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)多取決于模具的研究開(kāi)發(fā)能力。 模具還是“利潤(rùn)放大器”，用模具生產(chǎn)的最

2、終產(chǎn)品的價(jià)值，大多是模具自身價(jià)值的數(shù)十倍，數(shù)百倍。 普通金屬板材料在沖壓后，如何成為形狀復(fù)雜、外觀漂亮、價(jià)值高的產(chǎn)品？1.1.1沖壓概念、日常生活用品、1.1沖壓加工概要、食品行業(yè)、電機(jī)行業(yè)、設(shè)備、校正器行業(yè)、家電、計(jì)算機(jī)行業(yè)、空調(diào)背板、洗衣機(jī)滾筒在電子行業(yè)、汽車行業(yè)常溫下，利用模具用沖壓機(jī)對(duì)金屬(或非金屬)板材施加壓力，使其分離或塑性變形，得到具有一定形狀、尺寸和性能的部件。 從、分離、塑性變形、沖壓的概念、沖壓的概念可知，在沖壓加工中，是將材料(金屬或非金屬)加工成零件(或半成品)的特殊工藝裝備，被稱為沖壓模具(通稱沖模)的沖壓模具是實(shí)現(xiàn)沖壓加工不可或缺的工藝1.1.1沖壓加工工序的分類、

3、1 .按變形性質(zhì)分類、分離工序成形工序、(1)分離工序、沖壓成形時(shí)被加工材料因外力而變形，當(dāng)變形區(qū)域的材料受到的剪切應(yīng)力達(dá)到材料的剪切強(qiáng)度時(shí)，材料剪切分離，形成一定形狀和尺寸的零件的分離工序中，主要有裁斷、沖裁表1-1分離工序、表1-1分離工序(接下來(lái))、沖壓成形時(shí)被加工材料因外力而使區(qū)域材料變形的成形工序中，主要有彎曲、拉深、翹曲、拉深、脹形等(2)只改變成形工序、d、空白形狀，不分離的成形工序模式、表1-2成形工序、表1-2成形工序(接著)、伸長(zhǎng)系成形：變形區(qū)域的最大主應(yīng)力為拉伸應(yīng)力，其破壞形態(tài)為拉伸應(yīng)力的壓縮系成形：變形區(qū)域的最大主應(yīng)力為壓縮應(yīng)力，厚度厚2 .各變形區(qū)域受力特性分、拉深壓

4、縮系成形、脹形拉伸系成形、3 .基本變形方式分、沖壓彎曲拉深成形、4 .工序的組合形式分、單工序沖壓復(fù)合沖壓段沖壓、生產(chǎn)率高、操作簡(jiǎn)單、機(jī)械化容易、1.1.2沖壓的特征可以得到用其他加工方法難以加工或者不能加工的形狀復(fù)雜的部件，例如薄的殼拉深。 可得到輕量、剛性高、強(qiáng)度大的零件。 不需要加熱，節(jié)能，表面質(zhì)量好。 (7)大量生產(chǎn)時(shí)，產(chǎn)品成本低。 尺寸精度高，互換性好。由此可見(jiàn)，沖壓能量聚集了優(yōu)質(zhì)、高效率、低能量、低成本，因此無(wú)法與其他加工方法相比，沖壓的應(yīng)用非常廣泛，例如在汽車、拖拉機(jī)行業(yè)，沖壓部件占60p%、修正器占6070%，日常生活的各種從細(xì)小的電子零件，修正器指針到重車的目標(biāo)和大梁，飛機(jī)

5、的皮膚等都需要沖壓加工。 沖壓加工的缺點(diǎn)，傳統(tǒng)的加工方法和手段和傳統(tǒng)的模具材料，自動(dòng)鉚接模具： 98萬(wàn)元，模具制造周期長(zhǎng)，成本高。門板邊緣沖壓模具： 98萬(wàn)元，如采用低熔點(diǎn)合金材料制造模具，采用快速成型技術(shù)制造模具，采用經(jīng)濟(jì)模具。 但是，隨著先進(jìn)的模具加工技術(shù)和非傳統(tǒng)意義上的模具材料的出現(xiàn)，這一缺點(diǎn)也逐漸得到克服。 缺點(diǎn)不再存在，1模具行業(yè)的現(xiàn)狀改革開(kāi)放以來(lái)，中國(guó)模具工業(yè)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，整體實(shí)力和綜合競(jìng)爭(zhēng)力顯著增強(qiáng)，對(duì)汽車、家電等行業(yè)的服務(wù)能力大幅度提高。 目前，中國(guó)模具企業(yè)超過(guò)2萬(wàn)家，規(guī)模以上5000家，重點(diǎn)骨干企業(yè)133家，上市企業(yè)13家。 (1)精密、大型模具發(fā)展良好，模具技術(shù)水平及其附

6、加值不斷提高。 (2)模具修訂制造水平和生產(chǎn)方式進(jìn)步大，CAD/CAM應(yīng)用普及，CAE應(yīng)用也受到普遍重視，CAPP、PLM、ERP等數(shù)字化技術(shù)已開(kāi)始被一些企業(yè)采用，高速加工、并行工程、逆向工程、虛擬制造和標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)已有幾個(gè)(3)模具集聚區(qū)已經(jīng)形成，形成了規(guī)模非常大的模具城，產(chǎn)業(yè)集聚效果明顯，模具集聚區(qū)主要集中在珠三角和長(zhǎng)三角區(qū)，目前正在全國(guó)范圍擴(kuò)大。1.1.3沖壓的現(xiàn)狀和趨勢(shì)、2模具工業(yè)面臨的困境和挑戰(zhàn)中國(guó)模具的年產(chǎn)量已居世界第一位，但修訂制造水平總體上與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在不少差距，主要在以下幾個(gè)方面： (1)中國(guó)模具工業(yè)與世界先進(jìn)水平相比， (2)研發(fā)和自主創(chuàng)新能力差；(3)企業(yè)管理落后于

7、技術(shù)進(jìn)步；(4)數(shù)字化信息化水平低；(5)模具人才的發(fā)展落后于行業(yè)發(fā)展；(6)國(guó)產(chǎn)模具自給率接近88%，不足之處主要是以大型、精密、高性能為主的高技術(shù)含量模具高水平模具依然依賴進(jìn)口(7)美國(guó)的“再工業(yè)化”、德國(guó)的“工業(yè)4.0”、法國(guó)的“汽車產(chǎn)業(yè)振興訂劃”等戰(zhàn)略加上國(guó)內(nèi)的“人口紅利”消失，勞動(dòng)力成本的上升，對(duì)中國(guó)的模具企業(yè)的發(fā)展提出了很大的挑戰(zhàn)。 3技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)模具技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)主要是： (1)CAD/CAE/CAM的廣泛應(yīng)用及其軟件的持續(xù)改進(jìn)、CAD/CAE/CAM技術(shù)的進(jìn)一步集成化、一體化、智能化。 (2)PDM (產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理)、CAPP (計(jì)算機(jī)輔助過(guò)程設(shè)定訂正管理)、KBE (知識(shí)庫(kù)工

8、程)、ERP (企業(yè)資源管理)、MIS (模具制造管理信息系統(tǒng))、互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)等信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用(3)智能成形技術(shù)、應(yīng)用液壓成形、激光拼焊板成形、不等厚板成形、模內(nèi)多工藝集成、熱流道技術(shù)、快速變形溫度技術(shù)等新技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用。 (4)高速高精度加工技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用。 (5)超精加工、復(fù)合加工、先進(jìn)表面加工和處理技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用。 (6)快速成型和快速成型(RP/RT )技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。 (7)精密測(cè)量及高速掃描技術(shù)、逆向工程及并行工程的發(fā)展與應(yīng)用。 (8)模具標(biāo)準(zhǔn)化和模具標(biāo)準(zhǔn)品的發(fā)展以及進(jìn)一步的普及應(yīng)用。 (9)高性能模具材料的開(kāi)發(fā)、系列化及其正確選擇。 (10 )模具自動(dòng)加工系統(tǒng)的開(kāi)

9、發(fā)與應(yīng)用。 (11 )虛擬技術(shù)和納米技術(shù)等的應(yīng)用正在進(jìn)行中。1.1.3.4產(chǎn)品開(kāi)發(fā)重點(diǎn)(1)汽車目標(biāo)模具(2)精密沖壓模具(3)大型精密注射模具(4)主要模具標(biāo)準(zhǔn)件模具生產(chǎn)過(guò)程集精密制造、計(jì)算機(jī)技術(shù)、智能控制和綠色制造于一體，是高技術(shù)運(yùn)營(yíng)商，也是高技術(shù)產(chǎn)品的高水平金屬模具總之，模具工業(yè)是國(guó)家的基礎(chǔ)工業(yè)，模具修訂和模具制造水平的高低是衡量國(guó)家產(chǎn)品制造水平的高低。 發(fā)達(dá)國(guó)家非常重視模具的發(fā)展，日本認(rèn)為“模具是進(jìn)入富裕社會(huì)的原動(dòng)力。” 德國(guó)：“金屬加工業(yè)的帝王”羅馬尼亞：“金屬模具是金屬”金屬模具在國(guó)際上被認(rèn)為是點(diǎn)石成金的行業(yè)。 但是，這里的模具也包括沖模、沖模、沖模、橡膠型、食品型、建材型等，現(xiàn)在

10、冷沖模和塑料型的應(yīng)用最廣泛，分別占40%左右。 1.2沖壓加工設(shè)備、沖壓設(shè)備的選擇原則：沖壓工序的性質(zhì)：分離或成形工序的沖壓壓力大?。洪_(kāi)模、閉模的模具封閉高度，輪廓尺寸生產(chǎn)批次生產(chǎn)成本產(chǎn)品質(zhì)量結(jié)合單位現(xiàn)有設(shè)備條件，在冷沖壓生產(chǎn)中，根據(jù)沖壓零件生產(chǎn)的需要，采用不同類型按傳動(dòng)方式分類，機(jī)械壓力機(jī)主要有曲柄壓力機(jī)(通稱壓力機(jī))摩擦壓力機(jī)，其中曲柄壓力機(jī)最為常用。 液壓機(jī)分為液壓機(jī)(液壓機(jī))和水壓機(jī)(水壓機(jī))的自動(dòng)化程度，冷壓設(shè)備主要有普通壓機(jī)、NC(CNC )壓機(jī)、自動(dòng)壓機(jī)等，按傳動(dòng)方式分為機(jī)械壓機(jī)(用Jxx表示其型號(hào))、 NC (用Kxx表示其型號(hào)) 數(shù)控轉(zhuǎn)塔壓力機(jī)、多工位壓力機(jī)、液壓機(jī)、閉式單點(diǎn)

11、曲柄壓力機(jī)、閉式雙點(diǎn)曲柄壓力機(jī)、壓力機(jī)種類繁多，按傳動(dòng)方式分類，主要有機(jī)械壓力機(jī)和液壓機(jī)。 機(jī)械壓力機(jī)在沖壓生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。 機(jī)械壓力機(jī)可分為曲柄壓力機(jī)和摩擦壓力機(jī)，其中曲柄壓力機(jī)的應(yīng)用很廣泛。 1.2.1曲柄壓力機(jī)的組成和應(yīng)用圖1-1表示曲柄壓力機(jī)的實(shí)物圖，圖1-2表示該曲柄壓力機(jī)的結(jié)構(gòu)概略圖。 1.2.1曲柄沖壓機(jī)的組成和應(yīng)用，曲柄沖壓機(jī)由以下部分構(gòu)成： (1)床是沖壓機(jī)的框架；(2)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的作用是，如圖1-3所示，將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)變?yōu)榛瑝K所連結(jié)的模具的往復(fù)沖壓運(yùn)動(dòng)大齒輪慣性矩大，滑塊慣性也大，具有在運(yùn)動(dòng)中蓄積能量而釋放，使壓力機(jī)的動(dòng)作順暢的作用，圖1-3運(yùn)動(dòng)系、(3)離合器是用

12、于接通或斷開(kāi)大齒輪的曲軸的運(yùn)動(dòng)傳遞的機(jī)構(gòu)，是操作者操作的大小離合器殼體和曲軸通過(guò)鍵行程剛性地連結(jié)。 在離合器殼體中，離合器殼體和同步鍵旋轉(zhuǎn)。 通過(guò)拔出插入大齒輪的圓弧狀鍵槽或從鍵槽中拔出，實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)的on/off。 拉下制動(dòng)叉，在彈簧的作用下將鑰匙插入大齒輪的圓弧狀鍵槽中，打開(kāi)傳動(dòng)。 操作者釋放后，復(fù)位彈簧將制動(dòng)叉拉回原來(lái)的位置，制動(dòng)叉的楔形和鑰匙的楔形相互作用，將鑰匙從拱形鑰匙槽中拉出，切斷傳動(dòng)。 圖1-4離合器、(4)制動(dòng)器在離合器脫離時(shí)，確?；瑝K比較準(zhǔn)確地停止在曲軸旋轉(zhuǎn)的上止點(diǎn)位置。 利用相對(duì)于制動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)中心的偏心，實(shí)現(xiàn)使制動(dòng)帶相對(duì)于制動(dòng)輪的摩擦力隨著旋轉(zhuǎn)而變化的制動(dòng)。當(dāng)曲軸旋轉(zhuǎn)到上死點(diǎn)時(shí)

13、，制動(dòng)輪的中心和固定銷的中心之間的中心距離最大。 此時(shí)，制動(dòng)帶的張力最大，在此產(chǎn)生制動(dòng)作用。 轉(zhuǎn)動(dòng)該位置時(shí)，制動(dòng)帶松弛，制動(dòng)器不制動(dòng)。 制動(dòng)力的大小可以通過(guò)調(diào)節(jié)拉伸彈簧來(lái)實(shí)現(xiàn)。圖1-5制動(dòng)器、(5)將上合模裝置的模具的上模部分固定在滑塊上，如圖1-6所示，用模塊、緊固螺釘按壓模把手進(jìn)行固定。 (6)滑塊位置調(diào)節(jié)裝置為了對(duì)應(yīng)不同的模具高度，必須能夠調(diào)整滑塊底面相對(duì)于工作臺(tái)面的距離。 由于連桿的一端與曲軸連接，另一端與滑動(dòng)單元連接，因此，旋轉(zhuǎn)調(diào)整螺釘相當(dāng)于改變連桿的長(zhǎng)度，在滑動(dòng)單元的行程下，直到工作臺(tái)面為止，圖1-6上合模，(7) (8)曲柄沖壓機(jī)的其他部分：導(dǎo)軌、安全塊和漏孔。圖1-7沖裁裝置、圖1-8沖裁孔、沖壓設(shè)備類型、根據(jù)滑動(dòng)驅(qū)動(dòng)力有機(jī)械沖壓機(jī)、液壓機(jī)、氣壓機(jī)等根據(jù)床的結(jié)構(gòu)有開(kāi)放式?jīng)_壓機(jī)和封閉式?jīng)_壓機(jī)等根據(jù)滑動(dòng)單元的數(shù)量單動(dòng)(滑動(dòng)單元) 壓力機(jī)等根據(jù)連接桿的數(shù)量有單點(diǎn)(一個(gè)連接桿)、兩點(diǎn)(兩個(gè)連接桿)、四點(diǎn)(四個(gè)連接桿)壓力機(jī)等，類型：床結(jié)構(gòu)分割閉式，滑動(dòng)行程偏心壓