托架零件冲压模具设计与结构认知过程冷冲压加工工艺分析学习教案

1、托架零件冲压模具设计与结构托架零件冲压模具设计与结构(jigu)认知认知过程过程 冷冲压加工工艺分析冷冲压加工工艺分析第一页，共59页。成形成形(chn xn)工序：工序：指材料在不破裂的条件下产生塑性变形，从而获得一定形状、尺寸和精度(jn d)要求的零件。基本工序：弯曲、拉深、成形、冷挤压。第1页/共59页第二页，共59页。二二. 冷冲压加工冷冲压加工(ji gng)的特点：的特点：1）节省材料：冷冲压属于少、无切削加工；其材料可以充分利用；2）制品互换性好：冷冲压件的尺寸公差(gngch)由模具保证 ，且一般无需做进一步机械加工，因而具有“一模一样”的特征；3）冷冲压可以加工壁薄、重量轻

2、、形状复杂、表面质量好、刚性好的零件；4）生产效率高：普通压力机每分钟可生产几十件；高速压力机每分钟可生产数百件或上千件。5）操作简单：操作工无需特殊的专项技能要求。6）制品成本低：由材料利用率、生产效率和操作简单而得。第2页/共59页第三页，共59页。三、冷冲压应用三、冷冲压应用(yngyng)示例示例(冲压件冲压件)第3页/共59页第四页，共59页。三、冷冲压应用示例三、冷冲压应用示例(shl)(模具模具)第4页/共59页第五页，共59页。四、四、 冷冲压发展趋势冷冲压发展趋势（1）冷冲压成形理论和冲压工艺（2）提高(t go)模具的使用寿命 （3）推广应用CAD/CAM /CAE（4）快

3、速、经济制模 （5）模具“三化” 第5页/共59页第六页，共59页。五、用于模具五、用于模具(mj)加工的主要设加工的主要设备备第6页/共59页第七页，共59页。六、冲压及冲模常用六、冲压及冲模常用(chn yn)材料材料 1冲压成形(chn xn)性能材料的冲压成形性能：材料的冲压性能好成形极限高成形质量好便于冲压加工 冲压成形性能是一个综合性的概念成形极限高成形质量好材料对各种冲压加工方法的适应能力。冲压加工的依据。第7页/共59页第八页，共59页。2 2板料的机械性能与冲压板料的机械性能与冲压(chngy)(chngy)成形性成形性能的关系能的关系板料的强度指标越高，产生相同(xin t

4、n)变形量的力就越大；塑性塑性指标越高，成形时所能承受的极限变形量变形量就越大；不同冲压工序对板料的机械性能的具体要求有所不同。第8页/共59页第九页，共59页。3、冲压(chngy)材料（1）对冲压(chngy)材料的要求b对材料厚度公差的要求c对表面质量的要求a对冲压成形性能的要求（2）常用冲压材料黑色金属、有色金属、非金属材料第9页/共59页第十页，共59页。 不同冲压方法，其模具类型不同，模具工作条件有差异，对模具材料的要求也有所不同。 冲模工作零件主要长期承受(chngshu)冲击和摩擦等。表1.4.1是不同模具工作条件及对模具工作零件材料的 性能要求。 4、冲模(chngm)材料第

5、10页/共59页第十一页，共59页。1.根据(gnj)模具种类及其工作条件，选用材料要满足使用要求，应具有较高的强度、硬度、耐磨性、耐冲击、耐疲劳性等；2.根据(gnj)冲压材料和冲压件生产批量选用材料；3.满足加工要求，应具有良好的加工工艺性能，便于切削加工，淬透性好、热处理变形小； 4.满足经济性要求。 （一）、冲模材料(cilio)的选用原则第11页/共59页第十二页，共59页。（二）、冲模常见材料(cilio)及热处理要求 冲压模具所用材料主要有碳钢、合金钢、铸铁、铸钢、硬质合金、钢结硬质合金以及锌基合金、低熔点合金、环氧树脂、聚氨酯橡胶等。冲压模具中凸、凹模等工作(gngzu)零件所

6、用的材料主要是模具钢，常用的模具钢包括碳素工具钢、合金工具钢、轴承钢、高速工具钢、基体钢、硬质合金和钢结硬质合金等（可参见GB/T6991999、GB/T12981986、GB/T12992000、JB/T58261991、JB/T58251981、 JB/T58271991等）。第12页/共59页第十三页，共59页。（二）、冲模（二）、冲模(chngm)常见材料及热常见材料及热处理要求处理要求 常用模具钢的性能比较见表1.4.2。 常用冷作模具钢国内、外牌号对照见表1.4.3 。 模具工作零件的常用材料及热处理要求见表1.4.4。 模具一般零件的常用材料及热处理要求见表1.4.5。 模具零件

7、加工常见(chn jin)热处理方法有退火、调质、淬火、回火、渗碳、氮化等。 根据零件及要求不同，热处理工序安排 也不同。见表1.4.6、表1.4.7。第13页/共59页第十四页，共59页。七、冲压(chngy)设备及选用1、常见冲压(chngy)设备机械压力机（以Jxx表示其型号）摩擦压力机曲柄压力机油压机水压机 工作原理与特点：如表1.2.1所示第14页/共59页第十五页，共59页。机械压力机按其结构形式和使用(shyng)对象分为若干系列，每个系列又分为若干组见表1-3。压力机型号示例如下：第15页/共59页第十六页，共59页。2、冲压设备(shbi)的选用（一）压力机类型(lixng)

8、的选择根据工序性质、生产批量、冲件质量等要求进行选择。（二）压力机规格的选择2.滑块行程长度3.行程次数4.工作台面尺寸5.滑块模柄孔尺寸6.闭合高度7.电动机功率的选择1.公称压力第16页/共59页第十七页，共59页。公称公称(gngchng)压力：压力：压力压力(yl)(yl)机许用压力机许用压力(yl)(yl)曲线：曲线： 冲裁、弯曲时压力机的吨位应比计算的冲压力大30%左 右。压力机的许用压力曲线1压力机许用压力曲线 2冲裁工艺冲裁力实际变化曲线 3拉深工艺拉深力实际变化曲线 滑块下滑到距下极点某一特定的距离Sp或曲柄旋转到距下极点某一特定角度时，所产生的冲击力称为压力机的公称压力。

9、实际冲压力曲线与与压力机许用压力曲线不同步。 拉深时压力机吨位应比计算出的拉深力大60%100%。 第17页/共59页第十八页，共59页。模具闭合模具闭合(b h)高度与装模高度的关系高度与装模高度的关系 Hmin-H1HHmaxH1实用实用(shyng)(shyng)上为：上为：理论上为理论上为： Hmin-H1HHmaxH1 指滑块在下止点时，滑块底面到工作台上平面（即垫板下平面）之间的距离。 指压力机的闭合高度减去垫板厚度的差值。 指冲模在最低工作位置时，上模座上平面至下模座下平面之间的距离。 压力机的闭合高度压力机的闭合高度：压力机的装模高度压力机的装模高度：模具的闭合高度模具的闭合高

10、度：第18页/共59页第十九页，共59页。冷冲模类型冷冲模类型(lixng)1 .冲模分类：冲模分类：（1）根据工艺性质分类：）根据工艺性质分类：冲裁模、弯曲模、拉深摸、成形冲裁模、弯曲模、拉深摸、成形(chn xn)模等。模等。（2）根据工序组合程度分类：）根据工序组合程度分类： 单工序模、复合模、级进模单工序模、复合模、级进模第19页/共59页第二十页，共59页。冲孔冲孔(chn kn)模模1 1）单工序模：在冲压的一次行程过程）单工序模：在冲压的一次行程过程(guchng)(guchng)中，中，只能只能 完成一个冲压工序的模具。完成一个冲压工序的模具。第20页/共59页第二十一页，共5

11、9页。2 2）级进模：在冲压的一次行程）级进模：在冲压的一次行程(xngchng)(xngchng)过程中，过程中，在不同在不同 的工位上同时完成两道或两道以上的工位上同时完成两道或两道以上 冲压工序的模具。冲压工序的模具。第21页/共59页第二十二页，共59页。3 3）复合）复合(fh)(fh)模：在冲压的一次行程过程中，在同模：在冲压的一次行程过程中，在同一工位上同时完成两道或两道以上冲压工序的模具。一工位上同时完成两道或两道以上冲压工序的模具。第22页/共59页第二十三页，共59页。多工位级进模第23页/共59页第二十四页，共59页。 复合冲压模有正装式和倒装(do zhun)式两种结构

12、。其中正装式是凸模置于上模部分，倒装(do zhun)式则是凸模置于下模部分。正装复合正装复合(fh)模模倒装复合模倒装复合模第24页/共59页第二十五页，共59页。常常见见冲冲压压工工序序及及相相应应模模具具第25页/共59页第二十六页，共59页。边、剖切、整修。项目一项目一 托架零件冲压模具设计与结构托架零件冲压模具设计与结构(jigu)认知认知 过程过程2 冷冲压模具设计一般方法冷冲压模具设计一般方法第26页/共59页第二十七页，共59页。项目一项目一 托架零件托架零件(ln jin)冲压模具设计与结构认知冲压模具设计与结构认知 过程过程2 冷冲压模具设计一般方法冷冲压模具设计一般方法第

13、27页/共59页第二十八页，共59页。项目一项目一 托架零件冲压托架零件冲压(chngy)模具设计模具设计与结构认知与结构认知 过程过程2 冷冲压冷冲压(chngy)模具设计一般方模具设计一般方法法3、常见冲压工序、常见冲压工序(gngx)及相应及相应模具结构模具结构第28页/共59页第二十九页，共59页。项目项目(xingm)一一 托架零件冲压模具设计托架零件冲压模具设计与结构认知与结构认知 过程过程2 冷冲压模具设计一般方法冷冲压模具设计一般方法第29页/共59页第三十页，共59页。项目一项目一 托架零件冲压模具设计与结构托架零件冲压模具设计与结构认知认知 过程过程2 冷冲压模具设计一般冷

14、冲压模具设计一般(ybn)方方法法第30页/共59页第三十一页，共59页。项目一项目一 托架托架(tu ji)零件冲压模具设计零件冲压模具设计与结构认知过程与结构认知过程2 冷冲压模具设计一般冷冲压模具设计一般方法方法第31页/共59页第三十二页，共59页。项目一项目一 托架托架(tu ji)零件冲压模具设计零件冲压模具设计与结构认知与结构认知 过程过程2 冷冲压模具设计一般方法冷冲压模具设计一般方法第32页/共59页第三十三页，共59页。项目一项目一 托架零件冲压模具设计与结构托架零件冲压模具设计与结构(jigu)认知认知 过程过程2 冷冲压模具设计一般方法冷冲压模具设计一般方法第33页/共

15、59页第三十四页，共59页。项目一项目一 托架零件冲压模具设计与结构认托架零件冲压模具设计与结构认知知 过程过程2 冷冲压模具设计一般冷冲压模具设计一般(ybn)方法方法第34页/共59页第三十五页，共59页。项目一项目一 托架零件冲压模具设计与结构认托架零件冲压模具设计与结构认知知(rn zh) 过程过程2 冷冲压模具设计一般方法冷冲压模具设计一般方法第35页/共59页第三十六页，共59页。项目项目(xingm)一一 托架零件冲压模具设计托架零件冲压模具设计与结构认知与结构认知 过程过程2 冷冲压模具设计一般方法冷冲压模具设计一般方法第36页/共59页第三十七页，共59页。项目一项目一 托架

16、零件冲压模具设计与结构认托架零件冲压模具设计与结构认知知(rn zh) 过程过程2 冷冲压模具设计一般方法冷冲压模具设计一般方法第37页/共59页第三十八页，共59页。项目一项目一 托架零件冲压托架零件冲压(chngy)模具设模具设计与结构认知计与结构认知 过程过程2 冷冲压冷冲压(chngy)模具设计一般模具设计一般方法方法第38页/共59页第三十九页，共59页。项目一项目一 托架零件冲压模具设计与结构托架零件冲压模具设计与结构认知认知(rn zh) 过程过程2 冷冲压模具设计一般方法冷冲压模具设计一般方法第39页/共59页第四十页，共59页。项目一项目一 托架零件托架零件(ln jin)冲

17、压模具冲压模具设计与结构认知设计与结构认知 过程过程2 冷冲压模具设计一般方法冷冲压模具设计一般方法第40页/共59页第四十一页，共59页。项目一项目一 托架零件冲压模具设计与结构托架零件冲压模具设计与结构(jigu)认知认知 过程过程2 冷冲压模具设计一般方法冷冲压模具设计一般方法第41页/共59页第四十二页，共59页。项目一项目一 托架零件冲压模具设计与结构认知托架零件冲压模具设计与结构认知 过程过程(guchng)2 冷冲压模具设计一般冷冲压模具设计一般方法方法第42页/共59页第四十三页，共59页。项目项目(xingm)一一 托架零件冲压模具托架零件冲压模具设计与结构认知设计与结构认知

18、 过程过程2 冷冲压模具设计一般方法冷冲压模具设计一般方法第43页/共59页第四十四页，共59页。项目项目(xingm)一一 托架零件冲压模具设托架零件冲压模具设计与结构认知计与结构认知 过程过程2 冷冲压模具设计一般方法冷冲压模具设计一般方法第44页/共59页第四十五页，共59页。项目一项目一 托架托架(tu ji)零件冲压模具设计零件冲压模具设计与结构认知与结构认知 过程过程2 冷冲压模具设计一般方法冷冲压模具设计一般方法第45页/共59页第四十六页，共59页。项目一项目一 托架零件冲压模具设计与结构认知托架零件冲压模具设计与结构认知(rn zh) 过程过程2 冷冲压模具设计一般方法冷冲压

19、模具设计一般方法第46页/共59页第四十七页，共59页。工艺工艺(gngy)构件构件项目一项目一 托架零件托架零件(ln jin)冲压模具设计与结构认知冲压模具设计与结构认知 过程过程2 冷冲压模具设计一般方法冷冲压模具设计一般方法第47页/共59页第四十八页，共59页。辅助辅助(fzh)构件构件项目一项目一 托架零件冲压托架零件冲压(chngy)模具设计与结构认知模具设计与结构认知 过程过程2 冷冲压冷冲压(chngy)模具设计一般方法模具设计一般方法第48页/共59页第四十九页，共59页。项目一项目一 托架零件冲压模具设计与结构认知托架零件冲压模具设计与结构认知 过程过程2 冷冲压模具设计

20、一般冷冲压模具设计一般(ybn)方法方法第49页/共59页第五十页，共59页。项目一项目一 托架零件冲压托架零件冲压(chngy)模具设计与结构认知模具设计与结构认知 过程过程2 冷冲压冷冲压(chngy)模具设计一般方法模具设计一般方法第50页/共59页第五十一页，共59页。项目一项目一 托架托架(tu ji)零件冲压模具设计与结构认知零件冲压模具设计与结构认知 过程过程2 冷冲压模具设计一般方法冷冲压模具设计一般方法第51页/共59页第五十二页，共59页。项目一项目一 托架零件冲压模具设计与结构认知托架零件冲压模具设计与结构认知(rn zh) 过程过程2 冷冲压模具设计一般方法冷冲压模具设

21、计一般方法第52页/共59页第五十三页，共59页。项目一项目一 托架零件冲压模具设计与结构认知托架零件冲压模具设计与结构认知 过程过程(guchng)2 冷冲压模具设计一般方法冷冲压模具设计一般方法第53页/共59页第五十四页，共59页。项目一项目一 托架零件冲压模具设计与结构托架零件冲压模具设计与结构(jigu)认知认知 过程过程2 冷冲压模具设计一般方法冷冲压模具设计一般方法第54页/共59页第五十五页，共59页。项目一项目一 托架零件冲压模具设计与结构认知托架零件冲压模具设计与结构认知 过程过程2 冷冲压模具设计一般冷冲压模具设计一般(ybn)方法方法第55页/共59页第五十六页，共59

22、页。单工序模、复合模和连续单工序模、复合模和连续(linx)模的特点比较模的特点比较项目单工序模复合模连续模冲压精度一般较低中、高级精度中、高级精度原材料要求不严格除条料外，小件也可用边角料条料或卷料制件最大尺寸与材料厚度一般不受限制尺寸一般应在300mm以下通常情况下，尺寸一般在200mm以下，厚度在0.12mm之间翻转与变更冲压方向可能不能不能增加工位数可能有限度可能冲压生产率低，但在多工位压力机上使用多付模具时，生产率高较高，压力机一次行程内可完成两道以上工序高，压力机在一次行程内可完成多道工序实现操作机械化自动化的可能性较易，尤其适合于在多工位压力机上实现自动化难，只能在单机上实现部分机械操作容易，尤其适合于在单机上实现自动化生产通用性好，适合于中、小批量生产及大型件的大量生产较差，仅适合于大批量生产较差，仅适合于中、小型零件的大批量生产冲模制造的复杂性和价格结构简单，制造周期短，价格低结构复杂，制造难度大，价格高结构复杂，制造和调整难度大，价格与工位数成比例上升模具安装、调整和操作模具有导向时安装、调整方便安装、调整