冲压工艺基础

冲压工艺基础第一页，共三十九页，2022年，8月28日本课程的主要内容冲压成形工艺及冲压模塑料成形工艺及塑料模模具制造技术12360%30%10%冲压成形工艺及冲压模塑料成形工艺及塑料模模具制造技术12360%30%10%第二页，共三十九页，2022年，8月28日教材及参考书教材及参考书参考书籍1、成虹主编：《冲压工艺与模具设计》2、张荣清主编：《模具设计与制造》3、冲模设计手册编写组：冲模设计手册4、肖祥芷主编：《中国模具设计大典》2、3卷5、屈华昌主编：《塑料成型工艺与模具设计》6、张洪峰主编：《塑料模具设计与制造》7、郭铁良主编：《模具制造工艺学》8、塑料模具设计手册编写组：《塑料模具设计手册》9、张荣清主编：模具制造工艺

……第三页，共三十九页，2022年，8月28日如何学习好本课程？1、要具备扎实的相关基础知识。如机械制图（手工制图、

AutoCAD、UG）、公差与配合、材料及热处理、机械设计、机械制造等，应熟练掌握。2、熟知各种模具的典型结构及各主要部分的作用，举一反三。3、熟悉各种国家标准或行业标准，设计时尽可能选用标准件。4、设计零部件时，要考虑其机械加工艺性。5、多注意实践经验的积累，理论联系实际，特别是在实训、实习等实践教学环节。第四页，共三十九页，2022年，8月28日引言

月饼

蜂窝煤

饼模第五页，共三十九页，2022年，8月28日

模具概念

第六页，共三十九页，2022年，8月28日

模具概念

在工业生产中，利用各种压力机和装在压力机上的专用工装，通过一定方式，使金属或非金属材料成形，制造出各种零件，人们则把装在压力机上的这种专用工装统称为模具。

概念：压力机工作

冲压动画演示

注塑动画演示第七页，共三十九页，2022年，8月28日模具概念

冲压模：冷冲模、板料冲压（50%）模具按材料在模具内成形的特点塑料模（30%）压铸模（10%）锻模橡胶模型腔模

分类：第八页，共三十九页，2022年，8月28日模具概念

利用模具加工零件的特点：

优点

尺寸一致性好，互换性强，“一模一样”；

材料利用率高：属于无切削、少切削加工。

生产效率高：适用于大批量生产。

操作方便:要求的工人技术等级不高。

可以获得其他加工方法所不能或难以制造的壁薄、重

量轻、刚性好、表面质量高、形状复杂的零件。

价格低。第九页，共三十九页，2022年，8月28日模具概念

缺点

噪声和振动大

模具复杂，精度、质量、寿命要求高，制造周期

长、费用高，因而小批量生产受到限制。

零件精度不能过高。

例如：冲压生产经济精度等级：IT12

压铸生产经济精度等级：IT13第十页，共三十九页，2022年，8月28日第一章冲压工艺基础

§1-1

冲压成形与分类

§1-2板料的冲压成形性能

§1-3

冲压常用材料

§1-4冲压设备第十一页，共三十九页，2022年，8月28日§1-1

冲压成形与分类

冲压成形概念

指在压力机上通过模具对板料（金属或非金属）加压，使其产生分离或塑性变形，从而得到一定形状、尺寸和性能要求的零件的加工方法，这种方法又称为冷冲压或板料冲压。第十二页，共三十九页，2022年，8月28日

冲压工序分类

分离工序

（冲裁）

§1-1冲压成形的特点与分类成形工序落料

冲孔切断等弯曲拉深起伏等第十三页，共三十九页，2022年，8月28日§1-2板料的冲压成形性能

自学

第十四页，共三十九页，2022年，8月28日§1-3冲压常用材料

冲压常用材料的基本要求：

满足冲压件的使用性能要求：

例如：机器上冲压件：一定的强度、刚度、冲击韧性等；电机电器上冲压件：较高导电性、导磁性；汽车、飞机上冲压件：足够强度，重量要轻；化学容器用冲压件：耐腐蚀性好等。第十五页，共三十九页，2022年，8月28日

满足冲压工艺的性能要求：§1-3冲压常用材料保证冲压过程顺利进行

①屈服极限Rel:Rel↓，材料易塑性变形②屈强比Rel/Rm：屈强比↓，即Rel↓而Rm↑，容易产生塑性变形而不易产生拉裂，冲压工艺性好。③断后伸长率A：A↑，塑性↑，冲压工艺性↑。

从力学性能方面第十六页，共三十九页，2022年，8月28日

满足冲压工艺的性能要求：§1-3冲压常用材料

从化学成分方面

碳、硅、磷、硫等元素含量高，会使材料脆性增加、塑性降低，导致冲压工艺性降低。例如：铝镇静钢08Al分为3级：

ZF（最复杂）：用于拉深最复杂的零件，

C、S、P含量最低

HF（很复杂）：用于拉深很复杂的零件，

C、S、P含量稍低

F(复杂)：用于拉深复杂零件，C、S、P低第十七页，共三十九页，2022年，8月28日

满足冲压工艺的性能要求：§1-3冲压常用材料

表面质量

材料表面光滑，无氧化皮、裂纹、划伤等缺陷。否则会加速冲压模具的磨损。优质钢板表面质量分3组：Ⅰ组（高质量表面）

Ⅱ组（较高质量表面）

Ⅲ组（一般质量表面）例如：钢板4.5-GB708-8810-Ⅱ-GB710-88

第十八页，共三十九页，2022年，8月28日

满足冲压工艺的性能要求：§1-3冲压常用材料

内部组织、厚度公差：

厚度公差分：A（高级）

B（较高级）

C（普通级）。例如：10钢0.5厚冷轧钢带A级公差为：

B级为：，C为：

内部组织均匀、厚度公差小，冲压工艺性好。钢板厚薄不均、内部组织不匀，冲压时容易造成变形不均、折皱或开裂。第十九页，共三十九页，2022年，8月28日

常用冲压材料

黑色金属

金属材料

非金属材料

有色金属

§1-3冲压常用材料普通碳素钢：Q235优质碳素结构钢：08、10低合金结构钢：Q345电工硅钢：DT1、DT2，俗称硅钢片不锈钢：1Cr18Ni9Ti铜及铜合金：T1、T2、H62、H68铝及铝合金：2A12

、1060胶木橡胶塑料石棉毛毡

绝缘垫片密封垫片第二十页，共三十九页，2022年，8月28日规格表示方法：厚度×宽度×长度规格：0.5×710×1420和2×1000×2000、1×1500×2000等。下料方式：剪板机。§1-3冲压常用材料

常用冲压材料规格

板料：t≤6mm应用最多第二十一页，共三十九页，2022年，8月28日§1-3冲压常用材料

常用冲压材料规格

规格：厚度×宽度×长度厚度≤0.5mm，宽度≤500mm。表面质量好，尺寸精度高、公差小。带料（卷料）：

大批量时采用第二十二页，共三十九页，2022年，8月28日§1-4冲压设备

冲压设备分类

液压压力机：常用，速度慢，行程长按冲床驱动滑块力的种类分：气动压力机：不常用机械压力机：最常用，速度快，行程短第二十三页，共三十九页，2022年，8月28日§1-4冲压设备双动压力机：由内、外两个滑块，外滑块用于压边，内滑块用于拉深，又称拉深压力机；按冲床滑块个数分：单动压力机：只有一个滑块的压力机；三动压力机：在双动拉深压力机的工作台上增加一个气垫，气垫可进行局部拉深。第二十四页，共三十九页，2022年，8月28日§1-4冲压设备按驱动滑块机构的种类分为：曲柄式：电机通过带、齿轮带动曲轴旋转，曲轴通过连杆带动滑块沿导轨作上下往复运动，带动模具实施冲压。摩擦式：从电机到飞轮通过摩擦传动幅来传递运动和动力。肘杆式：第二十五页，共三十九页，2022年，8月28日§1-4冲压设备按床身结构形式可分为：开式压力机：床身为C型，工作台三面敞开，便于前后、左右送料。刚性较差，用于1000KN以下的小型压力机。闭式压力机：床身左右封闭，只有前后两面敞开，刚度好，精度高，1000KN以上的大、中型压力机多采用。第二十六页，共三十九页，2022年，8月28日

曲柄压力机结构及工作原理

§1-4冲压设备第二十七页，共三十九页，2022年，8月28日

冲压设备型号编号、代号及意义§1-4冲压设备以使用最多的曲柄压力机为例

第二十八页，共三十九页，2022年，8月28日曲柄压力机基本技术参数公称压力（KN）

§1-4冲压设备

指滑块运动到离下死点前某一特定距离Ｓp（即公称压力行程，一般为10mm左右），滑块上所允许承受的最大作用力。

第二十九页，共三十九页，2022年，8月28日滑块行程（S）§1-4冲压设备

指当滑块从上死点运动到下死点时所走过的距离。

指滑块空载时，每分钟往复运动的次数。它决定了压力机生产效率的高低。n大，次数多，效率高。行程次数（n/m）第三十页，共三十九页，2022年，8月28日压力机装模高度§1-4冲压设备

压力机装模高度指滑块在下死点位置时，滑块下端面到下工作台上表面的距离。第三十一页，共三十九页，2022年，8月28日§1-4冲压设备第三十二页，共三十九页，2022年，8月28日§1-4冲压设备最大装模（闭合）高度（Hmax）：当滑块在下死点位置时，将压力机的调节螺杆向上调节，将滑块调整到最上位置时，滑块底面到下工作台的距离，称为压力机的最大装模高度。最小装模（闭合）高度（Hmin）：当滑块在下死点位置时，将压力机的调节螺杆向下调节，将滑块调整到最下位置时，滑块底面到下工作台的距离，称为压力机的最小装模高度。模具闭合高度：Ｈmax－５≥Ｈ模具闭合≥Ｈmin＋１０第三十三页，共三十九页，2022年，8月28日工作台面尺寸

§1-4冲压设备

下模座尺寸≤工作台面尺寸50mm∽70mm，为固定下模留足够空间。上模座的平面尺寸≤滑块底面尺寸。

工作台面漏料孔尺寸应大于需要漏下的工件或废料尺寸，以便漏料。第三十四页，共三十九页，2022年，8月28日模柄孔尺寸

§1-4冲压设备决定了安装模具的模柄尺寸大小。模柄凸出上模座的高度L=L1－（1～5）模柄直径=滑块内孔的直径第三十五页，共三十九页，2022年，8月28日设备类型的选择§1-4冲压设备冲压设备的选择

①中、小型冲压件生产主要选用开式压力机；②大型件应选择刚性好的闭式压力机或液压压力机；③较薄材料的冲裁，最好选用导向准确的精密压力机；④对于大型拉深的冲压工序，最好选用双动拉深压力机；⑤在大量生产时应选用高速压力机。第三十六页，共三十九页，2022年，8月28日设备规格的选择§1-4冲压设备①对于施力行程很小（如冲孔、落料等）的冲压工序，可直接选用公称压力＞冲压所需工艺力总和的1.3倍的压力机。②对于施力行程较大的（如深拉深、深弯曲等）冲压工序，应按照冲压所需工艺力总和≤公称压力的５０～６０％的条件选择压力机，并须对压力机的电机功率进行校核，使压力机电机功率＞冲压所需的功率。第三十七页，共三十九页，2022年，8月28日设备规格的选择§1-4冲压设备③模具闭合高度满足：Ｈmax－５≥Ｈ≥Ｈmin＋１０④压力