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1、冲压模具助学课件(培训版),冲压设备篇,冲压概述篇,冲压模具设计基础篇,福建信息职业技术学院模具教研室,Fujian Vocational College of Information and Technology,冲压概述篇,1.冲压加工的特点及其应用,2.冲压及模具的发展趋向,3.冲压成形与模具技术概述,4.冲压用材料,冲压：在室温条件下，利用安装在冲压设备上的模具对材 料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得 所需要的形状、尺寸、性能的零件的加工方法。,冲模：冲压所使用的工艺装备。,1.冲压加工的特点及其应用,冲压加工优点：生产效率高，操作方便，易于实现机械化与自动化。冲压件尺寸与形
2、状精度高，质量稳定，互换性好，具有“一模一样”的特征。可加工尺寸范围较大、形状较复杂的零件，冲压件的强度和刚度均较高。无切屑加工，成本低。,1.冲压加工的特点及其应用,冲压加工缺点：模具具有专用性。模具制造的精度高，技术要求高，是技术密集型产品。,1.冲压加工的特点及其应用,2.冲压及模具的发展趋向,我国模具业需提高的技术性、管理性问题冲压成形理论及冲压工艺。模具新材料及热处理、表面处理。模具先进制造工艺及设备。模具CAD/CAM/CAE技术。快速成形技术。先进生产管理模式。,分离工序：坯料在冲压力作用下，变形部分的应力达 到强度极限以后，使坯料发生断裂而产生 分离。(落料、冲孔等),3.1
3、冲压工序的分类,3.冲压成形与模具技术概述,成形工序：坯料在冲压力作用下，变形部分的应力达到 屈服极限，但未达到强度极限，坯料产生塑 性变形，成为具有一定形状、尺寸与精度制 件的加工工序。(弯曲、拉深、翻边等),3.1 冲压工序的分类,3.冲压成形与模具技术概述,3.1 冲压工序的分类,3.冲压成形与模具技术概述,3.冲压成形与模具技术概述,3.2 冲模的分类,3.2 冲模的分类,3.冲压成形与模具技术概述,单工序模：在压力机的一次行程中，只完成一道冲压工序 的模具。复 合 模：只有一个工位，在压力机一次行程中，在同一 工位上同时完成两道或两道以上冲压工序的模 具。级 进 模：在毛坯的送进方向
4、上，具有两个或更多的工 位，在压力机的一次行程中，在不同的工位上 逐次完成两道或两道以上冲压工序的模具。,3.2 冲模的分类,3.冲压成形与模具技术概述,工艺零件：直接参与工艺过程的完成并和坯料有直接 接触，包括：工作零件、定位零件、卸料 与压料零件等；结构零件：不直接参与完成工艺过程，也不和坯料有 直接接触，只对模具完成工艺过程起保证 作用，或对模具功能起完善作用，包括：导向零件、紧固零件、标准件及其它零件。,3.3 冲压模具的基本结构与组成,3.冲压成形与模具技术概述,1.成形零件：,2.定位零件：,3.卸料及推件零件：,4.支撑零件：,5.导向零件：,6.紧固及其他零件：,3.3 冲压模
5、具的基本结构与组成,3.冲压成形与模具技术概述,3.3 冲压模具的基本结构与组成,3.冲压成形与模具技术概述,4.1 对冲压材料的基本要求,冲压工艺对材料的基本要求,1.具有良好的冲压成形性能2.材料厚度公差应符合国家标准3.具有较高的表面质量,4.冲压用材料,1间接试验,2直接试验,(1)总延伸率、均匀延伸率b,(2)屈强比(s/b),(3)弹性模量E,(4)硬化指数n,(5)板厚方向性系数,(6)板平面方向性,(1)弯曲试验,(2)胀形试验,(3)拉深试验,冲压性能试验方法,4.2 板料的冲压性能试验,4.冲压用材料,1冲压常用材料：,(1)黑色金属(2)有色金属(3)非金属材料：,材料在
6、冲压工艺资料和图样上的表示方法例：08钢，尺寸1.0mm1000mm1500mm，普通精度，较高 级的精整表面，深拉深及的冷轧钢板表示为,4.3 常用冲压材料及其在图样上表示方法,4.冲压用材料,福建信息职业技术学院模具教研室,Fujian Vocational College of Information and Technology,冲压设备篇,冲压设备及选用,1.冲压设备的分类及型号,2.冲压设备的选用,3.模具在压力机上的安装,4.冲压事故分析篇,5.压力机安全使用与管理,常见的冲压设备,机械压力机,液压机,按工艺用途分,按驱动滑块机构种类分曲柄式和摩擦式按床身结构形式分开式、闭式按压
7、力机动作分单动、双动按同一滑块驱力点数分单点、双点、四点按传动机构所在位置分上传动、底传动 按自动化程度分普通压力机、高速压力机,（1）压力机的分类,数控压力机,1.冲压设备的分类及型号,冲压设备及选用,（2）冲压设备的型号表示方法,例：J C 2 3 6 3 A 型号的含义是：J 机械压力机(类代号)C 第三种变型(同一型号的产品变型顺序号)2 3 开式双柱可倾压力机(列、组代号)6 3 公称压力为63kN(主要规格)A第一次改进(产品重大改进顺序号),1.冲压设备的分类及型号,冲压设备及选用,曲柄压力机,曲柄压力机工作原理,摩擦压力机,摩擦压力机工作原理,液压机,数控冲床,回转冲头,高速自
8、动冲压机,双动拉深压力机,双动拉深压力机工作原理,一.压力机类型的选择二.压力机规格的选择,2.冲压设备的选用,冲压设备及选用,小型冲压件：选用开式机械压力机大、中型冲压件：选用双柱闭式机械压力机导板模或要求导套不离开导柱的模具：选用偏心压力机大量生产的冲压件：选用高速压力机或多工位自动压力机校平、整形和温热挤压工序：选用摩擦压力机薄板冲裁、精密冲裁：选用刚度高的精密压力机大型、形状复杂的拉深件：选用双动或三动压力机小批量生产中的大型厚板件成形工序：多采用液压压力机,一、压力机类型的选择,二.压力机规格的选择,公称压力：滑块行程长度：曲柄旋转一周滑块所移动的距离。行程次数：滑块每分钟冲击次数。
9、工作台面尺寸：压力机工作台面的长、宽尺寸一般应大于模具下模座尺寸，且每边留出60100mm，以便于安装固定模具用的螺栓、垫铁和压板。滑块模柄孔尺寸：模柄孔的直径要与模柄直径相符，模柄孔的深度应大于模柄夹持部分的长度。闭合高度：电动机功率的选择：保证压力机的电动机功率大于冲压时所需要的功率。,压力机许用压力曲线：实际冲压力曲线与压力机许用压力曲线不同步。冲裁、弯曲时压力机的吨位应比计算的冲压力大30%左右。拉深时压力机吨位应比计算出的拉深力大60%100%。,公称压力：滑块下滑到距下死点某一特定的距离Sp或曲柄旋转到距下死点某一特定角度时，所产生的冲击力。,2.冲压设备的选用,冲压设备及选用,压
10、力机许用压力曲线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,压力机的闭合高度：滑块在下死点时，滑块底面到工作台上平面之间的距离。压力机的装模高度：压力机闭合高度减去垫板厚度的差值。冲压模具闭合高度：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。理论：Hmin-H1HHmax-H1,模具闭合高度与装模高度的关系,实用：Hmin-H+10HHmax-H-5,2.冲压设备的选用,冲压设备及选用,1模具安装前的准备工作：检查打料装置。检查闭合高度。清理工作台、上下模板、滑块底面。,3.模具在压力机上的安装,冲压设备及选用,2模具安装的一般步骤如下
11、（导柱导向的模具）：根据冲模的闭合高度调整压力机滑块的高度。固定装上模 固定下模座。试冲，调整。,1冲压事故的机制,2冲压事故的发生频率和后果,3冲压事故的原因分析,压力机的安全使用和管理篇,4冲床设备事故隐患,（1）危险因素：滑块的往复直线运动形式和上、下模具的 相对位置及间距。（2）危险空间：指在滑块上所安装的模具（包括附属装置）对工作面在行程方向上的投影所包含的空间 区域，即上、下模具之间形成的模口区。（3）危险时间：滑块的下行程，而在上行程滑块向上运动离 开下模，是安全的。（4）人的行为：脚踏开关操纵设备，手工取工件，放坯料。（5）危险事件：在特定时间（滑块的下行程），当人的手臂 仍然
12、处于危险空间（模口区）。发生挤压、剪切等机械伤害。,1冲压事故的机制,绝大多数冲压事故是发生在冲压作业的正常操作过程中。统计数字表明，因送取料而发生的约占38%，由于校正加工件而发生的约占 20%，因清理边角加工余料或其他异物的占14%，多人操作不协调或模具安装调整操作不当的占21%，其余是因机械故障引起的。从受伤部位看，多发生在手部（右手稍多），其次是面部和脚（工件或加工余料的崩伤或砸伤），很少发生在其他部位。从后果上看，死亡事件少，而局部永久残疾率高。剪切机械的工作原理与压力机类的，其危险主要在加工部位，即剪床的切刀部位。此处一旦出现伤害事故，操作者的手臂极易致残。,2冲压事故的发生频率和
13、后果,冲压事故的原因有：（1）冲压操作简单，动作单一。单调重复的作业极易使操 作者产生厌倦情绪。（2）作业频率高。操作者需要配合冲压频率，手频繁地进 出模。操作，每班工作次数可达上百次，甚至上千次，精力和体力都消耗大。（3）冲压机械噪声和振动大。作业环境恶劣造成对操作者 生理和心理的不良影响。（4）设备原因。模具结构设计不合理；机器本身故障造成 连冲或不能及时停车等。（5）人的手脚配合不一致，或多人操作彼此动作不协调。,3冲压事故的原因分析,冲床设备的非正常状态是指设备存在着一定的缺陷或元件故障。例如：刚性离合器的转键、键柄和直键断裂，操纵器的杆件、销针和弹簧折断，牵引电磁铁的触点粘连不能释放
14、。中间继电器的触点粘连不动作，行程开关失效，制动钢带断裂等故障，都会造成滑块运动失控形成连冲，而引起人身伤害事故。,4冲床设备事故隐患,5.压力机安全使用与管理,一、手用工具,二、良好的工作环境和操作位置,四、压力机的安全管理,三、压力机安全操作注意事项,手用工具是指在压力机主机以外，为用户安全操作额外提供的手用操作工具。手用工具种类很多，常用的有手用钳、钩、镊、夹、各式吸盘（电磁、真空、永磁）及工艺专用工具等，是安全操作的辅助手段。,一、手用工具,工作环境的温度、通风、照明、噪声和振动等均应符合劳动卫生要求。如果达不到要求，应采用措施加以改造。应配备必要的劳动保护用品，例如耳塞（耳罩）、操作
15、手套等，以加强对人员的保护。,1肘托板 2坐椅 3脚踏板,二、良好的工作环境和操作位置,三、压力机安全操作注意事项,开动设备前，检查压力机操纵部分、离合器和制动器是否处于有效状态，安全防护装置是否完好，曲柄滑块机构各部有无异常。严禁带病运转，严禁拆卸、损坏安全装置。正式作业前须经空转试车，确认各部分正常后方可工作。开机前应清理工作台上一切不必要的物品，防止开车振落击伤人或撞击开关引起滑块突然启动。严禁用手直接伸进模口取物，手用工具不得放在模具上。在模口区调整工件位置或取卡在模内工件时，脚必须离开踏板。多人操作同一台压力机应有统一指挥，信号清晰，待对方作出明确应答，并确认离开危险区再动作。突然停
16、电或操作完毕应关闭电源，并将操纵器恢复到离合器空档，制动器处在制动状态。对压力机进行检修、调整以及安装、调整、拆卸模具时，应在机床断开能源、机床停止运转的情况下进行，并在滑块下加放垫块可靠支护。机床启动开关处挂牌通告警示。,四、压力机的安全管理,企业的安全技术部门和设备主管部门必须参加压力机（包括剪切机）安装、大修后试运转的验收工作，以及在用设备的安全定期检验工作，验收合格后方可使用。对每台设备建立完整的设备档案。档案应包括：制造厂名称、安装单位及检修、改造中所提供的质量证明文件和技术资料，使用中发生设备、人身事故等情况。建立交接班制度、岗位责任制度、维护保养制度、定期检验与检修制度、事故登记
17、与报告制度等，并严格执行。操作者必须年满18周岁并经过企业部门的专门培训，熟悉设备性能和维护保养知识，经安全考试合格后方可凭证上岗操作。对于陈旧、失效、发现异常、缺乏安全防护装置的压力机，经技术改造仍达不到安全标准要求的，由主管部门及安全技术部门鉴定后，禁止使用。确认无改造价值的应报废，严禁转卖。,福建信息职业技术学院模具教研室,Fujian Vocational College of Information and Technology,冲压模具设计基础篇,冲裁工艺及冲裁模设计,弯曲工艺及弯曲模设计,拉深工艺及拉深模设计,成形工艺及模具设计,大型覆盖件模具设计,冲压工艺规程的编制,多工位级进
18、模设计,冷挤压工艺及模具设计,冲裁工艺及冲裁模设计,福建信息职业技术学院模具教研室,Fujian Vocational College of Information and Technology,模具动画欣赏,冲裁是利用模具使板料沿着一定的轮廓形状产生分离的一种冲压工序。它包括落料、冲孔、切断、修边、切舌、剖切等工序，其中落料和冲孔是最常见的二种工序。,弯曲工艺及弯曲模设计,福建信息职业技术学院模具教研室,Fujian Vocational College of Information and Technology,模具动画欣赏,弯曲是指将板料、型材、管材或棒料等按设计要求弯成一定的角度和一定
19、的曲率，形成所需形状零件的冲压工序。它属于成形工序，是冲压基本工序之一，在冲压零件生产中应用较普遍。,拉深工艺及拉深模设计,福建信息职业技术学院模具教研室,Fujian Vocational College of Information and Technology,模具动画欣赏,拉深是利用拉深模在压力机的压力作用下，将平板坯料或空心工序件制成开口空心零件的加工方法。它是冲压基本工序之一，不仅可以加工旋转体零件，还可加工盒形零件及其它形状复杂的薄壁零件。,成形工艺及模具设计,福建信息职业技术学院模具教研室,Fujian Vocational College of Information and
20、 Technology,模具动画欣赏,在冲压生产中，除冲裁、弯曲和拉深工序以外，还有一些是通过板料的局部变形来改变毛坯的形状和尺寸的冲压成形工序，如胀形、翻边、缩口、旋压和校形等，这类冲压工序统称为其它冲压成形工序。,大型覆盖件成形工艺及模具设计,福建信息职业技术学院模具教研室,Fujian Vocational College of Information and Technology,模具动画欣赏,在冲压加工范畴所指的汽车模具主要是指用来成形汽车、拖拉机、飞机其覆盖件的模具。一般都为中、大型冲压模具。设计、制造、测量难度大。技术复杂成本较高。,冷挤压工艺及模具设计,福建信息职业技术学院模具
21、教研室,Fujian Vocational College of Information and Technology,模具动画欣赏,冷挤压是在冷态下，将金属毛坯放入模具模腔内，在强大的压力和一定的速度作用下，迫使金属从模腔中挤出，从而获得所需形状、尺寸以及一定力学性能的挤压件。,多工位级进模设计,Fujian Vocational College of Information and Technology,福建信息职业技术学院模具教研室,模具动画欣赏,多工位级进模是在普通级进模的基础上发展起来的一种高精度、高效率、长寿命的模具，是技术密集型模具的重要代表，是冲模发展方向之一。这种模具除进行冲孔落料工作外，还可根据零件结构的特点和成形性质，完成压筋、冲窝、弯曲、拉深等成形工序，甚至还可以在模具中完成装配工序。,冲压工艺规程的编制,福建信息职业技术学院模具教研室,Fujian Vocational College of Information and Technology,模具动画欣赏,冲压工艺规程是指导冲压件生产过程的工艺技术文件。编制冲压工艺规程通常针对某一具体的冲压工件，根据其结构特点、尺寸精度要求以及生产批量，按照现有设备和生产能力，拟定出最为经济合理，技术上切实可行的加工工艺方案。方案包括模具结构形式、使用设备、检验要求、工艺定额等内容。,谢谢观看!,
