冷冲压工艺及模具.ppt

冷冲压工艺及模具设计 第一章 冲压加工概述与冲压设备 1.1 冲压加工概述 1.1.1 冷冲压的概念 冷冲压是在常温下利用冲模在冲压设备上对材料（板料）施加压力，使其产生分离或变形，以获得所需要的零件形状和尺寸。冷冲压工艺建立在金属塑性变形的基础上，是一种先进的金属加工方法。 1.1.2 冷冲压工序的分类 1.1.2.1 分离工序 分离工序是将冲压件或毛坯沿一定的轮廓进行断裂分离加工，以获得所需要的零件形状和尺寸，又称为冲裁工序。 分离工序种类：落料、冲孔、切断、切边、剖切、切舌等。 1.1.2.2 成形工序 成形工序是在材料不发生破坏的前提下使毛坯发生塑性变形，以获得所需要的零件形状和尺寸。 成形工序种类：弯曲、拉深、翻边、胀形、起伏成形、缩口、扩口、旋压、校形等。 1.1.2.3 冲压工艺方案 冲压工艺方案是在分析冲压件工艺性的基础上，确定冲压工序性质、工序数目、工序顺序、工序组合及其它辅助工序，即确定冲压件的工艺路线。正确的工艺路线对于冲压件质量、生产效率、模具设计制造和经济成本具有重大意义。 1.1.3 冷冲压工艺的特点及应用 1.1.3.1 冷冲压工艺的特点 1、优点：1）冷冲压是金属薄板成形的重要工艺方法； 2）冷冲压件质量稳定、互换性好； 3）材料利用率高、成本较低； 4）工艺操作简单、生产率高； 5）适合于成批、大量零件生产。 2、缺点：1）模具结构复杂、生产成本较高； 2）一般不适于单件、小批量零件生； 3）工作环境有待改善提高。 1.1.3.2 冷冲压工艺的应用 冷冲压工艺具有许多突出的优点，在机械制造、电子电器等各行各业中都得到了广泛的应用，尤其在汽车、拖拉机、电机、电器、仪器、仪表、电子产品和日用品的生产中占据十分重要的地位，有的产品其冲压件的数量约占工件总数的70～80%以上。 随着国民经济的发展，对由金属薄板制成的冲压产品的需求量将会越来越大，因此，学习、研究和发展冷冲压技术，对我国制造业的发展和民族振兴具有极大的意义。 1.1.4 冷冲压工艺的发展 1、工艺分析计算方法现代化 采用有限变形的弹塑性有限元等先进的算法，对复杂成形件的成形过程进行应力应变分析和计算机仿真模拟，以预测某一工艺方案对零件成形的可行性及可能发生的问题。从根本上改变了传统的依赖经验和反复试验及修改，才能转入批量生产的模式。 2、模具设计制造现代化 大力开展模具CAD/CAM技术的研究和应用，已有许多成熟的模具CAD/CAM一体化软件应用于模具的设计及制造，使设计者尽可能将时间和精力用于创新开发。 3、冷冲压生产的机械化和自动化 大力推进冲压工艺中的送料、冲压、取件甚至装配等生产环节的机械化和自动化研究和应用，使生产率得到极大的提高。 4、适应多品种、小批量的市场需求 研究和发展新的成形工艺、简易模具、通用组合模具、数控冲压设备和冲压柔性制造系统，使冲压工艺适应产品更新换代快和生产批量小的现代市场的特点。 5、不断改进板料的冲压成形性能 实践证明，研制和生产高性能的冲压钢板比改进冲压工艺和模具结构更具有现实意义。随着现代冲压技术的发展，成形钢板的工艺性能和表面质量将会成为制约冲压工艺进步的瓶颈。 1.2 冲压设备 1.2.1 曲柄压力机的基本组成 1、工作机构 即为曲柄连杆机构，由曲轴、连杆、滑块组成，是压力机完成工作的主要机构。冲模的上模固定在滑块上。 2、传动系统 包括电动机、带轮传动和齿轮传动等机构，其作用是将电动机的运动和能量按照一定要求传给工作机构。其中带轮又称飞轮，能够使压力机在整个工作周期里负荷均匀，能量得以充分利用。 3、操纵系统 由空气分配系统、制动器、离合器和电气控制箱等组成。压力机的工作是通过操纵机构进行控制的。 4、支承部件 包括床身、工作台、拉紧螺栓等部分。床身是压力机的基础，保证设备所要求的精度、强度和刚度。床身上固定有工作台，用于安装冲模的下模。 5、辅助系统 包括气路系统和润滑系统。 6、附属装置 包括过载保护、气垫、滑块平衡装置、移动工作台、快速换模和监控装置等。 1.2.2 曲柄压力机的主要结构类型 1、按床身结构分 分为开式压力机和闭式压力机两种。 开式压力机 床身前、左和右三个方向是敞开的，操作和安装模具很方便，便于自动送料。但由于床身呈C字型，刚性