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1、,第二章 冷冲压工艺基础 21 冷冲压的特点和应用 2.2 冷冲压基本工序 23 冷冲压件常用材料 24 冷冲压设备 习题,模具设计与制造,21 冷冲压的特点和应用,模具设计与制造,1冷冲压术语 冷冲压：,江苏农林职业技术学院,冲压利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的零件加工方法。因为通常在室温下进行加工，所以称为冷冲压。,2冷冲压特点 (1)冷冲压是少、无切屑的高效加工方法，材料废料少，利用率高 (2)冷冲压零件在形状和尺寸精度方面互换性较好，可以满足一般装配和使用要求 (3)冷冲压零件经过塑性变形，金属内部组织得到改善，机械强度有所
2、提高 (4)冷冲压操作简单，易于实现机械化和自动化，生产效率高 (5)后续加工方便,江苏农林职业技术学院,江苏农林职业技术学院,冲床,江苏农林职业技术学院,3冷冲压应用示例,江苏农林职业技术学院,江苏农林职业技术学院,江苏农林职业技术学院,板料,拉深模,江苏农林职业技术学院,江苏农林职业技术学院,摩托车油箱内胆,切边模,江苏农林职业技术学院,检验,江苏农林职业技术学院,摩托车油箱内胆,江苏农林职业技术学院,2.2 冷冲压基本工序,模具设计与制造,1分离工序 该道冲压工序完成后，材料变形部分的应力达到了该材料破坏应力b的数值，造成材料断裂而分离。,江苏农林职业技术学院,江苏农林职业技术学院,江苏
3、农林职业技术学院,剪裁 用剪刀或模具切断板材，切断线不封闭,江苏农林职业技术学院,落料 用模具沿封闭线冲切板料，冲下的部分为工件，其余部分为废料,江苏农林职业技术学院,冲孔 用模具沿封闭线冲切板材，冲下的部分是废料,江苏农林职业技术学院,切口 在坯料上将板材部分切开，切口部分发生弯曲。,江苏农林职业技术学院,剖切 将半成品切开成两个或几个工件，常用于成双冲压。,江苏农林职业技术学院,切边 将拉深或成形后的半成品边缘部分的多余材料切掉,江苏农林职业技术学院,切边模,2成形工序 成形工序是指坯料在不破裂的条件下产生塑性变形而获得一定形状和尺寸的冲压件的工序 该道冲压工序完成后，材料变形部分的应力超
4、过了该材料屈服应力s的数值但未达到破坏应力b的数值，从而使材料产生塑性变形，并且改变了材料原有的形状和尺寸。,江苏农林职业技术学院,江苏农林职业技术学院,江苏农林职业技术学院,弯曲 将毛坯或半成品制件沿弯曲线弯成一定角度和形状.,江苏农林职业技术学院,卷边 把板料端部弯曲成接近封闭圆筒 。,江苏农林职业技术学院,扭曲 将平板毛坯的一部分相对于另一部分扭转一个角度,江苏农林职业技术学院,拉深 将板料毛坯压制成空心工件，壁厚基本不变,江苏农林职业技术学院,变薄拉深 用减小壁厚、增加工件高度的方法来改变空心件的尺寸，得到要求的底厚、壁薄的工件,江苏农林职业技术学院,孔的翻边 将板料或工件上有孔的边缘
5、翻成竖立边缘。,江苏农林职业技术学院,外缘翻边 将板料或工件上有孔的边缘翻成竖立边缘。,江苏农林职业技术学院,缩口 使空心毛坯或管状毛坯端部的径向尺寸缩小。,江苏农林职业技术学院,扩口 将空心件的口部扩大，常用于管子。,江苏农林职业技术学院,起伏 将空心件的口部扩大，常用于管子。,江苏农林职业技术学院,卷边 将空心件的边缘卷成一定的形状。,江苏农林职业技术学院,胀形 使空心毛坯内部在双向拉应力作用下，产生塑性变形，取得凸肚形制件。,江苏农林职业技术学院,旋压 利用擀棒或滚轮将板料毛坯擀压成一定形状(分为变薄与不变薄两种),江苏农林职业技术学院,成形 使板料发生局部的塑性变形，按凸模与凹模的形状
6、直接复制成形。,江苏农林职业技术学院,整形 校正制件成准确的形状和尺寸。,江苏农林职业技术学院,校平 将毛坯或工件不平的面或弯曲予以压平。,江苏农林职业技术学院,压印 改变工件厚度，在表面上压出文字或花纹,江苏农林职业技术学院,拉深模,江苏农林职业技术学院,检验,23 冷冲压件常用材料,2.3.1、冷冲压件所用材料的要求 (1) 有较高的延伸率或断面收缩率，低的屈服点和高的强度极限。 (2) 表面应光洁、平整，无损伤、无缺陷。 (3) 材料的厚度公差应该符合国家标准。 （4）材料应对机械结合及后续加工。,江苏农林职业技术学院,二、常用冷冲压材料 常用冷冲压材料主要有金属材料和非金属材料两类。
7、冷冲压用材料大部分是各种规格的板料、带料、条料、块料等。 金属材料又以板料和卷料为主，另外还有块料。 1黑色金属板料 常用的黑色金属板料主要有普通碳素钢、优质碳素钢、合金结构钢、碳素工具钢、电工硅钢和不锈钢等。,江苏农林职业技术学院,(1)技术指标 轧制精度：A、B、C三级。 表面质量：I、三组。 拉深级别：ZS、S、P三级。 (2)钢板标记示例,江苏农林职业技术学院,2有色金属板料或卷料 常用的有色金属板料或卷料主要有铜板(或铜带)、黄铜板和铝板(或铝带)。 3非金属材料 冷冲压用的非金属材料主要有纸板、胶木板、橡胶板、塑料板、纤维板以及皮革等。,江苏农林职业技术学院,江苏农林职业技术学院,
8、检验,24 冷冲压设备,压力机按产生于传递压力的机理分：液压机、气动压力机、电磁压力机。 冷冲压压力机主要有：曲柄压力机、摩擦压力机和电磁压力机、油压机等 其中曲柄压力机、摩擦压力机属于机械压力机，又以曲柄压力机最为常用。 按自动化程度分：普通压力机、数控(CNC)压力机、自动压力机等。,江苏农林职业技术学院,江苏农林职业技术学院,1电动机；2皮带；3飞轮；4离合器；5曲轴；6连杆；7滑块； 8工作台垫板；9工作台；10制动器；11机身；12机座,江苏农林职业技术学院,江苏农林职业技术学院,一、压力机的工作原理 1曲柄压力机 （1）基本组成 支承部件（床身）：床身上固定有工作台，用于安装固定冲
9、模的下模； 工作机构：由偏心轴（曲柄） 、连杆、滑块组成，冲模的上模就固定在滑块上。,江苏农林职业技术学院,操纵系统：由离合器、制动器组成； 传动系统：带传动、齿轮传动； 能源系统：电动机、飞轮； 另外还有润滑系统、保险装置、计数装置、气垫等辅助装置。,江苏农林职业技术学院,（2）调节机构 行程调节机构 转动偏心套可改变偏心套中心与主轴中心的距离，从而调节滑块行程。 连杆长度调节 手动和机动两种。 打料装置 压边装置,江苏农林职业技术学院,2摩擦压力机 摩擦压力机是利用螺杆与螺母的相对运动的原理工作的，具有结构简单、制造容易、维修方便、生产成本低等特点。 缺点是飞轮轮缘磨损大，生产效率较低，精
10、度较低。,江苏农林职业技术学院,二、压力机的选用 1主要技术参数 （1）标称压力（公称压力） 滑块离下止点前一位置或曲柄旋转到离下止点前一角度时，滑块上所能承受的最大压力，是压力机的主参数。 该角度称为压力机的标称压力角，一般为2030。 我国压力机的标称压力已经系列化了。如63kN、100kN、160kN、250kN、400kN、800kN、1250kN、1600 kN等。,江苏农林职业技术学院,公称压力Fg是指滑块滑动至下止点前某一特定距离Sg，或曲柄旋转到离下止点前某一特定角度时，滑块上所容许承受的最大作用力。此处的特定距离称为公称压力行程、此时的特定角度称为公称压力角、额定压力角或名义
11、压力角。 例如，J31-315压力机的公称压力为3150KN，是指滑块离下止点前10.5mm（相当于公称压力角为20）时，滑块上所允许承受的最大作用力。 一般曲柄压力机产生公称压力的行程仅为压力行程的5%-7%，按我国原第一机械工业部的标准规定：开式压力机的公称压力行程为3-15mm，闭式压力机的公称压力行程为13mm。而在行程的中间点，压力机仅为公称压力的40%-50%,江苏农林职业技术学院,（2）滑块行程 滑块从上止点运动到下止点所经过的距离，一般为曲柄半径的两倍。 （3）闭合高度 滑块位于下止点位置时，滑块下端面到工作台上表面之间的距离。 （4）滑块行程次数 （5）工作台台面尺寸 （6）
12、模柄孔尺寸,江苏农林职业技术学院,2压力机规格的确定原则 (1)压力机的公称压力必须大于冲压工序所需的压力，同时在冲床的全部行程中，滑块的作用力都不能超出冲床的允许压力与行程关系曲线的范围。 (2)压力机滑块行程应满足制件的取出与毛坯的安放。 (3)压力机的行程次数应符合生产率和材料的变形速度的要求。 (4)工作台面尺寸必须保证模具能正确安装到台面上，每边一般应大于模具底座5070mm，工作台底孔尺寸一般应大于工件或废料尺寸，以便于工件或废料从中通过。,江苏农林职业技术学院,(5)模柄孔的尺寸与滑块的配合尺寸应相适应。 (6)曲柄压力机的闭合高度与模具的闭合高度(模具闭合时上模的上端面到下模的下端面之间的距离)应满足要求。,江苏农林职业技术学院,江苏农林职业技术学院,压力机许用负荷曲线与冲压力曲线 1冲裁实际压力曲线；2弯曲实际压力曲线；3拉深实际压力曲线 a、b分别为两种不同型号压力机的许用负荷曲线,习题 1什么是冷冲压成形？冷冲压成形加工有什么特点？ 2冷冲压工艺方法如何分类？各自的变形特点是什么？ 3对冷冲压所用的材料有哪些基本要求？常用的材料有哪些？ 4请说明标号为,5曲柄压力机常用的技术参数有哪些？ 6什么是压力机的闭合高度？什么是压力机的装模高度？什么是模具闭合高度？模具闭合高度与压力机装模高度之间的关系是什么？ 7如何选择压力机？,
