沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)第一章

沖壓加工預(yù)備知識(shí)（2h）第二章沖壓變形理論基礎(chǔ)（自學(xué)）第三章沖裁（4h）第四章沖裁模的結(jié)構(gòu)與工作零件設(shè)計(jì)（8h）第五章彎曲工藝與模具設(shè)計(jì)（2h）第六章拉深工藝與模具設(shè)計(jì)（4h）第七章冷擠壓工藝與模具設(shè)計(jì)（自學(xué)）第八章其他沖壓工藝（2h）第九章沖壓模具常用材料（1h）第十章沖壓工藝規(guī)程的制定（4h）第一章

沖壓加工預(yù)備知識(shí)第一節(jié)

概述第一節(jié)

概述模具：是一種特殊的模型，用來(lái)塑造(制造)產(chǎn)品；從工藝的角度，模具是一種成型制品的特殊工藝裝備。第一節(jié)

概述第一節(jié)

概述沖壓簡(jiǎn)介加工對(duì)象：主要是金屬板材加工依據(jù)：板材沖壓成形性能（主要是塑性）加工設(shè)備：主要是壓力機(jī)加工工藝裝備：沖壓模具第一節(jié)

概述沖壓模具在沖壓加工中，將材料加工成零件（或半成品）的一種特殊工藝裝備，稱為沖壓模具（俗稱沖模）。第一節(jié)

概述第一節(jié)

概述一、

沖壓加工的特點(diǎn)借助壓力機(jī)的壓力利用模具能獲得壁薄、重量輕、剛性好、形狀復(fù)雜的零件。這些零件用其他的加工方法難以加工甚至無(wú)法加工；沖壓加工的零件精度高，尺寸穩(wěn)定，具有良好的互換性；沖壓加工是少、無(wú)切削加工的一種。部分零件沖壓直接成形，大部分無(wú)需任何再加工。材料利用率高，達(dá)85%以上；生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)過(guò)程易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，適合于大批大量生產(chǎn)；操作簡(jiǎn)單，便于組織生產(chǎn)和管理。第一節(jié)

概述沖壓加工的缺點(diǎn)是模具制造周期長(zhǎng)，制造成本高，不適于單件小批量生產(chǎn)。其次，沖壓加工多采用機(jī)械壓力機(jī)。由于滑塊往復(fù)運(yùn)動(dòng)快，大量手工操作，勞動(dòng)強(qiáng)度較大，易發(fā)生事故。第一節(jié)

概述二、沖壓加工在現(xiàn)代制造業(yè)中的應(yīng)用汽車(chē)拖拉機(jī)農(nóng)業(yè)機(jī)械電機(jī)電器儀表化工容器玩具以及日常生活用品

第一節(jié)

概述三、沖壓新技術(shù)的發(fā)展工藝分析計(jì)算方法的現(xiàn)代化模具設(shè)計(jì)制造技術(shù)現(xiàn)代化沖壓生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化為了滿足產(chǎn)品更新?lián)Q代快和生產(chǎn)批量少的發(fā)展趨勢(shì)不斷改進(jìn)板料性能第一節(jié)

概述四、沖壓加工的基本工序分離工序成形工序第二節(jié)沖壓常用材料一、沖壓工藝對(duì)材料的要求選擇沖壓用材料時(shí)，首先應(yīng)滿足沖壓件的使用要求。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于機(jī)器上的主要沖壓件，要求材料具有較高的強(qiáng)度和剛度；電機(jī)電器上的某些沖壓件，要求有較好的導(dǎo)電性和導(dǎo)磁性；汽車(chē)、飛機(jī)上的沖壓件。要求有足夠的強(qiáng)度，并盡可能減輕重量；化工容器要求耐腐蝕等等。所以不同的使用要求就決定了應(yīng)選用不同的材料。但從沖壓工藝考慮，材料還應(yīng)滿足沖壓工藝要求，以保證沖壓過(guò)程順利完成。第二節(jié)沖壓常用材料對(duì)沖壓所用材料的要求有：（1）良好的沖壓性能沖壓性能是指板料對(duì)各種沖壓加工方法的適應(yīng)能力。沖壓加工方法是以金屬為塑性的加工方法，因此，要求材料具有良好的塑性。對(duì)變形工序，塑性好，要求材料允許的變形程度大，則可以減少?zèng)_壓工序次數(shù)及中間退火次數(shù)。對(duì)于分離工序，也要求一定的塑性，同時(shí)要求材料的屈服極限稍高一些，以利于沖裁后獲得較高的斷面質(zhì)量。材料塑性的高低，常用延伸率(δ)、屈服強(qiáng)度常用σs來(lái)表示。強(qiáng)度極限常用σb來(lái)表示。第二節(jié)沖壓常用材料（2）良好的表面質(zhì)量表面質(zhì)量好的材料，沖壓時(shí)工件不易破裂，廢品減少；模具不易擦傷．壽命提高，而且制件的表面質(zhì)量好。所以一般要求沖壓材料表面光潔、平整，無(wú)氧化皮、裂紋、銹斑、劃痕等缺陷。（3）符合國(guó)標(biāo)規(guī)定的厚度公差模具間隙是按材料厚度來(lái)確定的，所以材料厚度公差應(yīng)符合國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。否則厚度公差太大，將影響工件質(zhì)量，并可能導(dǎo)致?lián)p壞模具和設(shè)備。第二節(jié)沖壓常用材料表1-8沖壓常用材料的力學(xué)性能（一）二、常用金屬材料的力學(xué)性能第二節(jié)沖壓常用材料表1-8沖壓常用材料的力學(xué)性能（二）第二節(jié)沖壓常用材料表1-8沖壓常用材料的力學(xué)性能（三）第二節(jié)沖壓常用材料表1-9有色金屬的力學(xué)性能（一）第二節(jié)沖壓常用材料表1-9有色金屬的力學(xué)性能（二）第二節(jié)沖壓常用材料三、常用非金屬材料的力學(xué)性能表1-10非金屬材料的力學(xué)性能（一）第二節(jié)沖壓常用材料表1-10非金屬材料的力學(xué)性能（二）第三節(jié)

沖壓設(shè)備一

、沖壓設(shè)備的種類(lèi)機(jī)械壓力機(jī)類(lèi)液壓機(jī)類(lèi)自動(dòng)鍛壓機(jī)第三節(jié)

沖壓設(shè)備二、常用的沖壓設(shè)備曲柄壓力機(jī)摩擦壓力機(jī)第二章沖壓設(shè)備第三節(jié)

沖壓設(shè)備二、常用的沖壓設(shè)備曲柄壓力機(jī)主要技術(shù)參數(shù)（1）公稱壓力曲柄壓力機(jī)的公稱壓力是指滑塊離下死點(diǎn)前某一特定距離或曲柄旋轉(zhuǎn)到離下死點(diǎn)前某一特定角度時(shí)，滑塊上所許可承受的最大作用力(這個(gè)特定的距離常稱為公稱壓力行程，特定的角度稱為公稱壓力角)。超過(guò)公稱壓力行程或公稱壓力角的范圍時(shí)，滑塊上所能承受的作用力都低于公稱壓力。第三節(jié)

沖壓設(shè)備公稱壓力在我國(guó)已經(jīng)系列化。如630kN、1000kN、1600kN、2500kN、3150kN、4000kN、6300kN……。（2）滑塊行程滑塊行程指滑塊從上死點(diǎn)到下死點(diǎn)的距離。某些曲柄壓力機(jī)的行程是可調(diào)節(jié)的，從而滿足不同類(lèi)型模具的需要。（3）滑塊行程次數(shù)(min-1)滑塊行程次數(shù)是指滑塊每分鐘從上死點(diǎn)到下死點(diǎn)，然后再回到上死點(diǎn)所往復(fù)的次數(shù)。第三節(jié)

沖壓設(shè)備（4）閉合高度和裝模高度閉合高度是指滑塊在下死點(diǎn)時(shí)，滑塊底面到工作臺(tái)上表面的距離。當(dāng)連桿調(diào)節(jié)裝置將滑塊調(diào)到下死點(diǎn)的最高位置（連桿調(diào)到最短）時(shí)，閉合高度達(dá)到最大，稱最大閉合高度；當(dāng)連桿調(diào)節(jié)裝置將滑塊調(diào)到下死點(diǎn)最低位置（連桿調(diào)到最長(zhǎng)）時(shí)，閉合高度達(dá)到最小，稱最小閉合高度。兩者之差為閉合高度調(diào)節(jié)量。裝模高度是指滑塊在下死點(diǎn)時(shí)，滑塊底面到工作臺(tái)墊板表面的距離。閉合高度與裝模高度之差為墊板的厚度。曲柄壓力機(jī)上的墊板工作時(shí)一般不拆下。第三節(jié)

沖壓設(shè)備（5）工作臺(tái)（墊板）、滑塊底面尺寸曲柄壓力機(jī)工作臺(tái)（墊板）、滑塊底面尺寸主要影響模具的安裝以及廢料、工件的排出。一般小型壓力機(jī)是通過(guò)模柄與壓力機(jī)滑塊相連的。大中型壓力機(jī)墊板和滑塊底面設(shè)置有T型槽固定模具。第三節(jié)

沖壓設(shè)備主要技術(shù)規(guī)格（1）開(kāi)式壓力機(jī)主要技術(shù)參數(shù)①開(kāi)式壓力機(jī)外型見(jiàn)圖1-5。第三節(jié)

沖壓設(shè)備1－電動(dòng)機(jī)；2－小帶輪；3－大帶輪；4－小齒輪；5－大齒輪；6－離合器；7－曲軸；8－制動(dòng)器；9－連桿；10－滑塊；11－上模；12－下模13－墊板；14－工作臺(tái)；15－機(jī)身圖1-5JB23-63壓力機(jī)結(jié)構(gòu)圖與運(yùn)動(dòng)原理圖第二章沖壓設(shè)備10項(xiàng)技術(shù)參數(shù)10項(xiàng)技術(shù)參數(shù)（1）公稱壓力和公稱壓力行程曲柄壓力機(jī)的公稱壓力，就是滑塊離下止點(diǎn)前某個(gè)特定距離時(shí)，滑塊上所允許的最大工作壓力。這個(gè)特定距離叫做公稱壓力行程。例如，JC23-63壓力機(jī)的公稱壓力是630kN，公稱壓力行程是8mm，這是指這臺(tái)壓力機(jī)的滑塊在離下止點(diǎn)前8mm之內(nèi)，允許承受的最大壓力是630kN。10項(xiàng)技術(shù)參數(shù)（2）滑塊行程SS是滑塊從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)所經(jīng)過(guò)的距離。它是曲柄偏心量的2倍，它的大小也反映壓力機(jī)的工作范圍。10項(xiàng)技術(shù)參數(shù)（3）滑塊行程次數(shù)滑塊行程次數(shù)是指滑塊每分鐘往復(fù)運(yùn)動(dòng)的次數(shù)。如果是連續(xù)作業(yè)，它就是每分鐘生產(chǎn)工件的個(gè)數(shù)。所以，行程次數(shù)越大，生產(chǎn)率就越高。10項(xiàng)技術(shù)參數(shù)（4）最大裝模高度和裝模高度調(diào)節(jié)量裝模高度是指滑塊在下止點(diǎn)時(shí)，滑塊下表面到工作臺(tái)墊板上表面的距離。當(dāng)使用裝模高度調(diào)節(jié)裝置把滑塊調(diào)整到最高位置時(shí)（連桿調(diào)至最短），裝模高度達(dá)到最大值，叫做最大裝模高度H1?；瑝K調(diào)整到最低位置時(shí)，得到最小裝模高度。10項(xiàng)技術(shù)參數(shù)（5）工作臺(tái)板和滑塊底面尺寸工作臺(tái)板及滑塊底面尺寸是指壓力機(jī)工作空間的平面尺寸。工作臺(tái)板（墊板）的上平面（安裝下模部分），用“左右×前后”的尺寸表示?；瑝K下平面，也用“左右×前后”的尺寸表示。10項(xiàng)技術(shù)參數(shù)（5）工作臺(tái)板和滑塊底面尺寸工作臺(tái)板及滑塊底面尺寸是指壓力機(jī)工作空間的平面尺寸。工作臺(tái)板（墊板）的上平面（安裝下模部分），用“左右×前后”的尺寸表示?；瑝K下平面，也用“左右×前后”的尺寸表示。10項(xiàng)技術(shù)參數(shù)（6）工作臺(tái)孔尺寸工作臺(tái)孔尺寸L1×B1（左右×前后）、D1（直徑）。工作臺(tái)孔用來(lái)排除工件或廢料，或安裝頂出裝置。10項(xiàng)技術(shù)參數(shù)（7）立柱間距Ａ和喉深Ｃ立柱間距是指雙柱式壓力機(jī)立柱內(nèi)側(cè)面之間的距離。對(duì)于開(kāi)式壓力機(jī)，立柱間距的值主要關(guān)系到后側(cè)排料或出件機(jī)構(gòu)的安裝。對(duì)于閉式壓力機(jī)，立柱間距的值直接限制了模具和加工板料的最寬尺寸。喉深是開(kāi)式壓力機(jī)特有的參數(shù)，它是指滑塊的中心線至機(jī)身的前方距離。喉深直接限制加工件的尺寸，也與壓力機(jī)機(jī)身的剛度有關(guān)。10項(xiàng)技術(shù)參數(shù)（8）模柄孔尺寸模柄孔尺寸d×j是“直徑×孔深”，沖模模柄尺寸應(yīng)和模柄孔尺寸相適應(yīng)。大型壓力機(jī)沒(méi)有模柄孔，而是開(kāi)設(shè)Ｔ形槽，以Ｔ形槽螺釘緊固上模。10項(xiàng)技術(shù)參數(shù)（9）壓力機(jī)功率壓力機(jī)功率是指壓力機(jī)使用的電動(dòng)機(jī)功率的大小。10項(xiàng)技術(shù)參數(shù)（10）活動(dòng)橫梁的浮動(dòng)量壓力機(jī)一般在滑塊上設(shè)有頂件裝置。當(dāng)滑塊下行沖壓時(shí)，由于工件的作用，通過(guò)上模中的頂桿7使打料橫梁在滑塊中頂起。當(dāng)滑塊回程上行接近上止點(diǎn)時(shí)，打料橫梁兩端被機(jī)身上的擋頭螺釘擋住，滑塊繼續(xù)上升，打料橫梁就相對(duì)于滑塊向下運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)上模中的頂桿把工件或廢料頂出。第二章沖壓設(shè)備壓力機(jī)輔助裝置頂料裝置第三節(jié)

沖壓設(shè)備表1-11開(kāi)式壓力機(jī)的基本參數(shù)（一）

②開(kāi)式壓力機(jī)的基本參數(shù)見(jiàn)表1-11。第三節(jié)

沖壓設(shè)備表1-11開(kāi)式壓力機(jī)的基本參數(shù)（二）

第三節(jié)

沖壓設(shè)備(2)閉式壓力機(jī)主要技術(shù)參數(shù)①閉式壓力機(jī)的外型見(jiàn)圖1-6。1—小帶輪；3—大帶輪；4—制動(dòng)器；5—離合器；6—小齒輪1；7—大齒輪；8—小齒輪2；9—偏心齒輪；10—芯軸；11—機(jī)身；12—連桿；13—滑塊；14—墊板；18—?dú)鈮|圖1-6J31—315壓力機(jī)結(jié)構(gòu)圖第三節(jié)

沖壓設(shè)備②閉式壓力機(jī)參數(shù)見(jiàn)表1-12和表1-13。表1-12閉式單點(diǎn)壓力機(jī)技術(shù)參數(shù)第三節(jié)

沖壓設(shè)備表1-13閉式雙點(diǎn)壓力機(jī)技術(shù)參數(shù)第三節(jié)

沖壓設(shè)備其他沖壓設(shè)備摩擦壓力機(jī)摩擦壓力機(jī)適用于中、小型件的校正模、壓印模和成形模。當(dāng)超負(fù)荷時(shí)，只會(huì)引起飛輪與摩擦盤(pán)之間的滑動(dòng)，而不致?lián)p壞機(jī)件。其缺點(diǎn)是飛輪輪緣磨損大，生產(chǎn)率比曲柄壓力機(jī)低。第三節(jié)

沖壓設(shè)備表1-15雙盤(pán)式摩擦壓力機(jī)技術(shù)參數(shù)沖壓設(shè)備特性、參數(shù)及選用壓力機(jī)分類(lèi)

1.機(jī)械壓力機(jī)按驅(qū)動(dòng)滑塊機(jī)構(gòu)的種類(lèi)可分為曲柄式和摩擦式;

第三節(jié)

沖壓設(shè)備雙動(dòng)拉深壓力機(jī)雙動(dòng)壓力機(jī)適用于大量生產(chǎn)大型、較復(fù)雜拉深件的拉深模。模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，壓料可靠，容易調(diào)節(jié)。表1-16底傳動(dòng)雙動(dòng)拉深壓力機(jī)主要技術(shù)規(guī)格(一）

第三節(jié)

沖壓設(shè)備表1-16底傳動(dòng)雙動(dòng)拉深壓力機(jī)主要技術(shù)規(guī)格(二）

第三節(jié)

沖壓設(shè)備液壓機(jī)液壓機(jī)適用于小批生產(chǎn)大型厚板件的彎曲模、拉深模、成形模和校平模。它不會(huì)因?yàn)榘宀牡暮穸瘸疃^(guò)載，特別對(duì)于深拉深件的加工，具有明顯的優(yōu)點(diǎn)。第三節(jié)

沖壓設(shè)備表1-17液壓機(jī)技術(shù)規(guī)格第三節(jié)

沖壓設(shè)備沖壓設(shè)備的選用沖壓設(shè)備的選擇是工藝設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，它直接關(guān)系到設(shè)備的合理使用與安全，也關(guān)系到?jīng)_壓工藝過(guò)程能否順利完成以及保證產(chǎn)品質(zhì)量、模具壽命、生產(chǎn)效率和成本等一系列重要問(wèn)題。一般根據(jù)沖壓工序性質(zhì)、沖壓力的大小、模具結(jié)構(gòu)型式、模具閉合高度和輪廓尺寸以及生產(chǎn)批量等因素，結(jié)合本單位的設(shè)備實(shí)際情況合理選擇設(shè)備類(lèi)型和噸位。第三節(jié)

沖壓設(shè)備確定壓力機(jī)規(guī)格時(shí)，一般應(yīng)遵循以下原則：1．壓力機(jī)的公稱壓力不小于沖壓工序所需的壓力。當(dāng)進(jìn)行彎曲或拉深時(shí)，其壓力曲線應(yīng)位于壓力機(jī)滑塊許用負(fù)荷曲線的安全區(qū)內(nèi)，如圖1-7。2．壓力機(jī)滑塊行程應(yīng)滿足工件高度上能獲得所需尺寸，并在沖壓后能順利地從模具上取出工件。3．壓力機(jī)的閉合高度、工作臺(tái)尺寸和滑塊尺寸等應(yīng)滿足模具的正確安裝。尤其是壓力機(jī)的閉合高度應(yīng)與沖模的閉合高度相適應(yīng)。模具的閉合高度H0是指上模在最低的工作位置時(shí)，下模板的底面到上模板的頂面的距離。第三節(jié)

沖壓設(shè)備我國(guó)目前生產(chǎn)的大多數(shù)壓力機(jī)連桿長(zhǎng)短能調(diào)節(jié)，也就是說(shuō)壓力機(jī)的閉合高度能調(diào)節(jié)，壓力機(jī)就有最大閉合高度Hmax和最小閉合高度Hmin兩個(gè)參數(shù)。為了避免連桿調(diào)節(jié)過(guò)長(zhǎng)，螺紋接觸面積過(guò)小而被壓壞。如果模具閉合高度實(shí)在太小，可在壓力機(jī)臺(tái)面上加一個(gè)磨平的墊板，一般工廠都預(yù)先制作了用于解決該類(lèi)問(wèn)題的通用墊板（注：設(shè)計(jì)該通用墊板時(shí)，要保證墊板上下表面平行度在壓力機(jī)要求的精度范圍內(nèi)）。4．壓力機(jī)的滑塊行程次數(shù)應(yīng)符合生產(chǎn)率和材料變形速度的要求。第三節(jié)

沖壓設(shè)備壓力機(jī)型號(hào)的選取設(shè)計(jì)模具時(shí)合理選擇壓力機(jī)的規(guī)格型號(hào)，使設(shè)計(jì)的模具與設(shè)備有一個(gè)合理的匹配關(guān)系，這樣可提高模具的使用壽命，保證模具的安裝可靠性，提高產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)率和模具壽命。在選擇壓力機(jī)規(guī)格型號(hào)時(shí)，主要注意如下方面：（1）公稱壓力壓力機(jī)的公稱壓力與模具成形工藝力、輔助工藝力之間應(yīng)符合下列關(guān)系：一般情況下，壓力機(jī)的公稱壓力應(yīng)大于或等于成形工藝力和輔助工藝力總和的1.3倍；第三節(jié)

沖壓設(shè)備剛度對(duì)成形影響較大時(shí)，壓力機(jī)的公稱壓力應(yīng)大于或等于成形工藝力和輔助工藝力總和的3倍；總之，選用壓力機(jī)時(shí)沖壓的力——行程曲線要落在壓力機(jī)滑塊許用負(fù)荷曲線范圍內(nèi)。圖1-7壓力機(jī)滑塊許用負(fù)荷曲線壓力機(jī)許用壓力曲線

1─壓力機(jī)許用壓力曲線；2─沖裁工藝沖裁力實(shí)際變化曲線；3─拉深工藝?yán)盍?shí)際變化曲線第三節(jié)

沖壓設(shè)備表1-14不同裝模方式的特點(diǎn)及校核公式裝模方式裝模簡(jiǎn)圖特點(diǎn)校核公式模具直接安裝在壓力機(jī)工作墊板上1、支撐平穩(wěn)，下模座受力條件較好2、適用能通過(guò)墊板孔下出料、或在模具上出件的模具Hmax-H1-5mm≧H