第一章概論全套可編輯PPT課件模具的概念模具的分類模具的成型特點我國模具工業(yè)發(fā)展歷史我國模具工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀模具工業(yè)發(fā)展趨勢模具的概念1.1模具的概念模具(mold或die)是用來成型產(chǎn)品的工具,是按照產(chǎn)品特定形狀制成的模型,可使坯料形成所需形狀。使用模具生產(chǎn)的產(chǎn)品在人們的日常生活中隨處可見,月餅和棒冰就是由最簡單的模具制作而成的,如圖所示。再如,日常生活中的塑料制品(塑料盆、杯子、玩具)、金屬小零件(瓶起子、刀叉、容器)、電腦外殼及零件、汽車零件、武器等,都與模具著密切的聯(lián)系。1.1模具的概念在工業(yè)生產(chǎn)中,用模具生產(chǎn)制件(作為工作對象的零件,多指機械加工過程中的零件,又稱工件或作件)所具有的高精度、高一致性、高生產(chǎn)率是任何其他加工方法不能比擬的,所以模具又有“工業(yè)之母”的美稱。模具的分類1.2模具的分類由于模具的種類與形式繁多,涵蓋的范圍極為廣泛,導致分類比較困難。為了對模具作系統(tǒng)的介紹,本書按模具所成型的材料的不同,將其分為金屬模具和非金屬模具。其中,冷沖壓模、壓鑄模、鍛造模、粉末冶金模屬于金屬模;塑料模、橡膠模、玻璃模屬于非金屬模。1.2模具的分類1.冷沖壓模冷沖壓模（Dieformetalsheetworking）是最常見的模具,主要加工的材料是金屬板料或條狀金屬,在沖床或壓床上對模具導論材料進行剪切、彎曲、拉深等工作。這類模具在汽車、航空航天、儀器儀表、家電、電子、通信、軍工、日用品等產(chǎn)品的生產(chǎn)中得到了廣泛應用。1.2模具的分類1.冷沖壓模冷沖模1.2模具的分類1.冷沖壓模沖壓制品1.2模具的分類2.塑料模塑料模（PlasticFormingDies）是指在壓力和溫度作用下,利用特定密閉腔體使塑料原料成型為具有一定形狀和尺寸的塑料制品的模具。該模具在機械、電子、通信、交通運輸、航空航天、醫(yī)療衛(wèi)生及日常生活用品等的制造中得到了廣泛應用。1.2模具的分類2.塑料模塑料模1.2模具的分類2.塑料模塑料制品1.2模具的分類3.壓鑄模壓鑄模（Die-CastingDies）是指將低熔點金屬(如鋁、鋅、鎂、鐵、銅等)在熔融狀態(tài)或半熔融狀態(tài)下,在高壓作用下以極高的速度充填入型腔,并在高壓下使熔融合金冷卻凝固形成制品的模具。該模具廣泛用于兵器、汽車與摩托車、航空航天、洗衣機、電冰箱、建筑裝飾以及日用五金等各種產(chǎn)品的零部件生產(chǎn)。1.2模具的分類3.壓鑄模壓鑄模1.2模具的分類3.壓鑄模壓鑄件1.2模具的分類4.粉末冶金注射成型模具粉末冶金注射成型模具（BlankFormingDiesofPowderMetallurgy專用于金屬、非金屬或金屬氧化物等粉末坯料成型,原料為高熔點金屬、非金屬或金屬氧化物等的混合物(如鎢粉、碳末、鐵氧粉、錳氧粉或鋅氧粉等的混合物)。在混合物中攙入適量的黏結(jié)劑,通過注射成型機械將物料融化混合,并在特定的壓力下注入可形成一定形狀的模具之中,成型坯件后燒結(jié)固化成金屬零件,以制造各種高強度材料、特殊機械零件或電子零件,如各種碳化鎢零件、工具、免油軸承、陶瓷刀具等。1.2模具的分類4.粉末冶金注射成型模具粉末冶金注射成型的產(chǎn)品1.2模具的分類5.橡膠模橡膠模（FormingDiesofRubber主要利用壓縮加熱方式來制造各種彈性體的零件,如油封、油杯、襯墊和填料等。這種模具構(gòu)造比較簡單,成型也比較容易。橡膠制品的典型代表是輪胎、液壓或啟動系統(tǒng)中的密封圈等。1.2模具的分類5.橡膠模粉末冶金注射成型的產(chǎn)品1.2模具的分類除了上述5種模具之外,鍛造模、玻璃模等將會在后面的章節(jié)中敘述。模具的成型特點1.3模具的成型特點模具生產(chǎn)產(chǎn)品的方法與傳統(tǒng)的切削加工方法相比,無論是在技術(shù)方面還是在經(jīng)濟方面,都有著獨特的優(yōu)點。1.3模具的成型特點①綠色環(huán)保。模具生產(chǎn)產(chǎn)品的方式是一種改變材料形狀少、無切屑的加工方法,是一種綠色環(huán)保的加工方法。②簡化制造程序。模具一經(jīng)設計及制造完成,即可在短時間內(nèi)完成制品的加工,而若以傳統(tǒng)的切削加工方式,該產(chǎn)品可能需要經(jīng)歷一段很長的制造過程,從而造成時間浪費。③可以大量復制產(chǎn)品。模具在其使用壽命期限內(nèi),可以重復制造形狀、精度幾乎完全相同的成品。普通模具可使用數(shù)萬乃至數(shù)十萬次,非常適合大批量生產(chǎn)。④降低對技術(shù)人員的依賴。使用模具加工,操作人員并不需要高超的技術(shù),可以減少對技術(shù)人員的依賴,降低生產(chǎn)成本。1.3模具的成型特點雖然模具成型具有上述優(yōu)點,但由于模具仍然屬于一種用來復制的工具,因此精度要求極高的產(chǎn)品仍需依賴傳統(tǒng)的加工方法。我國模具工業(yè)發(fā)展歷史1.4我國模具工業(yè)發(fā)展歷史我國模具技術(shù)的起源可以追溯到古代?？脊虐l(fā)現(xiàn),早在2000多年前,我國已有模具被用于制造銅器,證明了中國古代模具方面的成就。1986年,四川廣漢三星堆發(fā)掘出的兩個商代祭祀坑出土了近千件精美絕倫的珍貴文物,其中有大小不同的青銅人頭像和青銅面具等,如圖所示。三星堆出土的青銅器1.4我國模具工業(yè)發(fā)展歷史到春秋戰(zhàn)國時期,各種農(nóng)作器具、戰(zhàn)爭武器的制作,使模具技術(shù)的運用漸趨成熟。如圖所示為戰(zhàn)國時期的斧頭模具和金銀飾品模具。戰(zhàn)國時期斧頭模具金銀飾品模具1.4我國模具工業(yè)發(fā)展歷史1998年底,從秦陵地下宮城軍備庫陪葬坑中出土的秦劍、鈹、矛、戟、車馬器構(gòu)件、錛、箭頭及其他軍用裝備證明:秦朝時期青銅兵器的模具鑄造技術(shù)、規(guī)模及鑄后的加工技術(shù)已經(jīng)達到了較為先進的水平。20世紀上半葉,我國工業(yè)基礎(chǔ)薄弱,模具用得很少?？箲?zhàn)時期大都是私人開辦的模具作坊,只能加工一些簡易模具。在這段時間內(nèi),模具技術(shù)并沒有得到推廣和發(fā)展?？谷諔?zhàn)爭勝利后,經(jīng)濟蕭條,工業(yè)水平低下,汽車工業(yè)僅做一些維修工作,輕工、五金行業(yè)多是私營的手工小作坊,對模具的需求量很小。與世界工業(yè)發(fā)達國家的模具業(yè)相比,中國模具工業(yè)的發(fā)展要晚幾十年甚至是上百年。1.4我國模具工業(yè)發(fā)展歷史我國的模具工業(yè)真正發(fā)展于20世紀50年代后期。1953年,長春第一汽車制造廠在中國首次建立了沖模車間,并于1958年開始制造汽車覆蓋件模具。這時,蘇聯(lián)、德國的模具書籍開始相繼進入我國。但是由于我國長久以來對模具重視不夠,且工業(yè)發(fā)展緩慢,經(jīng)濟封閉,人民生活水平很低等諸多因素,抑制了模具制造的產(chǎn)業(yè)化、社會化和商品化。1.4我國模具工業(yè)發(fā)展歷史20世紀80年代后期,國家開始重視模具工業(yè)發(fā)展,政府陸續(xù)給予很多扶植政策。1989年,國家把模具列為機械工業(yè)技術(shù)序列的第一位,生產(chǎn)和基本序列的第二位。1992年,原國家計委等三部門發(fā)出了《關(guān)于印發(fā)“一九九一至一九九五年模具工業(yè)振興綱要”的通知》,這是“八五”期間模具行業(yè)的綱領(lǐng)性、指導性文件。1997年以后,模具及模具加工技術(shù)和設備被列為國家重點工業(yè)發(fā)展對象,體現(xiàn)了國務院和國家有關(guān)部門對于發(fā)展模具工業(yè)的支持,也體現(xiàn)了模具工業(yè)在國民經(jīng)濟中的重要性。進入21世紀后,國民經(jīng)濟的高速發(fā)展對模具工業(yè)提出了越來越高的要求,同時為模具的發(fā)展提供了巨大的動力。1.4我國模具工業(yè)發(fā)展歷史年份200020012002200320042005200620072008產(chǎn)值（億元）280316360450530610720870950表2000~2008年我國模具生產(chǎn)產(chǎn)值表1.4我國模具工業(yè)發(fā)展歷史2000~2008年我國模具生產(chǎn)產(chǎn)值情況

1.4我國模具工業(yè)發(fā)展歷史從表和圖可以看出,我國模具工業(yè)發(fā)展迅速,在這7年間,模具產(chǎn)值以20%的增長率持續(xù)快速增長。我國模具工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀1.5我國模具工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀中國模具工業(yè)在過去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展,模具銷售額持續(xù)增長。目前模具加工制造企業(yè)已有3萬多家,從業(yè)人員超過100萬。1.5我國模具工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀1.模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整取得一定成效這主要有3方面表現(xiàn):一是體制改革與機制轉(zhuǎn)換的成效。目前國有企業(yè)少,無論從數(shù)量還是產(chǎn)銷來說,都只占全行業(yè)的不足3%,股份制、私營和三資企業(yè)已占絕對優(yōu)勢,整個行業(yè)的活力進一步增強;二是以大型、精密、復雜、長壽命模具為主要代表的高技術(shù)含量的中高檔模具比例一直在穩(wěn)步提高;三是市場結(jié)構(gòu)不斷改善,新興行業(yè)受到普遍重視,例如新能源領(lǐng)域、醫(yī)療設備(器具、器械)領(lǐng)域、自動化領(lǐng)域、航空航天領(lǐng)域及快速經(jīng)濟模具領(lǐng)域等。國際市場也更為廣闊,除了歐美和東南亞傳統(tǒng)市場之外,印度、俄羅斯、巴西、澳大利亞、中東和南非等新興市場都己開始發(fā)展。1.5我國模具工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀2.海外模具生產(chǎn)不斷向我國內(nèi)地轉(zhuǎn)移由于我國模具生產(chǎn)的成本優(yōu)勢,國際上模具的生產(chǎn)與采購在進一步向我國內(nèi)地轉(zhuǎn)移,加速了我國模具的進步。1.5我國模具工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀3.集群式生產(chǎn)方式得到進一步發(fā)展由于我國模具生產(chǎn)的成本優(yōu)勢,國際上模具的生產(chǎn)與采購在進一步向我國內(nèi)地轉(zhuǎn)移,加速了我國模具的進步。目前全國已有不同種類和各種不同形式的模具城(園、區(qū)、集聚生產(chǎn)基地)30多個,其中半數(shù)以上己形成一定規(guī)模。2008年,模具城的產(chǎn)出己達270億元左右,其中模具約為170億元左右,規(guī)模效應得到體現(xiàn)。集群式生產(chǎn)方式為發(fā)展我國模具行業(yè)中的現(xiàn)代制造服務業(yè)和以模具為核心的產(chǎn)業(yè)鏈作出了重大貢獻。從地區(qū)分布來看,以珠三角、長三角以及安徽等地發(fā)展較快。廣東省是中國目前模具第一大省,以三資企業(yè)為主體的廣東省模具市場目前約占全國的四成以上。以私營企業(yè)為主體的浙江省是模具第二生產(chǎn)大省,浙江的寧波和黃巖地區(qū)已成為“中國模具之鄉(xiāng)”。江蘇和上海近年來發(fā)展也很快,市場份額正逐年增長。1.5我國模具工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀4.模具生產(chǎn)周期縮短,價格下降隨著市場競爭的加劇,人們迫切希望不斷縮短模具的生產(chǎn)周期,降低模具的價格,這對模具生產(chǎn)企業(yè)造成了很大壓力。不過,隨著計算機輔助設計與計算機輔助制造(CAD/CAM)技術(shù)的發(fā)展,給上述要求提供了現(xiàn)實可能性模具工業(yè)發(fā)展趨勢1.6模具工業(yè)發(fā)展趨勢模具是為制件,也就是成型產(chǎn)品服務的,因此模具必然要以制件的發(fā)展趨勢為自己的發(fā)展趨勢,模具必須滿足它們的要求。對制件的具體要求如下。1.6模具工業(yè)發(fā)展趨勢1.輕巧如今,人們希望在保持產(chǎn)品性能的前提下不斷減輕產(chǎn)品重量。為此,人們開發(fā)了大量新材料,如各種新型塑料、改性塑料、金屬塑料、鎂合金、復合材料等,這就要求有新的成型工藝,從而也就要求有與之相適應的新型模具。例如,汽車上越來越多地采用高強度板,對一些超高強度板進行熱成型及開發(fā)與之相適應的熱成型模具自然而然地成為了發(fā)展趨勢。1.6模具工業(yè)發(fā)展趨勢2.精美精美就是產(chǎn)品的外形美觀大方,內(nèi)部無缺陷,這就要求有精細、精密和高質(zhì)量的模具與之相適應。1.6模具工業(yè)發(fā)展趨勢3.快速高效生產(chǎn)如今,人們一方面要求模具企業(yè)要盡量縮短模具生產(chǎn)周期,盡快向模具用戶交付模具;另一方面是使用戶能用提供的模具快速高效地生產(chǎn)。為此,人們開發(fā)了一模多腔多件生產(chǎn)、疊層模具、熱流道、多層復合、模內(nèi)裝飾、高光無痕注塑、在線檢測、多工序復合、多排多工位等技術(shù)。此外,制件成型過程智能化還要求有智能化模具。1.6模具工業(yè)發(fā)展趨勢4.高質(zhì)量要提高制件的質(zhì)量,模具的穩(wěn)定性一定要好,從而保證制件的一致性。除上述各點外,許多新領(lǐng)域、新產(chǎn)業(yè)的模具制件的個性化要求也都對模具不斷提出新要求。從發(fā)展趨勢來看,模具發(fā)展趨勢可從下列最基本的5個方面進行分析:新材料———不斷開發(fā)采用新材料成型的新型模具;新工藝———不斷開發(fā)新的成型工藝及模具加工的新工藝;新技術(shù)———技術(shù)進步帶動模具生產(chǎn)逐步向超高速、超精細和高度自動化方向發(fā)展;信息化———數(shù)字化生產(chǎn)、信息化管理;網(wǎng)絡化———融入和利用好世界全球化網(wǎng)絡。本章小結(jié)1.使用模具制造產(chǎn)品具有快速、可重復的特性,適合于自動化大批量生產(chǎn)、節(jié)省材料。2.若按所成形的材料不同區(qū)分,模具可分為金屬模具和非金屬模具。3.目前中國的模具工業(yè)在制造技術(shù)上及人員素質(zhì)方面有待提高。4.未來模具工業(yè)須朝著應用CAD/CAM技術(shù)、零件標準化、應用新材料與新工藝、超高速與超精細、自動化與智能化等方向發(fā)展。Thanks第二章冷沖壓工藝與冷沖壓模具冷沖壓加工概要冷沖壓成型工藝與沖模沖壓設備常用的沖壓材料典型冷沖模實例冷沖壓加工概要冷沖壓加工是指在常溫下利用安裝在壓力機上的模具對材料施加壓力,使其成為具有一定形狀、尺寸和性能的毛胚或制件的加工方法。沖壓模具是指將板料加工成制件的專用工具。2.1冷沖壓加要概要1.冷沖壓加工特點冷沖壓加工是金屬成型的主要方法之一。沖壓加工的工作方法完全不同于一般的機械加工方法,它具有許多優(yōu)點。2.1冷沖壓加要概要1.冷沖壓加工特點①冷沖壓加工是少切削或無切削加工方法之一,是一種節(jié)能、低耗、高效的加工方法,沖件的成本較低。②冷沖壓件的尺寸公差由模具保證,具有“一模一樣”的特征。也就是說,一套冷沖壓模具能夠大量生產(chǎn)同一形狀、尺寸的制品,其加工精度一般都非常均勻,且通常比切削加工效果還好。③冷沖壓可以加工壁薄、重量輕、形狀復雜、表面質(zhì)量好、剛性好的零件2.1冷沖壓加要概要1.冷沖壓加工特點④可以節(jié)省材料。因為使用板料、卷材等材料,加工所剩余的廢料能保持原有的形狀,可用于制造其他較小的零件,材料的再利用率較高。而在切削加工的場合,加工所剩余的廢料只能用來再熔煉加工。⑤沖壓加工生產(chǎn)效率高。用普通壓力機進行沖壓加工,每分鐘可達到幾十件;用高速壓力機生產(chǎn),每分鐘可達數(shù)百件或千件以上。⑥操作簡單,容易,非熟練人員也能操作2.1冷沖壓加要概要1.冷沖壓加工特點①沖壓加工不適用于小批量生產(chǎn)。沖壓加工所使用的模具一般具有專用性,有時一個復雜零件需要數(shù)套模具才能加工成型,而模具制造的精度高,技術(shù)要求高,是技術(shù)密集型產(chǎn)品,因此,只有在生產(chǎn)批量較大的情況下,沖壓加工的優(yōu)點才能充分體現(xiàn),從而獲得較好的經(jīng)濟效益。②有加工硬化現(xiàn)象,嚴重時會使金屬失去進一步變形的能力。③要求坯料的厚度均勻,表面光潔、無斑、無劃傷等④沖壓件的精度取決于模具精度。若零件的精度要求較高,用冷沖壓生產(chǎn)將難以達到要求。沖壓加工雖有上述諸多優(yōu)點,但也有一些缺點。2.1冷沖壓加要概要2.冷沖壓技術(shù)應用領(lǐng)域冷沖壓加工廣泛應用于汽車、工程機械、航天航空、儀表儀器、家用電器、日用品等生產(chǎn)領(lǐng)域。比如可制造汽車覆蓋件、汽車車身的整個骨架、飛機蒙皮、日常生活中使用的鍋具等。近年來,多數(shù)機械加工制品、鑄件、壓鑄件已逐漸被沖壓制品所取代。2.1冷沖壓加要概要2.冷沖壓技術(shù)應用領(lǐng)域2.1冷沖壓加要概要2.冷沖壓技術(shù)應用領(lǐng)域冷沖壓成型工藝與沖模2.2冷沖壓成型工藝與沖模1.冷沖壓成型工藝隨著沖模設計與制造能力的不斷提高,沖床精度的日益改善,冷沖壓加工所適用的范圍和加工的類型也日益增多,比如:切斷、沖孔、彎曲、拉深、脹形、縮口、翻邊等都屬于沖壓加工。歸納上述各種加工的性質(zhì),沖壓加工基本上可以分為兩大類型:分離工序和成型工序。其中,分離工序是指使板料按一定輪廓分離而獲得一定形狀、尺寸和斷面質(zhì)量的沖壓件的工序;成型工序是指坯料在不破裂的條件下產(chǎn)生塑性變形而獲得一定形狀和尺寸的沖壓件的工序。2.2冷沖壓成型工藝與沖模1.冷沖壓成型工藝類別工序名稱工序簡圖工序特征模具簡圖分離工序落料沿封閉的輪廓沖切板料,沖下來的部分為工件沖孔沿封閉的輪廓沖切板料,沖下的部分為廢料2.2冷沖壓成型工藝與沖模1.冷沖壓成型工藝類別工序名稱工序簡圖工序特征模具簡圖分離工序切斷用剪刀或模具切斷板料,切斷線不是封閉的。切口將板料局部切開而不完全分離,切口部分材

料發(fā)生彎曲切邊將工件邊緣多余的材料沖切下來2.2冷沖壓成型工藝與沖模1.冷沖壓成型工藝類別工序名稱工序簡圖工序特征模具簡圖成型工序彎曲使板料彎成一定角度或一定形狀拉深將板料壓成任意形狀的空心件2.2冷沖壓成型工藝與沖模1.冷沖壓成型工藝類別工序名稱工序簡圖工序特征模具簡圖成型工序成型翻邊將平板邊緣彎曲呈豎立的曲邊或?qū)⒖赘浇牟牧献冃纬捎邢薷叨鹊耐残慰s口使管子形狀的端部直徑縮小2.2冷沖壓成型工藝與沖模1.冷沖壓成型工藝類別工序名稱工序簡圖工序特征模具簡圖成型工序成型脹形使空心件中間部位的形狀脹大整形將工件不平的表面壓平;將原先彎曲或拉深件壓成正確形狀2.2冷沖壓成型工藝與沖模2.沖?；窘Y(jié)構(gòu)沖壓模具的種類非常多,結(jié)構(gòu)繁簡不一,但是結(jié)構(gòu)無論多復雜,其基本的結(jié)構(gòu)總是相同的。模具的結(jié)構(gòu)可分為上模和下模,上模一般與壓力機的滑塊連接,并隨滑塊一起上下往復運動,中小型模具常用模柄與壓力機滑塊連接;下模固定在壓力機的工作臺面上。沖壓模的組成零件一般有6類。2.2冷沖壓成型工藝與沖模2.沖?；窘Y(jié)構(gòu)1-上模座;2-卸料彈簧;3-卸料螺釘;4-螺釘;5-模柄;6-防轉(zhuǎn)銷;7-銷釘;8-墊板;9-凸模固定板;10-落料凸模;11-卸料板;12-落料凹模;13-頂件塊;14-下模座;15-頂桿;16-托板;17-螺栓;18-固定擋料銷;19-導柱;20-導套;21-螺母;22-橡膠;23-導料銷2.2冷沖壓成型工藝與沖模2.沖?；窘Y(jié)構(gòu)①工作零件。直接對零件進行加工,完成板料的分離或塑性變形。如圖所示落料凸模10、落料凹模12。工作零件是冷沖模最重要的零件。②導向零件。用以確定上、下模之間的相對位置,保證運動導向精度的零件。如圖中導柱19、導套20。③定位零件。確定條料或毛坯在沖模中正確位置的零件。如圖2-3所示固定擋料銷18、導料銷23。2.2冷沖壓成型工藝與沖模2.沖?；窘Y(jié)構(gòu)④卸料及出件零件。將卡箍在凸模上或卡在凹模內(nèi)的廢料或沖件卸下、推出或頂出,以保證沖壓工作能繼續(xù)進行。如圖所示卸料彈簧2、卸料螺釘3、卸料板11組成了彈性卸料板,用于卸下卡箍在凸模上的廢料。頂桿15、托板16、螺栓17、螺母21、橡膠22組成了出件裝置,用于將落料件頂出。⑤支承及緊固零件。將上述各類零件固定在上、下模上以及將上、下模連接在壓力機上的零件。如圖所示上模座1、凸模固定板9、模柄5、墊板8、下模座14。模柄5用于將上模與壓力機滑塊相連接。這些零件是冷沖模的基礎(chǔ)零件。2.2冷沖壓成型工藝與沖模2.沖模基本結(jié)構(gòu)⑥其他零件。如圖所示的緊固件(螺釘4、模柄5、防轉(zhuǎn)銷6、銷釘7、螺栓17)和圖所示的沖壓模具零件。2.2冷沖壓成型工藝與沖模2.沖?；窘Y(jié)構(gòu)2.2冷沖壓成型工藝與沖模2.沖模基本結(jié)構(gòu)2.2冷沖壓成型工藝與沖模3.沖模的分類沖壓模具主要的分類方式有兩種:一是按工序性質(zhì)區(qū)分,另一種是按工序組合方式區(qū)分。按工序性質(zhì)分為沖裁模、彎曲模、拉深模、成形模等;按工序組合方式分為單工序模、復合模、級進模等。2.2冷沖壓成型工藝與沖模3.沖模的分類1.按工序性質(zhì)不同分類(1)沖裁模沖裁模是指沿封閉或敞開的輪廓線使材料產(chǎn)生分離的模具。如落料模、沖孔模、切斷模、切口模、切邊模、剖切模等。2.2冷沖壓成型工藝與沖模3.沖模的分類導柱式固定卸料落料模1-固定卸料板;2-凸模固定板;3-凸模;4-模柄;5-導柱;6-上模座;7-導套;8-鉤形固定擋料銷;9-凹模;10-下模座2.2冷沖壓成型工藝與沖模3.沖模的分類落料模指使制件沿封閉輪廓與板料分離,從凹模中落出的是需要的工件的沖裁模。由于模具的卸料板1固定在凹模9上,且有導柱導套對上下模作為導向,所以該套模具又稱為導柱式固定卸料落料模。該模具用鉤形固定擋料銷8和導料板對條料定位,工件由凸模3逐次從凹?？字型葡虏⒔?jīng)壓力機工作臺孔漏入料箱。卸料板1用于卸掉卡箍在凸模上的廢料。導柱式固定卸料的模具主要用于工件平整度要求不高、板料厚度較大(厚度大于1mm)的工件的沖壓。2.2冷沖壓成型工藝與沖模3.沖模的分類導柱式?jīng)_孔模1-下模座;2、18-圓柱銷;3-導柱;4-凹模;5-定位圈;6、7、8、15-凸模;9-導套;10-彈簧;11-上模座;12-卸料螺釘;13-凸模固板;14-墊板;16-模柄;17-止動銷;19、20-內(nèi)六角螺釘;21-卸料板2.2冷沖壓成型工藝與沖模3.沖模的分類沖孔模指沿封閉輪廓將廢料從坯料或工序件上分離而得到帶孔沖件的沖裁模。圖所示為一套沖孔模。沖孔模的結(jié)構(gòu)與一般落料模相似,但沖孔模有自己的特點,沖孔模的對象是已經(jīng)落料或其他沖壓加工后的半成品,所以要解決半成品在模具上如何定位、如何使半成品放進模具以及沖好后取出既方便又安全的問題,因此,沖孔大多是在工序件上進行。為了保證沖件平整,沖孔模一般采用彈性卸料裝置。彈性卸料裝置兼具有卸料和壓料雙重作用,即沖壓前對毛坯有壓緊作用,沖壓后又使沖壓件平穩(wěn)卸料。2.2冷沖壓成型工藝與沖模3.沖模的分類圖是導柱式?jīng)_孔模。沖件上的所有孔需要一次全部沖出,因此該模具是多凸模的單工序沖裁模。由于工序件是經(jīng)過拉深的空心件,而且孔邊與側(cè)壁距離較近,因此采用工序件口部朝上,用定位圈5實現(xiàn)制件外形定位。在該套模具中設置了彈性卸料裝置,其目的一方面是用于增加凸模的強度和穩(wěn)定性,另一方面就是用于卸料。除此之外,該裝置還有壓料作用,可保證沖孔零件的平整,提高零件的質(zhì)量。2.2冷沖壓成型工藝與沖模3.沖模的分類1.按工序性質(zhì)不同分類(2)彎曲模彎曲模是將板料、型材或棒料等按照設計要求彎成一定角度和一定曲率,形成所需要形狀的零件的模具。彎曲模的結(jié)構(gòu)整體由上、下模兩部分組成,模具中的工作零件、卸料零件、定位零件等的作用與沖裁模的零件基本相似,只是零件的形狀不同。此外,彎曲不同形狀的彎曲件所采用的彎曲模結(jié)構(gòu)也有較大的區(qū)別。2.2冷沖壓成型工藝與沖模3.沖模的分類V形件彎曲模1-槽形模柄;2-銷釘;3-凸模;4-定位板;5-凹模;6-頂桿;7-彈簧2.2冷沖壓成型工藝與沖模3.沖模的分類如圖所示為一副簡單的V形彎曲模,沖頭和凹模工作表面均制成V形。彎曲時,坯料由定位板4定位,在凸、凹模作用下,一次便可將平板坯料彎曲成V形件。該模具的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單,模具在壓力機上安裝、調(diào)整方便,制件能得到校正,因而制件的回彈小且直邊平整。除了V形彎曲模外,還有U形、Z形、卷邊等各種類型的彎曲模。彎曲模與沖裁模的不同之處在于彎曲模常以頂出裝置的方式取下成品。2.2冷沖壓成型工藝與沖模3.沖模的分類1.按工序性質(zhì)不同分類(3)拉深模拉深模是把板料毛坯制成開口空心件,或使空心件進一步改變形狀和尺寸的模具。按結(jié)構(gòu)形式與使用要求的不同,拉深模可分為首次拉深模與以后各次拉深模、有壓料裝置拉深模與無壓料裝置拉深模、正裝式拉深模與倒裝式拉深模、下出件拉深模與上出件拉深模。2.2冷沖壓成型工藝與沖模3.沖模的分類有壓邊圈倒裝式拉深模1-拉桿;2-推件塊;3-凹模;4-凸模;5-定位板;6-壓邊圈;7-頂桿;8-凸模固定板;9-下模座2.2冷沖壓成型工藝與沖模3.沖模的分類圖所示為杯形制品的拉深模具結(jié)構(gòu)簡圖,它是一副帶壓邊裝置的拉深模。該模具采用倒裝結(jié)構(gòu),拉深凸模在下模,凹模在上模,由安裝在下模座上的彈頂器或氣墊提供壓邊力。這種方法能夠獲得較大的壓邊力,并且便于調(diào)整壓邊力的大小。凸模4上開設通氣孔,目的是便于將拉深件從凸模上卸下,并防止卸件時拉深件變形。2.2冷沖壓成型工藝與沖模3.沖模的分類1.按工序性質(zhì)不同分類(4)成型模成型模是將毛坯或半成品工件按凸、凹模的形狀直接復制成型,而材料本身僅產(chǎn)生局部塑性變形的模具。如脹形模、縮口模、擴口模、起伏成型模、翻邊模、整形模等。成型工序包括脹形、翻邊、縮口、校形、旋壓等,它們常和其他沖壓工序組合在一起,加工某些復雜形狀的零件。2.2冷沖壓成型工藝與沖模3.沖模的分類分瓣式剛性凸模脹形模1-上凹模;2-分瓣凸模;3-錐形芯塊;4-拉簧2.2冷沖壓成型工藝與沖模3.沖模的分類圖所示為剛性凸模脹形模,利用錐形芯塊3將分瓣凸模2向四周頂開,使坯料形成所需的形狀,分瓣凸模2數(shù)目越多,越有助于提高零件精度。但模具結(jié)構(gòu)復雜,成本較高,且難以得到精度較高的旋轉(zhuǎn)體零件。2.2冷沖壓成型工藝與沖模3.沖模的分類翻邊是沖壓生產(chǎn)中常用的工序之一,主要用于制出與其他零件的裝配部位,或是為了零件的剛度而加工出特定的形狀。在大型鈑金成形時,翻邊還可用作控制材料破壞的手段。根據(jù)沖件邊緣的形狀和應力、應變狀態(tài)的不同,翻邊可以分為內(nèi)孔翻邊和外緣翻邊。2.2冷沖壓成型工藝與沖模3.沖模的分類①內(nèi)孔翻邊:把預先在平面上加工的圓孔周邊翻起擴大,使之成為具有一定高度的直壁孔的成型工藝,稱為內(nèi)孔翻邊,2.2冷沖壓成型工藝與沖模3.沖模的分類②外緣翻邊分為內(nèi)凹外緣翻邊和外凸外緣翻邊,前者指沿著具有內(nèi)凹形狀的外緣進行翻邊,如圖(a)所示;后者指沿著具有外凸形狀的外緣進行翻邊,如圖(b)所示。2.2冷沖壓成型工藝與沖模3.沖模的分類圖所示為一套內(nèi)、外緣翻邊模。模具工作時,彈性壓邊圈2對板料施加壓力,托料板4頂住坯料筒底,內(nèi)孔翻邊凸模8對坯料進行內(nèi)孔翻邊,同時外緣翻邊凹模3與外緣翻邊凸模5合模,使板料外緣翻邊。2.2冷沖壓成型工藝與沖模3.沖模的分類2.按工序組合方式分類(1)單工序模具單工序模是指在壓力機的一次行程中只完成一道沖壓工序的模具。2.2冷沖壓成型工藝與沖模3.沖模的分類導柱式固定卸料落料模、單工序落料模1-固定卸料板;2-凸模固定板;3-凸模;4-模柄;5-導柱;6-上模座;7-導套;8-鉤形固定擋料銷;9-凹模;10-下模座2.2冷沖壓成型工藝與沖模3.沖模的分類導柱式?jīng)_孔模、單工序沖孔模1-下模座;2、18-圓柱銷;3-導柱;4-凹模;5-定位圈;6、7、8、15-凸模;9-導套;10-彈簧;11-上模座;12-卸料螺釘;13-凸模固板;14-墊板;16-模柄;17-止動銷;19、20-內(nèi)六角螺釘;21-卸料板2.2冷沖壓成型工藝與沖模3.沖模的分類V形件彎曲模1-槽形模柄;2-銷釘;3-凸模;4-定位板;5-凹模;6-頂桿;7-彈簧2.2冷沖壓成型工藝與沖模3.沖模的分類有壓邊圈倒裝式拉深模1-拉桿;2-推件塊;3-凹模;4-凸模;5-定位板;6-壓邊圈;7-頂桿;8-凸模固定板;9-下模座2.2冷沖壓成型工藝與沖模3.沖模的分類2.按工序組合方式分類(2)復合模復合模是指只有一個工位,在壓力機的一次行程中,在同一工位上同時完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。復合模是一種多工序沖模,它在結(jié)構(gòu)上的主要特征是有一個或幾個具有雙重作用的工作零件——凸凹模。所謂“雙重作用”就是指凸凹模既是落料凸模又是沖孔凹模。2.2冷沖壓成型工藝與沖模3.沖模的分類沖孔落料復合模1-推件塊;2-沖孔凸模;3-落料凹模;4-卸料板;5-凸凹模2.2冷沖壓成型工藝與沖模3.沖模的分類如圖所示是沖孔落料復合模的基本結(jié)構(gòu)。上模是落料凹模3,中間是沖孔凸模2;而另一方是凸凹模5。工作時上模下行,在沖孔凸模2和沖孔凹模5的作用下沖孔,同時落料凸模5和落料凹模3的作用下落料。沖裁結(jié)束后,制件卡在落料凹模3內(nèi)腔,由推件塊1推出,條料箍在凸凹模上由卸料板4卸下,沖孔廢料卡在凸凹模5內(nèi)由沖孔凸模2逐次推下。2.2冷沖壓成型工藝與沖模3.沖模的分類工序組合模具結(jié)構(gòu)簡圖工序組合模具結(jié)構(gòu)簡圖落料、沖孔沖孔、切邊切斷、彎曲落料、拉深、沖孔2.2冷沖壓成型工藝與沖模3.沖模的分類工序組合模具結(jié)構(gòu)簡圖工序組合模具結(jié)構(gòu)簡圖切斷、彎曲、沖孔落料、拉深、沖孔、翻邊落料、拉深沖孔、翻邊2.2冷沖壓成型工藝與沖模3.沖模的分類工序組合模具結(jié)構(gòu)簡圖工序組合模具結(jié)構(gòu)簡圖落料、拉深、切邊落料、拉深、沖孔、翻邊2.2冷沖壓成型工藝與沖模3.沖模的分類按照復合模凸凹模安裝位置的不同,可將其分為兩種:凸凹模安裝在上模座上,稱為正裝式復合模;凸凹模安裝在下模座上,稱為倒裝式復合模。下圖所示為倒裝式復合模,凸凹模18安裝在下模座上,沖孔凸模14、16和落料凹模17安裝在上模座上。該模的工作順序是上模下行,在落料凸模18和落料凹模17的作用下落料,同時在沖孔凸模14、16和沖孔凹模18的作用下沖孔。當上?；厣龝r,剛性推件裝置將工件推出。剛性推件裝置由推桿12、推板11、推銷10、推件塊9組成。廢料直接從凸凹模內(nèi)孔推出。條料箍在凸凹模上由彈性卸料板4卸下。條料送進方向由單側(cè)布置的兩個導料銷22限定,送進步距由擋料銷5來限定。2.2冷沖壓成型工藝與沖模3.沖模的分類1-下模座;2-導柱;3、20-彈簧;4-卸料板;5-活動擋料銷;6-導套;7-上模座;8-凸模固定板;9-推件塊;10、12-推桿;11-推板;13-模柄;14、16-沖孔凸模;15-墊板;17-落料凹模;18-凸凹模;19-固定板;21-卸料螺釘;22-導料銷2.2冷沖壓成型工藝與沖模3.沖模的分類圖所示為落料、拉深、沖孔、翻邊復合模。凸凹模8與落料凹模4均固定在固定板7上,以保證同軸度。該模的工作順序是上模下行,首先在落料凸模1和落料凹模4的作用下落料。上模繼續(xù)下行,在凸凹模1和凸凹模8相互作用下將坯料拉深,在拉深過程中通過頂桿6傳遞給頂件塊5并對坯料施加壓料力。當拉深到一定深度后由沖孔凸模2和凸凹模8進行沖孔并翻邊。當上?；厣龝r,在頂件塊5和推件塊3的作用下將工件頂出,條料由卸料板9卸下。墊片10用以調(diào)整沖孔凸模2和凸凹模8的相對高度,以此控制沖孔前的拉深高度,確保翻出合格的零件高度。2.2冷沖壓成型工藝與沖模3.沖模的分類總結(jié)上述的兩套模具的結(jié)構(gòu),可以得出復合模的特點。①生產(chǎn)效率成倍提高。原來由兩副模具分別完成的落料、沖孔工序,若使用落料、沖孔復合模時,則可由一副模具在一次沖壓行程中完成,生產(chǎn)效率提高一倍。如果將多工序利用一副復合模完成,則生產(chǎn)效率可提高數(shù)倍。②提高沖壓件的質(zhì)量。在復合模中,幾道沖壓工序是在同一工位上完成的,無需重新定位,因此沖壓件的定位基準統(tǒng)一,使得沖壓工件的位置精度得到提高。例如當沖壓件的外緣與內(nèi)孔的同心度要求較高時,采用復合模就較容易滿足要求。③對模具制造精度要求較高。由于復合模要在一副模具中完成幾道沖壓工序,因此模具結(jié)構(gòu)一般要比單工序模復雜,而且各零部件在動作時要求相互不干涉、準確可靠,對模具的制造精度要求較高。2.2冷沖壓成型工藝與沖模3.沖模的分類2.按工序組合方式分類(3)級進模級進模是指在毛坯的送進方向上具有兩個或更多的工位,在壓力機的一次行程中,在不同的工位上逐次完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。用于級進模的材料都是長條狀的板材。條料按照某種送進方式,每次送進一個步距,經(jīng)逐個工位沖制后,便得到一個完整的沖壓工件。在一副級進模中,可以連續(xù)完成沖裁、彎曲、拉深、成型等工序。一般來說,無論沖壓零件形狀多么復雜,沖壓工序怎樣多,均可用一副級進模沖制完成。2.2冷沖壓成型工藝與沖模3.沖模的分類工序組合模具結(jié)構(gòu)簡圖工序組合模具結(jié)構(gòu)簡圖沖孔、落料沖孔、切斷沖孔、切斷級進拉深、落料2.2冷沖壓成型工藝與沖模3.沖模的分類工序組合模具結(jié)構(gòu)簡圖工序組合模具結(jié)構(gòu)簡圖沖孔、彎曲、切斷沖孔、翻邊、落料沖孔、切斷、彎曲沖孔、壓筋、落料2.2冷沖壓成型工藝與沖模3.沖模的分類工序組合模具結(jié)構(gòu)簡圖工序組合模具結(jié)構(gòu)簡圖沖孔、翻邊、落料級進拉深、沖孔、落料2.2冷沖壓成型工藝與沖模3.沖模的分類①步距與定距方式。級進模在沖壓過程中,壓力機每次行程完成一個(或幾個)工件的沖壓。條料也要及時地向前送進一個步距,稱為送料。級進模送料時定距(確定條料的送進步距)的方式主要有3種。2.2冷沖壓成型工藝與沖模3.沖模的分類①步距與定距方式。a.擋料銷定距。擋料銷定距多適用于手工送料的簡單級進模,是利用工件落料后的廢料孔與凹模上的定位釘實現(xiàn)定位。擋料銷的定距是粗定距,模具上必須設有導正銷將料導正,實現(xiàn)精確定距。使用導正銷的目的是消除送進導向和送料定距或定位板等粗定位的誤差。如圖所示,沖裁中,導正銷先進入已沖孔中,導正條料位置,保證孔與外形相對位置公差的要求,圖中導正銷與擋料銷配合使用。1-沖孔凸模;2-落料凸模;3-導正銷;4-卸料板;5-導料板;6-固定擋料銷;7-凹模

2.2冷沖壓成型工藝與沖模3.沖模的分類①步距與定距方式。b.側(cè)刃定距。側(cè)刃的作用原理就是在條料側(cè)邊沖切一定形狀缺口,以確定步距。側(cè)刃限定進距準確可靠,保證了較高的送料精度和生產(chǎn)率,其缺點是增加了材料消耗和沖裁力。側(cè)刃定距適用于0.1~1.5mm厚的板料,太薄的板料用擋塊定位時,易因板料產(chǎn)生變形而影響定位精度;太厚的料則不適于側(cè)刃沖切。2.2冷沖壓成型工藝與沖模3.沖模的分類2.2冷沖壓成型工藝與沖模3.沖模的分類①步距與定距方式。c.自動送料器定距。自動送料器有定型產(chǎn)品可以選購,它配合沖床的沖壓動作,使條料能按時、定量地送進高速沖床。自動沖壓必須采用自動送料器送料。2.2冷沖壓成型工藝與沖模3.沖模的分類②級進模結(jié)構(gòu)用固定擋料銷和導正銷定位的沖孔落料級進模。條料沿對稱布置的兩個導料板從右向左送進。始用導料銷7用于每個條料的第一次沖裁和條料送進時的第一次定位,以后各次送料定位由固定擋料銷6定位。該模具的工作過程為條料送進到第一工位,始用導料銷7對板料進行初定位,上模下行,沖孔凸模3對工件進行沖孔,上?；厣?始用導料銷7退回,條料送進到第二個工位,此時由固定擋料銷6對條料實現(xiàn)送料定位,上模下行,導正銷5進入已沖孔中,落料凸模4對板料進行落料,與此同時,沖孔凸模3對后面第一工位上的條料進行沖孔,凸模回升,這樣就完成了一個工件的加工,以后工件的加工順序如前所述順序進行。2.2冷沖壓成型工藝與沖模3.沖模的分類1-模柄;2-螺釘;3-沖孔凸模;4-落料凸模;5-導正銷;6-固定擋料銷;7-始用導料銷2.2冷沖壓成型工藝與沖模3.沖模的分類對于形狀復雜的工件(如電機定子、轉(zhuǎn)子片),級進模結(jié)構(gòu)就復雜許多,需要有多個工位才能完成工件加工,這就需要用到多工位級進模。多工位級進模是在普通連續(xù)模的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種高精度、高效率模具。這種模具可設置多至幾十個的工位,將厚度較薄的帶料或條料由模具入口端送進后,在嚴格控制步距精度的條件下,按照設定的順序,通過各工位的連續(xù)沖壓,通常在最后工位經(jīng)落料或切斷后,便可沖出符合要求的沖壓件。2.2冷沖壓成型工藝與沖模3.沖模的分類圖所示為某工件的排樣圖,從這排樣圖中可以看出加工該工件需要8個工位。第1工位:沖導正銷孔1.8mm圓孔第2工位:沖2個1.8mm圓孔第3工位:空工位第4工位:沖切兩端局部余料第5工位:沖兩工件之間的分斷槽余料第6工位:彎曲第7工位:沖中部長方孔第8工位:載體切斷,零件與條料分離2.2冷沖壓成型工藝與沖模3.沖模的分類多工位級進模的特點就在于沖壓生產(chǎn)效率高,安全性好,自動化程度高,產(chǎn)品質(zhì)量高,模具壽命長,目前隨著級進模CAD/CAM技術(shù)及數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展,級進模的工位數(shù)逐步增加,精度提高。功能復合化、高效率、高精度、高壽命的多工位級進模的設計和制造已成為模具技術(shù)的主要發(fā)展方向之一。2.2冷沖壓成型工藝與沖模3.沖模的分類③級進模特點。a.在一副級進模內(nèi),可以包括沖裁、彎曲、成型、拉深等多道工序,用一臺沖床可完成從板料到成品的各種沖壓過程,免去了用單工序模的周轉(zhuǎn)和每次沖壓的定位過程,提高了勞動生產(chǎn)率和設備利用率。

b.級進模的設計和制造周期較長,其成本較高,但如果用許多單工序模代替一副級進模,其許多單工序模的總造價比一副級進模要高得多,因此,在條件允許的情況下,采用級

進模往往是降低模具成本的好措施。

c.采用級進模也有不利因素。首先是工件的大小,太大的工件工位數(shù)較多,模具自然就比較大,這時要考慮模具與沖床工作臺面的匹配性。其次是級進模要采用條料,對某些形狀復雜的工件產(chǎn)生的廢料較多,材料利用率偏低,在選用級進模時要注意材料的利用率。最后是級進模由于連續(xù)地進行各種沖壓,必然會引起條料載體和工序件的變形,一般來說級進模生產(chǎn)的工件精度較低。2.2冷沖壓成型工藝與沖模3.沖模的分類綜上所述,模具結(jié)構(gòu)類型繁多,不同情況應采用不同的模具結(jié)構(gòu)類型。在實際生產(chǎn)中是以合理的工藝方案為基礎(chǔ),在綜合考慮沖裁件的結(jié)構(gòu)特點、精度等級、尺寸形狀和厚度、材料種類、生產(chǎn)批量以及制模條件、操作等因素之后,才合理選擇模具結(jié)構(gòu)類型。表列舉了單工序模、復合模和連續(xù)模的特點。2.2冷沖壓成型工藝與沖模3.沖模的分類項目單工序模復合模連續(xù)模沖壓精度一般較低中、高級精度中、高級精度原材料要求不嚴格除條料外,小件也可用邊角料條料或卷料沖壓生產(chǎn)率低較高高實現(xiàn)操作機械化

自動化的可能性較易,尤其適合于在多工位壓力機上實現(xiàn)自動化難,只能在單機上實現(xiàn)部分機械

操作容易,尤其適合于

在單機上實現(xiàn)自動化生產(chǎn)通用性好,適合于中、小批量生產(chǎn)及大型件的大量生產(chǎn)較差,僅適合于

大批量生產(chǎn)較差,僅適合于中、

小型零件的大批量生產(chǎn)沖模制造的復雜

性和價格結(jié)構(gòu)簡單,制造周期短,價格低結(jié)構(gòu)復雜,制造

難度大,價格高結(jié)構(gòu)復雜,制造和

調(diào)整難度大,價格與工位數(shù)成比例上升沖壓設備

沖壓設備是指進行沖壓加工所使用的工藝裝備。常用的沖壓設備有剪板機、曲柄壓力機、摩擦壓力機和液壓機。下面對常用的冷沖壓設備進行介紹。2.3沖壓設備1.沖壓設備簡介1.剪板機剪板機也稱為剪床,用于冷剪板料,常用于下料工序,將尺寸較大的板料或成卷的帶料按零件排樣要求裁剪成所需要寬度的條料。剪板機的規(guī)格型號通常用能夠剪裁金屬板料的最大厚度與最大寬度來表示。如:Q11-6×2000剪板機,表示可剪裁板料最大尺寸(厚×寬)為6mm×2000mm。2.3沖壓設備1.沖壓設備簡介2.曲柄壓力機曲柄壓力機是最常用的冷沖壓設備。曲柄壓力機的工作原理就是把曲柄的旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)榛瑝K的直線往復運動。如圖所示為曲柄壓力機的傳動系統(tǒng)圖。分析其工作原理:電動機1經(jīng)V帶輪把運動傳給大帶輪2,再經(jīng)一級減速齒輪,通過離合器5的開閉合,帶動曲柄連桿機構(gòu)(由曲柄8、連桿6、滑塊7組成),使滑塊7獲得上下往復運動,以進行沖壓工作。如圖所示為曲柄壓力機外形圖,機身呈C形,前、左、右三面敞開,結(jié)構(gòu)簡單、操作方便。曲柄壓力機屬萬能型的壓力機,適用于落料、沖孔、彎曲等沖壓工序。2.3沖壓設備1.沖壓設備簡介3.摩擦壓力機摩擦壓力機是利用螺桿與螺母的相對運動原理工作的,具有結(jié)構(gòu)簡單,制造容易,維修方便,生產(chǎn)成本低等特點,如圖所示。電動機的動力通過三角皮帶傳遞給橫軸2,驅(qū)使橫軸旋轉(zhuǎn),操縱手柄使橫軸沿軸向左右運動,由于橫軸上的左摩擦輪1、右摩擦輪3與飛輪4的接觸,從而使滑塊產(chǎn)生往復運動。該摩擦壓力機適用于彎曲大而厚的工件以及校正、壓印等沖壓工序。其缺點是飛輪輪緣磨損大,生產(chǎn)率和精度較低。1-左摩擦輪;2-橫軸;3-右摩擦輪;4-飛輪;5-滑塊

2.3沖壓設備1.沖壓設備簡介4.液壓機液壓機又稱為油壓機,圖所示為常見的四柱萬能液壓機。液壓機是根據(jù)帕斯卡原理制成的,它利用液體壓力來傳遞能量,以實現(xiàn)各種壓力加工工藝要求。電動機帶動軸向柱塞泵和一個分級高壓泵,通過手動開關(guān)閥控制液流進入或排出油缸,使活動橫梁做上下往復運動。模具安裝在活動橫梁和工作臺上,能夠完成彎曲、拉深、翻邊、整形等沖壓工序。液壓機工作行程長,在整個行程中都能承受公稱載荷,但其工作效率低,如果不采取特殊措施,一般不能用于沖裁工序。2.3沖壓設備2.沖壓設備的分類①按驅(qū)動滑塊的動力種類可分為機械的、液壓的、氣動的。1-左摩擦輪;2-橫軸;3-右摩擦輪;4-飛輪;5-滑塊

2.3沖壓設備2.沖壓設備的分類②按機身結(jié)構(gòu)可分為開式壓力機和閉式壓力機。開式壓力機又可分為單柱壓力機、雙柱壓力機。開式壓力機按照工作臺結(jié)構(gòu)可分為傾斜式、固定式和升降臺式。2.3沖壓設備2.沖壓設備的分類③按滑塊的數(shù)量可分為單動壓力機(a)、雙動壓力機(b)和三動壓力機(c)。2.3沖壓設備2.沖壓設備的分類④按滑塊驅(qū)動機構(gòu)可分為曲柄式壓力機、肘桿式壓力機、摩擦式壓力機。2.3沖壓設備2.沖壓設備的分類⑤按連桿數(shù)目可分為單點壓力機(a)、雙點壓力機(b)和四點壓力機(c)。2.3沖壓設備2.沖壓設備的分類在現(xiàn)代沖壓生產(chǎn)中,為了改善工人的勞動條件和高速沖壓(每分鐘沖壓上千次)的需要,不僅在模具結(jié)構(gòu)上要充分考慮多種因素,比如設計送進步距的自動檢測裝置、廢料回升和堵塞的檢測裝置、出件裝置等,而且新增了很多沖壓的外圍設備,如通過展卷機、校平器、供卷機和自動送料裝置等設備,可以連續(xù)地將帶料送入模具,進行自動沖壓加工。閉式雙點高速精密壓力機沖壓線

2.3沖壓設備2.沖壓設備的分類高速沖壓自動生產(chǎn)線

2.3沖壓設備3.沖壓設備的型號按照《鍛壓機械型號編制方法—JB/GQ2003-1984的規(guī)定》,沖壓設備的型號由設備名稱、結(jié)構(gòu)特征、主參數(shù)等項目的代號組成,用漢語拼音字母、英文字母和數(shù)字表示,如JA23—63A,其各字母及數(shù)字的意義是2.3沖壓設備3.沖壓設備的型號現(xiàn)將型號的表示方法說明如下。第一個字母是類代號,用漢語拼音字母表示。JB/GQ2003—1984型譜有8類鍛壓設備,分別是機械壓力機、線材成形自動機、鍛機、剪切機、彎曲校正機、液壓機、錘和其他,它們分別用“機”“自”“鍛”“切”“彎”“液”“錘”“他”的拼音的第一個字母表示為J、Z、D、Q、W、Y、C、T。第二個字母代表同一型號產(chǎn)品的變型設計序號。凡主參數(shù)與基本型號相同,但次要參數(shù)與基本型號不同的,稱為變型。用字母A、B、C…表示第一、第二、第三…次變型產(chǎn)品。第三、第四個數(shù)字分別為組、型代號。前面一個數(shù)字代表“組”,后面一個數(shù)字代表“型”。在型譜表中,每類鍛壓設備分為10組,每組分為10型。查表可知,“31”代表“閉式單點壓力機”。2.3沖壓設備3.沖壓設備的型號橫線后面的數(shù)字代表主參數(shù)。一般用壓力機的公稱壓力作為主參數(shù)。型號中的公稱壓力用工程單位制的“tf”表示,將此數(shù)字乘以10即為法定單位制的“kN”,如上例的63代表63tf,即630kN。最后一個字母代表產(chǎn)品的重大改進設計序號,凡型號已確定的鍛壓機械,結(jié)構(gòu)和性能上與原產(chǎn)品有顯著不同,則稱為改進,用字母A、B、C…代表第一、第二、第三…次改進。有些鍛壓設備,緊接組、型代號的后面還有一個字母,代表設備的通用特性,例如J21G-20中的“G”代表“高速”;J92K-25中的“K”代表“數(shù)控”。2.3沖壓設備3.沖壓設備的型號組型號名稱組型號名稱特征號特征號開式單柱11單住固定臺壓力機開式雙柱28開式柱形臺壓力機2單柱升降臺壓力機9開式底傳動壓力機3單柱柱形臺壓力機閉式31閉式單點壓力機開式雙柱21開式雙柱固定臺壓機2閉式單點切邊壓力機2開式雙柱升降臺壓機3閉式側(cè)滑塊壓力機3開式雙柱可傾壓力機6閉式雙點壓力機4開式雙柱轉(zhuǎn)臺壓力機7閉式雙點切邊壓力機5開式雙柱雙點壓力機9閉式四點壓力機注2.3沖壓設備4.沖壓設備的選擇沖壓設備選擇關(guān)系到其合理使用、安全、產(chǎn)品質(zhì)量、模具壽命、生產(chǎn)效率及成本等。設備選擇主要包括設備類型和規(guī)格兩個方面。2.3沖壓設備4.沖壓設備的選擇1.沖壓設備類型選擇沖壓設備類型的選擇主要是根據(jù)沖壓工藝特點和生產(chǎn)率、安全操作等因素來確定的。2.3沖壓設備4.沖壓設備的選擇①在中小型沖壓件生產(chǎn)中,主要選用開式壓力機。②大、中型沖壓件選用雙柱閉式機械壓力機。③大量生產(chǎn)的沖壓件選用高速壓力機或多工位自動壓力機。④在需要變形力大的沖壓工序(如冷擠壓等),應選擇剛性好的閉式壓力機。⑤對于校平、整形和溫、熱擠壓工序,最好選用摩擦壓力機。2.3沖壓設備4.沖壓設備的選擇⑥對于薄材料的沖裁工序,最好選用導向準確的精密壓力機。⑦對于大型拉深的沖壓工序,最好選用雙動拉深壓力機。⑧在大量生產(chǎn)中應選用高速壓力機或多工位自動壓力機。⑨小批量生產(chǎn)中的大型厚板件的成形工序,多采用液壓壓力機。2.3沖壓設備4.沖壓設備的選擇2.壓力機規(guī)格選擇①壓力機的公稱壓力必須大于沖壓工序所需的壓力。②壓力機滑塊行程應滿足制件的取出與毛坯的安放。③壓力機的行程次數(shù)應符合生產(chǎn)率和材料變形速度的要求④工作臺尺寸必須保證模具能正確安裝到臺面上,每邊一般應大于模具底座50~70mm;工作臺底孔尺寸一般應大于工件或廢料尺寸,以便于工件或廢料從中通過。⑤壓力機的閉合高度、滑塊尺寸、模柄孔尺寸都應能滿足模具的正確安裝要求。常用的沖壓材料2.4常用的沖壓材料1.沖壓用材料沖壓用材料為各種規(guī)格的板料、帶料和塊料。板料的尺寸較大,一般用于大型零件的沖壓,對于中小型零件,多數(shù)是將板料剪裁成條料后使用。帶料(又稱卷料)有各種寬度和長度,展開長度可達幾千米,成卷供應的主要是薄料,適用于大批量生產(chǎn)的自動送料。塊料適于單件小批量生產(chǎn)和價錢昂貴的有色金屬沖壓。2.4常用的沖壓材料1.沖壓用材料冷沖壓常用材料主要有兩類:金屬材料和非金屬材料。金屬材料包括黑色金屬和有色金屬。①黑色金屬。普通碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼、不銹鋼、電工硅鋼等。②有色金屬。銅及銅合金、鋁及鋁合金、鎂合金、鈦合金等。③非金屬材料。紙板、膠木板、塑料板、纖維板和云母等。關(guān)于各類材料的牌號、規(guī)格和性能,可查閱有關(guān)手冊和標準。2.4常用的沖壓材料2.沖壓模具材料沖壓模具所用材料主要有碳鋼、合金鋼、鑄鐵、鑄鋼、硬質(zhì)合金以及鋅合金、低熔點合金、環(huán)氧樹脂、聚氨酯橡膠等。沖壓模具中凸模和凹模等工作零件所用的材料主要是模具鋼,常用的模具鋼包括碳素工具鋼、合金工具鋼、軸承鋼、高速工具鋼、硬質(zhì)合金鋼和鋼結(jié)硬質(zhì)合金等。2.4常用的沖壓材料2.沖壓模具材料模具類型零件名稱及使用條件材料牌號熱處理硬度凸模凹模沖裁模1沖裁料厚t≤3mm,形狀簡單的凸模、凹模和凸凹模T8A,T10A,9Mn2V58~6260~642沖裁料厚t≤3mm,形狀復雜或沖裁厚t>3mm的凸模、凹模和凸凹模CrWMn,Cr6WV,

9Mn2V,Cr12,

C12rMoV,GCr1558~6262~643要求高度耐磨的凸模、凹模和凸凹模,或生產(chǎn)量大、要求高、壽命特長的凸、凹模W18Cr4V,

120Cr4W2MoV60~6261~6365Cr4Mo3W2VNb(65Nb)56~5858~60YG15,YG204材料加熱沖裁時用凸、凹模3Cr2W8,5CrNiMo,

5CrMnMo48~526Cr4Mo3Ni2WV(CG-2)51~532.4常用的沖壓材料2.沖壓模具材料模具類型零件名稱及使用條件材料牌號熱處理硬度凸模凹模彎曲模1一般彎曲用的凸、凹模及鑲塊T8A,T10A,9Mn2V56~602要求高度耐磨的凸、凹模及鑲塊;形狀復雜的凸、凹模及塊;沖壓生產(chǎn)批量特大的凸、凹模及鑲塊CrWMn,Cr6WV,Cr12,C12rMoV,GCr1560~643材料加熱彎曲時用的凸、凹模及鑲塊5CrNiMo,5CrNiTi,5CrMnMo52~56拉深模1一般拉深用的凸模和凹模T8A,T10A,9Mn2V58~6260~642要求耐磨的凹模和凸凹模,或沖壓生產(chǎn)批量大、要求特長壽命的凸、凹模材料Cr12,C12rMoV,GCr1560~6262~64YG8,YG153材料加熱拉深用的凸模和凹模5CrNiMo,5CrNiTi52~56典型冷沖模實例2.5典型冷沖模實例1.一模多件套筒式?jīng)_模1、2-上凸凹模;3-打料板;4-連接銷;5-襯套;6-沖孔凸模;7-下固定板;8-頂桿;9-下墊板;10-擋料銷;11-下凸凹模;12-內(nèi)頂件器;13-外頂件器;14-中間墊板;15-凹模;16、20-打桿;17-卸料板;18-上固定板;19-上墊板;21-打板2.5典型冷沖模實例1.一模多件套筒式?jīng)_模圖所示為一模多件套筒式?jīng)_模,此模具可同時沖制3個圓形工件。上凸凹模1和沖孔凸模6,以及下凸凹模11實現(xiàn)工件圖中最小墊片(外徑22mm,內(nèi)徑為11.3mm)的加工。上凸凹模1和下凸凹模11實現(xiàn)工件圖中間墊片(外徑34mm,內(nèi)徑為22mm)的加工。上凸凹模2和凹模1實現(xiàn)工件圖中最大墊片的加工。工作時,條料由擋料銷和導料銷實現(xiàn)定位,合模完成。由于在下凸凹模11的筒壁上開了3條長圓孔,用連接銷4將內(nèi)外頂件器12、13連在一起,因此可同時將工件頂出,頂出工件通過頂桿8實現(xiàn)?？ü吭谏夏５臎_件和沖孔廢料通過打料板3、打桿16等推出。在該套模具中設置了彈性卸料裝置(卸料板17、卸料螺釘和橡膠),用以對工件圖中最大墊片的卸料。2.5典型冷沖模實例2.斜楔彎曲模1-凹模;2-定位銷;3-斜楔;4-凸模;5-滑塊;6-頂板2.5典型冷沖模實例2.斜楔彎曲模如圖所示,斜楔彎曲模實現(xiàn)的是工件的彎曲成型工序。該模具是依靠固定在上模的斜楔3把壓力機滑塊垂直運動轉(zhuǎn)變?yōu)榛瑝K5的水平運動,從而配合彎曲凸模4和彎曲凹模1合模完成彎曲件成型。上模下行時,凸模4與滑塊5先將毛坯完成U形,上模繼續(xù)下行,斜楔3推動滑塊5水平運動,完成最后向內(nèi)彎曲成型工序。上?；厣龝r,凸模4依靠彈簧伸長使其保留在成型工件中,待滑塊5退出至一定距離后,凸模4才隨上?；厣?。在模具圖中,在凸模4中還設置了一個定位銷釘,用以卡在工件的圓孔中,防止工件在彎曲過程中產(chǎn)生偏移。2.5典型冷沖模實例3.反拉深模1-凸凹模;2-凸模;3-凹模;4-下頂件板;5-底座;6-上頂板2.5典型冷沖模實例3.反拉深模如圖示,電動機風扇罩為大圓角半徑工件,反拉深模實現(xiàn)該工件的拉深成型工序。為了提高生產(chǎn)效率,本模具采用正、反拉深用一套模具于一次行程中完成,能夠得到很大的變形程度,實現(xiàn)大圓角半徑工件的成型。在壓力機的一次行程過程中,首先由凹模3和凸凹模1實現(xiàn)工件的正拉深,隨著壓力機滑塊的繼續(xù)下行,實現(xiàn)凸凹模1和凸模2完成工件的反拉深。在拉深過程中,工件首先受到了凸凹模1的壓邊作用,被拉入凹模3內(nèi),然后上模繼續(xù)下行,工件又受到凸模2的壓邊作用,被拉入凸凹模1內(nèi)。這樣工件在拉深成型的整個過程中始終受到了約束,從而有效地防止了起皺問題。2.5典型冷沖模實例4.落料、拉深、沖孔復合模1-下模板;2-螺釘;3-擋料螺栓;4-卸料板;5-彈簧;6-凸凹模固定板;7-墊板;8-上模板;9-銷釘;10、18-凸凹模;11-凸模固定板;12-推板;13、19-推桿;14-卸料螺釘;15-沖孔凸模;16-打料板;17-落料凹模;20-蓋板;21-壓邊圈;22-凸凹模固定板2.5典型冷沖模實例4.落料、拉深、沖孔復合模將落料、拉深、沖孔三道工序合在一套模具內(nèi)完成。如圖所示,凸凹模10和落料凹模17實現(xiàn)工件的落料,沖孔凸模15和凸凹模18實現(xiàn)工件的沖孔,凸凹模10和凸凹模18實現(xiàn)工件的拉深。該模具工作時,條料由擋料銷和兩個導料銷實現(xiàn)定位,隨著壓力機滑塊的下行,上模和下模合模,實現(xiàn)落料、沖孔和拉深。因模架下方設有彈頂器,故在模架下開有縱向槽,并用蓋板20封口,工作中隨時將沖孔廢料向后捅出。彈壓卸料裝置(卸料板5、彈簧4和卸料螺釘14)實現(xiàn)對條料的卸料。壓邊圈21實現(xiàn)對工件拉深時的壓邊作用,防止工件在拉深時發(fā)生起皺現(xiàn)象。推板12、推桿13和打料板16實現(xiàn)對已成型工件的卸料。2.5典型冷沖模實例5.裝式拉深、翻邊級進模1-導正銷;2-卸料板;3、14-落料凹模;4-整形凸模;5-翻邊凸模;6-沖孔凸模;7-拉深凸模;8-固定板;9-側(cè)導板;10-拉深凹模;11-沖孔凹模;12-翻邊凹模;13-整形凹模2.5典型冷沖模實例5.裝式拉深、翻邊級進模圖所示為一套正裝式拉深、翻邊級進模,此模具采用的是無工藝切口整帶料拉深,拉深模分6個工位。沖壓工藝順序為拉深→沖8.9孔→翻邊→整形→落料,在落料工序前設置了一個空工位。該模具工作時,帶料采用自動送料裝置送料,翻邊、整形工位用凸模自動找正,落料時由安裝在落料凸模3上的導正銷1