(1-2)冲压设备及选用

材料成型工艺MaterialFormingTechnology课程编号：07310060学分：6学时：90(其中：讲课学时：78实验学时：12上机学时：0)先修课程：材料成型原理、金属学及热处理、机械设计基础适用专业：材料成型及控制工程教材：《金属材料液态成型工艺》贾志宏编化学工业出版社2008年2月第1版《金属材料焊接工艺》雷玉成主编化学工业出版社，2006年8月第1版《冲压工艺与模具设计》牟林、胡建华主编.北京大学出版社2010年3月第2版开课学院：材料科学与工程学院一、课程的性质与任务：本课程是材料成型与控制工程专业的一门主要专业基础课。

本课程的任务是掌握金属液态成型工艺的方法、金属板料成形技术、焊接电弧及焊接方法等三大部分知识。

通过本课程的学习，了解常见的液态成型、板料成形、焊接工艺方法。

为学习有关专业课程、从事生产技术工作和管理工作打好热加工工艺知识基础；了解热加工的新工艺、新技术、新方法和发展趋势。

二、课程的基本内容及要求第一篇液态成型工艺绪论1基本内容金属液态成型工艺发展历史，液态成型工艺流程。

2教学要求了解铸造产业的发展概况；了解铸造生产的基本流程和工艺种类。

3重难点液态成型工艺的基本类型、流程及发展趋势。

第一章零件结构的铸造工艺性分析1基本内容(1)常用铸造方法的选择；(2)砂型铸造零件结构的工艺性分析；(3)特种铸造零件结构的工艺性分析。

2教学要求(1)了解各种铸造方法的特点；熟悉铸造方法选用的依据(2)掌握砂型铸造零件结构的工艺性分析方法；(3)熟悉特种铸造零件结构的工艺性分析方法。

3重难点铸造工艺性分析的方法和思路。

第二章砂型铸造工艺方案的确定1基本内容(1)工艺设计内容及流程；(2)砂型铸造工艺方案确定的基本原理；2教学要求(1)熟悉铸造工艺设计的依据、内容及流程；(2)掌握砂型铸造工艺方案制定的原理及方法。

3重难点(1)生产纲领、生产条件对工艺方案制定的影响；(2)分型面及浇注位置的确定。

《冲压模具基础》课程教学大纲课程编号：课程英文译名：课内总学时:72学时学分：4。

5学分课程类别：必修课开课对象：汽车制造与装配技术专业执笔人：编写日期:一、课程性质、目的和任务《冲压模具设计与制造》是汽车制造及汽车整形专业的一门主干专业技术课，它是一门将冲压成形加工原理、冲压设备、冲压工艺、冲模设计与冲模制造有机融合，综合性和实践性较强的课程。

其目的是使学生了解冲压变形规律,认识冲压成形工艺方法，冲压模具结构，冲压模具制造方法与手段，掌握冲压模具设计与计算方法，掌握冲压工艺与模具设计方法，冲压模具制造工艺方法，能进行中等冲压零件的冲压工艺编制,冲模设计与冲模制造工艺编制，并培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，培养学生逻辑思维能力，为毕业设计及毕业以后从事专业工作打下必要的基础。

二、教学基本要求本课程是冲压模具设计与计算，冲压模具结构,模具制造工艺方法为重点。

学外本课程应达到以下基本要求：1、能应用冲压变形理论,分析中等复杂冲压件变形特点，制定合理冲压工艺规程的能力。

2、协调冲压设备与模具的关系，选择冲压设备的能力。

3、熟悉掌握冲模设计计算方法，具备中等复杂冲模结构选择和设计的能力，所设计的冲模应工作可行、操作方便、便于加工和装配,技术经济性好。

4、具备正确选择冲压模具加工方法，制定中等复杂冲模制造工艺和装配工艺的能力.5、初步具备进行多工位级进模设计和制造的能力。

6、初步具备进行分析和处理试模过程中产生的有关技术问题的能力。

三、教学内容及要求：第1章冲压模具设计与制造基础1.1 冲压成形与模具技术概述掌握冲压与冲模概念;冲压工序的分类；冲模的分类；冲模设计与制造的要求；了解冲压现状与发展方向。

1.2 冲压设备及选用了解常见冲压设备；掌握冲压设备的选用；模具的安装。

1.3 冲压变形理论基础掌握塑性变形的概念；理解塑性力学基础；掌握金属塑性变形的一些基本规律；冲压材料及其冲压成形性能.1.4 模具材料选用掌握冲压对模具材料的要求;冲模材料的选用原则;冲模常见材料及热处理要求。

冲压模具流程冲压模具的流程是什么，冲压模具有哪些具体的步骤。

小编给大家整理了关于冲压模具流程，希望你们喜欢!冲压模具流程1 工艺设计(1)根据冲压件产品图，分析冲压件的形状特点、尺寸大小、精度要求、原材料尺寸规格和力学性能，并结合可供选用的冲压设备规格以及模具制造条件、生产批量等因素，分析零件的冲压工艺性。

良好的冲压工艺性应保证材料消耗少、工序数目少、占用设备数量少、模具结构简单而寿命高、产品质量稳定、操作简单。

(2)确定工艺方案，主要工艺参数计算。

在冲压工艺性分析的基础上，找出工艺与模具设计的特点与难点，根据实际情况提出各种可能的冲压工艺方案，内容包括工序性质、工序数目、工序顺序及组合方式等。

有时同一种冲压零件也可能存在多个可行的冲压工艺方案，通常每种方案各有优缺点，应从产品质量、生产效率、设备占用情况、模具制造的难易程度和寿命高低、生产成本、操作方便与安全程度等方面进行综合分析、比较，确定出适合于现有生产条件的最佳方案。

此外，了解零件的作用及使用要求对零件冲压工艺与模具设计是有帮助的。

工艺参数指制定工艺方案所依据的数据，如各种成形系数(拉深系数、胀形系数等)、零件展开尺寸以及冲裁力、成形力等。

计算有两种情况，第一种是工艺参数可以计算得比较准确，如零件排样的材料利用率、冲裁压力中心、工件面积等;第二种是工艺参数只能作近似计算，如一般弯曲或拉深成形力、复杂零件坯料展开尺寸等，确定这类工艺参数一般是根据经验公式或图表进行粗略计算，有些需通过试验调整;有时甚至没有经验公式可以应用，或者因计算太繁杂以致于无法进行，如复杂模具零件的刚性或强度校核、复杂冲压零件成形力计算等，这种情况下一般只能凭经验进行估计。

(3)选择冲压设备根据要完成的冲压工序性质和各种冲压设备的力能特点，考虑冲压加工所需的变形力、变形功及模具闭合高度和轮廓尺寸的大小等主要因素，结合工厂现有设备情况来合理选定设备类型和吨位。

常用冲压设备有曲柄压力机、液压机等，其中曲柄压力机应用最广。

如何选择冲压设备如何选择冲压设备来源：作者：发布时间：2019-10-07冲压设备的选择直接关系到设备的安全以及生产效率、产品质量、模具寿命和生产成本等一系列重要问题。

冲压设备的选择主要包括设备的类型和规格参数两个方面。

1.冲压设备类型的选择主要根据所要完成的冲压工序性质、生产批量的大小、冲压件的几何尺寸和精度要求等来选择冲压设备的类型：（1）对于中小型冲裁件、弯曲件或浅拉深件的冲压生产，常采用开式曲柄压力机。

虽然C形床身的开式压力机刚度不够好，冲压力过大会引起床身变形导致冲模间隙分布不均，但是它具有三面敞开的空间，操作方便并且容易安装机械化的附属装置和成本低廉的优点。

目前仍然是中小型冲压件生产的主要设备（2）对于大中型和精度要求高的冲压件，多采用闭式曲柄压力机。

这类压力机两侧封闭，刚度好、精度较高，但是操作不如开式压力机方便。

（3）对于大型或较复杂的拉深件，常采用上传动的闭式双动拉深压力机。

对于中小型的拉深件（尤其是搪瓷制品、铝制品的拉深件），常采用底传动式的双动拉深压力机。

闭式双动拉深压力机有两个滑块，压边用的外滑块和拉深用的内滑块。

压边力可靠、易调，模具结构简单，适合于大批量的生产。

（4）对于大批量生产的或形状复杂、批量很大的中小型冲压件，应优先选用自动高速压力机或者多工位自动压力机。

（5）对于批量小、材料厚冲压件，常采用液压机。

液压机的合模行程可调，尤其是施力行程较大的冲压加工，与机械压力机相比具有明显的优点，而且不会因为板料厚度超差而过载。

但生产速度慢，效率较低。

可以用于弯曲、拉深、成形、校平等工序。

（6）对于精冲零件，最好选择专用的精冲压力机。

否则要利用精度和刚度较高的普通曲柄压力机或液压机，添置压边系统和反压系统后才能进行精冲。

2.冲压设备规格的选择在冲压设备类型选定以后，应进一步根据冲压加工中所需要的冲压力（包括卸料力、压料力等）、变形功以及模具的结构形式和闭合高度、外形轮廓尺寸等选择冲压设备的规格。

hop冲压课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握冲压工艺的基本概念、分类及在工业生产中的应用。

2. 学生能描述HOP（Hand Operated Punch）冲压操作的基本步骤和所需注意的安全事项。

3. 学生能认识并了解冲压模具的结构、种类及其在冲压过程中的作用。

技能目标：1. 学生能够正确操作HOP冲压设备，完成简单的冲压任务。

2. 学生能够根据图纸要求，选择合适的模具和参数，进行基本的冲压工艺设计。

3. 学生能够分析冲压过程中可能出现的问题，并给出合理的解决方案。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械加工工艺的兴趣，激发他们学习相关工程技术的热情。

2. 增强学生的团队合作意识，通过小组活动，培养他们的协同工作能力。

3. 强化学生的安全生产意识，通过冲压操作实践，让学生深刻理解遵守操作规程的重要性。

课程性质分析：本课程为工业技术类课程，旨在通过理论与实践相结合的方式，使学生掌握冲压工艺的基本知识和操作技能。

学生特点分析：考虑到学生所在年级，他们已经具备了一定的物理和工程基础知识，动手能力强，但对复杂的工业生产过程尚缺乏深入了解。

教学要求：结合学生特点和课程性质，课程设计需注重实践操作与理论知识的结合，强调安全操作和问题解决能力的培养，确保学生能够达到上述课程目标，为后续深入学习奠定基础。

二、教学内容1. 冲压工艺基本概念：介绍冲压的定义、分类、应用范围及其在制造业中的重要性。

教材章节：第一章 冲压工艺概述内容列举：冲压的定义、常用冲压工艺、冲压材料、冲压模具及设备。

2. HOP冲压操作步骤与安全规范：详细讲解HOP冲压的操作流程，强调安全操作注意事项。

教材章节：第二章 冲压设备与操作内容列举：HOP冲压设备结构、操作步骤、安全操作规程、紧急情况处理。

3. 冲压模具结构与种类：分析冲压模具的组成、分类及选用原则。

教材章节：第三章 冲压模具设计内容列举：模具结构、模具材料、模具种类、模具选用。

压力机的选用根据冲压工艺性质，冲压件批量大小，模具尺寸精度。

变形力大小，设备情况。

压力机选用包括选择压力机类型，确定压力的主要技术参数。

(1)压力机的主要技术参数。

1、公称压力(吨位)在滑块的行程中，压力还是常数。

公称压力:指压力在下死点前某一位置(曲柄离下死点20°-30°时)滑块所具有的压力。

2、滑块行程滑块以上死点到下死点所经过的距离。

3、闭合高度。

滑块在下死点时滑块低面到压力机工作台的距离。

4、工作台尺寸。

5、模柄孔尺寸6、连杆调节量7、功率(2)冲模的闭合高度。

冲模的闭合高度是指当冲模的上模在最低工作位置时，下模座底面上模座顶面的距离。

冲模的闭合高度，必须在压力机的最大装模高度和最小装模高度之间。

压力机的装模高度指滑块在下死点时，滑块下平面距离工作台板(主垫板)上平面的高度。

比装模高度多余一个垫板值。

冲模闭合高度与压力机的装模高度应满足。

Hmax-5mm=Hm+10mm五、冲压设备规格的确定:1)、选择的压力设备的类型:根据要完成的冲压工艺的性质，生产批量的大小，冲压件的几何尺寸和精度要求。

A.中小型部裁件变曲件拉涤件生产,采用开式机械压力机。

B.在中型冲压件生产采用闭式结构形式的机械压力机。

C.小批量生产，大型厚板冲压件的生产采用液压机。

D.大批量生产或开头复杂零件的大量生产中，选用高速压力机械多工位自动压力机。

2)、规格的确定、根据冲压设备部压件的尺寸模具的尺寸和冲压力来确定。

A.所选压力机的公称压力必须大于冲压所需的总冲压力P压机P总B.压力机的行程要适当:行程直接影响模具的主要高度引程过大，凸模与导板分离导板模或导柱导套分离。

C.压力机闭合高度应与冲模的闭合高度相适应,即冲模的闭合高度介于压力机的最大闭合高度和最小闭合高度之间.D.压力机工作台面的尺寸必须大于模具下模座的外形尺寸,并留有安装固定的余地,但工作台也不应太大,以免工作台受力不好公称压力PN(MPa):与管道系统部件耐压能力有关的参考数值，为便于使用，通常取R10系列的优先数。

绪论一、冲压的概念1、冲压冲压：在室温下，利用安装在压力机上的模具对被冲材料施加一定的压力，使之产生分离和塑性变形，从而获得所需要形状和尺寸的零件（也称制件）的一种加工方法。

因为通常使用的材料为板料，故也常称为板料冲压。

冲压成形产品示例一——日常用品：易拉罐、餐盘、垫圈等。

冲压成形产品示例二——兵器产品：子弹壳等。

冲压成形产品示例三——高科技产品：汽车覆盖件、飞机蒙皮等。

2、冲模冲压模具：将材料加工成所需冲压件的一种工艺装备，称为冲压模具（俗称冲模）3、冲压生产的三要素：冲压生产的三要素：合理的冲压工艺、先进的模具、高效的冲压设备1.2 冲压加工特点与应用4、冲压加工的特点（1）生产率高、操作简单。

高速冲床每分钟可生产数百件、上千件。

（2）一般无需进行切削加工，节约原料、节省能源。

（3）冲压件的尺寸公差由冲模来保证，产品尺寸稳定、互换性好。

“一模一样”（4）冲压产品壁薄、量轻、刚度好，可以加工形状复杂的小到钟表、大到汽车纵梁、覆盖件等。

局限性：由于冲模制造是单件小批量生产，精度高，是技术密集型产品，制造成本高。

因此，冲压生产只适应大批量生产。

据不完全统计，冲压件在汽车、拖拉机行业中约占60%，在电子工业中约占85%，而在日用五金产品中占到约90%。

如一辆新型轿车投产需配套2000副以上各类专用模具；一台冰箱投产需配套350副以上各类专用模具.三、冲压技术的现状与发展趋势1、我国冲压技术的历史与现状2、冲压技术的发展趋势（1）冲压工艺方面为了提高生产率和产品质量，降低成本和扩大冲压工艺的应用范围，研究（2）冲模设计与制造方面在冲模设计与制造上，有两种趋向应给予足够的重视。

①模具结构与精度正朝着两个方向发展一方面为了适用高速、自动、精密、安全等大批量自动化生产的需要，冲模正向高效、精密、长寿命、多工位、多功能方向发展。

另一方面，为适用市场上产品更新换代迅速的要求、各种快速成形方法和简易经济冲模的设计与制造也得到迅速发展。

冲压设备选用冲压设备的选择，是冲压工艺及模具设计中的一项重要内容。

它直接关系到冲压设备的安全和合理使用，也关系到冲压件的生产能否顺利进行和产品质量、模具寿命、生产率、产品成本等一系列问题。

冲压设备的选用包括选择设备类型和确定设备规格两项内容：○1冲压设备类型的选择冲压设备类型的选择，主要是根据冲压工艺性质、生产批量大小、冲压件的几何形状、尺寸及精度要求等因素来确定的。

冲压件生产中常用的是曲柄压力机和液压机。

在中小型冲裁件、弯曲件或浅拉深件的冲压生产中，主要选用开式压力机。

这种压力机具有三面敞开的操作主问、操作方便、容易安装机械化装置和成本低廉等优点。

但刚度较差，工作时床身的角变形会导致冲模间隙分布不均，降低冲模的寿命和冲裁件的质量．因而适于精度要求不太高的冲压件生产。

在大中型和精度要求较高的冲压件的生产中，主要选用闭式压力机。

这种压力机床身的弹性变形较小，刚度较好，精度较高。

对于大型、较复杂的拉深件则应采用闭式双动拉深压力机。

它具有两个滑块，拉深用的内滑块和压边用的外滑块。

模具结构简单，压边可靠易调，即根据工艺要求，调节压边力。

在小批生产尤其是大型厚板件的成形工艺中，多选用液压机。

液压机虽然速度侵、效率低、制件尺寸精度因受操作影响不太稳定，但压力大，没有固定行程，因而不会因为板材的厚度超差而过载，特别对于工作行程较大的冲压工艺具有明显的优点。

但液压机一般不适于冲裁工作。

在大量生产中应选用高速自动压力机或多工位自动压力机。

高速自动用力机具有效率高、精度高等特点、一台多工位自动压力机能够代替多台手工位压力机，并且消除了工序间半成品的堆放和运输问题。

对于平面精压和体积精压等工艺．其特点是工件变形量小、精度要求向。

而精压机的丁作机构是曲柄肘杆机构，滑块工作行程很小，肘杆机构及机架刚度较大。

因此，既能适应精压工艺工作行程很小的需要．又能达到提高精压工件精度的目的。

精冲上艺除要求精度高、刚性好和冲裁速度较低外，还特别要求压力机除主滑块外，要有压边和反压装置，一般应选用专用的三动精冲压力机或精冲液压机。

冲压常用材料及选用1、冲压常用材料冲压生产中最常用的材料是金属材料（包括黑色金属和有色金属），但有时也用非金属材料。

其中黑色金属主要有普通碳素结构钢、优质碳素结构钢、合金结构钢、碳素工具钢、不锈钢、电工硅钢等；有色金属主要有纯铜、黄铜、青铜、铝等；非金属材料有纸板、层压板、橡胶板、塑料板、纤维板和云母等。

冲压用金属材料的供应状态一般是各种规格的板料和带料。

板料可用于工程模的生产，带料（卷料）用于连续模的生产，也可以用于工程模的生产。

板料的尺寸较大，可用于大型零件的冲压，也可以将板料按排样尺寸剪裁成条料后用于中小型零件的冲压；带料（又称卷料）有各种规格的宽度，展开长度可达几十米，成卷状供应，适应于连续模大批量生产的自动送料。

关于各种材料的牌号、规格和性能，可查阅有关手册和标准。

2、冲压材料的合理选用冲压材料的选用要考虑冲压件的使用要求、冲压工艺要求及经济性等。

(1)按冲压件的使用要求合理选材所选材料应能使冲压件在机器或部件中正常工作，并具有一定的使用寿命。

为此，应根据冲压件的使用条件，使所选材料满足相应强度、刚度、韧性、耐蚀性和耐热性等力方面的要求。

(2)按冲压工艺要求合理选材对于任何一种冲压件，所选的材料应能按照其冲压工艺的要求，稳定地成形出不至于开裂或起皱的合格产品，这是最基本也是最重要的选材要求。

为此，可用以下方法合理选材。

①试冲。

根据以往的生产经验及可能条件，选择几种基本能满足冲压件使用要求的板料进行试冲，最后选择没有开裂或皱折的、其废品率低的一种。

这种方法结果比较直观，但带有较大的盲目性。

②分析与对比。

在分析冲压变形性质的基础上，把冲压成型时的最大变形程度与板料冲压成型性能所允许采用的极限变形程度进行对比，并以此作为依据，选取适合于该种零件冲压工艺要求的板材。

另外，同一种牌号或同一厚度的板材，还有冷轧和热轧之分。

我国国产板材中，厚板( t>4mm)为热轧板，薄板（t<4mm）为冷轧板（也有热轧板）。

第一章《冲压加工基本知识》复习题答案一、填空题1、冷冲压工艺是在压常温下，在压力机上，利用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零件的压力加工方法。

2、要使冷冲压模具正常而平稳地工作，必须要求模具压力中心与模柄的轴心线要求重合（或偏移不大）。

3、冷冲压工序分分离工序、塑性变形工序两大类。

4、普通曲柄压力机的闭合高度是指滑块在下止点位置时，滑块底面到工作台上平面之间的距离。

模具的闭合高度是指冲模处于闭合状态时，模具上模座上平面至下模座下平面之间的距离，选择压力机时，必须使模具的闭合高度介于压力机的最大闭合高度与最小闭合高度之间。

5、具有过载保护功能的压力机是摩擦压力机。

行程可调的冲床是偏心冲床。

二、判断（正确的在括号内画“√”错误的画“×”）1、模具的闭合高度可小于压力机的闭合高度。

（√）2、大批量生产基本上都采用模具，所以模具寿命越高越好。

（×）3、如果模具的闭合高度大于冲床的最大闭合高度，就会使模具安装不上。

（√）4、曲柄冲床滑块允许的最大压力，随着行程位置不同而不同。

（√）5、个别金属材料（如铅，锡）没有冷作硬化现象，塑性很好，所以它们很适宜用拉深方法加工制件。

（×）三、选择题1、曲柄压力机可分为曲轴压力机和偏心压力机，其中偏心压力机具有 B 特点。

A、压力在全行程中均衡B、闭合高度可调，行程可调C、闭合高度可调，行程不可调D、有过载保护2、曲轴压力机的主要特点B、C。

A、行程可调B、行不可调C、行程和吨位可较大D、行程和吨位较小四、简答题2、什么是冷冲模？它有何特点？答：在冷冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具，俗称冷冲模。

特点：冷冲模在实现冷冲压加工中是必不可少的工艺装备，与冲压件是“一模一样的”关系，若没有符合要求的冷冲模，就不能生产出合格的冷冲压件,没有先进的冷冲模,先进的冷冲压成形工艺就无法实现。