第1章 冷冲压模具设计基础
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冲压基础知识第⼀章冷冲压概论1.1冲压⼯艺特点1.冲压是⾦属塑性成形的基本⽅法之⼀,它利⽤冲模在压机上对⾦属板料施加压⼒,使其分离或变形,从⽽得到⼀定形状,并且满⾜⼀定使⽤要求零件的加⼯⽅法。
通常在常温(冷态)下进⾏,⼜称冷冲压。
主要⽤于加⼯板料,⼜称板料冲压。
2.冲压三要素:冲床、模具、原材料。
1.2 冷冲压基本⼯序及模具1.冲压⼯序分离⼯序:指冲压过程中使冲压件与板料沿⼀定的轮廓相互分离的⼯序。
基本⼯序:冲孔、落料、切断、切⼝、切边、剖切、整修等。
成形⼯序:指材料在不破裂的条件下产⽣塑性变形,从⽽获得⼀定形状、尺⼨和精度要求的零件。
基本⼯序:弯曲、拉深、成形、冷挤压等。
2.模具1)单⼯序模:在冲压的⼀次⾏程过程中,只能完成⼀个冲压⼯序的模具。
2)级进模:在冲压的⼀次⾏程过程中,在不同的⼯位上同时完成两道或两道以上冲压⼯序的模具。
3)复合模:在冲压的⼀次⾏程过程中,在同⼀⼯位上同时完成两道或两道以上冲压⼯序的模具。
复合冲压模有正装式和倒装式两种结构。
其中正装式是凸凹模置于上模部分,倒装式则是凸凹模置于下模部分。
3.常见冲压⼯序及相应模具1)分离⼯序(1)冲孔:⽤冲孔模沿封闭轮廓冲裁⼯件或⽑坯,冲下部分为废料。
(2)落料:⽤落料模沿封闭轮廓冲裁板料或条料,冲下部分为制件。
(3)切断:⽤剪刃或模具切断板料或条料的部分周边,并使其分离。
(4)切⼝:⽤切⼝模将部分材料切开,但并不使它完全分离,切开部分材料发⽣弯曲。
(5)切边:⽤切边模将坯件边缘的多余材料冲切下来。
(6)剖切:⽤剖切模将坯件(弯曲件或拉深件)剖成两部分或⼏部分。
(7)整修:⽤整修模去掉坯件外缘或内孔的余量,以得到光滑的断⾯和精确的尺⼨。
2)塑性变形⼯序(1)弯曲:把平⾯⽑坯料制成具有⼀定⾓度和尺⼨要求的⼀种塑性成形⼯艺。
压弯:⽤弯曲模将平板(或丝料、杆件)⽑坯压弯成⼀定尺⼨和⾓度,或将已弯件作进⼀步弯曲。
卷边:⽤卷边模将条料端部按⼀定半径卷成圆形。
冷冲模基础知识讲义冷冲模是一种用于金属冷冲压工艺的专用模具。
它被广泛应用在汽车、电子、家电等行业中,用于制造各类金属零部件。
本讲义将介绍冷冲模的基础知识,包括冷冲模的定义、结构和工作原理等方面。
一、冷冲模的定义冷冲模是一种用于冷冲压工艺的专用模具。
它由多个零部件组成,包括上模、下模、导柱、导套、导柱套等。
冷冲模可以根据具体的加工要求进行定制和设计,能够满足不同形状和尺寸的金属零部件的制造需求。
二、冷冲模的结构1. 上模:冷冲模的上部零件,用于加工压制金属材料;2. 下模:冷冲模的下部零件,与上模配合使用,用于固定和支撑金属材料;3. 导柱:安装在模具上下两部分之间的零件,用于保持模具的定位和精度;4. 导套:套在导柱上,起到减少摩擦和保护导柱的作用;5. 顶针:安装在上模上的一种零部件,用于加工凹陷和内部腔体形状的金属零件。
三、冷冲模的工作原理冷冲模的工作原理基于金属在室温下的冷冲压工艺。
具体工作过程如下:1. 金属材料的准备:将金属板材装入冷冲模的上下模之间,确保位置正确且材料平整;2. 模具闭合:上模与下模通过导柱的配合精度,闭合并锁定在一起;3. 压制加工:上模下压,施加压力将金属材料加工成所需的形状;4. 模具开启:上模和下模分离,使加工好的金属零部件可以从冷冲模中取出;5. 后续处理:对加工好的金属零部件进行清洗和表面处理等。
四、冷冲模的优势相比于其他金属加工工艺,冷冲模具具有以下优势:1. 精度高:由于冷冲模采用专用模具,其加工精度可以达到较高水平;2. 可批量生产:冷冲模能够快速高效地加工金属材料,提高生产效率;3. 造价低:冷冲模具制作周期短,成本相对较低;4. 适用性广:冷冲模能够加工各种形状和尺寸的金属零部件。
五、冷冲模的应用领域冷冲模广泛应用于汽车制造、电子设备、家用电器等行业中,具体应用领域包括汽车零部件、家电外壳、电源插座等。
冷冲模能够满足不同行业对于各类金属零部件的制造需求。
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,使其产生或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,必须要求与模柄的轴心线要求(或偏移不大)。
3、冷冲压工序分工序、工序两大类。
4、普通曲柄压力机的闭合高度是指位置时,到之间的距离。
模具的闭合高度是指时,模具至之间的距离,选择压力机时,必须使模具的闭合高度介于压力机的与之间。
5、具有过载保护功能的压力机是。
行程可调的冲床是冲床。
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。
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1、什么是冷冲压加工?冷冲压成形加工与其它加工方法相比有何特点?2、什么是冷冲模?它有何特点?3、如何选择冲压设备?4、什么是最小阻力定律?如何应用其分析变形趋向性?5、模具加工相对于一般零件加工有何特点?6、比较切削加工与电加工的优缺点。
7、模具制造过程中,常用到哪些热处理方法?其作用是什么?一、填空题1、普通冲裁件断面具有、、和四个明显区域。
2、落料凹模在下半模称为复合模,结构上有套打料除件装置。
3、落料凹模在上模的叫复合模,而落料凹模在下模的叫复合模,其中复合模多一套打料装置。
4、要使冷冲压模具正常而平稳地工作,必须使与模柄的轴心线(或偏移不大)。
冷冲压模具设计标准
冷冲压模具是一种用于金属材料成形加工的工具,其设计标准对于产品质量和
生产效率具有重要的影响。
在进行冷冲压模具设计时,需要考虑多种因素,包括材料选择、结构设计、加工工艺等方面。
本文将从这些方面对冷冲压模具的设计标准进行详细介绍。
首先,材料选择是冷冲压模具设计的关键。
模具的材料需要具有足够的硬度和
耐磨性,以保证长时间的使用寿命。
同时,材料还需要具有较高的强度和韧性,以承受冲击和挤压的力量。
常见的冷冲压模具材料包括工具钢、硬质合金等,设计者需要根据具体的工件材料和加工工艺来选择合适的模具材料。
其次,结构设计是冷冲压模具设计的重要环节。
模具的结构需要合理布局,以
确保工件的成形精度和表面质量。
在设计模具结构时,需要考虑到模具的开合方式、导向装置、顶出装置等,以及模具的冷却系统和润滑系统。
合理的结构设计可以提高模具的使用寿命,减少维护成本,提高生产效率。
另外,加工工艺也是冷冲压模具设计的重要内容。
模具的加工工艺需要考虑到
模具的制造成本、加工难度和加工精度。
在进行模具加工时,需要选择合适的加工设备和工艺,保证模具的尺寸精度和表面质量。
同时,还需要进行模具的热处理和表面处理,以提高模具的硬度和耐磨性。
综上所述,冷冲压模具设计标准涉及到材料选择、结构设计和加工工艺等多个
方面。
设计者需要综合考虑这些因素,以确保模具具有良好的使用性能和经济性。
只有在严格遵循设计标准的基础上,才能设计出高质量、高效率的冷冲压模具,满足不同工件的加工需求。
冷冲压工艺与模具设计(第二版)习题册参考答案1第一章冷冲压工艺与模具基础知识第一节冷冲压加工基础知识一、填空题1.各种压力机、模具、常温2.冷压力加工、热压力加工3.板料金属(非金属)、分离、塑性变形4.高精度、高一致性、其他加工制造方法5.变形工序二、选择题1.D 2.C三、判断题1.√2.√3.√4.×四、名词解释1.分离工序是指使坯料沿一定的轮廓线相互分开而获得一定形状、尺寸和断面质量冲压件的工艺方法。
2.变形工序是指使坯料在不被破坏的条件下发生塑性变形,产生形状和尺寸的变化,转化成为所需要的制件。
五、问答题1.简述冷冲压加工的优点。
(1)冲压加工生产效率极高,如级进模冲压速度可达800 次/min,操作简单,易实现自动化。
(2)材料利用率高,冲压能耗小,属于无切削加工,经济性好。
(3)冲压制件的尺寸精度与冲模的精度有关,尺寸比较稳定,互换性好。
( 4)可以利用金属材料的塑性变形适当地提高成形制件的强度、刚度等力2学性能指标。
(5)可获得其他加工方法难以加工或不能加工的形状复杂制件,如薄壳制件、大型覆盖件(汽车覆盖件、车门)等。
(6)冲模使用寿命长,降低了产品的生产成本。
2.简述冷冲压加工中分离工序与变形工序有何不同。
分离工序是指使坯料沿一定的轮廓线相互分开而获得一定形状、尺寸和断面质量冲压件的工艺方法。
分离工序中,坯料应力超过坯料的强度极限,即σ>R m。
变形工序是指使坯料在不被破坏的条件下发生塑性变形,产生形状和尺寸的变化,转化成为所需要的制件。
变形工序中,坯料应力介于坯料的强度极限和屈服极限之间,即 R el<σ< R m。
3.在冲模标准化方面,我国主要颁布了哪些国家标准或行业标准?我国已经发布了《冲模术语》、《冲模技术条件》、《冲裁间隙》、《冲模模架零件技术条件》、《冲模模架技术条件》、《冲模滑动导向模架》、《冲模滚动导向模架》和冲模零部件的国家标准或行业标准。
第二节冷冲压模具基础知识一、填空题1.非金属、成形2.复合模、级进模3.弯曲模、拉深模4.上模、下模5.定位零件、压料零件6.保证作用、完善作用二、选择题1.C 2.C3.C4.C三、判断题1.√2.×3.×四、问答题31.冷冲压模具的结构通常由哪几部分组成?由工作零件、固定零件、导向零件、卸压料零件、定位零件、紧固零件、附加机构等七部分组成。
摘要本论文应用本专业所学课程的理论和生产实际知识进行一次冷冲压模具设计工作的实际训练从而培养和提高了我的独立工作能力。
本设计通过对门闩的复合模设计的工艺性分析,确定了正确的工艺方案。
从而对模具设计方案,以及冲压设备作出了分析与选择。
通过分析决定采用复合模形式,然后参考其他模具结构以及查手册和计算设计。
当所有的参数计算完后,对模具的装配方案,对主要零件的设计和装配要求技术要求都进行了分析。
在设计过程中除了设计说明书外,还包括模具的装配图,非标准零件的零件图,工件的加工工艺卡片,工艺规程卡片,非标准零件的加工工艺过程卡片。
关键词:冷冲压;复合模;设计第一章绪论1.1冲压模具的现状1.1.1 模具工业现状由于历史原因形成的封闭式、“大而全”的企业特征,我国大部分企业均设有模具车间,处于本厂的配套地位,自70年代末才有了模具工业化和生产专业化这个概念。
模具工业主要生产能力分散在各部门主要产品厂内的工模具车间,所生产的模具基本自产自用。
据粗略估计,产品厂的模具生产能力占全国模具生产能力的75%,他们的装备水平较好,技术力量较强,生产潜力较大,但主要为本厂产品服务,与市场联系较少,经营机制不灵活,不能发挥人力物力的潜力。
模具专业厂全国只有二百家左右,商品模具只占总数的20%左右,模具标准件的商品率也不到20%。
由于受旧管理体制的影响较深,缺乏统筹规划和组织协调,存在着“中而全”,“小而全”的结构缺陷,生产效率不高,经济效益较差。
模具行业的生产小而散乱,跨行业、投资密集,专业化、商品化和技术管理水平都比较低。
现代工业的发展要求各行各业产品更新换代快,对模具的需求量加大。
一般模具国内可以自行制造,但很多大型复杂、精密和长寿命的多工位级进模大型精密塑料模复杂压铸模和汽车覆盖件模等仍需依靠进口,近年来模具进口量已超过国内生产的商品模具的总销售量。
为了推进社会主义现代化建设,适应国民经济各部门发展的需要,模具工业面临着进一步技术结构调整和加速国产化的繁重任务。
冷冲压工艺及模具设计教案课题成型零件的结识一、冲压变形特点课程名称: 《冷冲压工艺及模具设计》授课日期:教学进程及内容-11.教学引入(约5min)从生活中的冲压件开始将学生带入冲压的世界【表达方式】展示图片,配合讲解2.冲压的概念、特点及应用(约15min)【重要内容】冷冲压概念;冷冲压定义;冷冲压生产优点;冷冲压缺陷;冷冲压合用场合。
【教学示例】展示冲压生产场景图片,展示冲压件,平常用品和高科技产品3.冷冲压的现状和发展动向(约22min)【重要内容】1)、冲压工艺方面:冷挤压精密冲裁超塑性成形法2)、冲模方面3)、冲压设备和冲压自动化方面【教学示例】图片展示各类发展方向与先进制造设备4.冷冲压基本工序分类(约25min)【重要内容】1) 按变形性质分:可分为分离工序和成形工序2) 按基本变形方式分:可分为冲裁、弯曲、拉深、成形、立体压制3) 按工序组合形式分类:单一工序;组合工序。
【教学示例】图片展示各类基本工序,并进行分析5. 本课程的任务和学习方法(约10min ) 【重要内容】学习方法:学习时不仅要注意系统学好本学科的基础理论知识,并且要密切联系生产实际,认真参与实验、实训、课程设计等实践性教学环节,同时还要注意沟通与基础学科和相关学科知识间的联系,培养综合运用知识分析解决实际问题的能力。
6. 教学小结(约3min )回顾本次课的重点与难点 布置课外任务授 课 方案 2课程名称: 《冷冲压工艺及模具设计》 授课日期:教学进程-27.教学引入(约5min)回顾上次课内容,并引出变形基础对冲压的重要性【表达方式】8.塑性变形、塑性、变形抗力的概念(约15min)【重要内容】讲解塑性变形、塑性、变形抗力及塑性指标的概念。
【教学示例】9.影响金属塑性和变形抗力的因素(约25min)【重要内容】影响金属的塑性和变形抗力的因素金属组织变形温度变形速度尺寸因素【教学示例】10.应力和主应力状态图(约25min)【重要内容】拟定应力和主应力【教学示例】展示点的应力状态图、9种主应力状态图、金属的应力-应变图、11.应变及主应变状态图(约10min)【重要内容】拟定应变和主应变【教学示例】展示3种主应变状态图、矩形板拉深实验——最小阻力定律实验图、变形趋向性对冲压工艺和影响图、环形毛坯的变形趋向图12.教学小结(约5min)回顾本次课的重点与难点布置课外任务授课方案3课程名称: 《冷冲压工艺及模具设计》授课日期:教学进程-313.教学引入(约4min)回顾前课程所学内容,金属变形基本概念【表达方式】提问方式14.金属变形基础规律和现象(约15min)【重要内容】应力应变基本概念及应用,主应力状态,应力应变对材料成形影响讲解卸载弹性恢复规律、反载软化现象、加工硬化现象、最小阻力定律。