第1章冷冲压模具的基本知识
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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。
冷冲模基础知识讲义模具是工业生产的基础工艺装配,广泛应用于机械、汽车、电子通讯、家电等行业,其中有80%以上的产品零件均通过模具生产而成。
在国际上,模具又有“工业之母”之称。
模具分为冷冲压模具、热锻模具、塑料模具、铸造模具、橡校模具和玻璃模具等。
其中冷冲压模具在各种模具中所占比重最多,占整个模具市场的60%以上,以下仅对冷冲压模具进行详细探讨。
一、概述1、冷冲压模具的概念:冷冲压模具是在室温下,借助于设备提供的压力,利用模具使板料发生分离成塑性变形的一种加工方法。
加工对象主要是金属或非金属的板料。
2、冷冲压模具的加工特点:冷冲模的加工生产效率高,加工成本低,材料利用率高,产品的一致性好,且操作简单。
3、冷冲模的结构分类:(1)按其工序性质分为落料模,冲孔模,切边模,弯曲模,拉深模,成形模和翻边模等;(2)按其工序组合方式分为单工序模,复合模和连续模;(3)根据结构形式,按上、下模导向方式,分为无导向模和导柱模,导板模等;按卸料装置分为固定卸料冲模和弹性卸料冲模;按挡料形式,分为固定挡料钉冲模,活动挡料销冲模,导正销冲模和侧刃定距冲模等;(4)按采用凸、凹模的材料,分为硬质合金模,钢质硬质合金模,钢皮冲模,橡皮冲模和聚酯冲模等。
二、冲压模具主要零部件的结构构成冲模的零部件可分为工艺构件和辅助构件两部分。
冲模零件的分类如下:占模工作零件凹模占凹模定位板、定位销挡料销工艺构件定位零件导正销导尺侧刃卸料板推件装置压料、卸料及出件零部件顶件装置压边圈弹簧、橡胶垫冲模零、部件导柱导套导向零件导板导筒上、下模座模柄辅助构件固定零件占、凹模固定板垫板限位柱螺钉销钉紧固及其它零件键其它三、冷冲模具的结构分类a)单工序模具(单冲模)在压力机的一次冲程中,于模具的同一位置上只完成一个冲压工序,称之为单冲模具。
(图一)单冲模结构简单加工精度相对较低,维修方便,加工成本低。
b) 复合模具(复合模)在压力机的一次冲程中,于模具的同一位置上完成。
第1章冷冲压模具的基本知识义务1-1 了解冷冲压模具的基本知识义务剖析转义务要求了解以下内容:●冷冲压模具概述。
●冷冲压的概念。
●冷冲压的特点。
●冷冲压的开展现状及运用。
●冷冲压工序的分类。
●冲压设备及技术参数。
●曲柄压力机的主要结构类型。
●曲柄压力机的基本组成。
义务虚施 冷冲压的概念冷冲压的特点冷冲压工序的分类曲柄压力机的结构及组成本章要点1.1 冷冲压模具概述日常生活中人们运用的很多用具是用冲压方法制造的,例如不锈钢饭缸,它就是用一块圆形金属板料在压床上应用模具对圆形板料加压而冲出来的。
可以看出,冷冲压是一种在常温〔冷态〕下应用冲模在压床上对各种金属〔或非金属〕板料施加压力使其分别或许变形而失掉一定外形零件的金属压力加工方法。
冷冲压是一种先进的金属加工方法。
在冷冲压加工中,冷冲模就是冲压加工中所用的工艺装备。
没有先进的冷冲压技术,先进的冲压工艺就无法完成。
1.1.1 冷冲压的概念冷冲压是在常温下应用冲模在压力机上对资料施加压力,使其发生分别或变形,从而取得一定外形、尺寸和功用的零件加工方法。
它是一种压力加工方法,是机械制造中的先进加工方法之一。
1.1.2 冷冲压的特点冷冲压加工是一种先进的金属加工方法,与其他加工方法〔切削〕比拟,它有以下特点:●采用冷冲压加工方法,在压床复杂冲压下,可以失掉外形复杂、用其他加工方法难以加工的工件。
如汽车的前顶盖、车门等薄壳零件。
●冷冲压件的尺寸精度是由模具保证的,制出的零件普通不进一步加工,可直接用来装配,而且有一定精度,具有互换性。
因此,冷冲压加工的尺寸动摇、互换性好。
●在耗材不大的状况下,能失掉强度高、足够刚性而重量轻、外表润滑美观的零件,因此,工件的本钱较低。
●操作复杂,休息强度低,资料应用率高〔普通为70%~85%〕。
●消费率高,冲床冲一次普通可得一个零件,而冲床一分钟的行程少那么屡次,多那么几百次。
同时,消费出的毛坯和零件外形规那么,便于完成机械化和自动化。
一、冷冲压模具的结构及原理
1. 冷冲压模具的结构:
冷冲压模具由上下两部分组成,上部分是锁定件,也叫夹板;下部分是加工件。
在夹板中设有凸起的形状,这些凸起形状就是要将金属材料加工成所需要的零件。
在夹板中还装有合适大小的弹性体,由此产生强大而有效的力量将金属材料剪裁、弯曲、焊接或者衬套。
2. 冷冲压模具原理:
当夹板固定时,底部加工件放在凸起形状上方时活套会靠近平面而不会重叠。
然后使用气体作为能量将夹板往下快速衰减直到底郩之间产生一定的间隙。
此时活套会重叠并撞击底物使之剪裁、弯曲或者焊接而得到所霅要零件。
第1章冷冲压模具的基本知识
任务1-1 了解冷冲压模具的差不多知识
任务分析
本任务要求了解以下内容:
●冷冲压模具概述。
●冷冲压的概念。
●冷冲压的特点。
●冷冲压的进展现状及应用。
●冷冲压工序的分类。
●冲压设备及技术参数。
●曲柄压力机的要紧结构类型。
●曲柄压力机的差不多组成。
任务实施 冷冲压的概念
冷冲压的特点
冷冲压工序的分类
曲柄压力机的结构及组成
本章要点
1.1 冷冲压模具概述
日常生活中人们使用的专门多用具是用冲压方法制造的,例如不锈钢饭缸,它确实是用一块圆形金属板料在压床上利用模具对圆形板料加压而冲出来的。
能够看出,冷冲压是一种在常温(冷态)下利用冲模在压床上对各种金属(或非金属)板料施加压力使其分离或者变形而得到一定形状零件的金属压力加工方法。
冷冲压是一种先进的金属加工方法。
在冷冲压加工中,冷冲模确实是冲压加工中所用的工艺装备。
没有先进的冷冲压技术,先进的冲压工艺就无法实现。
1.1.1 冷冲压的概念
冷冲压是在常温下利用冲模在压力机上对材料施加压力,使其产生分离或变形,从而获得一定形状、尺寸和性能的零件加工方法。
它是一种压力加工方法,是机械制造中的先进加工方法之一。
1.1.2 冷冲压的特点
冷冲压加工是一种先进的金属加工方法,与其他加工方法(切削)比较,它有以下特点:
●采纳冷冲压加工方法,在压床简单冲压下,能够得到形状复杂、用其他加工方法
难以加工的工件。
如汽车的前顶盖、车门等薄壳零件。
●冷冲压件的尺寸精度是由模具保证的,制出的零件一样不进一步加工,可直截了
当用来装配,而且有一定精度,具有互换性。
因此,冷冲压加工的尺寸稳固、
互换性好。
●在耗材不大的情形下,能得到强度高、足够刚性而重量轻、外表光滑美观的零件,
因此,工件的成本较低。
●操作简单,劳动强度低,材料利用率高(一样为70%~85%)。
●生产率高,冲床冲一次一样可得一个零件,而冲床一分钟的行程少则多次,多则
几百次。
同时,生产出的毛坯和零件形状规则,便于实现机械化和自动化。
最近
几年进展起来的简易冲模、组合模具、锌基合金冲模等为单件大批量生产制造了
条件,因此,产品造价成本低。
冷冲压的缺点是模具要求高、制造复杂、周期长、制造费用昂贵,因而在小批量生产中受到限制。
同时,冲压件的精度决定于模具精度,若零件的精度要求过高,用冷冲压生产就难以达到要求。
1.1.3 冷冲压的进展现状及应用
由于冷冲压具有表面质量好、重量轻、成本低的优点,它依旧一种经济的加工方法,
这是其他加工方法不能与之竞争的。
因而冷冲压工艺在机械制造业中得到广泛应用,它在现代汽车、拖拉机、电机、电器、仪器、外表以及飞机、导弹、枪弹、炮弹和各种民用轻工业中已成为要紧的工艺之一。
目前,大量产品均能够通过钢板冲压直截了当生产,有些机械设备往往以冲压件所占的比例作为评判结构是否先进的指标之一。
工业发达国家对冷冲压生产工艺的进展是专门重视的,专门多国家(包括英、美、法、日等)的模具工业产值已超过机床工业,作为冷冲压原材料的钢带和钢板占全部品种的67%。
通过冷冲压技术加工产品已成为现代工业生产的重要手段和进展方向。
随着科学技术的不断进步,现代工业产品的生产日益复杂与多样化,产品性能和质量也在不断提高,因而对冷冲压技术提出了更高的要求。
为了使冷冲压技术能适应各工业部门的需要,冷冲压技术自身也在不断革新和进展。
冷冲压技术的进展思路确实是尽可能地完善和扩充冷冲压工艺的优点,克服其缺点。
在冷冲压技术的进展过程中,应注意以下几方面。
(1)冷冲压技术的进展过程中应正确地确定工艺参数及冲模工作部分的形状与尺寸,提高冲压件的质量、缩短新产品试制周期,应在加强冲压成形理论研究的基础上,使冲压成形理论达到能对生产实际起指导作用,逐步建立起一套紧密结合生产实际的先进的工艺分析运算方法。
国外已开始采纳弹塑性有限元法对汽车覆盖零件的成形过程进行应力应变分析和运算机模拟,以推测某一工艺方案对零件成形的可能性和可能显现的问题。
(2)加快产品更新换代,克服模具设计周期长的缺点。
应大力开展模具运算机辅助设计和制造(CAD/CAM)技术的研究。
在我国,目前要专门注意加强多工位级进模CAD/CAM 技术的研究。
(3)满足大量生产需要以及减轻劳动强度。
应加强冷冲压生产的机械化和自动化研究,使一样中、小件能在高速压力机上采纳多工位级进模生产,达到生产高度自动化,进一步提高冲压的生产率。
(4)扩大冷冲压生产的运用范畴。
使冷冲压既适合大量生产,也适合小批量生产;既能生产一样精度的产品,也能生产周密零件。
应注意开发如周密冲裁(专门是厚料精冲)、高能成形、软模成形、施压和超塑性加工等新成形工艺,还要推广简易模(软模和低熔点合金模)、通用组合模、数控冲床等设备的运用。
此外,对冲压板料性能的改进,模具新材料、模具新加工方法的开发也应进一步加强。
1.1.4 冷冲压工序的分类
由于冷冲压加工的零件形状、尺寸、精度要求、批量大小、原材料性能的不同,其冲压方法有多种,但概括起来可分为两大类:一类是分离工序,另一类是变形工序。
变形工序是使板料沿一定的轮廓线分离从而制出零件。
成形工序是使毛坯在不破坏的条件下发生塑性变形而得到所需的零件。
冷冲压能够分为5个差不多工序。
(1)冲裁。
使板料实现分离的冲压工序。
(2)弯曲。
将金属材料沿弯曲线弯成一定的角度和形状的冲压工序。
(3)拉深。
将平面板料变成各种开口空心件,或者把空心件的尺寸作进一步改变的冲压工序。
(4)成形。
用各种不同性质的局部变形来改变毛坯形状的冲压工序。
(5)立体压制(冲击压制)。
将金属材料体积重新分布的工序。
每一种差不多工序又有多种不同的加工方法,以满足各种冲压加工的要求。
1.2 冲压设备及技术参数
1.2.1 曲柄压力机的要紧结构类型
曲柄压力机的结构类型要紧有以下几种。
(1)按机床结构分类。
按照压力机的床身结构不同,可分为开式压力机和闭式压力机两种。
(2)按连杆的数目分类。
按照压力机上连杆的数目不同,可分为单点、双点和四点压力机。
单点压力机有一个连杆,双点和四点压力机分别有两个和四个连杆。
(3)按滑块行程是否可调分类。
曲柄压力机按滑块行程是否可调分为偏心压力机和曲柄压力机两大类。
曲柄压力机的滑块行程不能调整,偏心压力机的滑块行程是可调的。
1.2.2 曲柄压力机的差不多组成
如图1-1所示为曲柄压力机结构简图。
曲柄压力机由以下几部分组成。
举一反三2-1 床身。
床身15是压力机的骨架,
承担全部冲压力,并将压力机所有的零部件联结起
来,保证全机所要求的精度、强度和刚度。
床身上
固定有工作台12,用于安装下模。
举一反三2-2 工作机构。
工作机构即曲柄连
杆机构。
由曲柄7、连杆8、滑块9组成。
电动机1
通过V 带把能量传给带轮4,通过传动轴经小齿轮、
大齿轮传给曲柄7,并经连杆8把曲柄7的旋转运
动变成滑块9的往复运动,使压力机在整个工作周期里负荷平均,能量得以充分利用。
举一反三2-3 操作系统。
操作系统由制动器13、离合器5等组成。
离合器是用来启动和停止压
力机动作的机构。
制动器的作用是:在离合器分离时,使滑块停止在所需的位置上。
离合器的离、合,即压力机的开、停,是通过操纵机构操纵的。
举一反三2-4 传动系统。
传动系统包括带轮传动、齿轮传动等机构。
图1-1 曲柄压力机结构简图 1-电动机 2-皮带轮 3-皮带 4-飞轮
5-离合器 6-轴承 7-曲轴 8-连杆 9-滑块 10-上模 11-下模 12-工作台
13-制动器 14-导块 15-床身
举一反三2-5能源系统。
能源系统包括电动机1和飞轮(带轮4)。
除以上差不多部格外,还有许多种辅助装置,如润滑系统、保险装置、计数装置及气垫等。
任务总结
本讲内容要紧介绍了冷冲压的概念、特点、进展现状和应用,以及曲柄压力机的要紧结构和类型,让学生初步了解有关冷冲模的一些差不多知识,为后面的学习打下坚实基础。
练习题
1.1 简述冷冲压的差不多概念。
1.2 冷冲压的特点有哪些?
1.3 按连杆的数目分类,曲柄压力机的要紧结构类型有哪些?。