第一章_冲压加工概述与冲压设备

福州大学冲压成形产品——日常用品冲压成形产品——高科技产品汽车覆盖件飞机蒙皮冲压加工是制造业中最常用的一种材料成形加工方法。冷冲模设计第一章冲压加工概述与冲压设备第二章冷冲压常用材料第三章冲裁工艺第四章冷冲压模具的结构与设计第五章弯曲工艺及弯曲模第六章拉伸工艺及拉伸模第七章其他冲压成型第八章冲压工艺过程的制定第一章冲压加工概述与冲压设备第一节冲压加工概论第二节冷冲压设备第一节冲压加工概论一、冷冲压的概念二、冷冲压工序的分类三、冷冲压工艺的特点及其应用四、应用实例一、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、尺寸和性能的零件的加工方法，属于压力加工范畴。冲压：冲压生产场景室温下压力机模具材料分离或塑性变形。二、冷冲压工序的分类冷冲压工艺按照材料变形的机理可以分为两大类：分离工序和变形工序。A)分离工序：将冲压件或毛坯沿一定轮廓相互分离；通常又称为冲裁工序B)变形工序：在材料不产生破坏的前提下使毛坯发生塑性变形，成为所需要的形状及尺寸的制件,变形工序主要有弯曲、拉深、成形等。冷冲压的五个基本工序C)在实际的工程应用上，根据工厂的实际情况，通常将冷冲压分为五个工序，称为冷冲压的五个基本工序：1、冲裁2、弯曲3、拉伸4、成型5、立体压制冲裁用模具沿封闭的轮廓曲线冲切，使材料产生分离或局部分离相关链接：冲裁1冲裁2弯曲用模具将材料弯成一定角度或一定形状相关链接：弯曲模具拉伸用模具将材料压成任意形状的空心件相关链接：拉伸模具成型、立体压制成型：用模具将材料局部变形，包括起伏成型和翻边等立体压制：通过迫使材料产生塑性流动，得到所需要的工件，包括冷挤压、顶镦等冷冲压工序的分类冷冲压工序表格三、冷冲压工艺的特点及其应用a)用冷冲压加工方法可以得到形状复杂、用其他加工方法难以加工的工件b)冷冲压件的尺寸精度是由模具保证的，尺寸稳定，互换性好c)材料利用率高，工件重量轻，刚性好，强度高，冲压过程耗能少，工件成本低d)操作简单，劳动强度低，易于实现机械化、自动化，生产率高e)冲压加工中所使用的模具结构一般比较复杂，生产周期长四、冲压技术的发展方向a)精密冲裁：使零件有光洁的断面和高的精度b)应用先进工艺：液体、橡胶、超塑性成型等先进工艺，对复杂零件的成型有明显的效果c)冲压生产机械化、自动化：研制自动送、退料装置d)模具标准化：要有各种规格和精度的模架标准，还要发展典型模具结构和零部件的标准化工作e)发展模具的计算机辅助设计与辅助制造：用电子计算机作为信息处理手段，进行最佳判断、计算，实现综合设计，生产人员借助计算机对模具制造实行监督、控制和管理五、应用实例1、游戏机币的制造工艺2、纪念章的制造工艺游戏机币的制造工艺:a)备料b)落料c)文字、图形（成型）起伏成型d)去毛刺e)清洗、电镀纪念章的制造工艺:a)备料b)文字、图形（成型）起伏成型c)落料d)去毛刺e)清洗、电镀第二节冷冲压设备一、概述二、常见的冲压设备种类（按工作机构分）三、曲柄压力机的基本组成四、曲柄压力机部分工作机构五、曲柄压力机的主要结构类型六、压力机主要技术参数，及设备的选用一、冷冲压设备概述冷冲压制造工艺的整个工作系统按照机械制造工艺的划分原则，包括：工装、机床、制件材料冷冲压机床按照实现机理不同分为机械压力机和液压机机械压力机由机械机构来实现动力的输入，具体又分为曲柄压力机和摩擦式压力机液压机的动力由液压设备来提供，相对机械压力机来讲，可提供的压力较大，而且可以实现准确的压力值、行程的控制，但机床成本高、工作效率不高类型设备名称工作原理特点机械压力机摩擦压力机利用摩擦盘与飞轮之间相互接触并传递动力，借助螺杆与螺母相对运动原理而工作。结构简单，当超负荷时，只会引起飞轮与摩擦盘之间的滑动，而不致损坏机件。但飞轮轮缘磨损大，生产率低。适用于中小型件的冲压加工，对于校正、压印和成形等冲压工序尤为适宜。曲柄压力机利用曲柄连杆机构进行工作，电机通过皮带轮及齿轮带动曲轴传动，经连杆使滑块作直线往复运动。曲柄压力机分为偏心压力机和曲轴压力机，二者区别主要在主轴，前者主轴是偏心轴，后者主轴是曲轴。偏心压力机一般是开式压力机，而曲轴压力机有开式和闭式之分。生产率高，适用于各类冲压加工高速冲床工作原理与曲柄压力机相同，但其刚度、精度、行程次数都比较高，一般带有自动送料装置、安全检测装置等辅助装置。生产率很高，适用于大批量生产，模具一般采用多工位级进模。液压机油压机水压机利用帕斯卡原理，以水或油为工作介质，采用静压力传递进行工作，使滑块上、下往复运动。压力大，而且是静压力，但生产率低。适用于拉深、挤压等成形工序。常用冷冲压设备的工作原理和特点二、常见的机械式冲压设备种类（按工作机构分）1、曲柄压力机（通称冲床）（其主轴为曲轴）（包括偏心压力机）2、摩擦式压力机：利用螺杆与螺母相对运动的原理而工作三、曲柄压力机的基本组成a)床身：或称为支承部件，包括：床身、工作台b)工作机构：一般为曲柄连杆机构；包括：曲柄、连杆、滑块c)操纵系统：包括：离合器、制动器d)传动系统：包括：皮带、齿轮传动等机构e)能源系统:电机f)辅助系统：（润滑系统、保险系统、计数装置、气垫等）包括：润滑系统、保护装置、气垫、机械手等曲柄压力机工作机构:其主轴为曲柄组成：曲柄——连杆——滑块动画曲柄压力机:包括曲轴压力机和偏心压力机四、偏心压力机部分工作机构偏心压力机的滑块行程可以通过安装在偏心轴上的偏心套筒来实现行程的调整。偏心压力机传动系统1-滑块2-连杆3-制动装置4-偏心轴5-离合器6-皮带轮7-电机8-操纵机构滑块机构的调整原理偏心压力机的主要特点是行程不大，但可以调节。oAMθ打料机构在冲压过程中，为了从上模中打下工件或废料，压力机的滑块中装有打料机构五、曲柄压力机的主要结构类型曲柄压力机床身结构开式：床身为弓形，操作方便，刚性差，一般吨位为100吨以下闭式：两侧封闭，操作不便，刚性好，能承受较大压力，吨位为100吨以上按滑块数目分：压力机可以分为单动、双动以及三动压力机六、压力机主要技术参数，及设备的选用冲压设备类型的选用：压力机主要技术参数，及冲压设备规格的确定a)冲压设备类型的选用：i.主要根据工艺要求和制件尺寸大小选择，对于一般中小型件的冲裁、弯曲和拉深等工序用开式压力机；对于大型的各种冲压工序采用闭式压力机ii.对于需要较大压边力的拉深工序，则采用双动压力机；对于校平、校正性弯曲，宜采用摩擦式压力机压力机的型号：JA31K-160A改进设计代号（设备改进次数，可无）设备主要参数（设备公称压力）特征代号（K-数控，G-高速，Z-自动，可无）列组代号（设备机构类型）系列变型设计代号（用A、B…表示，可无）类代号（Y等）b)压力机主要技术参数，及冲压设备规格的确定1、公称压力（吨位）2、滑块行程（2R）：3、滑块每分钟行程次数：4、压力机装模高度：5、压力机工作台尺寸：6、漏料孔尺寸：7、模柄孔尺寸：8、压力机电动机功率：公称压力（吨位）63、100、160、250、400、……指压力机曲柄旋转到离下止点前某一特定角度（公称压力角）（约30°）时滑块上所容许的最大工作压力。注意：冲压加工时，作用在滑块上的总压力应小于压力机的公称压力滑块行程（2R）：滑块从上止点到下止点所经过的距离（对曲柄压力机为曲柄半径R的两倍）注意：压力机滑块行程大小的确定应保证工件的装卸方便滑块每分钟行程次数：（一般压力机行程次数都是固定的）压力机装模高度：1.装模高度HZ：指滑块在下止点时，滑块底平面到工作台上垫板下平面的高度2.模具高度HM：指工作终了（闭合状态）时上模座的上平面至下模座的下平面之间的距离HZMIN+10≤HM≤HZMAX-5不使用垫板HZMIN+10≤HM+H1≤HZMAX-5使用垫板注意：模具的高度应在压力机的最大与最小装模高度之间装模高度的调整模具装模高度可以通过调整连杆的长度来实现压力机工作台尺寸：（应便于安装固定模具用的螺钉与压板）工作台宽度尺寸应大于模具底面50～70mm漏料孔尺寸：工件或废料下落通道，或用于安装模具底部的弹顶装置下落件或弹顶器的尺寸必须小于中间漏料孔的尺寸模柄孔尺寸：与模柄尺寸（直径）一致，模柄孔深度应大于模柄高度压力机电动机功率：保证冲压时所需功率