沖壓加工概述與沖壓設(shè)備

福州大學(xué) 沖 壓 成 形 產(chǎn) 品 日 常 用 品 沖壓成形產(chǎn)品 高科技產(chǎn)品 汽 車(chē) 覆 蓋 件 飛 機(jī) 蒙 皮 沖壓加工是制造業(yè)中 最常用 的一種材料成形加工方法。 冷沖模設(shè)計(jì) 第一章 沖壓加工概述與沖 壓設(shè)備 第二章 冷沖壓常用材料 第三章 沖裁工藝 第四章 冷沖壓模具的結(jié)構(gòu) 與設(shè)計(jì) 第五章 彎曲工藝及彎曲 模 第六章 拉伸工藝及拉伸 模 第七章 其他沖壓成型 第八章 沖壓工藝過(guò)程的制 定 第一章 沖壓加工概述與沖壓設(shè)備 第一節(jié) 沖壓加工概 論 第二節(jié) 冷沖壓設(shè)備 第一節(jié) 沖壓加工概論 一、 冷沖壓的概念 二、 冷沖壓工序的分 類(lèi) 三、 冷沖壓工藝的特 點(diǎn)及其應(yīng)用 四、應(yīng)用實(shí)例 一、冷沖壓的概念 冷沖壓是在 常溫下 利用沖模在壓力機(jī)上對(duì)材料施加壓 力，使其產(chǎn)生分離或變形，從而獲得一定形狀、尺寸 和性能的零件的加工方法，屬于壓力加工范疇。 沖壓 ： 沖 壓 生 產(chǎn) 場(chǎng) 景 室溫下 壓力機(jī) 模具 材料 分離或塑性變形。 二、冷沖壓工序的分類(lèi) 冷 沖壓工藝按照材料變形的機(jī)理可以分為兩大類(lèi)：分離 工序和變形工序。 A) 分離工序：將沖壓件或毛坯沿一定輪廓相 互分離；通常又稱(chēng)為沖裁工序 B) 變形工序：在材料不產(chǎn)生破壞的前提下 使毛坯發(fā)生塑性變形，成為所需要的形狀及 尺寸的制件 ,變形工序主要有彎曲、拉深、 成形等。 冷沖壓的五個(gè)基本工序 C) 在實(shí)際的工程應(yīng) 用上，根據(jù)工廠的實(shí) 際情況，通常將冷沖 壓分為五個(gè)工序，稱(chēng) 為冷沖壓的五個(gè)基本 工序： 1、 沖裁 2、 彎曲 3、 拉伸 4、 成型 5、 立體壓制 沖 裁 用模具沿封閉的輪 廓曲線(xiàn)沖切，使材 料產(chǎn)生分離或局部 分離 相關(guān)鏈接： 沖裁 1 沖裁 2 彎 曲 用模具將材料彎成一 定角度或一定形狀 相關(guān)鏈接： 彎曲模具 拉 伸 用模具將材料壓成任 意形狀的空心件 相關(guān)鏈接： 拉伸模具 成型、立體壓制 成型：用模具將材料局部變形，包括起伏成型 和翻邊等 立體壓制：通過(guò)迫使材料產(chǎn)生塑性流動(dòng)，得到 所需要的工件，包括冷擠壓、頂鐓等 冷 沖 壓 工 序 的 分 類(lèi) 冷沖壓工序表格 三、 冷沖壓工藝的特點(diǎn)及其應(yīng)用 a) 用冷沖壓加工方法可以得到形狀復(fù)雜 、 用其他 加工方法難以加工的工件 b) 冷沖壓件的尺寸精度是由模具保證的 ， 尺寸穩(wěn) 定 ， 互換性好 c)材料利用率高 ， 工件重量輕 ， 剛性好 ， 強(qiáng)度高 ， 沖壓過(guò)程耗能少 ， 工件成本低 d) 操作簡(jiǎn)單 ， 勞動(dòng)強(qiáng)度低 ， 易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化 、 自 動(dòng)化 ， 生產(chǎn)率高 e) 沖壓加工中所使用的模具結(jié)構(gòu)一般比較復(fù)雜 ， 生產(chǎn)周期長(zhǎng) 四、 沖壓技術(shù)的發(fā)展方向 a) 精密沖裁： 使零件有光潔的斷面和高的精度 b) 應(yīng)用先進(jìn)工藝 ： 液體、橡膠、超塑性成型等先進(jìn)工藝，對(duì)復(fù)雜 零件的成型有明顯的效果 c)沖壓生產(chǎn)機(jī)械化、自動(dòng)化 ： 研制自動(dòng)送、退料裝置 d) 模具標(biāo)準(zhǔn)化 ： 要有各種規(guī)格和精度的模架標(biāo)準(zhǔn)，還要發(fā)展典型模 具結(jié)構(gòu)和零部件的標(biāo)準(zhǔn)化工作 e) 發(fā)展模具的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與輔助制造： 用電子計(jì) 算機(jī)作為信息處理手段，進(jìn)行最佳判斷、計(jì)算，實(shí)現(xiàn)綜合設(shè)計(jì)，生產(chǎn)人員借助 計(jì)算機(jī)對(duì)模具制造實(shí)行監(jiān)督、控制和管理 五、 應(yīng)用實(shí)例 1、 游戲機(jī)幣的制造工藝 2、 紀(jì)念章的制造工藝 游戲機(jī)幣的制造工藝 : a) 備料 b) 落料 c)文字 、 圖形 （ 成型 ） 起伏成型 d) 去毛刺 e) 清洗 、 電鍍 紀(jì)念章的制造工藝 : a) 備料 b)文字 、 圖形 （ 成型 ） 起伏成型 c) 落料 d) 去毛刺 e) 清洗 、 電鍍 第二節(jié) 冷沖壓設(shè)備 一、概述 二、 常見(jiàn)的沖壓設(shè)備種類(lèi)（按 工作機(jī)構(gòu)分） 三、 曲柄壓力機(jī)的基本組成 四、曲柄 壓力機(jī)部分工作機(jī)構(gòu) 五、 曲柄壓力機(jī)的主要結(jié)構(gòu)類(lèi) 型 六、 壓力機(jī)主要技術(shù)參數(shù)，及 設(shè)備的選用 一、冷沖壓設(shè)備概述 冷沖壓制造工藝的整 個(gè)工作系統(tǒng)按照機(jī)械 制造工藝的劃分原則， 包括：工裝、機(jī)床、 制件材料 冷沖壓機(jī)床按照實(shí)現(xiàn)機(jī)理不同分為 機(jī)械壓力機(jī) 和液壓機(jī) 機(jī)械壓力機(jī)由機(jī)械機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí) 現(xiàn)動(dòng)力的輸入，具體又分為 曲柄壓力機(jī)和摩擦式壓力機(jī) 液壓機(jī)的動(dòng)力由液壓設(shè)備來(lái)提 供，相對(duì)機(jī)械壓力機(jī)來(lái)講，可提 供的壓力較大，而且可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn) 確的壓力值、行程的控制，但機(jī) 床成本高、工作效率不高 類(lèi) 型 設(shè)備名 稱(chēng) 工作原理 特點(diǎn) 機(jī) 械 壓 力 機(jī) 摩擦壓力 機(jī) 利用摩擦盤(pán)與飛輪之間相互接觸 并傳遞動(dòng)力 ， 借助螺桿與螺母相對(duì) 運(yùn)動(dòng)原理而工作 。 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ， 當(dāng)超負(fù)荷時(shí) ， 只會(huì)引起飛輪與摩擦盤(pán)之 間的滑動(dòng) ， 而不致?lián)p壞機(jī) 件 。 但飛輪輪緣磨損大 ， 生產(chǎn)率低 。 適用于中小型 件的沖壓加工 ， 對(duì)于校正 、 壓印和成形等沖壓工序尤 為適宜 。 曲 柄 壓 力機(jī) 利用曲柄連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行工作 ， 電機(jī)通過(guò) 皮帶輪及齒輪帶動(dòng)曲軸傳動(dòng) ， 經(jīng)連桿使 滑塊作直線(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng) 。 曲柄壓力機(jī)分為 偏心壓力機(jī)和曲軸壓力機(jī) ， 二者區(qū)別主 要在主軸 ， 前者主軸是偏心軸 ， 后者主 軸是曲軸 。 偏心壓力機(jī)一般是開(kāi)式壓力 機(jī) ， 而曲軸壓力機(jī)有開(kāi)式和閉式之分 。 生產(chǎn)率高 ， 適用于 各類(lèi)沖壓加工 高 速 沖 床 工作原理與曲柄壓力機(jī)相同 ， 但其剛度 、 精度 、 行程次數(shù)都比較高 ， 一般帶有自 動(dòng)送料裝置 、 安全檢測(cè)裝置等輔助裝置 。 生產(chǎn)率很高 ， 適用于 大批量生產(chǎn) ， 模具一 般采用多工位級(jí)進(jìn)模 。 液 壓 機(jī) 油壓機(jī) 水壓機(jī) 利用帕斯卡原理 ， 以水或油為工作介質(zhì) ， 采用靜壓力傳遞進(jìn)行工作 ， 使滑塊上 、 下往復(fù)運(yùn)動(dòng) 。 壓力大 ， 而且是靜壓 力 ， 但生產(chǎn)率低 。 適 用于拉深 、 擠壓等成 形工序 。 常用冷沖壓設(shè)備的工作原理和特點(diǎn) 二、常見(jiàn)的機(jī)械式?jīng)_壓設(shè)備種 類(lèi)（按工作機(jī)構(gòu)分） 1、 曲柄壓力機(jī)（通稱(chēng)沖床）（其主軸為曲 軸）（包括偏心壓力機(jī)） 2、 摩擦式壓力機(jī)：利用螺桿與螺母相對(duì)運(yùn) 動(dòng)的原理而工作 三、 曲柄壓力機(jī)的基本組成 a) 床身：或稱(chēng)為支承部件 ， 包括：床身 、 工作臺(tái) b) 工作機(jī)構(gòu)：一般為曲柄連桿機(jī)構(gòu)； 包括：曲柄 、 連桿 、 滑塊 c) 操縱系統(tǒng)：包括：離合器 、 制動(dòng)器 d) 傳動(dòng)系統(tǒng)：包括：皮帶 、 齒輪傳動(dòng)等機(jī)構(gòu) e) 能源系統(tǒng) : 電機(jī) f) 輔助系統(tǒng)： （ 潤(rùn)滑系統(tǒng) 、 保險(xiǎn)系統(tǒng) 、 計(jì)數(shù)裝置 、 氣墊等 ） 包括：潤(rùn)滑系統(tǒng) 、 保護(hù)裝置 、 氣墊 、 機(jī)械手等 曲柄壓力機(jī)工作機(jī)構(gòu) : 其主軸為曲柄 組成：曲柄 連桿 滑塊 動(dòng)畫(huà) 曲柄壓力機(jī) :包括曲軸壓力機(jī)和偏心壓力機(jī) 四、偏心壓力機(jī)部分工作機(jī)構(gòu) 偏心壓力 機(jī)的滑塊 行程可以 通過(guò)安裝 在偏心軸 上的偏心 套筒來(lái)實(shí) 現(xiàn)行程的 調(diào)整。 偏心壓力機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng) 1-滑塊 2-連桿 3-制動(dòng)裝置 4-偏心軸 5-離合器 6-皮帶輪 7-電機(jī) 8-操縱機(jī)構(gòu) 滑 塊 機(jī) 構(gòu) 的 調(diào) 整 原 理 偏心壓力機(jī)的主 要特點(diǎn)是行程不 大，但可以調(diào)節(jié)。 o A M 打料機(jī)構(gòu) 在沖壓過(guò)程中， 為了從上模中打 下工件或廢料， 壓力機(jī)的滑塊中 裝有打料機(jī)構(gòu) 五、 曲柄壓力機(jī)的主要結(jié)構(gòu)類(lèi)型 曲柄壓力機(jī)床身結(jié)構(gòu) 開(kāi)式： 床身為弓形，操作方便， 剛性差，一般噸位為 100噸以下 閉式： 兩側(cè)封閉， 操作不便，剛性好， 能承受較大壓力， 噸位為 100噸以上 按滑塊數(shù)目 分：壓力機(jī) 可以分為 單 動(dòng) 、 雙動(dòng) 以 及 三動(dòng) 壓力 機(jī) 六、 壓力機(jī)主要技術(shù)參數(shù)， 及設(shè)備的選用 沖壓設(shè)備類(lèi)型的選用： 壓力機(jī)主要技術(shù)參數(shù)，及沖壓設(shè)備規(guī)格的 確定 a) 沖壓設(shè)備類(lèi)型的選用： i. 主要根據(jù)工藝要求和制件尺寸大小選擇 ， 對(duì)于一般中小型件的沖裁 、 彎曲和拉深等 工序用開(kāi)式壓力機(jī)；對(duì)于大型的各種沖壓 工序采用閉式壓力機(jī) ii. 對(duì)于需要較大壓邊力的拉深工序 ， 則采 用雙動(dòng)壓力機(jī)；對(duì)于校平 、 校正性彎曲 ， 宜采用摩擦式壓力機(jī) 壓力機(jī)的型號(hào) ： J A 31 K-160 A 改進(jìn)設(shè)計(jì)代號(hào) （設(shè)備改進(jìn)次數(shù)，可無(wú)） 設(shè)備主要參數(shù) （設(shè)備公稱(chēng)壓力） 特征代號(hào) （ K-數(shù)控， G-高速， Z-自動(dòng)，可無(wú)） 列組代號(hào) （設(shè)備機(jī)構(gòu)類(lèi)型） 系列變型設(shè)計(jì)代號(hào) （用 A、 B 表示，可無(wú)） 類(lèi)代號(hào) （ Y等） b) 壓力機(jī)主要技術(shù)參數(shù)， 及沖壓設(shè)備規(guī)格的確定 1、公稱(chēng)壓力（噸位） 2、滑塊行程（ 2R）： 3、滑塊每分鐘行程次數(shù)： 4、壓力機(jī)裝模高度： 5、壓力機(jī)工作臺(tái)尺寸： 6、漏料孔尺寸： 7、模柄孔尺寸： 8、壓力機(jī)電動(dòng)機(jī)功率： 公稱(chēng)壓力（噸位） 63、 100、 160、 250、 400、 指壓力機(jī)曲柄旋轉(zhuǎn)到離 下止點(diǎn)前某一特定角度 （ 公稱(chēng)壓力角 ） （ 約 30 ） 時(shí)滑塊上所容許 的最大工作壓力 。 注意：沖壓加工時(shí) ， 作用 在滑塊上的總壓力應(yīng)小 于壓力機(jī)的公稱(chēng)壓力 滑塊行程 （ 2R） ： 滑塊從上止點(diǎn)到下止 點(diǎn)所經(jīng)過(guò)的距離 （ 對(duì) 曲柄壓力機(jī)為曲柄半 徑 R的兩倍 ） 注意：壓力機(jī)滑塊行 程大小的確定應(yīng)保證 工件的裝卸方便 滑塊每分鐘行程次數(shù)：（一般壓力機(jī)行程次數(shù) 都是固定的） 壓力機(jī)裝模高度： 1. 裝模高度 HZ：指滑塊在下止點(diǎn)時(shí) ， 滑塊底平面 到工作臺(tái)上墊板下平面的高度 2. 模具高度 HM：指工作終了 （ 閉合狀態(tài) ） 時(shí)上模 座的上平面至下模座的下平面之間的距離 HZMIN+10HMHZMAX-5 不使用墊板 HZMIN+10HM+H1HZMAX-5 使用墊板 注意：模具的高度應(yīng)在壓力機(jī)的最大與最小裝模 高度之間 裝 模 高 度 的 調(diào) 整 模具裝模高度可以通過(guò)調(diào)整連桿的長(zhǎng)度來(lái)實(shí)現(xiàn) 壓力機(jī)工作臺(tái)尺寸：（應(yīng)便于安裝固定模具 用的螺釘與壓板） 工作臺(tái)寬度尺寸應(yīng)大于模具底面 50 70mm 漏料孔尺寸：工件或廢料下落通道，或用于 安裝模具底部的彈頂裝置 下落件或彈頂器的尺寸必須小于中間漏料孔的尺 寸 模柄孔尺寸： 與模柄尺寸（直徑）一致，模柄孔深度應(yīng)大于模 柄高度 壓力機(jī)電動(dòng)機(jī)功率： 保證沖壓時(shí)所需功率