冲压加工概述与冲压设备.ppt

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1、福州大学福州大学 冲冲压压成成形形产产品品日日常常用用品品冲压成形产品冲压成形产品高科技产品高科技产品汽车覆盖件飞机蒙皮冲压加工是冲压加工是制造业中制造业中最常用最常用的一种材料成形加工方法。的一种材料成形加工方法。冷冲模设计冷冲模设计n第一章第一章冲压加工概述与冲冲压加工概述与冲压设备压设备n第二章第二章冷冲压常用材料冷冲压常用材料n第三章第三章冲裁工艺冲裁工艺n第四章第四章冷冲压模具的结构冷冲压模具的结构与设计与设计n第五章第五章弯曲工艺弯曲工艺及及弯曲弯曲模模n第六章第六章拉伸工艺及拉伸拉伸工艺及拉伸模模n第七章第七章其他冲压成型其他冲压成型n第八章第八章冲压工艺过程的制冲压工艺过程的制

2、定定第一章第一章冲压加工概述与冲压设备冲压加工概述与冲压设备n第一节第一节冲压加工概冲压加工概论论第二节第二节冷冲压设备冷冲压设备第一节第一节 冲压加工概论冲压加工概论n一、一、冷冲压的概念冷冲压的概念n二、二、冷冲压工序的分冷冲压工序的分类类n三、三、冷冲压工艺的特冷冲压工艺的特点及其应用点及其应用n四、应用实例四、应用实例一、冷冲压的概念一、冷冲压的概念n冷冲压是在冷冲压是在常温下常温下利用冲模在压力机上对材料施加压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。和性能的零件

3、的加工方法，属于压力加工范畴。冲压冲压：冲压生产场景室温下 压力机 模具 材料 分离或塑性变形。二、冷冲压工序的分类二、冷冲压工序的分类n冷冷冲压工艺按照材料变形的机理可以分为两大类：分离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。工序和变形工序。A)分分离离工工序序：将将冲冲压压件件或或毛毛坯坯沿沿一一定定轮轮廓廓相相互分离；通常又称为冲裁工序互分离；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使毛坯发生塑性变形，成为所需要的形状及尺寸的制件尺寸的制件,变形工序主要有弯曲、拉深、变形工序主要

4、有弯曲、拉深、成形等。成形等。冷冲压的五个基本工序冷冲压的五个基本工序nC)在实际的工程应在实际的工程应用上，根据工厂的实用上，根据工厂的实际情况，通常将冷冲际情况，通常将冷冲压分为五个工序，称压分为五个工序，称为冷冲压的五个基本为冷冲压的五个基本工序：工序：1、冲裁、冲裁2、弯曲、弯曲3、拉伸、拉伸4、成型、成型5、立体压制、立体压制冲冲裁裁n用模具沿封闭的轮用模具沿封闭的轮廓曲线冲切，使材廓曲线冲切，使材料产生分离或局部料产生分离或局部分离分离相关链接：冲裁1冲裁2弯弯曲曲n用模具将材料弯成一用模具将材料弯成一定角度或一定形状定角度或一定形状相关链接：弯曲模具拉拉伸伸n用模具将材料压成任用

5、模具将材料压成任意形状的空心件意形状的空心件相关链接：拉伸模具成型、立体压制成型、立体压制n成型：用模具将材料局部变形，包括起伏成型成型：用模具将材料局部变形，包括起伏成型和翻边等和翻边等n立体压制：通过迫使材料产生塑性流动，得到立体压制：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、三、冷冲压工艺的特点及其应用冷冲压工艺的特点及其应用na)用用冷冷冲冲压压加加工工方方法法可可以以得得到到形形状状复复杂杂、用用其其他他加工方法难以加工的工件加工方法难以加工的工件nb)冷冷冲冲压压件件的的尺尺寸寸精精度度是是由由模

6、模具具保保证证的的，尺尺寸寸稳稳定，互换性好定，互换性好nc)材材料料利利用用率率高高，工工件件重重量量轻轻，刚刚性性好好，强强度度高高，冲压过程耗能少，工件成本低冲压过程耗能少，工件成本低nd)操操作作简简单单，劳劳动动强强度度低低，易易于于实实现现机机械械化化、自自动化，生产率高动化，生产率高ne)冲冲压压加加工工中中所所使使用用的的模模具具结结构构一一般般比比较较复复杂杂，生产周期长生产周期长四、四、冲压技术的发展方向冲压技术的发展方向 na)精密冲裁：精密冲裁：使零件有光洁的断面和高的精度使零件有光洁的断面和高的精度 nb)应用先进工艺应用先进工艺：液体、橡胶、超塑性成型等先进工艺，对

7、复杂零液体、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件的成型有明显的效果nc)冲压生产机械化、自动化冲压生产机械化、自动化：研制自动送、退料装置研制自动送、退料装置nd)模具标准化模具标准化：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具结构和零部件的标准化工作ne)发展模具的计算机辅助设计与辅助制造：发展模具的计算机辅助设计与辅助制造：用电子计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

8、督、控制和管理计算机对模具制造实行监督、控制和管理五、五、应用实例应用实例n1、游戏机币的制造工艺游戏机币的制造工艺n2、纪念章的制造工艺纪念章的制造工艺n游游戏戏机机币币的的制制造造工工艺艺:a)备料备料b)落料落料c)文文字字、图图形形（成成型型）起伏成型起伏成型d)去毛刺去毛刺e)清洗、电镀清洗、电镀n纪念章的制造工艺纪念章的制造工艺:a)备料备料b)文文字字、图图形形（成成型型）起伏成型起伏成型c)落料落料d)去毛刺去毛刺e)清洗、电镀清洗、电镀第二节第二节 冷冲压设备冷冲压设备n一、概述一、概述n二、二、常见的冲压设备种类（按常见的冲压设备种类（按工作机构分）工作机构分）n三、三、曲

9、柄压力机的基本组成曲柄压力机的基本组成n四、曲柄四、曲柄压力机部分工作机构压力机部分工作机构n五、五、曲柄压力机的主要结构类曲柄压力机的主要结构类型型n六、六、压力机主要技术参数，及压力机主要技术参数，及设备的选用设备的选用一、冷冲压设备概述一、冷冲压设备概述n冷冲压制造工艺的整冷冲压制造工艺的整个工作系统按照机械个工作系统按照机械制造工艺的划分原则，制造工艺的划分原则，包括：工装、机床、包括：工装、机床、制件材料制件材料冷冲压机床按照实现机理不同分为冷冲压机床按照实现机理不同分为机械压力机机械压力机和液压机和液压机n机械压力机由机械机构来实现机械压力机由机械机构来实现动力的输入，具体又分为动

10、力的输入，具体又分为曲曲柄压力机和摩擦式压力机柄压力机和摩擦式压力机液压机的动力由液压设备来提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，相对机械压力机来讲，可提供的压力较大，而且可以实现准供的压力较大，而且可以实现准确的压力值、行程的控制，但机确的压力值、行程的控制，但机床成本高、工作效率不高床成本高、工作效率不高类类型型设备名设备名称称工作原理工作原理特点特点 机机械械压压力力机机摩摩擦擦压压力力机机利利用用摩摩擦擦盘盘与与飞飞轮轮之之间间相相互互接接触触并并传传递递动动力力，借借助助螺螺杆杆与与螺螺母母相相对对运动原理而工作。运动原理而工作。结结构构简简单单，当当超超负负荷

11、荷时时，只只会会引引起起飞飞轮轮与与摩摩擦擦盘盘之之间间的的滑滑动动，而而不不致致损损坏坏机机件件。但但飞飞轮轮轮轮缘缘磨磨损损大大，生生产产率率低低。适适用用于于中中小小型型件件的的冲冲压压加加工工，对对于于校校正正、压压印印和和成成形形等等冲冲压压工工序序尤尤为适宜。为适宜。曲曲 柄柄 压压力机力机利利用用曲曲柄柄连连杆杆机机构构进进行行工工作作，电电机机通通过过皮皮带带轮轮及及齿齿轮轮带带动动曲曲轴轴传传动动，经经连连杆杆使使滑滑块块作作直直线线往往复复运运动动。曲曲柄柄压压力力机机分分为为偏偏心心压压力力机机和和曲曲轴轴压压力力机机，二二者者区区别别主主要要在在主主轴轴，前前者者主主轴

12、轴是是偏偏心心轴轴，后后者者主主轴轴是是曲曲轴轴。偏偏心心压压力力机机一一般般是是开开式式压压力力机，而曲轴压力机有开式和闭式之分。机，而曲轴压力机有开式和闭式之分。生生产产率率高高，适适用用于于各类冲压加工各类冲压加工高高 速速 冲冲床床工工作作原原理理与与曲曲柄柄压压力力机机相相同同，但但其其刚刚度度、精精度度、行行程程次次数数都都比比较较高高，一一般般带带有有自自动送料装置、安全检测装置等辅助装置。动送料装置、安全检测装置等辅助装置。生生产产率率很很高高，适适用用于于大大批批量量生生产产，模模具具一一般采用多工位级进模。般采用多工位级进模。液液压压机机油压机油压机水压机水压机利利用用帕帕

13、斯斯卡卡原原理理，以以水水或或油油为为工工作作介介质质，采采用用静静压压力力传传递递进进行行工工作作，使使滑滑块块上上、下往复运动。下往复运动。压压力力大大，而而且且是是静静压压力力，但但生生产产率率低低。适适用用于于拉拉深深、挤挤压压等等成成形工序。形工序。常用冷冲压设备的工作原理和特点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二、常见的机械式冲压设备种类（按工作机构分）类（按工作机构分）n1、曲柄压力机（通称冲床）（其主轴为曲曲柄压力机（通称冲床）（其主轴为曲轴）（包括偏心压力机）轴）（包括偏心压力机）n2、摩擦式压力机：利用螺杆与螺母相对运摩擦式压力机：利用螺杆与螺母相对运

14、动的原理而工作动的原理而工作三、三、曲柄压力机的基本组成曲柄压力机的基本组成na)床身：或称为支承部件，床身：或称为支承部件，包括：床身、工作台包括：床身、工作台nb)工作机构：一般为曲柄连杆机构；工作机构：一般为曲柄连杆机构；包括：曲柄、连杆、滑块包括：曲柄、连杆、滑块nc)操纵系统：包括：离合器、制动器操纵系统：包括：离合器、制动器nd)传动系统：包括：皮带、齿轮传动等机构传动系统：包括：皮带、齿轮传动等机构ne)能源系统能源系统:电机电机nf)辅助系统：辅助系统：（润滑系统、保险系统、计数装置、气垫等）（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、机械手等包括：

15、润滑系统、保护装置、气垫、机械手等曲柄压力机工作机构曲柄压力机工作机构:其主轴为曲柄其主轴为曲柄n组成：曲柄组成：曲柄连杆连杆滑块滑块 动画曲柄压力机曲柄压力机:包括曲轴压力机和偏心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四、偏心压力机部分工作机构n偏心压力偏心压力机的滑块机的滑块行程可以行程可以通过安装通过安装在偏心轴在偏心轴上的偏心上的偏心套筒来实套筒来实现行程的现行程的调整。调整。偏心压力机传动系统偏心压力机传动系统1-滑块滑块2-连杆连杆3-制动装置制动装置4-偏心轴偏心轴5-离合器离合器6-皮带轮皮带轮7-电机电机8-操纵机构操纵机构滑滑块块机机构构的的调调整整原原

16、理理n偏心压力机的主偏心压力机的主要特点是行程不要特点是行程不大，但可以调节。大，但可以调节。oAM打料机构打料机构n在冲压过程中，在冲压过程中，为了从上模中打为了从上模中打下工件或废料，下工件或废料，压力机的滑块中压力机的滑块中装有打料机构装有打料机构五、五、曲柄压力机的主要结构类型曲柄压力机的主要结构类型曲柄压力机床身结构曲柄压力机床身结构开式：开式：床身为弓形，操作方便，床身为弓形，操作方便，刚性差，一般吨位为刚性差，一般吨位为100吨以下吨以下闭式：闭式：两侧封闭，两侧封闭，操作不便，刚性好，操作不便，刚性好，能承受较大压力，吨能承受较大压力，吨位为位为100吨以上吨以上n按滑块数目按

17、滑块数目分：压力机分：压力机可以分为可以分为单单动动、双动双动以以及及三动三动压力压力机机六、六、压力机主要技术参数，压力机主要技术参数，及设备的选用及设备的选用n冲压设备类型的选用：冲压设备类型的选用：n压力机主要技术参数，及冲压设备规格的压力机主要技术参数，及冲压设备规格的确定确定a)冲压设备类型的选用：冲压设备类型的选用：ni.主主要要根根据据工工艺艺要要求求和和制制件件尺尺寸寸大大小小选选择择，对对于于一一般般中中小小型型件件的的冲冲裁裁、弯弯曲曲和和拉拉深深等等工工序序用用开开式式压压力力机机；对对于于大大型型的的各各种种冲冲压压工序采用闭式压力机工序采用闭式压力机nii.对对于于需

18、需要要较较大大压压边边力力的的拉拉深深工工序序，则则采采用用双双动动压压力力机机；对对于于校校平平、校校正正性性弯弯曲曲，宜采用摩擦式压力机宜采用摩擦式压力机压力机的型号压力机的型号：JA31K-160A改进设计代号改进设计代号（设备改进次数，可无）（设备改进次数，可无）设备主要参数设备主要参数（设备公称压力）（设备公称压力）特征代号特征代号（K-数控，数控，G-高速，高速，Z-自动，可无）自动，可无）列组代号列组代号（设备机构类型）（设备机构类型）系列变型设计代号系列变型设计代号（用（用A、B表示，可无）表示，可无）类代号类代号（Y等）等）b)压力机主要技术参数，压力机主要技术参数，及冲压设

19、备规格的确定及冲压设备规格的确定n1 1、公称压力（吨位）、公称压力（吨位）n2 2、滑块行程（、滑块行程（2R）：）：n3 3、滑块每分钟行程次数：、滑块每分钟行程次数：n4 4、压力机装模高度：、压力机装模高度：n5 5、压力机工作台尺寸：、压力机工作台尺寸：n6 6、漏料孔尺寸：、漏料孔尺寸：n7 7、模柄孔尺寸：、模柄孔尺寸：n8 8、压力机电动机功率：、压力机电动机功率：公称压力（吨位）公称压力（吨位）63、100、160、250、400、n指指压压力力机机曲曲柄柄旋旋转转到到离离下下止止点点前前某某一一特特定定角角度度（公公称称压压力力角角）（约约30）时时滑滑块块上上所所容容许许

20、的最大工作压力。的最大工作压力。注注意意：冲冲压压加加工工时时，作作用用在在滑滑块块上上的的总总压压力力应应小小于压力机的公称压力于压力机的公称压力n滑块行程（滑块行程（2R）：）：滑滑块块从从上上止止点点到到下下止止点点所所经经过过的的距距离离（对对曲曲柄柄压压力力机机为为曲曲柄柄半半径径R的两倍）的两倍）注注意意：压压力力机机滑滑块块行行程程大大小小的的确确定定应应保保证证工件的装卸方便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滑块每分钟行程次数：（一般压力机行程次数都是固定的）都是固定的）压力机装模高度：压力机装模高度：n1.装装模模高高度度HZ：指指滑滑块块在在下下止止点点

21、时时，滑滑块块底底平平面面到工作台上垫板下平面的高度到工作台上垫板下平面的高度n2.模模具具高高度度HM：指指工工作作终终了了（闭闭合合状状态态）时时上上模模座的上平面至下模座的下平面之间的距离座的上平面至下模座的下平面之间的距离nHZMIN+10HMHZMAX-5不使用垫板不使用垫板nHZMIN+10HM+H1HZMAX-5使用垫板使用垫板 注注意意：模模具具的的高高度度应应在在压压力力机机的的最最大大与与最最小小装装模模高度之间高度之间装装模模高高度度的的调调整整n模具装模高度可以通过调整连杆的长度来实现模具装模高度可以通过调整连杆的长度来实现n压力机工作台尺寸：（应便于安装固定模具用压力机工作台尺寸：（应便于安装固定模具用的螺钉与压板）的螺钉与压板）工作台宽度尺寸应大于模具底面工作台宽度尺寸应大于模具底面5070mmn漏料孔尺寸：工件或废料下落通道，或用于安漏料孔尺寸：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下落件或弹顶器的尺寸必须小于中间漏料孔的尺寸n模柄孔尺寸：模柄孔尺寸：与模柄尺寸（直径）一致，模柄孔深度应大于模柄与模柄尺寸（直径）一致，模柄孔深度应大于模柄高度高度n压力机电动机功率：压力机电动机功率：保证冲压时所需功率保证冲压时所需功率