《冷冲模具设计》《塑料模具设计》PPT课件.ppt
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1、第一章 冷冲压的基本知识 模具设计专业主干专业课程主讲人:郭军伟冷冲模具设计塑料模具设计1第一章 冷冲压的基本知识 模具设计专业主干专业课程授课学时:54学时 课程任务:1.了解了解常见冲压工序的变形规律;2.认识认识模具成形工艺方法、冷冲模的典型结构、及其加工方法与手段;3.掌握掌握常用冷冲模的设计方法;4.具备具备进行常用零件的相应模具设计的能力。课程性质:模具设计专业的一门主干主干专业技术课,是一门实践性、综合性实践性、综合性很强的课程。课程情况总体简介2第一章 冷冲压的基本知识 目目 录录冷冲模具冷冲模具第一章第一章 冲压工艺及冲压模冲压工艺及冲压模 第二章第二章 冲裁工艺及冲裁模冲裁
2、工艺及冲裁模 第三章第三章 弯曲工艺及弯曲模弯曲工艺及弯曲模 第四章第四章 拉深工艺及拉深模具拉深工艺及拉深模具 第五章第五章 典型冲压模具结构图例典型冲压模具结构图例 3第一章 冷冲压的基本知识 第一章 冲压工艺及冲压模 第一节第一节 冲压模具概述冲压模具概述 第二节第二节 板材塑性变形及其基本规律板材塑性变形及其基本规律第三节第三节 冲压工艺对材料的要求冲压工艺对材料的要求第四节第四节 常用冲压设备常用冲压设备复习思考题复习思考题4第一章 冷冲压的基本知识 第一节第一节 冲压模具概述冲压模具概述 冷冲压的概念冷冲压的概念 冷冷冲冲压压是在室温下,利用安装在冲压设备上的模具对材料施加压力,使
3、其产生分离或塑性变形,从而获得所需零件的一种压力加工方法。冲压冲压:室温下 压力机 模具 材料 分离或塑性变形。冲压生产场景5第一章 冷冲压的基本知识 加工对象:主要金属板材加工对象:主要金属板材加工依据:板材冲压成形性能(主要是塑性)加工依据:板材冲压成形性能(主要是塑性)加工设备:主要是压力机加工设备:主要是压力机加工加工工艺装备工艺装备:冲压模具:冲压模具冷冲压的概念冷冲压的概念6第一章 冷冲压的基本知识 图 1-1 冷冲压加工的三要素 冲压工艺与模具冲压材料冲压设备冲压生产的三三要要素素冷冲压的概念冷冲压的概念7第一章 冷冲压的基本知识 一、冲压加工的特点一、冲压加工的特点 冷冲压加工
4、与其它加工方法相比,无论在技术方面,还是在经济方面,都具有许多独特的优势,优点优点主要有:(1)冷冲压是由模具保证冲压件的尺寸公差与形状精度的,且所用的原材料多是表面质量好的板料或带料,所以产品尺寸稳定尺寸稳定,互换性好互换性好。(2)冷冲压所获得的零件一般无需进行切削加工,因而是一种节省能源节省能源、节省原材料节省原材料的少、无切削加工方法。8第一章 冷冲压的基本知识(3)冷冲压产品壁薄、质量好、刚度好,可以加加工工尺尺寸寸范范围围较较大大、形形状状较较复复杂杂的零件,如小到钟表的秒针,大到汽车的覆盖件等。(4)冷冲压生产依靠冲模和冲压设备完成加工,其生生产产率率高高、操操作作方方便便,易易
5、于于实实现现机机械械化化、自自动动化化。对于普通压力机,每台每分钟可生产几件到几十件冲压件,而高速冲床每分钟可生产数百件甚至千件以上冲压件。由于冷冲压生产具有上述优点,因此在批量生产批量生产中应用十分广泛。一、冲压加工的特点一、冲压加工的特点 9第一章 冷冲压的基本知识 冲压加工是制造业中最常用最常用的一种材料成形加工方法。冲压成形产品示例一日常用品冲压成形产品示例二高科技产品冲压模具的应用冲压模具的应用 10第一章 冷冲压的基本知识 冲压成形产品示例一日常用品11第一章 冷冲压的基本知识 冲压成形产品示例二高科技产品汽车覆盖件飞机蒙皮12第一章 冷冲压的基本知识 冲压模具也有缺点冲压模具也有
6、缺点:冲模与冲压件有“一模一样一模一样”的关系,冲模没有通用性。产产品品性性能能受受制制于于模模具具:冲模是冲压生产必必不不可可少少的工艺装备,决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。适适用用于于批批量量生生产产:冲模的功能和作用、冲模设计与制造方法和手段,决定了冲模是技术密集、高附加值技术密集、高附加值型产品。冲压模具的应用冲压模具的应用13第一章 冷冲压的基本知识 冲模设计与制造场景冲模设计冲模制造14第一章 冷冲压的基本知识 多工位精密级进模15第一章 冷冲压的基本知识 二、冲压模具的类型二、冲压模具的类型 1.1.根据工艺性质分类根据工艺性质分类(1)冲冲裁裁模模:沿沿封封闭闭或或敞
7、敞开开的的轮轮廓廓线线使使材材料料产产生生分分离离的的模模具具。如如落料模、冲孔模、切断模、切口模、切边模等。落料模、冲孔模、切断模、切口模、切边模等。(2)弯弯曲曲模模:使使平平板板坯坯料料沿沿着着直直线线(或或弯弯曲曲线线)产产生生弯弯曲曲变变形形,从从而获得一定角度和形状的工件的模具。而获得一定角度和形状的工件的模具。(3)拉拉深深模模:把把平平板板料料制制成成开开口口空空心心件件,或或使使空空心心件件进进一一步步改改变变形状和尺寸的模具。形状和尺寸的模具。(4)成成型型模模:把把坯坯料料或或工工序序件件按按凸凸、凹凹模模的的形形状状直直接接复复制制成成型型,而而材材料料本本身身仅仅产产
8、生生局局部部塑塑性性变变形形的的模模具具。如如胀胀形形模模、缩缩口口模模、扩扩口口模模、翻边模和整形模等。翻边模和整形模等。16第一章 冷冲压的基本知识 图 1-2 几种常见冲模的结构简图(a)冲裁模;(b)弯曲模;(c)拉深模;(d)成型模 17第一章 冷冲压的基本知识 2.2.根据工序组合程度分类根据工序组合程度分类(1)单单工工序序模模:一般只有一对凸、凹模,在压力机的一次行程中,只完成一道冲压工序的模具。(2)复复合合模模1 1;(2 2):只有一个工位,在压力机的一次行程中,在同一工位上同时完成两道或两道以上工序的模具。(3)级级进进模模:在毛坯的送进方向上,具有两个或更多的工位,在
9、压力机的一次行程中,在不同的工位上逐次完成两道或两道以上工序的模具。18第一章 冷冲压的基本知识 冲模通常由上、下模两部分构成。组成模具的零件主要有两类:结结构零件构零件:工工艺艺零件零件:直接参与工艺过程的完成并和坯料有直接接触,包括:工作零件、定位零件、卸料与压料零件等;不直接参与完成工艺过程,也不和坯料有直接接触,只对模具完成工艺过程起保证作用,或对模具功能起完善作用,包括:导向零件、紧固零件、标准件及其它零件等.19第一章 冷冲压的基本知识 根据材料的变形特点分:分离工序分离工序:分离工序、成形工序使板料按一定的轮廓线分离而获得一定形状、尺寸和切断面质量的冲压件(俗称冲裁件)的工序,主
10、要包括冲孔、落料、切断等三、冲压加工的基本工序三、冲压加工的基本工序20第一章 冷冲压的基本知识 成形工序成形工序:坯料在不破裂的条件下产生塑性变形而获得一定形状和尺寸的冲压件的工序,主要包括弯曲、拉深、翻边、胀形等。冲压工序的具体分类及特点见表1-1和表1-2。21第一章 冷冲压的基本知识 表表1-1 分离工序分离工序 22第一章 冷冲压的基本知识 表表1-2 成成 型工型工 序序 23第一章 冷冲压的基本知识 表表1-2 成成 型工型工 序序 24第一章 冷冲压的基本知识 复习思考题:课本第10页,第1题25第一章 冷冲压的基本知识 模具工业是国民经济的基础工业基础工业,是高技术行业高技术
11、行业。模具设计与制造技术水平的高低,是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一。模具在日本被誉为“进入富裕社会的原动力”、在德国被称为“金属加工业中的帝王”。26第一章 冷冲压的基本知识 我国模具工业发展十分迅速,19962007年间,模具产值年平均增速在14%左右。由上可见,模具技术是先进制造技术的重要代表,模具工业是高新技术产业的一个重要组成部分,模具工业又是高新技术产业化的重要领域。模具设计与制造专业人才是制造业紧缺人才。27第一章 冷冲压的基本知识 本次课结束28第一章 冷冲压的基本知识 29第一章 冷冲压的基本知识 30第一章 冷冲压的基本知识 31第一章 冷冲压的基本知识 第二节
12、第二节 板材塑性变形及其基本规律板材塑性变形及其基本规律 一、应力一、应力-应变曲线应变曲线 32第一章 冷冲压的基本知识 万万能能材材料料试试验验机机33第一章 冷冲压的基本知识 图 1-3 拉伸试验用的试样 34第一章 冷冲压的基本知识 二、塑性变形体积不变定律二、塑性变形体积不变定律 35第一章 冷冲压的基本知识 一、工艺对材料的要求一、工艺对材料的要求 冲压所用的材料,不仅要满足使用要求,还应满足冲压工艺要求和后续加工要求(如切削加工、电镀、焊接等)。冲压工艺对材料的基本要求主要是:(1)对对冲冲压压成成型型性性能能的的要要求求。对于成型工序,为了有利于冲压变形和制件质量的提高,材料应
13、具有塑塑性性好好、屈屈强强比比小小、弹弹性性模模量量高高、板板厚厚方方向向性性系系数数大大、板板平平面面方方向向性性系系数数小小等性能。第三节第三节 冲压工艺对材料的要求冲压工艺对材料的要求 36第一章 冷冲压的基本知识(2)对对材材料料公公差差的的要要求。材料的厚厚度度公公差差应应符符合合国国家家规规定定标标准准。因为一定的模具间隙适用于一定厚度的材料,所以材料厚度公差太大,不仅直接影响制件的质量,还可能导致模具和冲床的损坏。(3)对对表表面面质质量量的的要要求求。材料的表面应光光洁洁平平整整,无无分分层层和和机机械械性性质质的的损损伤伤、无无锈锈斑斑、氧氧化化皮皮及及其其它它附附着着物物。
14、表面质量好的材料,冲压时不易破裂,不易擦伤模具,工件表面质量也好。37第一章 冷冲压的基本知识 二、材料的规格和种类二、材料的规格和种类 冲压生产中最常用的材料是金属材料,分黑黑色色金金属属和有有色色金属金属两种。有时也用非金属材料非金属材料。黑黑色色金金属属主要有普通碳素结构钢、优质碳素结构钢、合金结构钢、碳素工具钢、不锈钢、电工硅钢等 有色金属有色金属有纯铜、黄铜、青铜、铝等 非非金金属属材材料料有纸板、胶木板、橡胶板、塑料板、纤维板和云母等。38第一章 冷冲压的基本知识 冲压用金属材料的供应状态一般是各种规格的板板料料或带料或带料。板板料料的尺寸较大,可用于大型零件的冲压,也可将板料按排
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