冲压工艺与模具设计

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冲压工艺及模具设计

冲压工艺及模具设计

冲压工艺及模具设计一、冲压工艺冲压工艺是指利用压力使金属板材在模具的作用下发生塑性变形,从而得到所需形状和尺寸的工艺。

冲压工艺的主要步骤包括:设计制作模具、准备材料、冲压加工及后续处理。

1.模具的设计制作:冲压工艺的关键在于模具的设计和制作。

模具由上下模具组成,上模具固定在机床上,下模具固定在滑块上。

上下模具之间有一定的空隙,当滑块向下运动时,上下模具会夹紧工件,使之发生塑性变形。

2.材料的准备:在进行冲压加工前,需要将金属板材裁剪成适当大小,并将其清洗干净,以去除杂质和油污。

3.冲压加工:冲压加工是将金属板材放置在模具中,通过机械设备施加压力,使金属板材发生塑性变形,最终获得所需形状和尺寸的工件。

4.后续处理:冲压工艺完成后,还需要进行一些后续处理,如清洗、抛光、喷涂等,以提高工件的表面光洁度和装饰性。

二、模具设计模具设计是冲压工艺中的重要环节,好的模具设计可以提高冲压加工的效率和质量。

模具设计的主要考虑因素包括:工件的形状和尺寸、材料的性质、冲压工艺的要求等。

1.模具结构设计:模具结构设计是模具设计的基础,主要包括上模具和下模具的结构设计。

上模具一般由模板、定位销、导向套等组成,下模具一般由模座、模块、导向柱等组成。

2.模具材料选择:模具的材料选择直接影响到模具的使用寿命和加工质量。

一般情况下,模具材料应具有高硬度、高强度、良好的热导性和耐磨性等特性。

3.模具零件设计:模具零件的设计应考虑到工件的形状和尺寸,以及冲压工艺的要求。

模具零件的设计应尽量简化,减少加工难度,提高生产效率。

4.模具配合设计:模具零件之间的配合关系直接影响到模具的精度和稳定性。

模具配合设计应确保零件的定位准确、运动平稳,并充分考虑到热膨胀等因素。

综上所述,冲压工艺及模具设计是一项复杂的工程,它涉及到材料、结构、流程等多个方面。

通过合理的冲压工艺和精心的模具设计,可以实现高效、高质量的冲压加工,为生产制造提供有力支持。

冲压工艺及模具设计

冲压工艺及模具设计

冲压工艺及模具设计冲压工艺及模具设计是现代工业制造中常用的一种技术,它通过将金属板材或者其他形状的金属件置于模具中,然后通过冲压机的动作使得金属材料发生塑性变形以得到所需的形状和尺寸。

冲压工艺及模具设计是一门综合性强的工艺技术,以下将介绍其包括冲压工艺流程、模具设计原则、模具结构设计、模具构件选用等相关内容。

一、冲压工艺流程冲压工艺分为单道冲压和多道冲压两种。

单道冲压是指在一个冲压过程中完成产品的全体造型,多道冲压是指通过多次冲压工艺来完成产品的全体造型。

下面将以多道冲压为例介绍冲压工艺流程。

1.材料准备:选择合适的板材材料,进行剪切、铺料等准备工作。

2.模具设计:根据产品的形状和尺寸要求,设计合适的冲压模具。

3.上料:将材料板厚按照模具规格要求剪切成对应尺寸,然后放置在模具上。

4.开模:通过冲压机的动作,使得模具上的凸模与凹模对压,使材料发生塑性变形。

5.去杂及模具保养:在冲压过程中会产生一些杂质,需要及时清理,并对模具进行保养和维护。

二、模具设计原则模具设计是冲压工艺的核心环节,它直接影响着产品的质量和成本。

在进行模具设计时,需要遵循以下原则:1.合理性原则:模具结构要合理,能够满足产品的形状和尺寸要求,并且易于加工和调整。

2.稳定性原则:模具要具有足够的刚性和稳定性,能够承受冲压机的冲击力和振动。

3.高效原则:模具设计要考虑工作效率,设计出能够实现快速冲压的模具结构。

4.经济原则:模具的设计和制造成本要较低,以降低产品的制造成本。

三、模具结构设计模具的结构设计是模具设计的重要环节,它包括模具的整体结构、分段结构、导向结构等。

下面将介绍常用的模具结构设计方法:1.整体结构设计:将模具设计为一个整体结构,具有较好的刚性和稳定性。

2.分段结构设计:根据产品的形状和尺寸要求,将模具分为多个部分,通过连接件进行连接。

3.导向结构设计:模具需要具有良好的导向性,避免材料在冲压过程中发生歪斜和偏移。

4.其他辅助结构设计:模具还需要考虑各种辅助结构,如剪断边缘结构、定位结构、脱模结构等。

冲压工艺与模具设计

冲压工艺与模具设计

冲压工艺与模具设计是在金属材料加工中常见的工艺和技术。

下面是冲压工艺与模具设计的一般流程和关键考虑因素:零件分析与设计:对待加工的零件进行分析,包括材料选择、尺寸、形状和几何特征等。

确定零件的材料强度、硬度和变形特性,以便选择合适的冲压工艺和模具材料。

工艺规划:根据零件的几何形状和数量,制定合理的冲压工艺路线和生产节拍。

考虑冲压顺序、冲压次数、模具的开合方式等,以提高生产效率和质量。

模具设计:基于零件的几何形状和冲压工艺规划,进行模具的设计和构思。

分析零件的拉伸、弯曲、压缩等形变情况,确定模具的结构和零件的定位方式。

考虑模具材料的选择、模具零件的加工精度、模具装配方式等。

模具零件设计:设计和绘制模具的各个零部件,包括上模、下模、导柱、导套、顶针、剪切刃等。

考虑模具的可维修性和易损件的更换方便性,以提高模具的使用寿命和维护效率。

模具加工与制造:根据模具设计图纸和规格书,进行模具零件的加工制造。

包括数控加工、磨削、铣削、电火花等工艺,以及热处理和表面处理等工艺。

确保模具零件的尺寸精度和表面质量,以满足零件的冲压要求。

模具调试与优化:进行模具的调试和试模,测试冲压零件的质量和尺寸精度。

根据试模结果进行模具的优化和调整,改善零件的成形性和质量。

生产监控与质量控制:建立冲压生产过程的监控和控制机制,实时监测冲压工艺参数和模具磨损情况。

模具维护与保养:制定模具的定期维护计划,包括清洁、润滑、防锈等措施,以延长模具的使用寿命。

检查模具零件的磨损和损坏情况,及时更换或修复,保持模具的精度和性能。

模具管理与文件记录:建立模具管理系统,包括模具台账、模具维修记录、模具寿命记录等。

追踪模具的使用情况和维修历史,为模具的管理和决策提供依据。

连续改进与创新:定期进行模具技术和工艺的研究与创新,提高模具的精度、效率和寿命。

分析生产过程中的问题和不良品情况,提出改进措施,并进行试验验证。

在冲压工艺与模具设计过程中,需要综合考虑零件的形状复杂度、批量要求、成本效益等因素,确保模具的精度和稳定性,以实现高质量和高效率的生产。

冲压工艺及模具设计方案

冲压工艺及模具设计方案

冲压工艺及模具设计方案冲压工艺是一种常用的金属成形工艺,适用于大批量生产,具有高效、精确、稳定的特点。

模具是冲压工艺的核心部件,其设计方案直接影响产品的质量和生产效率。

本文将就冲压工艺及模具设计方案进行探讨。

一、冲压工艺分析冲压工艺的核心是模具设计,其主要过程包括:材料选择、冲剪线设计、工序计算、模具设计、模具制造和装配等。

在模具设计过程中,需要考虑产品的尺寸、形状、材料及生产批量等因素。

1.材料选择:根据产品的要求,选择适宜的材料进行冲压。

常见的材料有冷轧钢板、不锈钢板、铝板等。

材料的选择应考虑产品的应用环境、强度、耐磨性等因素。

2.冲剪线设计:冲剪线是产品的外形轮廓线,在模具设计中,需要绘制出产品的冲剪线。

冲剪线的设计应合理,保证产品的精度和质量。

3.工序计算:根据产品的结构和尺寸,进行工序计算。

工序计算主要包括模具开数、冲头设计、压力计算等。

通过合理的工序计算,可以提高生产效率和降低生产成本。

4.模具设计:模具设计是冲压工艺的核心。

在模具设计中,需要考虑产品的形状、尺寸、材料、模具材料、模具开数、冲头设计等因素。

模具设计应以满足产品要求为主要目标,同时考虑制造成本和交货周期。

5.模具制造和装配:根据模具设计方案进行模具制造和装配。

模具的制造应严格按照模具设计要求进行,保证模具的精度和质量。

模具装配时,需要注意各组件之间的配合和调试,确保模具能够正常运行。

在模具设计方案中,需要考虑以下几个方面:1.产品的形状和尺寸:根据产品的形状和尺寸,确定模具的结构和尺寸。

模具的结构应简单、合理,并能够满足产品的要求。

2.模具材料:模具的材料应具有良好的切削性能、硬度和耐磨性。

常见的模具材料有合金工具钢、硬质合金等。

模具的材料选择应根据产品的要求和生产批量来确定。

3.模具开数:模具开数是指一次生产中所需要的模具的数量。

模具开数的选择应根据产品的生产批量和生产效率来确定。

开数过多不利于模具制造和管理,开数过少会降低生产效率。

冲压工艺与模具设计

冲压工艺与模具设计

冲压工艺与模具设计冲压工艺是一种应用广泛的加工方法,通过利用冲压模具的压力和变形能力来把金属材料压制成所需的形状和尺寸。

模具设计则是在冲压工艺中起到决定性作用的一环,好的模具设计可以提高冲压加工的效率和质量。

冲压工艺一般分为单冲工艺和连续冲工艺两种。

单冲工艺适用于对单个零件进行冲裁、成形、打孔、冲突等操作,常用于汽车、家电、航空等领域。

连续冲工艺则常用于大批量零件生产,如冰箱门板、沙发弹簧等。

其工艺流程就是通过选择合适的模具,使连续的原材料成形、裁剪成所需的形状和尺寸。

在冲压工艺中,模具设计是非常重要的一环。

好的模具设计可以有效提高冲压工艺的效率和质量,降低成本,提高产品的质量和寿命。

模具设计要考虑到许多方面的因素,例如材料的选择、模具结构的设计、工序的安排等等。

首先,模具设计者必须选择适合所要加工的材料的压力和温度范围。

不同的材料有不同的性质和加工难度,比如薄铁片很容易裂缝,钢材比较难加工,所以针对不同的材料要选择不同的模具形式。

其次,每一种模具结构都有其独特的加工特点,需要依据产品形状和工艺流程来确定,比如平面压制、剪切、冲切、拉伸等等。

最后,工序的安排也是一个很重要的因素,若在模具加工过程中有一些不注意的细节,就会造成模具设计的失败,进而导致制作出来的产品质量与效率的降低。

总之,在冲压工艺中,模具设计是有着非常重要的意义的。

模具设计人员需要全面考虑材料的特性,结合工程知识和自己的经验,在形状最简单、尺寸最精确、制作难度最小等方面进行模具设计。

随着时代的变化和新技术的不断呈现,模具设计必将越来越重要和复杂化。

必须要掌握一定的专业知识和技能,不断学习新的模具设计技巧,提高自己的创新意识和工作责任意识,那么才能更好地为冲压工艺和产品质量的提高做出贡献。

冲压工艺与模具设计

冲压工艺与模具设计

冲压工艺与模具设计引言随着制造业的发展,冲压工艺和模具设计在产品制造过程中变得越来越重要。

冲压工艺是一种将金属板材置于冲压机中,通过冲压机的力量使得金属板材发生塑性变形,以实现所需产品形状的工艺过程。

而模具则是冲压工艺不可或缺的工具,它在冲压过程中起到定位、压制、剪断等作用,对产品质量和生产效率有着重要影响。

本文将对冲压工艺和模具设计进行详细介绍。

冲压工艺冲压工艺的基本原理冲压工艺是利用冲压机对金属板材进行塑性变形的工艺过程。

它通过冲切、冲孔、弯曲和拉伸等方法,将金属板材切割成所需形状,并加工出具有一定强度和刚度的产品。

冲压工艺的基本原理如下:1.选择合适的冲压机:不同的冲压工艺需要不同类型的冲压机。

根据冲压件的材料、厚度、尺寸和加工要求,选择冲压机的类型和规格。

2.制作模具:模具是冲压工艺的关键,它决定了产品的形状和尺寸。

模具的制作需要考虑产品的结构、材料和加工要求等因素。

3.材料准备:选择合适的金属板材,根据产品的要求进行裁剪和处理。

4.加工过程:将金属板材放置在冲压机的工作台上,通过机械力对金属板材施加压力,使其发生塑性变形。

5.完成产品:经过冲压机的压制、弯曲、切割等操作,金属板材最终被加工成所需的产品形状。

冲压工艺的优点和应用领域冲压工艺有以下几个优点:•生产效率高:冲压工艺可以实现自动化生产,大大提高了生产效率。

•产品质量好:冲压工艺可以保持产品的尺寸精度和表面质量,提高产品的一致性和稳定性。

•節約資源:冲压工艺可以最大限度地利用材料,减少浪费。

因其高效、高质和节约资源的特点,冲压工艺被广泛应用于汽车、电子、家电、航空航天等行业。

模具设计模具设计的基本原理模具设计是根据产品的形状和加工要求,设计和制作适用于冲压工艺的模具。

模具设计的基本原理包括如下几点:1.确定产品结构:根据产品的形状和功能需求,确定产品的结构和尺寸。

2.确定模具类型:根据产品的加工要求,确定适用于冲压工艺的模具类型,如冲裁模、冲孔模、弯曲模和拉伸模等。

冲压工艺与模具设计

冲压工艺与模具设计

冲压工艺与模具设计冲压工艺是一种通过对金属板材进行压制或冲剪,以改变其形状和尺寸的制造工艺。

在冲压过程中,需要使用模具来对金属板材施加确定的压力,使其发生塑性变形。

模具设计是冲压工艺的关键环节,合理的模具设计可以保证冲压过程的精度和效率。

一、金属材料的选择冲压工艺中常用的金属材料有钢板、铝板、铜板等。

不同金属材料的机械性能和加工性能不同,选择合适的金属材料对冲压工艺的成功至关重要。

二、冲压工艺的确定冲压工艺主要包括件的外形确定、孔位置的布置、切缘的设计等。

通过工艺确定,可以确定冲压工序的顺序、模具的需求以及操作要求。

三、模具设计要点1.模具结构的设计:模具结构设计要满足零件的加工要求,并在生产中方便拆卸、更换。

2.模具材料的选择:模具材料需要具有较高的硬度、强度和耐磨性,常用的模具材料有合金工具钢、硬质合金等。

3.模具配套设备的选择:根据冲压工艺的要求,选择合适的配套设备,如冲压机等。

4.压力分布的设计:模具在冲压过程中需要对板材施加一定的压力,合理的压力分布可以避免产生变形和裂纹。

5.模具的预紧力设计:预紧力是指模具在冲压过程中需承受的力量,需要合理设置预紧力以保证冲压过程的稳定性和精度。

6.附件的设计:模具附件是模具的辅助部件,如导向柱、定位销等,合理的设计可以提高模具的使用寿命和加工效率。

7.考虑模具的便于制造性和可维护性:在模具设计中,需要考虑到模具的制造难度和维护难度,合理的设计可以降低成本和提高效率。

总之,冲压工艺与模具设计是密不可分的,合理的模具设计可以保证冲压过程的精度和效率,最终提高产品的质量和生产效益。

在进行冲压工艺与模具设计时,需要考虑金属材料的选择、工艺的确定以及模具结构、材料等方面的要点。

只有全面考虑这些因素,才能设计出合理、高效的模具,实现优质的冲压加工。

冲压工艺及模具设计

冲压工艺及模具设计
模的能力。 (4)能运用已学知识,分析和创造性地解决生产中
常见的产品质量、工艺及模具方面的技术问题; (5)能合理选择冲压设备和设计自动送料和自动
出件装置 (6)了解冲压新工艺,新模具及其发展动向。
课程导论
学习方法:
由于冲压工艺及模具设计是一门实践性很强的课程 以金属材料及热处理、金属塑性成型原理等工程技
课程导论
模具的功能
实现零部件大批量生产的工艺装备
模具的实质
使原材料按照一定的工艺原理、动作成形为 所需要的工件,重点在实现某种动作的机构
学习模具应该具备的知识 本课程的内容及要达到的目的
冲压工艺及模具结构知识
课程导论
课程要求:
(1)掌握冲压成形的基本原理; (2)掌握冲压工艺过程设计和冲模设计的基本方法; (3)具有设计中等复杂程度冲压件的工艺过程和冲
术基础学科为基础,与冲压设备、模具制造工艺学 密切相关,因此在学习时注意理论联系实际,认真 参加实验、实习、设计等教学过程,注意综合运用 基础学科和相关学科的基本知识。
教材及参考书
高等教育十二五规 划教材:
1、翁其金,徐新 成,冲压工艺及冲 模设计,机械工业 出版社,2012年4 月第2版。
教材及参考书
教材及参考书
参考手册 4. 杨占尧. 最新模具
标 准 应 用 手 册 [M]: 机械工业出版社, 2011.
冲压工艺与原理概述
冲压工艺与原理概述
一、冲压工序的分类
1.根据工艺性质分 : 分离工序、塑性变形工序 2.根据工序组合程度分:单工序、复合工序、连续工序
➢ 分离工序:指坯料在模具刃口作用下,沿一定的轮廓线分离而获得冲 件的加工方法。
冲压工艺及模具设计
材料科学与工程学院 张春

冲压工艺与模具设计

冲压工艺与模具设计

冲压工艺与模具设计一、冲压工艺冲压工艺是指通过压力将金属板材冲击成所需形状的加工工艺。

其主要步骤包括:模具装配、上料、送料、冲压、卸料和清理等。

冲压工艺的主要特点是高效、高质、高稳定性,尤其适合大批量的生产加工。

在冲压工艺中,模具设计是冲压工艺的关键之一二、模具设计模具设计是指根据零件的形状和尺寸,合理选择冲头、导向件、冲座等模具零件,用于完成冲压工艺的过程。

模具设计的目标是提高生产效率、降低成本、提高产品质量。

模具设计一般包括以下几个方面:1.零件分析:对待冲压的零件进行全面的分析,包括材料、形状、尺寸等方面的考量。

通过对零件的分析,确定最合适的冲压工艺。

2.模具结构设计:根据零件的形状和尺寸,确定冲头、导向件、冲座等模具零件的结构。

模具结构设计要考虑到零件的特点,保证模具的刚性和稳定性。

3.模具材料选择:根据模具的使用条件和要求,选择合适的模具材料。

模具材料应具备足够的硬度和强度,以抵抗冲击和磨损。

4.模具加工工艺:根据模具的结构和材料,制定合适的模具加工工艺。

模具加工工艺需要考虑材料的切削性和加工难度,以保证模具的精度和质量。

5.模具试验和修正:模具设计完成后,需要进行试验和修正。

通过试验,发现和解决可能存在的问题,确保模具的性能和稳定性。

修正包括进行冲击试验、模具调整、磨削等。

总的来说,冲压工艺与模具设计是相互关联的。

只有冲压工艺与模具设计相互配合,才能保证冲压工艺的高效、高质、高稳定性。

因此,对于冲压工艺与模具设计的研究和应用具有重要的意义。

冲压工艺与模具设计

冲压工艺与模具设计

冲压工艺与模具设计1. 冲压工艺概述冲压工艺是一种通过应用压力将金属板材加工成所需形状和尺寸的加工方法。

冲压工艺包括:料料冲压、拉伸冲压和模冲压等。

冲压工艺的关键是模具设计,而模具设计又直接影响到产品质量和生产效率。

2. 冲压模具设计基础在进行冲压模具设计之前,需要对相关的基础知识进行了解和掌握。

以下是一些冲压模具设计的基础知识:2.1 材料选择在冲压工艺中,常用的材料有钢材、铝材和不锈钢等。

材料的选择要考虑产品的功能要求、成本、可加工性等因素。

常见的冲压模具类型有单工位模具、连续模式模具和逐级模具。

不同类型的模具适用于不同的加工要求。

2.3 模具结构模具结构包括下模座、上模座、导向柱、导向套和剪切刃等。

合理的模具结构能够提高模具寿命和生产效率。

3. 冲压工艺流程冲压工艺流程一般包括以下几个步骤:3.1 工艺规划工艺规划是冲压工艺的第一个环节,它包括确定产品的加工工序、模具类型和加工顺序等。

模具设计是冲压工艺的核心环节,它包括模具结构设计、模具材料选择和模具加工工艺等。

3.3 试模和调试试模和调试是冲压工艺的重要环节,通过试模和调试能够找出模具设计中存在的问题,并进行修改和改进。

3.4 量产量产是冲压工艺的最后一步,通过量产能够验证冲压工艺的可行性和稳定性。

4. 冲压工艺的优势和应用领域冲压工艺有以下几个优势:•高效性:冲压工艺能够实现快速、高效的大批量金属加工,提高生产效率。

•精度高:冲压工艺能够实现高精度的金属加工,提高产品的质量。

•可靠性好:冲压工艺经过试模和调试后能够实现稳定的量产,提高生产可靠性。

冲压工艺广泛应用于汽车制造、电子产品、航空航天等领域,其中汽车制造是冲压工艺的主要应用领域之一。

5. 冲压工艺的未来发展趋势随着科学技术的不断进步,冲压工艺也在不断发展和变革。

以下是冲压工艺的一些未来发展趋势:•智能化:冲压工艺将更加智能化,通过与技术的结合,实现更高效、更精准的金属加工。

•环保化:冲压工艺将更加注重环保,减少对自然资源的消耗和对环境的污染。

冲压工艺与模具设计

冲压工艺与模具设计

冲压工艺与模具设计
一、冲压工艺
冲压工艺是一种通过利用模具来对金属板材进行冷热压制成型的工艺。

冲压工艺具有高效、高精度、高一致性、低成本等特点,被广泛应用于汽
车制造、航空航天、电子电器等领域。

冲压工艺的步骤包括材料准备、模具设计、冲孔冲裁、弯曲、折边、
拉伸等。

冲压工艺的关键是模具设计,良好的模具设计能够提高冲压效率
和产品质量。

二、模具设计
模具是冲压工艺中不可或缺的一环,其设计需要考虑材料性能、产品
形状、工艺要求等多个因素。

1.材料性能
模具设计首先需要考虑冲压材料的性能,如材料的硬度、可塑性等。

不同材料对模具的磨损程度不同,需要根据具体情况选择合适的材料和表
面处理方式。

2.产品形状
根据产品的形状和尺寸要求,设计合适的模具结构。

模具的结构分为
上模和下模,同时还需要考虑产品的分模方式、冲切方式等。

3.工艺要求
在模具设计中还需要考虑产品的工艺要求,如冲孔孔径、孔距、冲压
力度等。

良好的模具设计能够确保产品的质量和生产效率。

在设计模具时还需要考虑模具的使用寿命和维修性,良好的模具设计能够减少模具的磨损和尺寸误差,提高模具的使用寿命。

冲压工艺和模具设计的发展趋势是向着高效、高精度、高一致性和自动化方向发展。

随着科技的进步,模具设计越来越注重材料技术、加工技术和模具制造技术的综合应用,通过不断提高模具的精度和耐用性,实现产品质量的提高和生产效率的提升。

总之,冲压工艺和模具设计在工业生产中起着重要的作用,合理的设计和应用能够提高产品质量和生产效率,推动工业制造向高效、高精度和自动化方向发展。

冲压工艺及模具设计

冲压工艺及模具设计

冲压工艺及模具设计冲压工艺及模具设计是一种应用广泛的金属加工方法,它通过将金属材料置于模具中,施加外力使其产生塑性变形来实现加工目的。

冲压工艺及模具设计在日常生活中被广泛应用于汽车制造、家电制造、建筑结构等领域。

本文将详细介绍冲压工艺及模具设计的基本原理、流程以及注意事项。

一、冲压工艺的基本原理冲压工艺是利用模具的上下凸模与下模的活套孔进行压力传递,从而给金属材料施加一定的压力,使其发生塑性变形,最终获得所需形状的零件。

冲压工艺的基本原理包括:所需零部件的模具设计、材料的选用、设备的调整和操作、冲压力的控制等。

二、冲压工艺的流程1.设计模具:根据所需加工的零件形状和尺寸,设计相应的冲压模具。

模具的设计考虑要点包括:模具结构、零件加工顺序、模具寿命等。

2.材料选用:根据所需加工的零件的要求,选择合适的金属材料。

常用的金属材料有冷轧钢板、不锈钢板、铝合金板等。

3.材料切割:将金属材料按照所需零件的形状和尺寸切割成相应的板料。

4.模具调整:将上下模具安装在冲床上,并进行调整,使得上下模具对齐、平衡。

5.进料:将切割好的板料放置在模具上,通过上模的压力传递给下模,使金属材料发生塑性变形。

6.成型:通过上下模具的周期性运动,使金属材料依次进行冲击、拉伸、弯曲等工艺,最终获得所需形状的零件。

7.完成零件:将成型好的零件从模具中取出,并进行后续处理,如清洗、打磨、表面处理等。

三、冲压工艺及模具设计的注意事项1.模具的设计:模具的设计应符合所需零件的形状和尺寸要求,且要考虑模具的寿命和成本问题。

模具设计时,需注意加工顺序的合理性,以提高生产效率。

2.材料的选用:选择合适的金属材料是冲压工艺的关键,需考虑零件的材质要求、成本和加工性能等因素。

3.设备的调整和操作:正确调整冲床的压力、速度和行程等参数,保证冲压工艺的稳定进行。

操作时,需注意安全,确保操作人员的人身安全。

4.增加冲压辅助工艺:根据所需零件的形状和要求,可以增加冲压辅助工艺,如冲孔、拉伸、弯曲、压花等,以提高零件的加工质量和寿命。

冲压工艺与模具设计

冲压工艺与模具设计

绪论一、板料冲压的概念属于压力加工方法——利用冲模在压床上对金属(或非金属)板料施加压力使其分离或变形而获得零件。

是建立在金属材料塑性变形基础上的一种加工工艺。

二、冲压加工的特点1.优点生产率高、质量稳定、成本低以及可生产复杂形状零件:①属于无屑加工②成形容易③冲压件的质量主要靠冲模保证④冲压加工具有很高的生产率⑤在大量生产的条件下,加工成本低2.缺点应用受限两方面:①生产类型的限制模具的要求高、制造复杂、制造费用高,因而在小批量生产中受到限制。

②精度的限制冲压件的精度取决于模具的精度。

受模具精度的限制,当零件的精度要求过高时,用冲压加工就难以达到。

三、冲压加工的分类两大类:分离工序和成形工序1.分离工序使板料沿一定的轮廓线分离而制得零件。

包括落料、冲孔、切边等。

特点:沿一定边界的材料被破坏而使板料的两部分分开。

2.成形工序使板料在不破坏的条件下产生塑性变形而得到所需的零件。

如:弯曲(bend)、拉深(draw)、胀形(bulge)、翻边(flange)等。

特点:通过塑性变形实现加工,且在变形中不发生破坏。

在两大类冲压工序中,基本的工序是冲裁、弯曲、拉深、胀形和翻边几种:落料弯曲拉深胀形翻边起伏这些工序都有其自身的变形特点,是冲压生产中最典型、最常用的加工方法。

一些较复杂的零件的冲压可视为它们当中的两个或两个以上的复合。

第1章冲压成形的基本理论【主要内容】1.1 塑性变形与应力应变1.2 加工硬化与硬化曲线1.3 板料的力学性能与冲压性能的关系1.4 冲压用材料【重点】塑性条件塑性变形时应力与应变之间的关系板料的机械性能与冲压性能的关系1.1 塑性变形与应力应变一、应力应变状态1.概念单元体的应力状态可用相互垂直表面上的应力来表示:沿坐标方向可将这些应力分解为九个应力分量,包括三个正应力和六个剪应力。

根据互相垂直平面上切应力互等定律,有。

因此,若已知三个正应力和三个剪应力,那么该点的应力状态就可以确定了。

冲压工艺及模具设计(3篇)

冲压工艺及模具设计(3篇)

第1篇一、引言冲压工艺是一种常见的金属成形工艺,广泛应用于汽车、家电、电子、航空等行业。

冲压工艺具有生产效率高、成本低、精度高、尺寸稳定性好等优点。

模具是冲压工艺中的关键设备,其设计质量直接影响到冲压产品的质量和生产效率。

本文将对冲压工艺及模具设计进行简要介绍。

二、冲压工艺概述1. 冲压工艺原理冲压工艺是利用模具对金属板材施加压力,使其产生塑性变形,从而获得所需形状、尺寸和性能的零件。

冲压工艺的基本原理是金属的塑性变形,即金属在受到外力作用时,产生塑性变形而不破坏其连续性的过程。

2. 冲压工艺分类(1)拉深:将平板金属沿模具凹模形状变形,形成空心或实心零件的过程。

(2)成形:将平板金属沿模具凸模形状变形,形成具有一定形状的零件的过程。

(3)剪切:将平板金属沿剪切线剪切成一定形状和尺寸的零件的过程。

(4)弯曲:将平板金属沿模具凸模形状弯曲,形成具有一定角度的零件的过程。

三、模具设计概述1. 模具设计原则(1)满足产品精度和尺寸要求:模具设计应保证冲压产品具有高精度和尺寸稳定性。

(2)提高生产效率:模具设计应优化工艺流程,减少不必要的加工步骤,提高生产效率。

(3)降低生产成本:模具设计应选用合适的材料,降低模具成本。

(4)确保模具寿命:模具设计应考虑模具的耐磨性、耐腐蚀性等性能,延长模具使用寿命。

2. 模具设计步骤(1)产品分析:分析产品的形状、尺寸、材料等,确定模具设计的基本要求。

(2)工艺分析:根据产品形状和尺寸,确定冲压工艺类型,如拉深、成形、剪切、弯曲等。

(3)模具结构设计:根据工艺要求,设计模具结构,包括凸模、凹模、导向装置、压边装置等。

(4)模具零件设计:根据模具结构,设计模具零件,如凸模、凹模、导向装置、压边装置等。

(5)模具加工:根据模具零件设计,进行模具加工。

(6)模具调试:完成模具加工后,进行模具调试,确保模具性能符合要求。

四、冲压工艺及模具设计要点1. 冲压工艺要点(1)合理选择材料:根据产品形状、尺寸、性能要求,选择合适的金属材料。

冲压工艺及模具设计

冲压工艺及模具设计

冲压工艺及模具设计兰州理工大学材料科学与工程学院冲压工艺及模具设计实验指导书2019.10实验一扩孔试验:在金属薄板成形件的结构中,为了结构上的需要,或者为了减轻结构重量,常常要冲较大的孔,为了增强板件的刚度,或因使用上的要求,常采用冲孔翻边和扩孔工艺,扩孔试验就是冲孔后翻边扩孔工艺的模拟试验。

扩孔试验是用凸模定位销定位好中心孔,夹持在凹模与压边圈之间的毛料中间部分,压入凹模,周边凸缘被压死,在翻边形成过程中,中心孔不断扩大,出现裂口或颈缩时,即完成扩孔试验。

以此时孔径为临界孔径(dL),临界孔径(dL)与原始孔径(d0)之比称为金属薄板的扩孔率(λ)。

此时试件的高度(h),也可作为扩孔性能的一个参考指数。

图1是经过扩孔成形后的试件图。

图1扩孔成形后的试件1. 扩孔试验模具及试验步骤:扩孔试验是德国人E.Slebe A.Pomp 于1930年提出来的,后来以他们的研究所Kaise Wihelm Institute的字头KWI命名了这个试验方法。

图1是这个试验的试件。

表1是KWI 试验的模具尺寸。

BHB—80A金属薄板试验机配备全套KWI试验模具。

图2是进行扩孔试验用的模具和扩孔试件的剖面图。

D1d0r2r1QD1d1QD1图2表1 扩孔试验模具尺寸(单位mm)板材厚度 t0凸模直径 D1凹模内径 D2凸模圆角半径 r1凹模圆角半径 r2 定位销直径 d0方形试样毛坯边长试样毛料中心孔 d0试样外径 D0图3是KWI配套模具中,一种板厚的试验模具图。

用这套模具进行扩孔试验,取得的扩孔率称为KWI值。

在BHB-80A金属薄板试验机上,进行扩孔试验,其步骤如下:0.2~~~4.0 25-0.0527+0.0540-0.0544+0.0555-0.0563+0.057.5-0.05≥45~70 7.5+0.05≥45~7012.0-0.05≥70 12.2+0.05≥7016.5-0.05≥100 16.5+0.05≥100图3试验模具图(1)准备试件。

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一.填空1,拉深是利用拉伸膜将平板毛坯制成开口空心件进一步变形的冲压工艺。

2,拉深凸模和凹模与冲裁模不同之处在于,拉深凸凹模都有一定的圆角而不是锋利的刃口,其间隙一般稍大于板料的厚度。

3,拉深系数M是拉深后的工件直径和拉深前的毛坯直径的比值,m越小,则变性程度越大。

4,拉深过程中,变形区是坯料的凸缘部分,坯料变形区在切向压应力径向拉应力的作用下,产生切向压缩合径向伸长的变形。

5,对于直壁类轴对称的拉深件其主要变形特点有小(1)变形区为凸缘部分,(2)坯料变形区在切向压应力和径向拉应力的作用下,产生切向压缩与径向伸长,即一向受压,一向受拉的变形.(3)极限变形程度上主要受传力区承载能力的限制。

6,拉深时,凸缘产生变形区的起皱和筒壁传力区的拉裂是拉深工艺能否顺利进行的主要障碍。

7,拉深中,产生起皱的现实是因为该区域内受较大的压应力的作用,导致材料失稳而引起。

8,拉深件的坯料确定依据是面积相等的原则。

9,拉深件的壁厚不均匀下部壁厚略有减薄上部都有所增厚。

10,在拉深过程中,坯料各区的应力与应变是不均匀的,即使在凸缘变形区也是这样,愈靠近外缘,变形程度愈大板料增厚也愈大。

11,板料的相对厚度t/D越小,则抵抗失稳能力越弱越容易起皱12,因材料性能和模具几何形状等因素的影响,会造成拉深件口部不齐,尤其是经过多次拉深的拉深件,起口部质量更差。

因此在多数情况下要用加大工序件高度或凸缘直径的方法,拉深后在经过切边工序以保证零件质量。

13,拉深工艺顺利进行的必要条件是筒壁传力区最大拉应力小于危险断面的抗拉强度。

14,正方形,盒形件的坯料形状是矩形、盒件的坯料形状为长圆形或椭圆形。

15,用理论计算方法确定坯料尺寸不是绝对准确,因此对于形状复杂的拉深件,通常是先做好拉深模以理论分析方法,初步确定的坯料进行试模,经过反复试模,直到符合要求的冲件时在将符合要求的坯料形状和尺寸作为落料模的依据。

16,影响极限拉深系数的因素有:材料的力学性能、板料的相对厚度、拉深条件等。

二判断1,(F)拉深过程中,坯料各区的应力与应变是很均匀的。

2,(F)拉深过程中,凸缘平面部分在材料径向压应力和切向拉应力的共同作用下,产生切向压缩与径向伸长变形而逐渐被拉入凹模。

3,(T)拉深系数恒小于1,m愈小则拉深变形程度愈大。

4,(T)坯料了时,其凸缘部分因受切向压应力而易产生失稳而起皱。

5,(F)拉深时,坯料产生起皱和受最大拉应力是同一时刻发生的6,(F)拉深系数愈小,坯料产生起皱的可能性也愈小7,(F)拉深时,坯料压料是唯一的确定值,所以调整时要注意调到准确值8,(T)压料力的选择应保证变形区不起皱的前提下,尽量选择晓得压料力9,(F)弹性压料装置中,橡胶压料装置的压料最好,10,(F)拉深模根据工序组合情况不同,可分为有压料装置的拉深模和无压料装置的拉深模。

11,(F)拉深凸凹之间的间隙对拉深离,零件的质量模具寿命都有影响,间隙小,拉深力大,零件表面质量差,模具磨损大,所以拉深模间隙越大越好。

12,(F)拉深凸模圆角半径太大,增大了板料绕凸模弯曲的拉应力,降低了危险截面的抗拉强度,因而会降低极限变形程度。

13,(T)拉深时,拉深件的壁厚是不均匀的,上部增厚,愈接近口部增厚愈多;下部变薄,愈接近凸模圆角变形愈大,壁部与圆角相切的处,变薄最为严重。

14,(F)拉深变形的特点之一是:在拉深过程中,变形区是弱区,其他部分是传力区。

15,(F)拉深时,坯料变形区在切向压应力和径向拉应力的作用下,产生切向伸长和径向压缩的变形。

16(F)拉深模根据拉深工序的顺序可分为单动压力机上用拉深模和双动压力机上用拉深模。

三,问答1,拉深变形的特点?2,拉深的基本过程是怎样的?3,拉深过程中,材料应力应变状态是怎样的4,什么是拉深的危险断面?它在拉深过程中,应力与应变状态如何?5,什么情况下会产生拉裂6,试述产生起皱的原因是什么?7,影响拉深时坯料起皱动的主要因素是什么?防止起皱的方法有哪些?8,什么是拉深系数,拉深系数对拉深有何影响?9,影响拉深系数的因素有哪些?10,为什么有些拉深必须经过多次拉深?11,采用压边圈的条件是什么?弯曲习题及答案一填空1,将板材,型材,管材,或棒料等完成一定角度,一定曲率,形成一定形状零件的冲压方法称为弯曲。

2,弯曲变形区内应变等于零的金属层称为应变中性层,3,窄板弯曲后横截面呈扇形形状,窄板弯曲时的应变状态是立体的,而应力状态是平面的。

4,弯曲终了时,变形区内圆弧部分所对的圆心角称为弯曲中心角。

5,弯曲时,板料的最外层纤维濒于拉裂时的弯曲半径称为最小弯曲半径。

6,弯曲时,用相对弯曲半径表示板料我变形程度,不致使材料破坏的弯曲极限半径称最小弯曲半径。

7,最小弯曲半径的影响因素有材料的力学性能,弯曲方向,材料的热处理状况弯曲中心角。

8,材料的塑性愈好,塑性变形的稳定性越强,许可最小半径就愈小。

9,板料表面和侧面的质量差时,容易造成应力集中,并降低塑性变形的稳定性使材料过早破坏,对于冲裁或剪切板料,若未经退火,由于切断面存在冷变形硬化层,就会使材料塑性降低,在上述情况下,均应选用较大的弯曲半径,轧制钢板具有纤维组织顺纤维方向的塑性指标高于垂直于纤维方向的塑性指标。

10,为了提高弯曲极限变形程度,对于经冷变形硬化的材料,可采用热处理以恢复塑性。

11,为了提高弯曲极限变形程度,对于侧面毛刺大的工件应先去毛刺,当毛刺较小时,也可使有毛刺的一面处于弯曲受压的内缘,以免产生应力集中而开裂。

12,为了提高弯曲极限变形程度,对于厚料,如果结构允许,可以采用先在弯曲内侧开槽后再弯曲的工艺,如果结构不允许,则采用加热或拉弯工艺。

13,在弯曲变形内,内切纤维切向受压而缩短应变,外层纤维切向受拉而伸长应变,而中性层则保持不变。

14,板料塑性弯曲的变形特点是:1中性层内移2变形区的板料的厚度变薄3变形板料的长度增加4对于细长的板料,纵向产生翘曲,对于窄板料,剖面产生畸变15,弯曲时,当外载荷去除后,塑性变形保留下来,而弹性变形会完全消失,使弯曲件形状和尺寸发生变化而与模具尺寸不一致这种现象叫回弹,表现的形式有曲率减少和弯曲中心角减小两个方面。

16,相对曲率半径r/t越小回弹量越大。

17,影响回弹的因素有1材料的力学性能2变形程度 3 受弯中心角 4弯曲方式及弯曲模5冲件的形状二判断1(F)自由弯曲终了时,凸凹模对弯曲件进行了校正。

2(T)从应力状态来看,窄板弯曲时的应力状态是平面的,而宽板弯曲时的应力状态则是立体的。

3(F)窄板弯曲时的应力应变状态是平面的,而宽板弯曲时的应力应变状态则是立体的.4(F)材料的弯曲半径与其厚度比值称为最小弯曲半径.5(F)弯曲件两直边之间的夹角称为弯曲中心角。

6(F)对于宽板弯曲,由于宽度方向没有变形,因而变形区的厚度减薄必然导致长度的增加,r/t愈大增大量愈大。

7(F)弯曲时,板料的最外层纤维濒于拉裂时的弯曲半径称为相对弯曲半径。

8(T)冲压弯曲件时,弯曲半径越小,则外层纤维的拉伸越大。

9(F)减小凸凹模之间的间隙,增大弯曲力,可减少弯曲圆角外的塑性变形。

10(T)采用压力装置或在模具上安装定位销,可解决毛坯在弯曲中的塑性变形。

三问答1弯曲变形的过程是怎样的?2弯曲变形有何特点?3什么是最小相对弯曲半径?4影响最小弯曲半径的因素有哪些?5影响板料弯曲回弹的主要因素是什么?6弯曲工艺对弯曲毛坯有什么特殊要求?7弯曲模的设计要点是什么?冲裁工艺与冲裁模具设计一,填空1冲裁可以直接冲裁成品零件,犹之间可以为其他成型工序制造毛坯。

2,从广义说,利用冲模使材料相互之间分离的工序叫冲裁,它包括冲孔,落料,切断,修边等工序。

但一般来说冲裁工艺主要指冲孔和落料工序。

3,冲裁根据变形机理的不同可分为普通冲裁和精密冲裁。

4,冲裁的变形过程大致可分为弹性变形阶段,塑性变形阶段,断裂分离阶段三个阶段5,冲裁的切断面由圆角带,光亮带,剪切带,毛刺四部分组成。

6,圆角带是由冲裁过程中刃口附近的侧面材料被牵连拉入变形的结果7,光亮带是紧挨圆角带并与板面垂直的光亮部分,它是在塑性变形中凸模和凹模挤压切入材料,使其受到且应力和挤压应力的作用而形成的。

8,冲裁毛刺是在刃口附近的侧面上材料出现微裂纹时形成的。

9,塑性差的材料,断裂倾向严重,剪裂带增宽,而光亮带所占比例较少,毛刺和圆角带大,反之,塑性好的材料,光亮带所占比例较大。

10,增大冲裁件光亮带宽带的主要途径有减小冲裁间隙,用压板压紧凹模下面的材料用顶板施加反向压力,此外,还要选择搭边注意润滑等11减小塌角毛刺和翘曲的主要方法尽可能采用合理间隙的下限值合理选择搭边值,采用保持模具刃口锋利,压板和顶板等措施。

12,冲裁凸模和凹模之间的间隙,不仅对冲裁件的质量有极重要的影响,而且还影响模具寿命、冲裁力、卸料力和推件力等13,冲裁间隙过小时,将增大卸料力、推料力、冲裁力以及缩短模具寿命。

14,合理间隙冲裁时,上下刃口处所产生的剪裂纹基本能重合光亮带占厚的1/2~1/3左右,切断面的塌角,毛刺和斜度均较小完全可以满足一般冲裁件的要求。

15,间隙过小时出现的毛刺比合理间隙时毛刺高一些,但易去除,而且断面的斜度和塌角,在冲裁件的切断面上形成二次光亮带。

16,冲裁间隙越大,冲裁件断面光亮带区域越小毛刺越大断面上出现二次光亮带是因间隙太小而引起的。

17,影响冲裁件毛刺增大的原因刃口磨钝、间隙大。

18,间隙过大时,致使断面光亮带减小塌角及斜度增大形成厚而大的拉长毛刺。

19,冲裁件的尺寸精度是指冲裁件的实际尺寸与基本尺寸的差值,差值越小则精度越高。

20,所选间隙值的大小,直接影响冲裁件的断面和尺寸。

21,影响冲裁件尺寸精度的因素有两大方面一是冲模本身的制造偏差二是冲裁结束后冲裁件现对于凹模或凸模尺寸的偏差影响冲裁件尺寸精度的因素有间隙材料性质工件的形状和尺寸材料的相对厚度D/d等,其中间隙起主导作用。

22,当间隙较大时,冲裁后因材料的弹性恢复使落料件尺寸小于凹模尺寸,冲孔件的孔径大于凹模尺寸。

23,当间隙较小时,冲裁后因材料的弹性恢复使落料件尺寸大于凹模尺寸冲裁的孔径小于凹模尺寸24,对于比较软的材料弹性变形量小,冲裁后的弹性恢复值亦小,因而冲裁件的精度较高对于较硬的材料则正好相反25,冲模的制造精度越高则冲裁件的精度越高,间隙越小模具寿命会缩短采用较大的间隙可延长模具寿命。

26,随着间隙的增大,冲裁力有一定程度的降低,而而卸料力和推料力降低明显。

27,凸凹模磨钝后,其刃口外形成圆角,冲裁件就会出现不正常的毛刺,凸模刃口磨钝时,在落料边缘产生毛刺;凸模和凹模均磨钝时,则制件边缘与孔口边缘均产生毛刺,消除凸凹模刃口圆角的方法是修凸凹模的工作端面。

28,冲裁间隙的数值,————凹模与凸模刃口部分尺寸——————29,在设计和制造新模具时,应采用最小的合理的间隙30,材料厚度越大,塑性越低的硬脆性材料,则所需间隙c值就越大而厚度越薄,塑性越好的材料,所需间隙值就越小。

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