冲压工艺与模具设计
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。
冲压工艺与模具设计的内容及步骤
冲压工艺与模具设计的内容及步骤冲压工艺是利用机械设备将金属板材冲压成所需形状的一种生产方法,广泛应用于制造汽车、电器、通信设备等工业产品中。
模具设计是冲压工艺的重要环节,它决定了冲压件的质量和成本。
下面将详细介绍冲压工艺和模具设计的内容及步骤。
一、冲压工艺步骤:1.确定冲压工艺参数:包括材料的选择、厚度、韧性、硬化指数等;成形件的形状、尺寸、公差要求等;冲床的选型和工作速度等。
2.设计冲压模具:根据成形件的形状和尺寸,设计出合适的冲压模具。
冲压模具一般包括上模、下模、冲子、顶针和导向装置等。
冲床是冲压操作的设备,通过上下模具的间隙来进行材料的冲压。
3.制作冲压模具:根据冲压模具设计的要求,进行模具零件的加工和装配。
模具材料通常选择高硬度、高耐磨、高强度的工具钢。
4.进行冲压加工:根据工艺参数和模具设计要求,将金属板材装夹在冲床上,通过冲床的动力系统进行冲压加工,将金属板材冲压成成形件。
5.进行后续加工:对冲压成形的零件进行必要的后续加工,如去毛刺、油污清洗、焊接等。
6.进行检验和质量控制:对成形件进行尺寸、公差、表面质量等方面的检验。
根据质量控制要求,对生产过程进行控制和调整,以保证成形件的质量。
二、模具设计步骤:1.确定产品的设计要求:根据成形件的形状和尺寸要求,确定模具结构、材料和工艺要求。
同时还要考虑到模具制造的成本和生产周期等因素。
2.进行产品结构的分析和仿真:运用CAD和CAM软件进行产品结构的分析和仿真,确定冲压工艺和模具设计的合理性。
通过仿真,可以预测模具在使用过程中可能出现的问题,并进行相应的优化。
3.进行模具结构设计:根据产品的形状和尺寸要求,设计模具的结构,包括上下模板的大小和形状、导向装置的位置和尺寸、冲子的形状和尺寸等。
同时还要合理布置冷却系统和润滑系统,以保证模具的使用寿命和成形件的质量。
4.进行模具零件的设计:将模具结构划分为各个零件,并进行分析和计算,确定各个零件的形状、尺寸和工艺要求,包括上下模板、导向装置、冲子、顶针等。
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
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
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
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)
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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冲压工艺与模具设计摘要本次针对汽车消音器冲压模具的设计,是对该项零件进行冲压工艺分析和有关工艺计算,确定合理的冲压工艺方案,设计冲压工序的三套模具,正确选用标准模架。
使用UG三维绘图软件绘制模具图,对冲压结构进行工艺分析。
明确了设计思路,确定了冲压成型工艺过程并对各个具体部分进行了详细的计算和校核。
这样设计出的结构可以确保模具工作时运用可靠,保证与其他零部件的配合,根据三维图绘制模具二维装配图和零件图。
关键词工艺计算标准模架三维图绘制二维装配图冲裁冲裁是利用模具使板料产生分离的冲压工序,包括落料与冲孔。
它可以制成零件也可以为弯曲,拉伸,成形等工序准备毛坯。
从板料上冲下所需形状的零件叫落料。
在工件上冲出所需形状的孔叫做冲孔。
如下图所示的垫圈,就是由落料和冲孔两道工序完成。
通过生产实践,我们对冲裁过程及模具结构有了一定的了解,从感性认识上升到理性认识,才能真正理解冲裁过程的本质,更好的制定工艺和设计模具。
下面就冲裁变形过程,冲裁件质量,冲裁横刀口尺寸设计及冲裁模具结构设计等问题进行分析讨论。
第一节冲裁变形机理由图1--2所示的冲裁变形过程可以看出,凸模与凹模组成上下刃口材料放在凹模上,凸模逐步下降使材料产生变形,直至全部分离完成冲裁。
随着凸模作用在材料上的外力在数量上的变化,材料内部的变形不断发展。
冲裁过程的变形分为三个阶段(图1--2)1.弹性变形阶段凸模与材料的力与冲床冲头接触,材料发生弹性压缩与弯曲并挤入凹模洞口。
这时材料的内力没有超过屈服极限,若凸模卸压,材料即恢复原状,故称弹性变形阶段。
2.塑性变形阶段凸模继续加压,材料内应力达到屈服极限,部分金属被挤入凹模洞口,产生塑形剪切变形,是闪亮的蛆切表面。
因凹,凸模间存在缺陷,故在塑性剪切变形的同时还伴有材料的弯曲与拉伸。
3.断裂分离阶段外力继续增加材料内应力不断增大,在凸凹模刀口处由于应力集中,内应力首先超过抗剪切变形强度,出现微裂纹。
凸模继续下压,凸凹刃处的微裂纹不断向材料内部扩展,材料即被拉断分离。
如果凹凸模间隙合理时,上下裂纹互相重合。
应力应变状态进一步分析冲裁时变形区的应力应变状态,有助于对冲裁过程的了解。
在凹模和凸模刃口的连线上取单元体,其应力应变图如图1--3所示。
从图中可以看出从中可以看出似乎金属断裂线AB,切削刃在线)在45度的主轴方向1是拉伸力与拉伸变形,拉应力使金属纤维伸长;与其垂直的主轴方向2是压力与压缩变形,使纤维受挤压;在切线方向的应力与应变很小,忽略不计,与主应力方向成45度角方向为最大剪应力方向。
而凹凸模之间存在间隙,使金属伸长并撕断,致使破裂面粗糙,并带有毛刺。
上述冲裁过程还可以通过冲裁力的变化曲线图得到确认。
从图中可以看出,冲裁厚度为3毫米的材料时冲裁力与凸模行程的关系曲线。
从图中可以看出:在冲裁过程中冲裁力的大小是不断变化的,AB段相当于冲裁的弹性变形阶段,BC段为塑性变形阶段。
当材料内应力达到抗剪强度时材料开始产生裂纹,CD段为裂纹扩展直至材料分离的阶段,DE段为将材料推出凹模口。
剪切断面分析参见图2--10上述冲裁过程得到的冲裁件截面并不是光滑垂直的,断面存在三个区域,即圆角带,光亮带与断裂带。
圆角带是在冲裁过程中塑性变形开始时,由于金属纤维的弯曲与拉伸而形成的,软料比硬料的圆角大。
光亮带是在变形过程的第二阶段金属产生塑剪变形时形成的,有光滑垂直的表平面,光亮带占全断面的3/1~2/1,软材料的光亮带窄,随材料机械性能,间隙,模具结构会产生不同的变化。
断裂带相当于冲裁过程的第三阶段,主要是由于拉应力的作用,裂纹不会产生纤维断裂扩展,故表面极粗糙不光滑,且有料度。
在冲孔的断面上同样具有上述特征,只是三个位置的分布与落料相反。
冲裁件除断面处有纤维度外,还有点弯曲不平整,端面有毛刺,所以冲裁只是合与一般要求的冲裁件。
第二节模具间隙冲裁时不仅要求冲出符合图纸形状要求的零件,还应有一定质量要求,冲裁件质量是指切断面质量,尺寸精度及形状误差。
切断面应平直,光洁,无裂纹和撕裂,夹层等缺陷,表面应尽可能平坦,即穹弓小,尺寸精度保证不超出图纸规定的公差范围。
影响冲裁质量的因素很多,从生产实际知道,凸凹模具间隙大小及力的均匀性,模具刃口状态,模具结构与制造精度,材料品质等,对冲裁件都有影响。
但我们必须从其中找出对冲裁质量起着决定性作用的因素,间隙就是一个。
1.对冲裁断面质量的影响比较平直光洁,且无毛刺。
在这种情况下的零件断面质量认为是良好的。
当间隙过小时,则上下裂纹互不重合。
当间隙过大时,裂纹也不重合。
若间隙分布不均,局部毛刺,磨损不均,加剧;所以间隙不仅要选用合理,而且再制造和调整冲模时保证间隙均匀。
2.间隙对尺寸精度的影响冲裁件的尺寸精度指冲件的实际尺寸与公称尺寸的差值,差值越小则精度越高。
这个差值包括两方面的偏差,一是冲裁件与凸模或凹模尺寸的偏差,一是模具本身的制造偏差。
冲裁件与凸,凹模尺寸的偏差主要是由于:制件(废料)从凹模内推出,由于材料的弹性恢复造成的。
偏差值可能是正,也可能是负。
影响这个偏差值的因素有:1.凹凸模间隙间隙大,拉伸作用明显,弹性恢复使落料件小于凹模尺寸,冲孔件间隙小2.材料性质材料性质对尺寸精度有影响,因为材料性质直接决定了材料的冲裁质量。
软钢的弹性变形量较小,冲裁后的弹性恢复量也就小,故工件精度较高。
硬钢弹性恢复较大,工件精度就较低。
3.工件形状与尺寸材料厚度与工件形状对哨度也有影响,薄材料冲裁的弹性恢复大。
工件形状越复杂,模具创造及调整时就越难保证间隙均匀,故尺寸偏差也越大。
4.刃口状态对断面质量的影响5.间隙对冲裁力的影响间隙越小,冲裁变形区的静水压力越高,材料的变形抗力就越大,冲裁力也就越大;反之,当间隙增大时抗力降低,冲裁力也就减小,但减小的数值不大。
第三节凹凸模间隙的确定由此可见,凹凸模间隙对冲裁件质量,冲裁力,模具寿命都有很大的影响,因此设计模具时一定要选择个合理的间隙,以保证冲裁件的断面质量好,所需冲裁小,模具寿命高。
但是分别从质量,精度,冲裁力多方面的要求分别确定的合适间隙并不是同一个数值,而是彼此接近,同时考虑到模具制造中的偏差及使用中的磨损,故生产中常选择一个适合的范围为合理间隙,只要间隙落在这个范围内就可以冲出良好制品,这个范围的最小值称最小合理间隙,最大之称为最大合理间隙。
在最小合理间隙时可以得到与板面垂直的断面,而不产生显著的毛刺。
在最大间隙仍能得到满意端面质量。
考虑到模具在使用过程中的磨损使间隙增大,故设计与制造新模具时要采用最小合理间隙。
确定合理间隙的方法有理论计算与经验确定法两种。
一. 理论确定法理论确定法的主要依据是要保证裂纹重合,以便获得良好的断面。
图1冲裁过程中开始产生裂纹的瞬时状态q从图中的三角形ABC可求的间隙Z式子中A----凸模压入深度; B----最大剪应力方向与垂线间夹角;从上式可以看出,间隙z与材料厚度t,相对切入深度h。
/t 以及裂纹方向有关,而β又与材料性质有关,材料越硬h。
/t 越小。
因此从上式可以看出影响间隙值的主要因素是材料性质和厚度。
材料越硬越厚,所需合理间隙值越大。
表1--3为常用冲压材料的h。
/ t 与β的近似值。
由于各种材料的h。
/ t 与β值目前还没有准确的测定数值,而且,生产中使用这种方法也不方便,故广泛采用经验公式与图表法。
二.经验确定法经验确定法也是根据材料性质与厚度,按下式确定式中:K----与材料性质有关的系数t----材料厚度软材料如08,10,黄铜,紫铜Z=(0.08-0.1)t中硬材料:A3,A4,20,25 Z=(0.1-0.12)t硬材料如A5,50……Z=(0.1-0.14)t其中薄料取下限。
三.图表法此外也可以直接查表确定间隙值(如教材2-3,2-4,2-5表)表2-5是原机械工业部的《冲裁间隙》指导性技术文件(JB/z271-86)推荐的间隙值。
过去我国一直采用苏联资料介绍的间隙值,从使用的经验来看,其间细值一般较小。
原因之一是这种间隙没有根据生产特点分类选用,其二是只以冲裁件精度作为主要依据,而没有考虑断面及模具寿命等其他重要因素,所以在生产中存在不少问题。
例如:磨损+冲裁力所以,在实际应用中,除了特别要求断面垂直的制件以外,尽量采用大间隙。
另外,实践中根据经验,还应:(1)冲空的z值可比落料取大些;(2)冲孔时z值取大些,以防凸模折断;(3)硬质合金模z值应比钢模大30%;(4)J凹模孔口为锥形的比直型的z值小些;(5)高速冲压时模具易发热,f值应取大些;(6)凹凸模壁薄时,为防止涨裂,应放大冲孔的z。
第四节冲裁刃口尺寸的计算模具的刃口尺寸和公差,直接影响冲裁件的尺寸精度,合理间隙也要靠它来保证。
因此,正确的计算模具的刃口尺寸和公差是模具设计中的一项十分重要的工作。
在计算刃口尺寸和工差时应遵循以下原则:1.考虑到落料件的尺寸取决于凹模尺寸,而冲孔件的尺寸取决于凸模尺寸,故设计落料模时,应以凹模为基准,间隙留在凸模上;设计冲孔模时,应以凸模为基准,间隙留在凹模上。
(断面是有锥度的,落料件大端尺寸=a凹模尺寸,冲孔件小端尺寸=凸模尺寸)2.考虑到磨损会使凹模尺寸增大,凸模尺寸减小,为保证模具的寿命,落料凹模的基本尺寸应取靠近或等于工件的最小极限尺寸;冲孔凸模的基本尺寸应取靠近或等于工件的最大极限尺寸,并采用最小合理间隙值。
3.选择刃口的制造公差时,应保证工件的精度和合型间隙的要求,同时要便于模具制造工差过大,则冲出的件可能不合格,或不能保证合理间隙;如果过小,则模具制造难并使模具成本增加。
模具精度与冲裁件精度的关系见表特别说明:若工件尺寸没有标注公差,则按未注公差IT14级来处理,而模具则按IT11级制造(对非图形件),或按IT6-7级制造(对圆形件)按模具加工方法的不同,刃口计算方法分为两种1.凸模与凹模分开加工分开加工,是指凸模与凹模分别按各自的图纸单独加工,模具间隙靠加工出的尺寸保证。
因此,要分别计算和标注出凹模,凸模的尺寸和公差。
此法适用于圆形或形状简单的工件。
(1)落料模设落料件尺寸度d,根据上述原则,先确定凹模尺寸在减小凸模尺寸以保证合理间隙。
刃口部分尺寸关联图如图所示。
落料模的刃口尺寸计算公式如下(2)冲孔模设冲孔尺寸为d。
根据上述计算原则先确定凸模尺寸,在增大凹模尺寸以保证最小合理间隙刃口部分各尺寸关联图如图2--13(b)所示。
冲孔径的刃口尺寸计算公式如下:符号意义:x--公差带偏移系数,目的是为避免多数冲裁件都偏向极限尺寸其值与工件精度有关。
公差带偏移系数x可查2--7,或按下列关系取工件精度IT10以上:x=1工件精度IT11--13:x=1.75工件精度IT14:x=0.5为了保证合理间隙,模具制造公差必须满足下列条件:凹凸模分开加工的优点是:凹凸模有互换性,便于模具成批加工。