冲压成型课件
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打料装置的工作原理
当冲裁结束以后， 当冲裁结束以后，制件紧 紧地卡在模具孔里面， 紧地卡在模具孔里面，并且托 着打料杆下端。 着打料杆下端。而打料杆上端 顶着横杆， 顶着横杆，三者一起随滑块向 上移动。 上移动。当滑块移动到接近上 死点时， 死点时，横杆受到两端的限位 螺钉的阻挡，便停止移动， 螺钉的阻挡，便停止移动，迫 使打料杆和与其紧密接触的制 件也停止移动。 件也停止移动。而模具和滑块 仍然向上移动若干毫米，于是， 仍然向上移动若干毫米，于是， 打料杆、 打料杆、制件就产生了相对于 滑块的运动， 滑块的运动，就将制件从模具 中推下来。 中推下来。
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第二章 板材冲压成型的基本知识
（5）装模高度 压力机的装模高度是指滑块在下止点时，滑 块底平面到工作台上的垫板上平面之间的距离。 调节压力机连杆的长度，可以调节压力机的装 模高度。 *模具的闭合高度应在压力机的最大与最小装模高
度之间。 度之间。
（6）电动机功率 所选择的电机功率应大于冲压所需功率。
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2.1 冷冲压设备 一、冲压设备分类
摩擦压力机 机械压力机（以Jxx表示其型号） 机械压力机（ 表示其型号） 表示其型号
冷冲压广泛使用
曲柄压力机
冲压液压机 液压压力机（ 表示其型号） 液压压力机（以Yxx表示其型号） 一般用途液压机 表示其型号 数控冲床 弯曲校正压紧用液压机
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压力机装模高度
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第二章 板材冲压成型的基本知识
（2） 分类 ） [1]根据其床身结构不同，可分为开式冲床和闭 根据其床身结构不同， 根据其床身结构不同 式冲床。 式冲床。 [2]按照滑块数目，可分为单动、双动、三动三 按照滑块数目， 按照滑块数目 可分为单动、双动、 种。 [3]按照连杆数量，可分为单点、双点和四点。 按照连杆数量， 按照连杆数量 可分为单点、双点和四点。
2.2 板材冲压成型的基本理论 2.2.1 板料冲压成型中的力学基础 1、点的应力状态
图2-10 点应力状态 （a）任意坐标系统 （b）主轴坐标系统
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第二章 板材冲压成型的基本知识
图 2-11 主应力图
板料成型时，大多数情况下板厚方向的应力很小，可以 忽略不计。所以一般可按平面应力状态处理板料成型过 程。 板料冲压时，毛坯的内孔和外边缘处通常处于直线应力 状态。 Company Logo
三、曲柄压力机的主要技术参数
1 公称压力 2 滑块行程 3 压力机装模高度 4 压力机工作台面尺寸 5 落料孔尺寸 6 压力机电动机功率
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压力机的许用压力曲线
1 压力机滑块通过模具在冲压过程中产生的压力就是压力机工作压力。 压力机滑块通过模具在冲压过程中产生的压力就是压力机工作压力。 2 公称压力：指压力机曲柄转到离下死点一定角度 称为公称压力角， 公称压力：指压力机曲柄转到离下死点一定角度(称为公称压力角 称为公称压力角， 等于30° )时，滑块上所容许的最大工作压力。 等于 ° 时 滑块上所容许的最大工作压力。
机的许用压力曲线。 机的许用压力曲线。
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第二章 板材冲压成型的基本知识
（2）滑块行程 滑块行程是指滑块从上止点至下止点所经过的 距离。对于曲柄压力机，其值等于曲柄半径的两倍。 （3）滑块每分钟行程次数 行程次数是指滑块每分钟往复运动的次数。 （4）工作台面尺寸和漏料孔尺寸 工作台面（或工作垫板）尺寸一般应大于模 具底座50-70mm，以便安装模具。 漏料孔尺寸应大于工件或废料尺寸，以便漏料。 对于有弹顶装置的模具，下弹顶器的外形尺寸还应 小于漏料孔尺寸。
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打料装置
落料孔
落料孔： 落料孔：压 力机工作台中设 有落料孔(又称漏 有落料孔 又称漏 料孔)，以便冲下 料孔 ， 的制件或废料从 孔中漏下。 孔中漏下。 床身倾斜 是通过对紧固螺 杆的操作， 杆的操作，使床 身后倾， 身后倾，以便落 料向后滑落排出。 料向后滑落排出。
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第二章 板材冲压成型的基本知识
闭式单点
闭式双点
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第二章 板材冲压成型的基本知识
2、摩擦压力机
图2-2 摩擦压力机传动系统示意图 1—电动机；2—皮带；3、5—摩擦盘；4—轴；6—飞轮；7—拨杆；8—螺母； 9—螺杆；10—连杆；11—挡块；12—滑块；13—手柄
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第二章 板材冲压成型的基本知识
4、液压机 （1）结构组成 各种液压机都由三部分组成 本体部分：包括立柱，上、下横梁、活动横梁、 工作缸、顶出器。 动力部分：为工作缸和顶出缸提供高压油的高压 泵。 操纵部分：包括操纵箱和一些操纵阀。
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第二章 板材冲压成型的基本知识
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离合器
离合器工作原理:大齿轮空套在曲轴上， 离合器工作原理 大齿轮空套在曲轴上，可 大齿轮空套在曲轴上 以自由转动。 以自由转动。离合器壳体和曲轴通过抽键 刚性连接。在离合器壳体中， 刚性连接。在离合器壳体中，抽键随着离 合器壳体同步转动。 合器壳体同步转动。通过抽键插入到大齿 轮中的弧形键槽或从键槽中抽出来， 轮中的弧形键槽或从键槽中抽出来，实现 传动接通或断开。 传动接通或断开。
4、数控冲模回转头压力机
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第二章 板材冲压成型的基本知识
图2-9数控冲模回转头压力机工作原理示意图 1—蜗杆副；2—定位销；3—回转头；4—离合器；5、8—滚珠丝杠；6—液压马达； 7—工作台；9—上滑块；10—夹钳；11—滑块；12—肘杆机构
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第二章 板材冲压成型的基本知识
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第二章 板材冲压成型的基本知识
3、偏心压力机 （1）结构
图2-3 偏心压力机传动系统示意图 1—脚踏板；2—工作台；3—滑块；4—连杆；5—制动器；6—偏心Baidu Nhomakorabea；7— 离合器；8—带轮；9—电动机；10—床身；11—操纵机构；12—工作台垫板
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第二章 板材冲压成型的基本知识
第二章 板材冲压成型的基本知识
第二章 板材冲压成型的基本知识
学习内容 1、了解冲压工艺常用的基本设备。 、了解冲压工艺常用的基本设备。 2、掌握冲压设备相关的技术参数。 、掌握冲压设备相关的技术参数。 3、了解塑性成型的基本理论。 、了解塑性成型的基本理论。 4、了解常用的冲压材料和模具材料。 、了解常用的冲压材料和模具材料。
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第二章 板材冲压成型的基本知识
2、点的应变状态 设有边长分别为b0、l0和t0的立方形物体，均匀 变形后尺寸变为b、l、t，根据体积不变条件： l0 b0 t0 =lbt 等式两边取对数可得： 1n（b/ b0 ）+1n（l/ l0 ）+1n（t/ t0 ）=0 以真应变的形式表示：故 ε1 +ε2 +ε3 =0 （2-2）
图2-6 Y32-300型液压机外形图 1—工作缸；2—上横梁；3—立柱； 4—活动横梁；5—顶出缸；6—下横梁 a—本体部分 b—操作控制系统 c——动力部分
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第二章 板材冲压成型的基本知识
二、冲压设备的选用 1、冲压设备类型
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第二章 板材冲压成型的基本知识
2、冲压设备参数 （1）标称压力
图2-7 曲柄压力机的许用压力曲线 H-滑块行程 ha-滑块离下止点的距离 аa-曲柄离下止点的夹角 F-滑块在某位置时所允许的最大工作压力 Fmax-压力机的最大许用压力
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第二章 板材冲压成型的基本知识
标称压力是指滑块离下止点前某一特定距离 （此距离称为标称压力行程或额定压力行程）或曲 柄旋转到离下止点前某一特定角度（此角度称为标 称压力角或额定压力角）时，滑块上所允许承受的 最大工作压力。 *标称压力必须大于冲压工艺所需的冲压力。 标称压力必须大于冲压工艺所需的冲压力。 *在选择压力机时，必须使冲压力曲线不超过压力 在选择压力机时，
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运动的传递路线为电动机→小带轮 传动带 运动的传递路线为电动机 小带轮→传动带 小带轮 传动带→ 大带轮→传动轴 小齿轮→大齿轮 离合器→ 传动轴→小齿轮 大齿轮→离合器 大带轮 传动轴 小齿轮 大齿轮 离合器 曲轴→连杆 滑块。大齿轮转动惯量较大， 连杆→滑块 曲轴 连杆 滑块。大齿轮转动惯量较大，滑 块惯性也较大，在运动中具有储存和释放能量、 块惯性也较大，在运动中具有储存和释放能量、 并且使压力机工作平稳的作用
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压力机型号
压力机型号是按照锻压机械的类别、 压力机型号是按照锻压机械的类别、列别和组别编制的 JA31-160B J：类别代号，表示机械压力机 ：类别代号， A：变形设计序号，表示第一次变形设计 ：变形设计序号， 31：列别、组别代号，表示闭式单点压力机 ：列别、组别代号， 160：公称压力的规格代号，表示公称压力为160t， ：公称压力的规格代号，表示公称压力为 ， 1600Kn B：结构和性能改进设计序号，表示第二次改进设计 ：结构和性能改进设计序号，
第二章 板材冲压成型的基本知识
主应力图中，压应力分量越多，数值越大，则金属的塑性 越高。 单元体上三个正应力的平均值称为平均应力，用σm表示， 即 σm=（σ1+σ2+σ3）/3 （2-1） 任何一种应力状态都可以看成是由两种应力状态叠加而成 的。 球应力状态：各应力分量大小等于平均应力σm 改变物体的体积，而不能改变物体的形状。 偏应力状态：减去了球应力状态以后得到的应力状态。 能使物体产生形状变化，不会引起物体体积 的变化。
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制动器
制动器工作原理:利用制动轮对旋转中心的偏心， 制动器工作原理 利用制动轮对旋转中心的偏心，使制动带对制动 利用制动轮对旋转中心的偏心 轮的摩擦力随转动而变化来实现制动。当曲轴转到上死点时， 轮的摩擦力随转动而变化来实现制动。当曲轴转到上死点时，制 动轮中心和固定销中心之间的中心距达到最大。此时， 动轮中心和固定销中心之间的中心距达到最大。此时，制动带的 张紧力就最大，从而在此处产生制动作用。转过此位置后， 张紧力就最大，从而在此处产生制动作用。转过此位置后，制动 带放松，制动器则不制动。 带放松，制动器则不制动。制动力的大小可通过调节拉紧弹簧来 实现
（2）行程调节机构
图2-4 偏心压力机行程调节机构 1—螺母；2—接合套；3—偏心套；4—连杆；5—偏心主轴； O—偏心主轴中心；A—偏心主轴偏心部分中心；M—偏心套3的中心
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第二章 板材冲压成型的基本知识
a）最小行程状态b）最大行程状态c）任意位置行程状态 图2-5 偏心压力机行程调节状态图
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1 曲柄压力机的组成
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曲柄压力机组成 1 床身 2 运动系统 3 离合器 4 制动器 5 打料装置 6 漏料孔 7 其他部分
怎样选择压力机规格大小 1 压力机的公称压力应该为计算的冲压工艺 力的1.2-1.3倍。 力的 倍 2 压力机的行程能满足冲压件高度尺寸的要 保证冲压后制件能从模具中取出。 求，保证冲压后制件能从模具中取出。 3 压力机的装模高度应该大于模具闭合高度。 压力机的装模高度应该大于模具闭合高度。 4 压力机的工作台面尺寸、滑块底面尺寸应 压力机的工作台面尺寸、 能保证模具的正确安装。 能保证模具的正确安装。漏料孔的尺寸应保 证制件或废料能顺利排除。 证制件或废料能顺利排除。 5 压力机的行程次数，应能保证生产率和材 压力机的行程次数， 料变形速度的要求。 料变形速度的要求。 6 压力机的使用应该方便和安全。 压力机的使用应该方便和安全。
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第二章 板材冲压成型的基本知识
3、高速压力机
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第二章 板材冲压成型的基本知识
图2-8 高速压力机及其附属机构 1—开卷机；2—校平机构；3—供料缓冲装置；4—送料机构；5—高速自动压 力机；6—弹性支承
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打料装置的工作原理
当冲裁结束以后， 当冲裁结束以后，制件紧 紧地卡在模具孔里面， 紧地卡在模具孔里面，并且托 着打料杆下端。 着打料杆下端。而打料杆上端 顶着横杆， 顶着横杆，三者一起随滑块向 上移动。 上移动。当滑块移动到接近上 死点时， 死点时，横杆受到两端的限位 螺钉的阻挡，便停止移动， 螺钉的阻挡，便停止移动，迫 使打料杆和与其紧密接触的制 件也停止移动。 件也停止移动。而模具和滑块 仍然向上移动若干毫米，于是， 仍然向上移动若干毫米，于是， 打料杆、 打料杆、制件就产生了相对于 滑块的运动， 滑块的运动，就将制件从模具 中推下来。 中推下来。
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（5）装模高度 压力机的装模高度是指滑块在下止点时，滑 块底平面到工作台上的垫板上平面之间的距离。 调节压力机连杆的长度，可以调节压力机的装 模高度。 *模具的闭合高度应在压力机的最大与最小装模高
度之间。 度之间。
（6）电动机功率 所选择的电机功率应大于冲压所需功率。
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2.1 冷冲压设备 一、冲压设备分类
摩擦压力机 机械压力机（以Jxx表示其型号） 机械压力机（ 表示其型号） 表示其型号
冷冲压广泛使用
曲柄压力机
冲压液压机 液压压力机（ 表示其型号） 液压压力机（以Yxx表示其型号） 一般用途液压机 表示其型号 数控冲床 弯曲校正压紧用液压机
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压力机装模高度
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第二章 板材冲压成型的基本知识
（2） 分类 ） [1]根据其床身结构不同，可分为开式冲床和闭 根据其床身结构不同， 根据其床身结构不同 式冲床。 式冲床。 [2]按照滑块数目，可分为单动、双动、三动三 按照滑块数目， 按照滑块数目 可分为单动、双动、 种。 [3]按照连杆数量，可分为单点、双点和四点。 按照连杆数量， 按照连杆数量 可分为单点、双点和四点。
2.2 板材冲压成型的基本理论 2.2.1 板料冲压成型中的力学基础 1、点的应力状态
图2-10 点应力状态 （a）任意坐标系统 （b）主轴坐标系统
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第二章 板材冲压成型的基本知识
图 2-11 主应力图
板料成型时，大多数情况下板厚方向的应力很小，可以 忽略不计。所以一般可按平面应力状态处理板料成型过 程。 板料冲压时，毛坯的内孔和外边缘处通常处于直线应力 状态。 Company Logo
三、曲柄压力机的主要技术参数
1 公称压力 2 滑块行程 3 压力机装模高度 4 压力机工作台面尺寸 5 落料孔尺寸 6 压力机电动机功率
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压力机的许用压力曲线
1 压力机滑块通过模具在冲压过程中产生的压力就是压力机工作压力。 压力机滑块通过模具在冲压过程中产生的压力就是压力机工作压力。 2 公称压力：指压力机曲柄转到离下死点一定角度 称为公称压力角， 公称压力：指压力机曲柄转到离下死点一定角度(称为公称压力角 称为公称压力角， 等于30° )时，滑块上所容许的最大工作压力。 等于 ° 时 滑块上所容许的最大工作压力。
机的许用压力曲线。 机的许用压力曲线。
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（2）滑块行程 滑块行程是指滑块从上止点至下止点所经过的 距离。对于曲柄压力机，其值等于曲柄半径的两倍。 （3）滑块每分钟行程次数 行程次数是指滑块每分钟往复运动的次数。 （4）工作台面尺寸和漏料孔尺寸 工作台面（或工作垫板）尺寸一般应大于模 具底座50-70mm，以便安装模具。 漏料孔尺寸应大于工件或废料尺寸，以便漏料。 对于有弹顶装置的模具，下弹顶器的外形尺寸还应 小于漏料孔尺寸。
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打料装置
落料孔
落料孔： 落料孔：压 力机工作台中设 有落料孔(又称漏 有落料孔 又称漏 料孔)，以便冲下 料孔 ， 的制件或废料从 孔中漏下。 孔中漏下。 床身倾斜 是通过对紧固螺 杆的操作， 杆的操作，使床 身后倾， 身后倾，以便落 料向后滑落排出。 料向后滑落排出。
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闭式单点
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2、摩擦压力机
图2-2 摩擦压力机传动系统示意图 1—电动机；2—皮带；3、5—摩擦盘；4—轴；6—飞轮；7—拨杆；8—螺母； 9—螺杆；10—连杆；11—挡块；12—滑块；13—手柄
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4、液压机 （1）结构组成 各种液压机都由三部分组成 本体部分：包括立柱，上、下横梁、活动横梁、 工作缸、顶出器。 动力部分：为工作缸和顶出缸提供高压油的高压 泵。 操纵部分：包括操纵箱和一些操纵阀。
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离合器
离合器工作原理:大齿轮空套在曲轴上， 离合器工作原理 大齿轮空套在曲轴上，可 大齿轮空套在曲轴上 以自由转动。 以自由转动。离合器壳体和曲轴通过抽键 刚性连接。在离合器壳体中， 刚性连接。在离合器壳体中，抽键随着离 合器壳体同步转动。 合器壳体同步转动。通过抽键插入到大齿 轮中的弧形键槽或从键槽中抽出来， 轮中的弧形键槽或从键槽中抽出来，实现 传动接通或断开。 传动接通或断开。
4、数控冲模回转头压力机
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图2-9数控冲模回转头压力机工作原理示意图 1—蜗杆副；2—定位销；3—回转头；4—离合器；5、8—滚珠丝杠；6—液压马达； 7—工作台；9—上滑块；10—夹钳；11—滑块；12—肘杆机构
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3、偏心压力机 （1）结构
图2-3 偏心压力机传动系统示意图 1—脚踏板；2—工作台；3—滑块；4—连杆；5—制动器；6—偏心Baidu Nhomakorabea；7— 离合器；8—带轮；9—电动机；10—床身；11—操纵机构；12—工作台垫板
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第二章 板材冲压成型的基本知识
学习内容 1、了解冲压工艺常用的基本设备。 、了解冲压工艺常用的基本设备。 2、掌握冲压设备相关的技术参数。 、掌握冲压设备相关的技术参数。 3、了解塑性成型的基本理论。 、了解塑性成型的基本理论。 4、了解常用的冲压材料和模具材料。 、了解常用的冲压材料和模具材料。
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2、点的应变状态 设有边长分别为b0、l0和t0的立方形物体，均匀 变形后尺寸变为b、l、t，根据体积不变条件： l0 b0 t0 =lbt 等式两边取对数可得： 1n（b/ b0 ）+1n（l/ l0 ）+1n（t/ t0 ）=0 以真应变的形式表示：故 ε1 +ε2 +ε3 =0 （2-2）
图2-6 Y32-300型液压机外形图 1—工作缸；2—上横梁；3—立柱； 4—活动横梁；5—顶出缸；6—下横梁 a—本体部分 b—操作控制系统 c——动力部分
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二、冲压设备的选用 1、冲压设备类型
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2、冲压设备参数 （1）标称压力
图2-7 曲柄压力机的许用压力曲线 H-滑块行程 ha-滑块离下止点的距离 аa-曲柄离下止点的夹角 F-滑块在某位置时所允许的最大工作压力 Fmax-压力机的最大许用压力
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标称压力是指滑块离下止点前某一特定距离 （此距离称为标称压力行程或额定压力行程）或曲 柄旋转到离下止点前某一特定角度（此角度称为标 称压力角或额定压力角）时，滑块上所允许承受的 最大工作压力。 *标称压力必须大于冲压工艺所需的冲压力。 标称压力必须大于冲压工艺所需的冲压力。 *在选择压力机时，必须使冲压力曲线不超过压力 在选择压力机时，
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运动的传递路线为电动机→小带轮 传动带 运动的传递路线为电动机 小带轮→传动带 小带轮 传动带→ 大带轮→传动轴 小齿轮→大齿轮 离合器→ 传动轴→小齿轮 大齿轮→离合器 大带轮 传动轴 小齿轮 大齿轮 离合器 曲轴→连杆 滑块。大齿轮转动惯量较大， 连杆→滑块 曲轴 连杆 滑块。大齿轮转动惯量较大，滑 块惯性也较大，在运动中具有储存和释放能量、 块惯性也较大，在运动中具有储存和释放能量、 并且使压力机工作平稳的作用
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压力机型号
压力机型号是按照锻压机械的类别、 压力机型号是按照锻压机械的类别、列别和组别编制的 JA31-160B J：类别代号，表示机械压力机 ：类别代号， A：变形设计序号，表示第一次变形设计 ：变形设计序号， 31：列别、组别代号，表示闭式单点压力机 ：列别、组别代号， 160：公称压力的规格代号，表示公称压力为160t， ：公称压力的规格代号，表示公称压力为 ， 1600Kn B：结构和性能改进设计序号，表示第二次改进设计 ：结构和性能改进设计序号，
第二章 板材冲压成型的基本知识
主应力图中，压应力分量越多，数值越大，则金属的塑性 越高。 单元体上三个正应力的平均值称为平均应力，用σm表示， 即 σm=（σ1+σ2+σ3）/3 （2-1） 任何一种应力状态都可以看成是由两种应力状态叠加而成 的。 球应力状态：各应力分量大小等于平均应力σm 改变物体的体积，而不能改变物体的形状。 偏应力状态：减去了球应力状态以后得到的应力状态。 能使物体产生形状变化，不会引起物体体积 的变化。
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制动器
制动器工作原理:利用制动轮对旋转中心的偏心， 制动器工作原理 利用制动轮对旋转中心的偏心，使制动带对制动 利用制动轮对旋转中心的偏心 轮的摩擦力随转动而变化来实现制动。当曲轴转到上死点时， 轮的摩擦力随转动而变化来实现制动。当曲轴转到上死点时，制 动轮中心和固定销中心之间的中心距达到最大。此时， 动轮中心和固定销中心之间的中心距达到最大。此时，制动带的 张紧力就最大，从而在此处产生制动作用。转过此位置后， 张紧力就最大，从而在此处产生制动作用。转过此位置后，制动 带放松，制动器则不制动。 带放松，制动器则不制动。制动力的大小可通过调节拉紧弹簧来 实现
（2）行程调节机构
图2-4 偏心压力机行程调节机构 1—螺母；2—接合套；3—偏心套；4—连杆；5—偏心主轴； O—偏心主轴中心；A—偏心主轴偏心部分中心；M—偏心套3的中心
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a）最小行程状态b）最大行程状态c）任意位置行程状态 图2-5 偏心压力机行程调节状态图
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1 曲柄压力机的组成
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曲柄压力机组成 1 床身 2 运动系统 3 离合器 4 制动器 5 打料装置 6 漏料孔 7 其他部分
怎样选择压力机规格大小 1 压力机的公称压力应该为计算的冲压工艺 力的1.2-1.3倍。 力的 倍 2 压力机的行程能满足冲压件高度尺寸的要 保证冲压后制件能从模具中取出。 求，保证冲压后制件能从模具中取出。 3 压力机的装模高度应该大于模具闭合高度。 压力机的装模高度应该大于模具闭合高度。 4 压力机的工作台面尺寸、滑块底面尺寸应 压力机的工作台面尺寸、 能保证模具的正确安装。 能保证模具的正确安装。漏料孔的尺寸应保 证制件或废料能顺利排除。 证制件或废料能顺利排除。 5 压力机的行程次数，应能保证生产率和材 压力机的行程次数， 料变形速度的要求。 料变形速度的要求。 6 压力机的使用应该方便和安全。 压力机的使用应该方便和安全。
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3、高速压力机
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图2-8 高速压力机及其附属机构 1—开卷机；2—校平机构；3—供料缓冲装置；4—送料机构；5—高速自动压 力机；6—弹性支承
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