[2]课题1-1 冲压材料及冲压设备

《模具工程技术基础》电子教案[2]

[课题编号]

1-1

[课题名称]

冲压材料及冲压设备

[教材版本]

任建伟主编、中等职业教育国家规划教材—模具工程技术基础，北京：高等教育出版社，2002。

[教学目标与要求]

一、知识与技能

1、了解冲压材料的种类、状态和形状，掌握冲压工艺对冲压件材料的要求；

2、了解冲压设备的种类、型号；掌握开式压力机的的组成及工作原理；掌握压力机的主要参数和选用原则。

二、学习方法和素质养成

1、引导学生观察冲压制件、冲压设备，理论联系实际；

2、对冲压材料、冲压设备建立初步映象，并能用自己的语言进行描述。

[教学重点]

1、冲压工艺对材料的要求；

2、开式压力机的的组成及工作原理；

3、压力机的主要参数和选用原则。

[分析学生]

1、学生是在学习了机械制图、机械基础、机械制造相关知识的基础上学习本课程，有识图能力和

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一定的机械制造常识，具有一定的基础知识。

2、对冲压工艺、模具结构及制造知识了解不多，感性认识不足。

[教学思路设计]

运用现场参观、观看图片等方式对冲压材料及冲压设备形成初步映象，联系实际，运用讲解、动画演示、讨论等教学法，激发学生的学习动机和积极性。

[教学资源]

冲压材料及冲压设备相关模型、教具、ppt图像等。

[教学安排]

2课时（3课时,其中冲压材料部分1课时，与绪论部分1课时组成一次课，冲压设备部分2课时）

教学策略：利用ppt图片演示，创设教学情景，启发学生思考与讨论，特别注重知识与生活实际经验相联系，讲、演、提问、讨论交叉进行，及时归纳总结。

[教学过程]

※复习：使用模具成形的方法、冲压成形的概念。

※导入新课：利用生活中常见的生活用品（铝制）或学习用具等所使用的材料进行提问，然后导入冲压材料、冲压设备的内容。

新课内容：

一、冲压件所用的材料

（一）材料的种类、状态和形状

1、材料的种类

冲压件所用的材料有金属材料和非金属材料，其中用得最多的是金属材料。

※提问1：金属材料有哪两大类？

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※提问2：黑色金属有哪些种类，并举出材料牌号的例子。

※提问3：有色金属有哪些种类，并举出材料牌号的例子。

※提问4：非金属材料有哪些？

2、材料的状态和形状

（1）金属材料的状态：是指板料冲压以前呈现的状态，如淬火、冷作硬化、退火状态。

※讲解：材料的状态与材料的力学性能（塑性、硬度、弹性）的关系；材料的状态对冲压成形的影响。

（2）材料的形状：有板料、带料（或卷料）和线料。

※讲解：板料、带料、线料的厚度与规格、应用范围。

（二）对冲压件所用材料的要求

对冲压件所用材料有两方面的要求：一是工件自身力学性能的要求，二是冲压工艺要求。

冲压工艺对材料的主要要求：

1、具有良好的成形性能

材料良好的成形性能是指材料具有较好的延伸率或断面收缩率。用屈服极限σs与强度极限σb衡量，σs/σb称为屈强比。

※分析：屈强比对冲压工艺的影响。

2、材料的表面应光滑、无氧化皮、无划伤等缺陷

※分析：表面质量对冲压工艺的影响。

3、材料厚度公差应符合国家标准

※分析：材料厚度与模具寿命及冲压件的精度的关系。

二、冲压设备

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1、压力机的组成及工作过程

※展示图片：JH23－40开式压力机的外形图和工作原理图（图1－1）。

※分析：压力机的机械传动原理。

传动路线：电动机2→齿轮5→齿轮8→曲轴6→连杆7→滑块9

※提问：机器由几个基本部分组成？

※分析：曲柄压力机的组成。

2、压力机的种类

（1）开式压力机

（2）闭式压力机

（3）高速压力机

（4）多工位压力机

（5）双动拉伸压力机和液压拉伸压力机

（6）精密冲裁压力机

（7）数控压力机

※讲解：对每种压力机的结构特点及适用范围进行简要介绍。

※提示：上述压力机中，开式压力机和闭式压力机在冲压生产中应用较广。

3、压力机的型号

压力机的型号按照锻压机械标准的类、列、组编制。

※讲解：以JC23—63B型压力机为例，解释各符号意义。

4、压力机的参数及选用

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（1）压力机的主要技术参数：

①公称力：是指滑块离下止点前某一特定距离时，滑块上允许承受的最大冲压力。如JC23－63B 型压力机的公称力是630 kN。目前我国生产的压力机的公称力已系列化，具体系列为：40、63、100，160，250，400，630，800、1000、1250 kN等。

※展示图片：HJ23－40压力机的行程和允许负荷曲线（图1－2）

※分析：为了确保压力机的安全，每台压力机都规定了压力机的允许负荷曲线。在压力机的整个行程中滑块允许的冲压力是变化的，滑块在下止点前的一定距离（该距离称冲压力行程）内可达到公称力，而滑块在其他位置所允许受到的力要比公称力小。在使用压力机时必须要确保压力机的负荷曲线能包络冲压力的变化曲线。

②滑块行程：压力机的滑块行程是指曲轴旋转一周滑块从上止点到下止点所经过的距离（它是曲柄半径的两倍）。一般滑块行程为一定值，如3H23一40压力机的滑块行程是80 mm。也有一些压力机的行程可以调节，以适应不同模具的需要，这种行程可调的压力机称偏心压力机。

③封闭高度：它是指滑块在下止点时，滑块下表面到工作台上表面之间的距离。

※分析：调节连杆的长度可以调节压力机的封闭高度大小。当连杆调到最短时，其封闭高度为最大封闭高度；相反当连杆调到最长时，其封闭高度为最小封闭高度。二者之差为封闭高度的调节量。

④滑块行程次数：它是指滑块每分钟从上止点到下止点，然后再回到上止点而往复行程的次数。滑块行程次数是决定压力机生产效率高低的参数。

⑤其他参数：

工作台垫板平面尺寸（前后×左右）和滑块下表面尺寸（前后×左右），限定了模具平面尺寸。

工作台孔尺寸，用于工件或废料的排出和模具顶出装置的放置。

模柄孔尺寸（直径×孔深）用于装夹上模。

（2）压力机的种类与规格选择

①压力机种类的选择：根据冲压工序性质、生产批量、冲压件的精度和工厂现有设备等情况选择。

②压力机规格的选择：根据冲压件的尺寸、变形力的大小选择压力机选择。其选择原则是：

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