冲压工艺及模具设计
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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
课程导论
一、冲压的概念
1.冲压 室温下，利用安装在压力机上的模 具对材料施加压力使其产生分离或塑性变形， 从而获得所需零件（冲压件）的一种压力加 工方法。
2.冲模 将材料加工成所需冲压件的一种工 艺装备，称为冲压模具（俗称冲模）。
课程导论
问题：
板料冲压和钣金加工的区别 板料成形与挤压、锻造的区别
课程导论
二、冲压技术的发展趋势
（5）板材成形新工艺
➢冲压新工艺是冲压技术发展的重要趋势。 先进工 艺有：精密冲压、柔性模（软模）成形、超塑性 成形、无模多点成形、爆炸和电磁等高能成形、 高效精密冲压技术以及复动成形技术等。
课程导论
二、冲压技术的发展趋势
（6）板材成形基本原理的研究
➢ 冲压工艺、冲模设计与制造方面的发展，需要研 究板料冲压工艺性能的研究，冲压成形过程应力 应变分析和计算机模拟，板料变形规律的研究， 从坯料变形规律出发进行坯料与冲模之间相互作 用的研究，在冲压变形条件下的摩擦、润滑机理 方面的研究。
➢ 金属在外力的作用下，能稳定的发挥塑性变形而不破坏其 完整性的能力。常用的塑性指标有延伸率、断面收缩率，
➢ 反映变形的能力
变形抗力：
➢ 金属产生塑性变形的力为变形力，金属抵抗变形的力称为 变形抗力。
➢ 反映塑性变形的难易程度
冲压工艺与原理概述
三、金属的塑性指标与变形抗力
影响金属的塑性与变形抗力的主要因素
➢ 弹性(elasticity)：卸载后变形可以恢复特性，可逆性 ➢ 塑性(plasticity)：物体产生永久变形的能力，不可逆性
外力破坏原子间原有的平衡状态，造成原子排列的 畸变，引起金属形状和尺寸的变化。变形的实质是 原子间的距离产生变化。
冲压工艺与原理概述
三、金属的塑性指标与变形抗力
塑性：
➢ 化学成份和组织对塑性和变形抗力的影响； 来自 变形温度对塑性和变形抗力的影响；
➢
毛坯的变形都是模具对毛坯施加外力所引起内力或 由内力直接作用的结果。
➢ 应力就是毛坯内单位面积上作用的力。 ➢ 变形的结果即变形量，用应变来表述。
思考：变形抗力和塑性与冲压有什么关系？
冲压工艺与原理概述
课程导论
2.冲压技术的发展趋势
（5）模具的标准化和专业化
➢ 模具标准化是组织模具专业化生产的前提，模具 专业化生产是提高模具质量、缩短模具制造周期、 降低成本的关键（先进国家模具标准化已达到 70~80%）。
课程导论
二、冲压技术的发展趋势
（4）冲压设备自动化
➢ 高效率、高精度、长寿命的冲模需要高精度、高 自动化的冲压设备与之相匹配；冲压设备朝多功 能、数控方向发展；为了提高生产效率和安全生 产，应用各种自动化装置、机械手乃至机器人的 冲压自动生产线和高速压力机纷纷投入使用。
➢ 塑性变形工序：指坯料在模具压力作用下，使坯料产生塑性变形，但 不产生分离而获得具有一定形状和尺寸的冲件的加工方法。
习 题：
① 在自己的周围尽可能多地找出冲压制品。 ② 和其他加工方式相比，冲压有哪些优点和缺点？
冲压工艺与原理概述
二、金属塑性变形
在外力的作用下，金属产生的形状和尺寸变化称为 变形，变形分为弹性变形(elastic deformation)与塑 性变形(plastic deformation )．
二、冲压技术的发展趋势
（2）模具设计信息化技术
➢ 计算机技术、信息技术等先进技术在模具技术中 得到广泛的应用。
➢ 模具CAD/CAE/CAM
课程导论
二、冲压技术的发展趋势
（3）冲模材料及表面处理技术
➢ 冲模材料的发展方向是研制高强韧性冷作模具钢， 如65Nb、LD1、LM1、LM2等就是我国研制的性 能优良的冲模材料。
课程导论
二、冲压技术的发展趋势
（1）冲模设计与制造新需求
➢ 一方面为了适用高速、自动、精密、安全等大批 量自动化生产的需要，冲模正向高效、精密、长 寿命、多工位、多功能方向发展。
➢ 另一方面，为适用市场上产品更新换代迅速的要 求、各种快速成形方法和简易经济冲模的设计与 制造也得到迅速发展。
课程导论
参考手册 1. 冲模设计手册编
写组. 冲模设计手册 [M]: 机械工业出版 社, 1988.
教材及参考书
参考手册 2. 中国机械工程学
会塑性工程学会. 锻压手册: 冲压. 第 2 卷[M]: 机械工业 出版社, 2002.
教材及参考书
参考手册 3. 许发越. 模具标准
应用手册[M]: 北京: 机械工业出版社, 1994.
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
课程导论
一、冲压的概念
1.冲压 室温下，利用安装在压力机上的模 具对材料施加压力使其产生分离或塑性变形， 从而获得所需零件（冲压件）的一种压力加 工方法。
2.冲模 将材料加工成所需冲压件的一种工 艺装备，称为冲压模具（俗称冲模）。
课程导论
问题：
板料冲压和钣金加工的区别 板料成形与挤压、锻造的区别
课程导论
二、冲压技术的发展趋势
（5）板材成形新工艺
➢冲压新工艺是冲压技术发展的重要趋势。 先进工 艺有：精密冲压、柔性模（软模）成形、超塑性 成形、无模多点成形、爆炸和电磁等高能成形、 高效精密冲压技术以及复动成形技术等。
课程导论
二、冲压技术的发展趋势
（6）板材成形基本原理的研究
➢ 冲压工艺、冲模设计与制造方面的发展，需要研 究板料冲压工艺性能的研究，冲压成形过程应力 应变分析和计算机模拟，板料变形规律的研究， 从坯料变形规律出发进行坯料与冲模之间相互作 用的研究，在冲压变形条件下的摩擦、润滑机理 方面的研究。
➢ 金属在外力的作用下，能稳定的发挥塑性变形而不破坏其 完整性的能力。常用的塑性指标有延伸率、断面收缩率，
➢ 反映变形的能力
变形抗力：
➢ 金属产生塑性变形的力为变形力，金属抵抗变形的力称为 变形抗力。
➢ 反映塑性变形的难易程度
冲压工艺与原理概述
三、金属的塑性指标与变形抗力
影响金属的塑性与变形抗力的主要因素
➢ 弹性(elasticity)：卸载后变形可以恢复特性，可逆性 ➢ 塑性(plasticity)：物体产生永久变形的能力，不可逆性
外力破坏原子间原有的平衡状态，造成原子排列的 畸变，引起金属形状和尺寸的变化。变形的实质是 原子间的距离产生变化。
冲压工艺与原理概述
三、金属的塑性指标与变形抗力
塑性：
➢ 化学成份和组织对塑性和变形抗力的影响； 来自 变形温度对塑性和变形抗力的影响；
➢
毛坯的变形都是模具对毛坯施加外力所引起内力或 由内力直接作用的结果。
➢ 应力就是毛坯内单位面积上作用的力。 ➢ 变形的结果即变形量，用应变来表述。
思考：变形抗力和塑性与冲压有什么关系？
冲压工艺与原理概述
课程导论
2.冲压技术的发展趋势
（5）模具的标准化和专业化
➢ 模具标准化是组织模具专业化生产的前提，模具 专业化生产是提高模具质量、缩短模具制造周期、 降低成本的关键（先进国家模具标准化已达到 70~80%）。
课程导论
二、冲压技术的发展趋势
（4）冲压设备自动化
➢ 高效率、高精度、长寿命的冲模需要高精度、高 自动化的冲压设备与之相匹配；冲压设备朝多功 能、数控方向发展；为了提高生产效率和安全生 产，应用各种自动化装置、机械手乃至机器人的 冲压自动生产线和高速压力机纷纷投入使用。
➢ 塑性变形工序：指坯料在模具压力作用下，使坯料产生塑性变形，但 不产生分离而获得具有一定形状和尺寸的冲件的加工方法。
习 题：
① 在自己的周围尽可能多地找出冲压制品。 ② 和其他加工方式相比，冲压有哪些优点和缺点？
冲压工艺与原理概述
二、金属塑性变形
在外力的作用下，金属产生的形状和尺寸变化称为 变形，变形分为弹性变形(elastic deformation)与塑 性变形(plastic deformation )．
二、冲压技术的发展趋势
（2）模具设计信息化技术
➢ 计算机技术、信息技术等先进技术在模具技术中 得到广泛的应用。
➢ 模具CAD/CAE/CAM
课程导论
二、冲压技术的发展趋势
（3）冲模材料及表面处理技术
➢ 冲模材料的发展方向是研制高强韧性冷作模具钢， 如65Nb、LD1、LM1、LM2等就是我国研制的性 能优良的冲模材料。
课程导论
二、冲压技术的发展趋势
（1）冲模设计与制造新需求
➢ 一方面为了适用高速、自动、精密、安全等大批 量自动化生产的需要，冲模正向高效、精密、长 寿命、多工位、多功能方向发展。
➢ 另一方面，为适用市场上产品更新换代迅速的要 求、各种快速成形方法和简易经济冲模的设计与 制造也得到迅速发展。
课程导论
参考手册 1. 冲模设计手册编
写组. 冲模设计手册 [M]: 机械工业出版 社, 1988.
教材及参考书
参考手册 2. 中国机械工程学
会塑性工程学会. 锻压手册: 冲压. 第 2 卷[M]: 机械工业 出版社, 2002.
教材及参考书
参考手册 3. 许发越. 模具标准
应用手册[M]: 北京: 机械工业出版社, 1994.