冷冲压概述

高速铣削给落地式铣镗床带来了结构 上的变 化，主 轴箱居 中的结 构较为 普遍， 其刚性 高，适 合高速 运行。 滑枕驱 动结构 采用线 性导轨 ，直线 电机驱 动，这 种结构 是高速 切削所 必需的 ，国外 厂家在 落地式 铣镗床 上都已 采用， 国内同 类产品 还不
多见，仅在中小规格机床上采用线性 导轨。 高速加 工还对 环境、 安全提 出了更 高的要 求，这 又产生 了宜人 化生产 的概念 ，各厂 家都非 常重视 机床高 速运行 状态下 ，对人 的安全 保护与 可操作 性，将 操作台 、立柱 实行全 封闭式 结构， 既安全 又美观 。
图1-25 偏心压力机结构简图
图1-21开式压力机工作台形式
1脚踏板 2工作台 3垫板 4滑块 5连杆 a)固定式 b)可倾式 c)升降台式
6偏心套 7制动器 8主轴 9离合器 10电动机 11床身
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图1-19 平刃剪床裁剪示意图 1- 上刀片 2-板材 3-下刀片 4-工作台 5-滑块
压力机的许用压力曲线
1─压力机许用压力曲线 2─冲裁工艺冲裁力实际 变化曲线 3─拉深工艺拉深力实际变化曲线
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滑块行程：指滑块从上止点运动到下 止点所经过的距离，一般为曲柄半径 的两倍。 行程次数：指滑块每分钟从上止点运 动到下止点，再回到上止点所往复的 次数。 连杆调节长度：又称装模高度调节量 。曲柄压力机的连杆通常做成两部分， 其长度可以调节。
⑴技术指标
轧制精度：按国标GB/T 708-2006规定，对于厚 度在4mm以下的轧制薄钢板，按轧制精度分为A、 B、C三级，其中A级为高级精度，B级为较高精度， C级为普通精度。
表面质量：按国标GB/T 710-2008规定，优质碳 素结构钢薄钢板和钢带表面质量分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、 Ⅳ四组。其中Ⅰ：特别高级的精整表面；Ⅱ：高 级的精整表面；Ⅲ：较高级的精整表面；Ⅳ：普 通的精整表面。
当今，落地式铣镗床发展的最大特点是 向高速 铣削发 展，均 为滑枕 式(无 镗轴)结 构，并 配备各 种不同 工艺性 能的铣 头附件 。该结 构的优 点是滑 枕的截 面大， 刚性好 ，行程 长，移 动速度 快，便 于安装 各种功 能附件 ，主要 是高速 镗、铣 头、两 坐标
双摆角铣头等，将落地铣镗床的工艺 性能及 加工范 围达到 极致， 大大提 高了加 工速度 与效率 。
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滑块位移
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压力机的闭合高度：指滑块在下止点位置时， 滑块下端面到工作台上表面（即垫板下平面）之间的距离。
压力机的装模高度：指压力机的闭合高度减去垫板厚度的 差值。
模具的闭合高度：指上下模闭合时，模具上模座上平
面至下模座下平面之间的距离。
理论上 Hmin-H1≤H≤Hmax－H1
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模具图
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2.冷冲压加工的特点
优点： 材料废料少、利用率高、满足一般 装配和使用要求、零件在形状和尺 寸精度方面互换性较好 、操作简单 、生产率高、机械强度提高 对工人的技术要求较低
缺点： 噪音大 安全性较差
应用： 冲压适于批量生产 日常冲压产品、高科技冲压产品
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课题二 金属塑性变形基本知识
一、塑性及塑性变形 塑性：是固体材料在外力作用下发生永久
变形，而不破坏其完整性的能力 塑性变形：是物体在外载荷的作用下发生
的永久变形。 变形抗力：金属在变形时反作用于运动着
的工具的力称为变形抗力。
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二、金属塑性变形的基本规律
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三、冲压设备的选用
1.压力机类型的选择
根据工序性质、生产批量、冲件质量等要求进行选择。
2.压力机规格的选择
（1）公称压力
（2）滑块行程长度
（3）行程次数
（4）连杆调节长度
（5）压力机的闭合高度
（6）模具的闭合高度
曲柄回转角β（º）
图1-30 压力机压力曲线与压力机变形力曲线的关系
现在，又开发了一种可更换式主轴 系统， 具有一 机两用 的功效 ，用户 根据不 同的加 工对象 选择使 用，即 电主轴 和镗杆 可相互 更换使 用。这 种结构 兼顾了 两种结 构的不 足，还 大大降 低了成 本。是 当今卧 式镗铣 床的一 大创举 。电主 轴的优 点在于 高速切 削和快 速进给 ，大大 提高了 机床的 精度和 效率。
1─拉深变形力曲线；2─冲床压力曲线；3─冲裁力曲线。
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公称压力：当滑块离下止点前一位置或曲柄旋转到离下止点前 一角度时滑块上所承受的最大压力，是压力机的主参数。
冲裁、弯曲时压力机 的吨位应比计算的冲压力 大30%左右。
拉深时压力机吨位应 比计算出的拉深力大60% ～100%。
冷冲压材料的表面应光洁、平整，无氧化皮、无 划伤、无裂纹。 3．对材料厚度公差的要求
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二、常用冷冲压材料
⒈黑色金属板料 ⑴技术指标 ⑵钢板标记示例 ⒉有色金属板料或卷料
⒊非金属材料
冷冲压用的非金属材料主要有纸板、胶木 板、橡胶板、塑料板、纤维板以及皮革等 。
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⒉有色金属板料或卷料
常用的有色金属板料或卷料主要有铜板（或 铜带）、黄铜板和铝板（或铝带）。牌号 有T1、T2、T3、H68、H62、QSn4-4-2.5、 1060、1050A、1200、2A12、3A21及3A02 等。
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三，板料的冲压成形性能
板料重要的冲压成形指标如下： 1.均匀伸长率δb与总伸长率δ 2．屈强比σs/σb 3．硬化指数n 4．板厚方向性系数R（又称塑性应变比） 5．板平面方向性（凸耳参数）
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图1-21 Jc23-63开式压力机
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图1-28 摩擦压力机
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图1-27 摩擦压力机结构简图 1-带轮 2、5-摩擦盘 3-轴 4-飞轮 6-螺杆 7-圆螺母 8-支架 9、12-传动杆 10-横梁 11-挡块 13-工作台 14-手柄 15-机身 16-滑2块5
工艺特点
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传统的铣削是通过镗杆进行加工， 而现代 铣削加 工，多 由各种 功能附 件通过 滑枕完 成，已 有替代 传统加 工的趋 势，其 优点不 仅是铣 削的速 度、效 率高， 更主要 是可进 行多面 体和曲 面的加 工，这 是传统 加工方 法无法 完成的 。因此 ，现在 ，很多 厂家都 竞相开 发生产 滑枕式 (无镗 轴)高速 加工中 心，在 于它的 经济性 ，技术 优势很 明显， 还能大 大提高 机床的 工艺水 平和工 艺范围 。同时 ，又提 高了加 工精度 和加工 效率。 当然， 需要各 种不同 型式的 高精密 铣头附 件作技 术保障 ，对其 要求也 很高。
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二、冷冲模 1.冲模的分类
（1）根据工艺性质分 冲裁模、弯曲模、拉深模 （2）根据工序的组合程度分 简单模： 单工序、单工位 级进模： 多工序、多工位 复合模： 多工序、单工位
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2.模具组成零件
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3.模具组成零件
冲模一般由上模和下模两部分组成。主要包括以下 几类零件： 工作零件：对材料直接施加压力，完成冲压工作的 零件。主要包括凸模、凹模和凸凹模。 定位零件：用以确定坯料在模具中的正确位置。 卸料与出件零件：用于保障模具的连续动作所需的 辅助装置。 导向零件：保证上模与下模之间的相对位置。 支撑、紧固与连接零件：完成模具各零件的相互连 接与稳固定位作用
哈尔滨职业技术学院模具教研室
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总目录
模块一 冷冲压概述 模块二 电机定子冲裁模 模块三 U形件弯曲模 模块四 玻璃升降器外壳落料拉深复合模 模块五 自行车脚踏内板成形模
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模块一 冷冲压概述
哈职院模具教研室
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在金属的塑性变形过程中不可避免地伴随 有弹性变形。
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拉深试验曲线图
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加工硬化导致变形抗力不断增加的现象。
真实应力-应变曲线
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课题三 冷冲压材料
一、冷冲压材料的基本要求
1．对冲压成形性能的要求 ⑴有足够的塑性使得冲裁时不开裂； ⑵材料硬度要比冲模工作部分的硬度小得多。 2．对表面质量的要求
实际上 Hmin＋10≤H≤Hmax－5
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模具闭合高度与装模高度的关系
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高速电主轴在卧式镗铣床上的应用 越来越 多，除 了主轴 速度和 精度大 幅提高 外，还 简化了 主轴箱 内部结 构，缩 短了制 造周期 ，尤其 是能进 行高速 切削， 电主轴 转速最 高可大10000r/min以 上。不 足之处 在于功 率受到 限制， 其制造 成本较 高，尤 其是不 能进行 深孔加 工。而 镗杆伸 缩式结 构其速 度有限 ，精度 虽不如 电主轴 结构， 但可进 行深孔 加工， 且功率 大，可 进行满 负荷加 工，效 率高， 是电主 轴无法 比拟的 。因此 ，两种 结构并 存，工 艺性能 各异， 却给用 户提供 了更多 的选择 。
拉深级别：分为Z、S、P三级。其中Z：最深拉深； S：深拉深；P：普通拉深。
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⑵钢板标记示例
按国家标准规定，可以用以下标记方式在图 样和工艺文件上标记所用钢板的牌号：
钢板
上式表示：钢板牌号为20，尺寸为 2.0mm×1000mm×1500mm，轧制精度为 B级，表面质17 拉深件的凸耳
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课题四 冷冲压设备
一、常见冲压设备
摩擦压力机 机械压力机（以Jxx表示其型号）
曲柄压力机 液压机（以Yxx表示其型号） 油压机
水压机 剪板机 专用设备 折弯机
数控冲床
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二、常见设备的工作原理
1. 曲柄压力机结构简图 2. 曲柄压力机开式与闭式结构图 3. 摩擦压力机结构简图 4. 压力机的结构简图 ⒌ 平刃剪板机裁剪示意图
卧式镗铣床运行速度越来越高，快速 移动速 度达
到25～30m/min，镗杆 最高转 速6000r/min。 而卧式 加工中 心的速 度更高 ，快速 移动高 达50m/min， 加速度5m/s2， 位置精 度0.008～0.01m m， 重复定 位精度 0.004～ 0.005mm。
落地式铣镗床铣刀
由于落地式铣镗床以加工大型零件 为主， 铣削工 艺范围 广，尤 其是大 功率、 强力切 削是落 地铣镗 床的一 大加工 优势， 这也是 落地铣 镗床的 传统工 艺概念 。而当 代落地 铣镗床 的技术 发展， 正在改 变传统 的工艺 概念与 加工方 法，高 速加工 的工艺 概念正 在替代 传统的 重切削 概念， 以高速 、高精 、高效 带来加 工工艺 方法的 改变， 从而也 促进了 落地式 铣镗床 结构性 改变和 技术水 平的提 高。
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课题一 冷冲压基本工序与冷冲模
一、冷冲压基本工序 根据材料的变形性质划分：分离工序、变形工序
分离工序：是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。主要包括落料、冲孔、切 边等。
变形工序：是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的具有一定形状 和尺寸的冲件的加工方法。主要有弯曲、拉深、翻 边等。
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图１-２１曲柄压力机简图
图1-23 双动压力机结构简图
1- 滑块 2- 连杆 3-曲柄 4-离合器 5-齿轮 1凸轮 2电动机 3离合器 4制动器 5连杆
6-电动机 7-带轮 8-制动器 9-床身 10-工作台
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6工作台 7压边滑块 8拉深滑块
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图1-22 闭式双点压力机