冲压工艺基础

起伏等
§1-2 板料的冲压成形性能
自 学
§1-3 冲压常用材料

冲压常用材料的基本要求 ：

满足冲压件的使用性能要求：
例如：机器上冲压件：一定的强度、刚度、冲击韧性等； 电机电器上冲压件：较高导电性、导磁性； 汽车、飞机上冲压件：足够强度，重量要轻； 化学容器用冲压件：耐腐蚀性好等。
§1-3 冲压常用材料
模柄凸出上模座的高度 L=L1－（1～5）
模柄直径=滑块内孔的直径
0 1 d D0..2
§1-4 冲压设备
冲压设备的选择
设备类型的选择
①中、小型冲压件生产主要选用开式压力机； ②大型件应选择刚性好的闭式压力机或液压压力机； ③较薄材料的冲裁，最好选用导向准确的精密压力机； ④对于大型拉深的冲压工序，最好选用双动拉深压力机； ⑤在大量生产时应选用高速压力机。
引言
月饼
蜂窝煤
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饼模
模具概念
模具概念
压力机工作 概念： 冲压动画演示 注塑动画演示
在工业生产中，利用各种压 力机和装在压力机上的专用工装， 通过一定方式，使金属或非金属 材料成形，制造出各种零件，人 们则把装在压力机上的这种专用 工装统称为模具。
模具概念

分类：
按材料在模具内成形的特点 冲压模：冷冲模、板料冲压（50%）
塑料模（30%）
模具 型腔模
压铸模（10%） 锻模 橡胶模
模具概念

利用模具加工零件的特点：

优点

尺寸一致性好，互换性强，“一模一样”； 材料利用率高：属于无切削、少切削加工。 生产效率高：适用于大批量生产。 操作方便:要求的工人技术等级不高。
可以获得其他加工方法所不能或难以制造的壁薄、重 量轻、刚性好、表面质量高、形状复杂的零件。 价格低。
§1-4 冲压设备
设备规格的选择
①对于施力行程很小（如冲孔、落料等）的冲压 工序，可直接选用公称压力＞冲压所需工艺力 总和的1.3倍的压力机。 ②对于施力行程较大的（如深拉深、深弯曲等） 冲压工序，应按照冲压所需工艺力总和≤公称 压力的５０～６０％的条件选择压力机，并须 对压力机的电机功率进行校核，使压力机电机 功率＞冲压所需的功率。
§1-4 冲压设备

冲压设备分类
按冲床驱动滑块力的种类分：
机械压力机：最常用，速度快， 行程短
液压压力机：常用，速度慢，行程长 气动压力机：不常用
§1-4 冲压设备
按冲床滑块个数分：
单动压力机：只有一个滑块的压力机； 双动压力机：由内、外两个滑块，外滑块用于压边， 内滑块用于拉深，又称拉深压力机； 三动压力机：在双动拉深压力机的工作台上增加一个 气垫，气垫可进行局部拉深。
§1-4 冲压设备
按驱动滑块机构的种类分为
：
曲柄式：电机通过带、齿轮带动曲轴旋转，曲轴通过 连杆带动滑块沿导轨作上下往复运动，带动 模具实施冲压。 摩擦式：从电机到飞轮通过摩擦传动幅来传递运动和 动力。 肘杆式：
§1-4 冲压设备
按床身结构形式可分为：
开式压力机：床身为C型，工作台三面敞 开，便于前后、左右送料。 刚性较差，用于1000KN以下的 小型压力机。 闭式压力机：床身左右封闭，只有前后 两面敞开，刚度好，精度 高，1000KN以上的大、中 型压力机多采用。

内部组织、厚度公差： 内部组织均匀、厚度公差小，冲压工 艺性好。钢板厚薄不均、内部组织不匀，冲 压时容易造成变形不均、折皱或开裂。 厚度公差分：A（高级） B（较高级） C（普通级）。 0 例如：10钢0.5厚冷轧钢带A级公差为：0.025 0 0 B级为：0.04 ，C为：0.05
§1-3 冲压常用材料
模具概念

缺点

噪声和振动大 模具复杂，精度、质量、寿命要求高，制造周期 长、费用高，因而小批量生产受到限制。

零件精度不能过高。 例如：冲压生产经济精度等级：IT12 压铸生产经济精度等级：IT13
第一章 冲压工艺基础
§1-1 §1-2 §1-3 §1-4 冲压成形与分类 板料的冲压成形性能 冲压常用材料 冲压设备

满足冲压工艺的性能要求：
保证冲压过程顺利进行

从力学性能方面
①屈服极限Rel
: Rel↓，材料易塑性变形 ②屈强比Rel / Rm：屈强比↓，即Rel ↓而 Rm↑， 容易产生塑性变形而不易产生 拉裂，冲压工艺性好。 ③断后伸长率A：A↑，塑性↑，冲压工艺性↑。
§1-3 冲压常用材料

满足冲压工艺的性能要求：
§1-3 冲压常用材料

常用冲压材料规格
板料：t≤6mm
应用最多
规格表示方法：厚度×宽度×长度 规格：0.5×710×1420和2×1000×2000、1×1500×2000等。 下料方式：剪板机。
§1-3 冲压常用材料

常用冲压材料规格
带料（卷料）：
大批量时采用
规格：厚度×宽度×长度 厚度≤0.5mm，宽度≤500mm。 表面质量好，尺寸精度高、公差小。
模具闭合高度： Ｈmax－５≥Ｈ模具闭合≥Ｈmin＋１０
§1-4 冲压设备
工作台面尺寸
下模座尺寸≤工作台面尺寸50mm∽70mm，为 固定下模留足够空间。 上模座的平面尺寸≤滑块底面尺寸。 工作台面漏料孔尺寸应大于需要漏 下的工件或废料尺寸，以便漏料。
§1-4 冲压设备
模柄孔尺寸
决定了安装模具的模柄尺寸大小。

满足冲压工艺的性能要求：

表面质量
材料表面光滑，无氧化皮、裂纹、划伤等缺陷。 否则会加速冲压模具的磨损。 优质钢板表面质量分3组：Ⅰ组（高质量表面） Ⅱ组（较高质量表面） Ⅲ组（一般质量表面） 例如： 钢板 4.5-GB708-88 10-Ⅱ-GB710-88
§1-3 冲压常用材料

满足冲压工艺的性能要求：
§1-4 冲压设备
最大装模（闭合）高度（Hmax）： 当滑块在下死点位置时，将压力机的调节螺杆向上调节， 将滑块调整到最上位置时，滑块底面到下工作台的距离，称为 压力机的最大装模高度。 最小装模（闭合）高度（Hmin）： 当滑块在下死点位置时，将压力机的调节螺杆向下调节， 将滑块调整到最下位置时，滑块底面到下工作台的距离，称为 压力机的最小装模高度。

常用冲压材料
黑色金属
金属材料
有色金属
胶木 橡胶 塑料 石棉 毛毡
普通碳素钢：Q235 优质碳素结构钢：08、10 低合金结构钢：Q345 电工硅钢：DT1、DT2，俗称硅钢片 不锈钢：1Cr18Ni9Ti 铜及铜合金：T1、T2、H62、H68 铝及铝合金：2A12 、1060
非金属材料
绝缘垫片
密封垫片
§1-4 冲压设备

曲柄压力机结构及工作原理
§1-4 冲压设备

冲压设备型号编号、代号及意义
以使用最多的曲柄压力机为例
§1-4 冲压设备
曲柄压力机基本技术参数
公称压力（KN）
指滑块运动到离下死点前 某一特定距离Ｓp（即公称压力 行程，一般为10mm左右），滑 块上所允许承受的最大作用力。
§1-4 冲压设备

从化学成分方面
碳、硅、磷、硫等元素含量高，会使材料脆性 增加、塑性降低，导致冲压工艺性降低。 例如：铝镇静钢08Al分为3级： ZF（最复杂）：用于拉深最复杂的零件， C、S、P含量最低 HF（很复杂）：用于拉深很复杂的零件， C、S、P含量稍低 F(复杂)：用于拉深复杂零件，C、S、P低
§1-3 冲压常用材料
《模具设计与制造》
本课程的主要内容
1
及冲 冲压 压成 模形 工 艺
60%
2
及塑 塑料 料成 模形 工 艺
30%
3
模 具 制 造 技 术
10%
教材及参考书
参考书籍
1、成 虹主编：《冲压工艺与模具设计》 2、张荣清主编：《模具设计与制造》 3、冲模设计手册编写组：冲模设计手册 4、肖祥芷主编：《中国模具设计大典》2、3卷 5、屈华昌主编：《塑料成型工艺与模具设计》 6、张洪峰主编：《塑料模具设计与制造》 7、郭铁良主编：《模具制造工艺学》 8、塑料模具设计手册编写组： 《塑料模具设计 手册》 9、张荣清主编：模具制造工艺
教材及参考书
……
如何学习好本课程？
1、要具备扎实的相关基础知识。如机械制图（手工制图、 AutoCAD、UG）、公差与配合、材料及热处理、机械设计、 机械制造等，应熟练掌握。 2、熟知各种模具的典型结构及各主要部分的作用，举一 反三。 3、熟悉各种国家标准或行业标准，设计时尽可能选用标 准件。 4、设计零部件时，要考虑其机械加工艺性。 5、多注意实践经验的积累，理论联系实际，特别是在实 训、实习等实践教学环节。
§1-1 冲压成形与分类

冲压成形概念
指在压力机上通过模具对板料（金属或非金属） 加压，使其产生分离或塑性变形，从而得到一定形状、 尺寸和性能要求的零件的加工方法，这种方法又称为 冷冲压或板料冲压。
§1-1 冲压成形的特点与分类

冲压工序分类
分离工序 （冲裁） 落料 冲孔 切断等 弯曲
成形工序
拉深
滑块行程（S）
指当滑块从上死点运动到下死点时所走过的距离。
行程次数（n/m）
指滑块空载时，每分钟往复运动的次数。 它决定了压力机生产效率的高低。n大，次 数多，效率高。
§1-4 冲压设备
压力机装模高度
压力机装 模高度指滑块 在下死点位置 时，滑块下端 面到下工作台 上表面的距离。
§1-4 冲压设备
§1-4 冲压设备
设备规格的选择
③模具闭合高度满足：Ｈmax－５≥Ｈ≥Ｈmin＋１０ ④压力机工作台面尺寸＞模具座板各边50～70mm；其孔 眼尺寸＞工件或废料尺寸，以便漏料。 ⑤压力机开模行程应满足冲压件高度尺寸要求，保证冲 压后深度拉深件、弯曲件能顺利从模具中取出。
思考题
1、冲压有哪些基本工序，各是什么？ 2、模具的上模装在哪里？怎样安装？下模装在哪 里？怎样安装？ 3、压力机的主要技术参数有哪些？ 4、模具的闭合高度和压力机的最大装模高度、最 小装模高度有什么关系？ 5、常用的冲压设备有哪几种？ 6、模柄孔在哪里？有何功能？