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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),#,一 冷沖壓加工概述,冷沖壓,：,(,一,),、冷沖壓的概念、特點(diǎn)及應(yīng)用,第一章 冷沖壓,工藝及模具設(shè)計(jì),1.,冷沖壓的概念,室溫下壓力機(jī)將模具材料分離或塑性變形。,加工對(duì)象：主要金屬板材,加工依據(jù)：板材沖壓成形性能（主要是塑性）,加工設(shè)備：主要是壓力機(jī),加工,工藝裝備,：冷沖壓模具,冷沖壓模具：,在沖壓加工中，將材料加工成零件（或半成品）的一種特殊工藝裝備，稱為冷沖壓模具（俗稱冷沖模）。,合理的沖壓工藝,先進(jìn)的模具,高效的沖壓設(shè)備,沖壓生產(chǎn)的,三要素,2,冷沖壓的特點(diǎn)及應(yīng)用,1,）生產(chǎn)率高、操作簡(jiǎn)單、易實(shí)現(xiàn)

2、自動(dòng)化,2,）,可加工,薄壁,、,復(fù)雜,零件,3,）,“,一模一樣,”,、,質(zhì)量穩(wěn)定,、,互換性好,4,）低,耗,、,高效,、,低,成本,5,）模具加工難度大、精度高、,模具成本高,所以，沖壓成形適宜,批量,生產(chǎn),。,沖壓加工是制造業(yè)中,最常用,的一種材料成形加工方法。,沖壓成形產(chǎn)品示例一,日常用品,沖壓成形產(chǎn)品示例二,高科技產(chǎn)品,二、冷沖壓的基本工序及模具,1,、基本工序,(,根據(jù)材料的變形特點(diǎn)分,),：,分離工序,：,分離工序、成形工序,沖壓成形時(shí)，變形材料內(nèi)部的應(yīng)力超過(guò)強(qiáng)度極限,b,，使材料發(fā)生斷裂而產(chǎn)生分離，從而成形零件,。,分離工序主要有落料和沖孔等。,成形工序,：,沖壓成形時(shí)，變形

3、材料內(nèi)部應(yīng)力超過(guò)屈服極限,s,，但未達(dá)到強(qiáng)度極限,b,，使材料產(chǎn)生塑性變形，從而成形零件。,成形工序主要有彎曲、拉深、翻邊等。,2.,冷沖壓模具的分類(lèi),沖裁模,、,彎曲模,、,拉深模,、成形模等。,（,2,）根據(jù)工序組合程度分類(lèi),：,單工序模,、,復(fù)合模,、,級(jí)進(jìn)模,（,1,）根據(jù)工藝性質(zhì)分類(lèi),：,（,3,）根據(jù)模具的導(dǎo)向形式分：,無(wú)導(dǎo)向模,有導(dǎo)向模,沖壓成形產(chǎn)品示例一,日常用品,沖壓成形產(chǎn)品示例二,高科技產(chǎn)品,汽車(chē)覆蓋件,飛機(jī)蒙皮,曲柄滑塊,冷沖壓加工概述,冷沖壓是在常溫下利用裝在壓力機(jī)上的模具對(duì)材料施加壓力，使其分離或產(chǎn)生塑性變形，從而獲得一定形狀、尺寸和性能的零件的加工方法。,冷沖壓工序

4、可分為五個(gè)基本工序。,沖裁：使板料實(shí)現(xiàn)分離的沖壓工序。,彎曲：將金屬材料沿彎曲線彎成一定的角度和形狀的沖壓工序。,拉深：將平面板料變成各種開(kāi)口空心件，或者把空心件的尺寸作進(jìn)一步改變的沖壓工序。成形：用各種不同性質(zhì)的局部變形來(lái)改變毛坯或沖壓件形狀的沖壓工序。,立體壓制（體積沖壓）：將金屬材料體積重新分布的沖壓工序。,表,0.1,冷沖壓工序的分類(lèi),類(lèi)別,組別,工序名稱,工 序 簡(jiǎn) 圖,特 點(diǎn),分離工序,沖裁,落 料,將板料沿封閉輪廓分離，切下部分是工件,沖 孔,將毛坯沿封閉輪廓分離，切下部分是廢料,續(xù)表,類(lèi)別,組別,工序名稱,工 序 簡(jiǎn) 圖,特 點(diǎn),分離工序,沖裁,切 斷,將板料沿不封閉的輪廓分離

5、,切 邊,將工件邊緣的多余材料沖切下來(lái),類(lèi)別,組別,工序名稱,工 序 簡(jiǎn) 圖,特 點(diǎn),分離,工序,沖裁,剖 切,將已沖壓成形的半成品切開(kāi)成為兩個(gè)或數(shù)個(gè)工件,切 舌,沿不封閉輪廓，將部分板料切開(kāi)并使其下彎,續(xù)表,變形工序,彎曲,壓 彎,將材料沿彎曲線彎成各種角度和形狀,卷 邊,將毛坯端部彎曲成接近封閉的圓筒形,類(lèi)別,組別,工序名稱,工 序 簡(jiǎn) 圖,特 點(diǎn),續(xù)表,變形工序,拉深,拉 深,將板料毛坯沖制成各種開(kāi)口的空心件,成形,翻 邊,將工件的孔邊緣或工件的外緣翻成豎立的邊,縮 口,使空心件或管狀毛坯的徑向尺寸縮小,類(lèi)別,組別,工序名稱,工 序 簡(jiǎn) 圖,特 點(diǎn),續(xù)表,變形工序,成形,脹 形,使空心件

6、或管狀毛坯向外擴(kuò)張，脹出所需的凸起曲面,起伏成形,在板料或工件的表面上制成各種形狀的凸筋或凹窩,校 形,將翹曲的平板件壓平或?qū)⒊尚渭粶?zhǔn)確的地方壓成準(zhǔn)確形狀,類(lèi)別,組別,工序名稱,工 序 簡(jiǎn) 圖,特 點(diǎn),續(xù)表,類(lèi)別,組別,工序名稱,工 序 簡(jiǎn) 圖,特 點(diǎn),變形工序,立體,壓制,冷擠壓,對(duì)模腔內(nèi)的毛坯加壓使金屬沿凹模模口或凸、凹模間隙流動(dòng)，轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)心桿件或薄壁空心件,頂 鐓,將桿狀坯料局部鐓粗,續(xù)表,冷沖壓工藝與其他加工方法相比，有以下特點(diǎn)。,用冷沖壓加工方法可以得到形狀復(fù)雜、用其他加工方法難以加工的工件，如薄板薄殼零件等。冷沖壓件的尺寸精度是由模具保證的，因此，尺寸穩(wěn)定，互換性好。,材料利用率

7、高、工件重量輕、剛性好、強(qiáng)度高、沖壓過(guò)程耗能少，因此，工件的成本較低。,操作簡(jiǎn)單、勞動(dòng)強(qiáng)度低、生產(chǎn)率高、易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。,冷沖壓加工中所用的模具結(jié)構(gòu)一般比較復(fù)雜，生產(chǎn)周期較長(zhǎng)、成本較高。,圖,0.1,曲柄壓力,機(jī)簡(jiǎn)圖,1,工作臺(tái)；,2,床身；,3,制動(dòng)器；,4,帶輪；,5,電動(dòng)機(jī)；,6,、,7,齒輪；,8,離合器；,9,曲軸；,10,連桿；,11,滑塊,工作機(jī)構(gòu)：即曲柄滑塊機(jī)構(gòu)（或稱曲柄連桿機(jī)構(gòu)），它由曲軸,9,、連桿,10,、滑塊,11,等零件組成。其作用是將曲柄的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榛瑝K的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，由滑塊帶動(dòng)模具工作。傳動(dòng)系統(tǒng)：它包括齒輪傳動(dòng)、帶傳動(dòng)等機(jī)構(gòu)，起能量傳遞作用和速度轉(zhuǎn)換作

8、用。,操縱系統(tǒng)：包括離合器,8,、制動(dòng)器,3,等部件，用以控制工作機(jī)構(gòu)的工作和停止。,能源系統(tǒng)：包括電動(dòng)機(jī)、飛輪（帶輪）,4,。,床身：它把壓力機(jī)所有部分聯(lián)接成一個(gè)整體，承受全部沖壓力。床身上固定有工作臺(tái),1,，用于安裝沖壓模具的下模。,典型模具零件的加工：導(dǎo)套,冷沖模模架中的導(dǎo)柱和導(dǎo)套是典型的軸類(lèi)和套類(lèi)零件。,圖,3.1,所示為冷沖模的一種標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)柱和導(dǎo)套。它們?cè)谀＞咧衅饘?dǎo)向作用，保證凸模和凹模在工作時(shí)具有正確的相對(duì)位置。為了保證良好的導(dǎo)向性，導(dǎo)柱和導(dǎo)套裝配后應(yīng)保證模架的活動(dòng)部分運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、無(wú)滯阻現(xiàn)象。所以，在加工中必須保證導(dǎo)柱和導(dǎo)套配合表面的尺寸精度和形狀精度，同時(shí)還應(yīng)保證導(dǎo)柱和導(dǎo)套配合面之間

9、的同軸度。,主要表面：外圓,45r6,Ra0.4m;,內(nèi),32H7,Ra0.2m,。,外圓,45r6,對(duì)內(nèi)孔,32H7,徑向跳動(dòng)公差為,0.008.,1,、零件的技術(shù)要求,導(dǎo)套材料為,20,鋼，硬度要求為,58-62HRC,，生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn)時(shí)，零件直徑尺寸相差不大，選擇圓棒料，毛坯尺寸為,50118,。,2,、零件的毛坯和材料,導(dǎo)套加工時(shí)能否正確選擇定位基準(zhǔn)，對(duì)保證內(nèi)外圓柱面,的同軸度要求十分重要。,外圓,45r6,對(duì)內(nèi)孔,32H7,徑向跳動(dòng)的要求，如果,在車(chē)削時(shí)以外圓柱面定位，一次裝夾加工出,32H7,內(nèi)孔和,45r6,外圓。保證了這兩個(gè)重要表面的同軸度要求，為精加工提供了良好的質(zhì)量準(zhǔn)備

10、。精加工在萬(wàn)能外圓磨床上，利用三爪自定心卡盤(pán)夾持,48mm,外圓柱面，一次裝夾磨出,32H7,內(nèi)孔和,45r6,外圓，可以避免由于多次裝夾帶來(lái)的誤差。容易保證內(nèi)外圓柱面的同軸度要求。但每磨一件都要重新調(diào)整機(jī)床，所以這種方法只適宜單件小批生產(chǎn)。,3,、零件的工藝分析,如果加工數(shù)量較多的同一尺寸的導(dǎo)套，可以先磨內(nèi)孔，再把導(dǎo)套裝在專門(mén)設(shè)計(jì)的錐度心軸上，如圖3.5所示，以心軸兩端的中心孔定位，借心軸和導(dǎo)套間的摩擦力帶動(dòng)工件轉(zhuǎn)動(dòng)，磨削外圓柱面，也能獲得較高的同軸度要求，并可使操作過(guò)程簡(jiǎn)化，生產(chǎn)率提高。,3,、零件的工藝分析,4,、零件加工時(shí)的定位基準(zhǔn)選擇及熱處理,（,1,）定位基準(zhǔn)選擇,內(nèi)、外圓柱面互為

11、基準(zhǔn)，加工內(nèi)孔時(shí)，以非配合的外圓柱面作為定位基準(zhǔn)；加工配合外圓時(shí)，以內(nèi)孔作為定位基準(zhǔn)，這樣既符合基準(zhǔn)重合原則，又符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。,（,2,）熱處理安排,導(dǎo)套材料為,20,鋼，硬度要求為,58-62HRC,，屬于低碳,鋼，強(qiáng)度低，韌性、塑性和焊接性均好，為了提高零件表面硬度和耐磨性，心部有較高的韌性，熱處理為滲碳、,淬火、低溫回火。,劃分加工階段的目的是保證加工質(zhì)量、合理使用設(shè)備、便于安排熱處理工序。,套類(lèi)零件，有孔，在切除大量的金屬后會(huì)引起內(nèi)應(yīng)力的,重新分布而產(chǎn)生變形，因此在安排工序時(shí)應(yīng)將粗、精加工,分開(kāi)。,熱處理安排在精磨之前進(jìn)行。,導(dǎo)套的加工過(guò)程可以歸納為：,備料 粗加工和半精加工階段

12、熱處理,精加工階段 光整加工階段,5,、加工階段的劃分,先車(chē)端面和作為定位基準(zhǔn)的非配合面的外圓柱面,，然,后鉆孔，接著車(chē)另一端面，鏜孔。內(nèi)孔的精加工應(yīng)在外圓精加工之后進(jìn)行。,6,、機(jī)械加工順序的安排,主要表面加工應(yīng)注意：,內(nèi)孔,32H7,Ra0.2m,：工藝路線采用,鉆,粗鏜,半精鏜,粗磨,精磨,研磨；選擇萬(wàn)能外圓磨床；控制切削用量；充,分冷卻。,外圓的,45r6,Ra0.4m,：在加工階段的劃分、機(jī)床的選用、切削用量的控制方面與內(nèi)孔加工相圖。工藝路線采用,粗車(chē),半精車(chē),粗磨,精磨。,導(dǎo)套的研磨加工，其目的在于進(jìn)一步提高被加工表面的質(zhì)量，以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。,在單件小批量生產(chǎn)中可以采用簡(jiǎn)單的研磨工

13、具，如圖,3.8,所示。在普通車(chē)床上進(jìn)行研磨。研磨時(shí)，由主軸帶動(dòng)研磨工具旋轉(zhuǎn)，手握在研具上的導(dǎo)套，作軸線方向的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。通過(guò)調(diào)節(jié)研具上的調(diào)整螺釘和螺母，可以調(diào)整研磨套的直徑，以控制研磨量的大小。,7,、零件的修研,8,、冷沖模導(dǎo)套機(jī)械加工工藝規(guī)程,1,沖壓模座加工的基本要求,為了保證模座工作時(shí)沿導(dǎo)柱上下移動(dòng)平穩(wěn)，無(wú)阻滯現(xiàn)象，模座上下平面應(yīng)保持平行。上下模座的導(dǎo)柱、導(dǎo)套安裝孔的孔間距應(yīng)保持一致，孔的軸心線與模座的上下平面要垂直,(,對(duì)安裝滑動(dòng)導(dǎo)柱的模座其垂直度為,4,級(jí)精度,),。,2,沖壓模座的加工原則,模座的加工主要是平面加工和孔系加工。在加工過(guò)程中為了保證技術(shù)要求和加工方便，一般遵循,

14、“,先面后孔,”,的原則。模座的毛坯經(jīng)過(guò)刨削或銑削加工后，再對(duì)平面進(jìn)行磨削可以提高模座平面的平面度和上下平面的平行度，同時(shí)容易保證孔的垂直度要求。,上、下模座孔的鏜削加工，可根據(jù)加工要求和工廠的生產(chǎn)條件，在銑床或搖臂鉆等機(jī)床上采用坐標(biāo)或利用引導(dǎo)元件進(jìn)行加工。批量較大時(shí)可以在專用鏜床、坐標(biāo)鏜床上進(jìn)行加工。為保證導(dǎo)柱、導(dǎo)套的孔間距離一致，在鏜孔時(shí)經(jīng)常將上、下模座重疊在一起，一次裝夾同時(shí)鏜出導(dǎo)柱和導(dǎo)套的安裝孔。,3,獲得不同精度平面的加工工藝方案,模座平面的加工可采用不同的機(jī)械加工方法，其加工工藝方案不同，獲得加工平面的精度也不同。具體方案要根據(jù)模座的精度要求，結(jié)合工廠的生產(chǎn)條件等具體情況進(jìn)行選擇。,4,加工上、下模座的工藝方案,上、下模座的結(jié)構(gòu)形式較多，加工上模座的工藝過(guò)程見(jiàn)下表，下模座的加工基本同上模座。,上、下模座的加工工藝分析,加工上模座的工藝過(guò)程,工序號(hào),工序名稱,工序內(nèi)容,設(shè)備,1,備料,鑄造毛坯,2,刨平面,刨上、下平面，保證尺寸,50.8,牛頭刨床,3,磨平面,磨上、下平面，保證尺寸,50,平面磨床,4,鉗工劃線,劃前部平面和導(dǎo)套孔中心線,5,銑前部平面,按劃線銑前部平面,立式銑床,6,鉆孔,按劃線鉆導(dǎo)套孔至,43,立式鉆床,7,鏜孔,和下模座重疊，一起鏜孔至,45H7,鏜床或立式銑床,8,銑槽,按劃線銑,R2.5,的圓弧槽,臥式銑床,9,檢驗(yàn),二、沖裁模加工概述,