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1、冷沖壓工藝與模具設計主講教師:陳劍鶴機電工程系模具教研組常州信息職業(yè)技術學院第一章概論1.1基本概念1.1.1冷沖壓概念冷沖壓是建立在金屬塑性變形的基礎上,在常溫下利用安裝在壓力機上的模具對材料施加壓力,使其產生分離或塑性變形,從而獲得一定形狀、尺寸和性能的零件的一種壓力加工方法。冷沖壓模具1.1.2冷沖壓加工的特點氣門頂桿a)毛坯b)工件(1)節(jié)省材料冷沖壓屬于少、無切削加工方法。鉗口沖片排樣圖1-鉗口沖片2-轉子片3-余料(2)制品有較好的互換性(3)冷沖壓可以加工壁薄、重量輕、形狀復雜、表面質量好、剛性好的零件。(4)生產效率高(5)操作簡單由于沖壓所用
2、毛坯是板料或卷料,一般又是冷態(tài)加工,易于實現機械化與自動化。(6)由于冷沖壓生產效率高、材料利用率高,故生產的制品成本較低。冷沖壓加工的一些不足之處1、冷沖壓加工中所用的模具一般比較復雜,生產周期長,成本較高;2、冷沖壓最適合批量較大的生產。對于單件、小批量生產,冷沖壓工藝受到一定限制;3、沖壓適于批量生產,且大部分是手工操作,這樣如果不重視安全生產和缺乏必要的防護裝置,就易發(fā)生事故。1.1.3冷沖壓加工及模具在現代制造業(yè)中的地位(1)在工業(yè)生產中的地位;(2)降低成本,提高產品競爭力的重要因素;(3)模具工業(yè)年產值;(4)沖模在模具工業(yè)中的比例;(5)冷沖壓
3、與沖模在國內外生產中的重要地位。1.1.4冷沖壓技術及模具的發(fā)展趨勢(1)工藝分析計算方法現代化(2)模具設計與制造技術現代化(3)沖壓生產機械化與自動化(4)新的成形工藝、數控沖壓設備和沖壓柔性制造技術(5)不斷改進板料的沖壓性能1.1.5課程特點與學習方法(1)以案例引出理論,以理論解決案例問題。(2)注重應用,每一章均要求學生獨立完成一大型作業(yè)。全課程完成3項大型作業(yè)。(3)結合大型作業(yè)安排討論課,讓每位學生均講解所做大型作業(yè)的理念。(4)概念、定義、原則部分內容課外作業(yè)課內完成,以每次課中10~15分鐘的課堂練習取代。1.2冷沖壓基本工序及模具一個沖壓
4、件常要經過多道沖壓工序才能完成。其沖壓工序也是多樣的,但大致可分為分離工序和塑性成形工序兩大類。(1)分離工序指在沖壓過程中,使沖壓件與板料沿一定的輪廓線相互分離的工序。切斷:指用凸、凹模(或上、下刀刃)將板料沿不封閉的輪廓線斷裂分離的一種沖裁工序。落料:指用凸、凹模(或上、下刀刃)沿封閉的輪廓線將制件或毛坯與板料斷裂分離的一種沖裁工序。沖孔:指用凸、凹模(或上、下刀刃)在毛坯或板料上,沿不封閉的輪廓線分離出廢料得到帶孔制件的一種沖裁工序。切口:指用凸、凹模(或上、下刀刃)從毛坯或半成品制件的內外邊緣上,沿不封閉的輪廓斷開,而不完全分離成兩部分的一種沖裁工序。
5、切(修)邊:指用凸、凹模(或上、下刀刃)從毛坯或半成品制件的內外邊緣上,沿一定的輪廓分離出廢料的一種沖裁工序。a)b)剖切:指用凸、凹模(或上、下刀刃)沿不封閉的輪廓將半成品制件切離為兩個或數個制件的一種沖裁工序。整修:指用凸、凹模(或上、下刀刃)沿半成品制件被沖裁的外緣或內孔修切掉一層材料,以提高制件尺寸精度和降低沖裁截面粗糙度的一種沖裁工序。外緣整修內緣整修精密沖裁:指在沖裁的基礎上,采取強力的齒圈壓邊與反頂力、接近零的小間隙以及采用小圓角刃口等工藝措施而實現板料塑性分離的沖壓分離加工方法。小間隙圓角刃口沖裁負間隙沖裁上、下沖裁對向凹模沖裁半精密沖裁擠壓式
6、沖裁脹拉沖裁(2)塑性成形工序指材料在不破裂的條件下產生塑性變形,從而獲得一定形狀、尺寸和精度要求零件的工序。塑性成形工序-彎曲壓彎:指用彎曲模將板料(或絲料、桿件)或半成品沿彎曲線彎成一定角度和形狀的一種冷沖壓成形工序。卷邊:指把板料半成品制件的端部彎曲成接近圓筒狀的一種冷沖壓成形工序。扭曲:給毛坯或半成品制件以一定扭矩,使其扭轉成一定角度的制件或半成品制件的一種冷沖壓成形工序。拉彎:指將板料兩端夾緊,對板料進行彎曲并帶有拉伸變形,從而獲得曲率半徑很大的零件的一種冷沖壓成形工序。拉深:把毛坯拉壓成空心體,或者把空心體拉壓成外形更小而板厚沒有明顯變化的空心體的
7、一種冷沖壓成形工序。塑性成形工序-拉深變薄拉深:凸、凹模之間間隙小于空心毛坯壁厚,把空心毛坯加工成側壁厚度小于毛坯壁厚的薄壁制件的一種冷沖壓成形工序。成形:使板料或半成品制件產生局部塑性變形,按凸模與凹模的形狀直接復制成形的一種冷沖壓成形工序。塑性成形工序-成形脹形:使半成品空心毛坯內部在雙向拉應力作用下,產生塑性變形,取得凸肚形制件的一種冷沖壓成形工序。翻邊:使毛坯或半成品制件的平面部分或曲面部分的邊緣沿一定曲線翻起豎立直邊的一種冷沖壓成形工序。縮口:使管狀毛坯或半成品空心制件端部的徑向尺寸縮小的一種冷沖壓成形工序。擴口:使管狀毛坯或半成品空心制件端部的徑向
8、尺寸擴大的一種冷沖壓成形工序。整形:校