沖壓加工概述與沖壓設(shè)備

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1、福州大學 沖 壓 成 形 產(chǎn) 品 日 常 用 品 沖壓成形產(chǎn)品 高科技產(chǎn)品 汽 車 覆 蓋 件 飛 機 蒙 皮 沖壓加工是制造業(yè)中 最常用 的一種材料成形加工方法。 冷沖模設(shè)計 第一章 沖壓加工概述與沖 壓設(shè)備 第二章 冷沖壓常用材料 第三章 沖裁工藝 第四章 冷沖壓模具的結(jié)構(gòu) 與設(shè)計 第五章 彎曲工藝及彎曲 模 第六章 拉伸工藝及拉伸 模 第七章 其他沖壓成型 第八章 沖壓工藝過程的制 定 第一章 沖壓加工概述與沖壓設(shè)備 第一節(jié) 沖壓加工概 論 第二節(jié) 冷沖壓設(shè)備 第一節(jié) 沖壓加工概論 一、 冷沖壓的概念 二、 冷沖壓工序的分 類 三、 冷沖壓工藝的特 點及其應(yīng)用 四、應(yīng)用實例 一、冷沖壓的

2、概念 冷沖壓是在 常溫下 利用沖模在壓力機上對材料施加壓 力,使其產(chǎn)生分離或變形,從而獲得一定形狀、尺寸 和性能的零件的加工方法,屬于壓力加工范疇。 沖壓 : 沖 壓 生 產(chǎn) 場 景 室溫下 壓力機 模具 材料 分離或塑性變形。 二、冷沖壓工序的分類 冷 沖壓工藝按照材料變形的機理可以分為兩大類:分離 工序和變形工序。 A) 分離工序:將沖壓件或毛坯沿一定輪廓相 互分離;通常又稱為沖裁工序 B) 變形工序:在材料不產(chǎn)生破壞的前提下 使毛坯發(fā)生塑性變形,成為所需要的形狀及 尺寸的制件 ,變形工序主要有彎曲、拉深、 成形等。 冷沖壓的五個基本工序 C) 在實際的工程應(yīng) 用上,根據(jù)工廠的實 際情況,

3、通常將冷沖 壓分為五個工序,稱 為冷沖壓的五個基本 工序: 1、 沖裁 2、 彎曲 3、 拉伸 4、 成型 5、 立體壓制 沖 裁 用模具沿封閉的輪 廓曲線沖切,使材 料產(chǎn)生分離或局部 分離 相關(guān)鏈接: 沖裁 1 沖裁 2 彎 曲 用模具將材料彎成一 定角度或一定形狀 相關(guān)鏈接: 彎曲模具 拉 伸 用模具將材料壓成任 意形狀的空心件 相關(guān)鏈接: 拉伸模具 成型、立體壓制 成型:用模具將材料局部變形,包括起伏成型 和翻邊等 立體壓制:通過迫使材料產(chǎn)生塑性流動,得到 所需要的工件,包括冷擠壓、頂鐓等 冷 沖 壓 工 序 的 分 類 冷沖壓工序表格 三、 冷沖壓工藝的特點及其應(yīng)用 a) 用冷沖壓加工

4、方法可以得到形狀復雜 、 用其他 加工方法難以加工的工件 b) 冷沖壓件的尺寸精度是由模具保證的 , 尺寸穩(wěn) 定 , 互換性好 c)材料利用率高 , 工件重量輕 , 剛性好 , 強度高 , 沖壓過程耗能少 , 工件成本低 d) 操作簡單 , 勞動強度低 , 易于實現(xiàn)機械化 、 自 動化 , 生產(chǎn)率高 e) 沖壓加工中所使用的模具結(jié)構(gòu)一般比較復雜 , 生產(chǎn)周期長 四、 沖壓技術(shù)的發(fā)展方向 a) 精密沖裁: 使零件有光潔的斷面和高的精度 b) 應(yīng)用先進工藝 : 液體、橡膠、超塑性成型等先進工藝,對復雜 零件的成型有明顯的效果 c)沖壓生產(chǎn)機械化、自動化 : 研制自動送、退料裝置 d) 模具標準化

5、: 要有各種規(guī)格和精度的模架標準,還要發(fā)展典型模 具結(jié)構(gòu)和零部件的標準化工作 e) 發(fā)展模具的計算機輔助設(shè)計與輔助制造: 用電子計 算機作為信息處理手段,進行最佳判斷、計算,實現(xiàn)綜合設(shè)計,生產(chǎn)人員借助 計算機對模具制造實行監(jiān)督、控制和管理 五、 應(yīng)用實例 1、 游戲機幣的制造工藝 2、 紀念章的制造工藝 游戲機幣的制造工藝 : a) 備料 b) 落料 c)文字 、 圖形 ( 成型 ) 起伏成型 d) 去毛刺 e) 清洗 、 電鍍 紀念章的制造工藝 : a) 備料 b)文字 、 圖形 ( 成型 ) 起伏成型 c) 落料 d) 去毛刺 e) 清洗 、 電鍍 第二節(jié) 冷沖壓設(shè)備 一、概述 二、 常見

6、的沖壓設(shè)備種類(按 工作機構(gòu)分) 三、 曲柄壓力機的基本組成 四、曲柄 壓力機部分工作機構(gòu) 五、 曲柄壓力機的主要結(jié)構(gòu)類 型 六、 壓力機主要技術(shù)參數(shù),及 設(shè)備的選用 一、冷沖壓設(shè)備概述 冷沖壓制造工藝的整 個工作系統(tǒng)按照機械 制造工藝的劃分原則, 包括:工裝、機床、 制件材料 冷沖壓機床按照實現(xiàn)機理不同分為 機械壓力機 和液壓機 機械壓力機由機械機構(gòu)來實 現(xiàn)動力的輸入,具體又分為 曲柄壓力機和摩擦式壓力機 液壓機的動力由液壓設(shè)備來提 供,相對機械壓力機來講,可提 供的壓力較大,而且可以實現(xiàn)準 確的壓力值、行程的控制,但機 床成本高、工作效率不高 類 型 設(shè)備名 稱 工作原理 特點 機 械 壓

7、 力 機 摩擦壓力 機 利用摩擦盤與飛輪之間相互接觸 并傳遞動力 , 借助螺桿與螺母相對 運動原理而工作 。 結(jié)構(gòu)簡單 , 當超負荷時 , 只會引起飛輪與摩擦盤之 間的滑動 , 而不致?lián)p壞機 件 。 但飛輪輪緣磨損大 , 生產(chǎn)率低 。 適用于中小型 件的沖壓加工 , 對于校正 、 壓印和成形等沖壓工序尤 為適宜 。 曲 柄 壓 力機 利用曲柄連桿機構(gòu)進行工作 , 電機通過 皮帶輪及齒輪帶動曲軸傳動 , 經(jīng)連桿使 滑塊作直線往復運動 。 曲柄壓力機分為 偏心壓力機和曲軸壓力機 , 二者區(qū)別主 要在主軸 , 前者主軸是偏心軸 , 后者主 軸是曲軸 。 偏心壓力機一般是開式壓力 機 , 而曲軸壓力機

8、有開式和閉式之分 。 生產(chǎn)率高 , 適用于 各類沖壓加工 高 速 沖 床 工作原理與曲柄壓力機相同 , 但其剛度 、 精度 、 行程次數(shù)都比較高 , 一般帶有自 動送料裝置 、 安全檢測裝置等輔助裝置 。 生產(chǎn)率很高 , 適用于 大批量生產(chǎn) , 模具一 般采用多工位級進模 。 液 壓 機 油壓機 水壓機 利用帕斯卡原理 , 以水或油為工作介質(zhì) , 采用靜壓力傳遞進行工作 , 使滑塊上 、 下往復運動 。 壓力大 , 而且是靜壓 力 , 但生產(chǎn)率低 。 適 用于拉深 、 擠壓等成 形工序 。 常用冷沖壓設(shè)備的工作原理和特點 二、常見的機械式?jīng)_壓設(shè)備種 類(按工作機構(gòu)分) 1、 曲柄壓力機(通稱沖

9、床)(其主軸為曲 軸)(包括偏心壓力機) 2、 摩擦式壓力機:利用螺桿與螺母相對運 動的原理而工作 三、 曲柄壓力機的基本組成 a) 床身:或稱為支承部件 , 包括:床身 、 工作臺 b) 工作機構(gòu):一般為曲柄連桿機構(gòu); 包括:曲柄 、 連桿 、 滑塊 c) 操縱系統(tǒng):包括:離合器 、 制動器 d) 傳動系統(tǒng):包括:皮帶 、 齒輪傳動等機構(gòu) e) 能源系統(tǒng) : 電機 f) 輔助系統(tǒng): ( 潤滑系統(tǒng) 、 保險系統(tǒng) 、 計數(shù)裝置 、 氣墊等 ) 包括:潤滑系統(tǒng) 、 保護裝置 、 氣墊 、 機械手等 曲柄壓力機工作機構(gòu) : 其主軸為曲柄 組成:曲柄 連桿 滑塊 動畫 曲柄壓力機 :包括曲軸壓力機和偏

10、心壓力機 四、偏心壓力機部分工作機構(gòu) 偏心壓力 機的滑塊 行程可以 通過安裝 在偏心軸 上的偏心 套筒來實 現(xiàn)行程的 調(diào)整。 偏心壓力機傳動系統(tǒng) 1-滑塊 2-連桿 3-制動裝置 4-偏心軸 5-離合器 6-皮帶輪 7-電機 8-操縱機構(gòu) 滑 塊 機 構(gòu) 的 調(diào) 整 原 理 偏心壓力機的主 要特點是行程不 大,但可以調(diào)節(jié)。 o A M 打料機構(gòu) 在沖壓過程中, 為了從上模中打 下工件或廢料, 壓力機的滑塊中 裝有打料機構(gòu) 五、 曲柄壓力機的主要結(jié)構(gòu)類型 曲柄壓力機床身結(jié)構(gòu) 開式: 床身為弓形,操作方便, 剛性差,一般噸位為 100噸以下 閉式: 兩側(cè)封閉, 操作不便,剛性好, 能承受較大壓力,

11、 噸位為 100噸以上 按滑塊數(shù)目 分:壓力機 可以分為 單 動 、 雙動 以 及 三動 壓力 機 六、 壓力機主要技術(shù)參數(shù), 及設(shè)備的選用 沖壓設(shè)備類型的選用: 壓力機主要技術(shù)參數(shù),及沖壓設(shè)備規(guī)格的 確定 a) 沖壓設(shè)備類型的選用: i. 主要根據(jù)工藝要求和制件尺寸大小選擇 , 對于一般中小型件的沖裁 、 彎曲和拉深等 工序用開式壓力機;對于大型的各種沖壓 工序采用閉式壓力機 ii. 對于需要較大壓邊力的拉深工序 , 則采 用雙動壓力機;對于校平 、 校正性彎曲 , 宜采用摩擦式壓力機 壓力機的型號 : J A 31 K-160 A 改進設(shè)計代號 (設(shè)備改進次數(shù),可無) 設(shè)備主要參數(shù) (設(shè)備

12、公稱壓力) 特征代號 ( K-數(shù)控, G-高速, Z-自動,可無) 列組代號 (設(shè)備機構(gòu)類型) 系列變型設(shè)計代號 (用 A、 B 表示,可無) 類代號 ( Y等) b) 壓力機主要技術(shù)參數(shù), 及沖壓設(shè)備規(guī)格的確定 1、公稱壓力(噸位) 2、滑塊行程( 2R): 3、滑塊每分鐘行程次數(shù): 4、壓力機裝模高度: 5、壓力機工作臺尺寸: 6、漏料孔尺寸: 7、模柄孔尺寸: 8、壓力機電動機功率: 公稱壓力(噸位) 63、 100、 160、 250、 400、 指壓力機曲柄旋轉(zhuǎn)到離 下止點前某一特定角度 ( 公稱壓力角 ) ( 約 30 ) 時滑塊上所容許 的最大工作壓力 。 注意:沖壓加工時 ,

13、作用 在滑塊上的總壓力應(yīng)小 于壓力機的公稱壓力 滑塊行程 ( 2R) : 滑塊從上止點到下止 點所經(jīng)過的距離 ( 對 曲柄壓力機為曲柄半 徑 R的兩倍 ) 注意:壓力機滑塊行 程大小的確定應(yīng)保證 工件的裝卸方便 滑塊每分鐘行程次數(shù):(一般壓力機行程次數(shù) 都是固定的) 壓力機裝模高度: 1. 裝模高度 HZ:指滑塊在下止點時 , 滑塊底平面 到工作臺上墊板下平面的高度 2. 模具高度 HM:指工作終了 ( 閉合狀態(tài) ) 時上模 座的上平面至下模座的下平面之間的距離 HZMIN+10HMHZMAX-5 不使用墊板 HZMIN+10HM+H1HZMAX-5 使用墊板 注意:模具的高度應(yīng)在壓力機的最大與最小裝模 高度之間 裝 模 高 度 的 調(diào) 整 模具裝模高度可以通過調(diào)整連桿的長度來實現(xiàn) 壓力機工作臺尺寸:(應(yīng)便于安裝固定模具 用的螺釘與壓板) 工作臺寬度尺寸應(yīng)大于模具底面 50 70mm 漏料孔尺寸:工件或廢料下落通道,或用于 安裝模具底部的彈頂裝置 下落件或彈頂器的尺寸必須小于中間漏料孔的尺 寸 模柄孔尺寸: 與模柄尺寸(直徑)一致,模柄孔深度應(yīng)大于模 柄高度 壓力機電動機功率: 保證沖壓時所需功率

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