冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)冷沖壓概論.ppt

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1、冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-冷沖壓概論第1章冷沖壓概論第1章冷沖壓概論教學(xué)目標(biāo)：冷沖壓是金屬材料塑性變形的過程，不同的沖壓產(chǎn)品要用不同的沖壓工序來完成，不同的沖壓工序其變形機(jī)理和變形過程也各不相同；沖壓變形過程又受到材料本質(zhì)和各種外部因素的影響；沖壓材料品種繁多，性能各異，正確選擇沖壓材料是進(jìn)行模具設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮的一項(xiàng)重要內(nèi)容；沖壓設(shè)備主要是各種噸位和結(jié)構(gòu)形式的壓力機(jī)，在模具設(shè)計(jì)過程中還要考慮壓力機(jī)的選擇。通過本章的學(xué)習(xí)，要求讀者了解各種不同的沖壓工序和金屬塑性變形的基本原理，掌握常用沖壓材料的性能，能夠合理地選擇沖壓材料和沖壓設(shè)備。第1章

2、冷沖壓概論教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：沖壓變形的基本理論，沖壓過程的影響因素，常用沖壓材料和沖壓設(shè)備的選擇。第1章冷沖壓概論1.1冷沖壓基本工序及模具1.2沖壓變形的理論基礎(chǔ)1.3沖壓材料1.4沖壓設(shè)備習(xí)題與練習(xí)1.1冷沖壓基本工序及模具1.1.1沖壓概念1.1.2沖壓工藝分類及模具1.1冷沖壓基本工序及模具1.1.1沖壓概念沖壓是利用沖模在沖壓設(shè)備上對(duì)板料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或變形，從而獲得一定形狀、尺寸和性能的制件的加工方法。沖壓加工的對(duì)象一般為金屬板料(或帶料)、薄壁管、薄型材等，板厚方向的變形一般不側(cè)重考慮，因此也稱為板料沖壓，且通常是

3、在室溫狀態(tài)下進(jìn)行，所以也稱為冷沖壓。1.1.2沖壓工藝分類及模具由于沖壓加工的零件種類繁多，各類零件的形狀、尺寸和精度要求又各不相同，因而生產(chǎn)中采用的沖壓工藝方法也是多種多樣的。概括起來，可分為分離工序和成形工序兩大類：分離工序是指使坯料沿一定的輪廓線分離而獲得一定形狀、尺寸和斷面質(zhì)量的沖壓件的工序。成形工序是指使坯料在不破裂的條件下產(chǎn)生塑性變形而獲得一定形狀和尺寸的沖壓件的工序。每種基本工序還包含有多種單一工序。沖壓工序的具體分類及特點(diǎn)見表1-1和表1-2。1.1.2沖壓工藝分類及模具1.1.2沖壓工藝分類及模具1.1.2沖壓工藝分

4、類及模具1.1.2沖壓工藝分類及模具1.1.2沖壓工藝分類及模具1.1.2沖壓工藝分類及模具在實(shí)際生產(chǎn)中，當(dāng)沖壓件的生產(chǎn)批量較大、尺寸較小而公差要求較小時(shí)，若用分散的單一工序來沖壓是不經(jīng)濟(jì)的，甚至難以達(dá)到要求。這時(shí)在工藝上多采用工序集中的方案，即把兩種或兩種以上的單一工序集中在一副模具內(nèi)完成，稱為組合工序。根據(jù)工序組合的方法不同，又可將其分為復(fù)合、級(jí)進(jìn)和“復(fù)合-級(jí)進(jìn)”3種組合方式。復(fù)合沖壓：在壓力機(jī)的一次工作行程中，在模具的同一工位上同時(shí)完成兩種或兩種以上不同單一工序的一種組合方式。級(jí)進(jìn)沖壓：在壓力機(jī)的一次工作行程中，按照一定的順序在

5、同一模具的不同工位上完成兩種或兩種以上不同單一工序的一種組合方式。復(fù)合-級(jí)進(jìn)沖壓：在一副沖模上包含復(fù)合和級(jí)進(jìn)兩種方式的組合工序。沖模的結(jié)構(gòu)類型也很多(見圖1-1)。通常按工序性質(zhì)可分為沖裁模、彎曲模、拉深模和成形模等；按工序的組合方式可分為單工序模、復(fù)合模和級(jí)進(jìn)模等。但不論何種類型的沖模，都可看成是由上模和下模兩部分組成。上模被緊固在壓力機(jī)滑塊上，可隨滑塊作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，是沖模的活動(dòng)部分；下模被固定在壓力機(jī)工作臺(tái)或墊板上，是沖模的固定部分。工作時(shí)，坯料在下模面上通過定位零件定位，壓力機(jī)滑塊帶動(dòng)上模下壓，在模具工作零件的作用下坯料便產(chǎn)生

6、分離或塑性變形，從而獲得所需形狀及尺寸的沖件。上?；厣龝r(shí)，由模具的卸料與出件裝置將沖件或廢料從凸、凹模上卸下或推、頂出來，以便進(jìn)行下一次沖壓。1.1.2沖壓工藝分類及模具1.1.2沖壓工藝分類及模具1.2沖壓變形的理論基礎(chǔ)1.2.1金屬塑性變形的概念1.2.2影響塑性及變形抗力的主要因素1.2.3成分與組織對(duì)金屬塑性變形的影響1.2.4變形溫度對(duì)金屬塑性變形的影響1.2.5變形速度對(duì)金屬塑性變形的影響1.2.6應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)及其對(duì)金屬塑性變形的影響1.2沖壓變形的理論基礎(chǔ)1.2.1金屬塑性變形的概念在外力作用下，固體材料發(fā)生形狀和尺寸變

7、化的現(xiàn)象稱為變形，使物體產(chǎn)生變形的外力稱為變形力。變形力去除后，能恢復(fù)原狀的變形稱為彈性變形；變形力去除后，不能恢復(fù)原狀的變形稱為塑性變形。金屬材料在變形力的作用下，既能產(chǎn)生彈性變形，又能將彈性變形發(fā)展到塑性變形，是一種具有彈塑性的工程材料。從微觀結(jié)構(gòu)上看，在彈性變形階段，金屬體受力較小，金屬體內(nèi)部原子的間距有微小的改變，從而引起了尺寸和形狀的變化，變形力去除后，原子回到原來的穩(wěn)定平衡位置，該金屬體就完全恢復(fù)了原來的形狀和尺寸。當(dāng)金屬體受力較大時(shí)，會(huì)迫使原子偏離原來的穩(wěn)定平衡位置，而達(dá)到鄰近的穩(wěn)定平衡位置，變形力去除后，原子就不再回到

8、其原來位置，而是停留在鄰近的穩(wěn)定平衡位置上，因而變形就成為不可恢復(fù)的永久變形，這就是金屬的塑性變形。1.2.2影響塑性及變形抗力的主要因素1.塑性所謂塑性，是指金屬材料在外力作用下產(chǎn)生永久變形而其完整性不被破壞的能力。塑