（中职）模具工程技术基础第一章教学课件.ppt

YCF正版可修改PPT（中职）模具工程技术基础第一章教学课件第一章第一章 成型工艺及设备成型工艺及设备第一节冲压工艺及设备第一节冲压工艺及设备第二节塑料及模塑成型工艺及设备第二节塑料及模塑成型工艺及设备第三节压模工艺及设备第三节压模工艺及设备第一节冲压工艺及设备第一节冲压工艺及设备冲压是金属塑性成形的基本工艺方法之一，由于冲压加工通冲压是金属塑性成形的基本工艺方法之一，由于冲压加工通常是在常温下进行，所以又成冷冲压。又由于冲压加工的原常是在常温下进行，所以又成冷冲压。又由于冲压加工的原材料通常为板料或带料，因而也称之为板料加工。在冲压加材料通常为板料或带料，因而也称之为板料加工。在冲压加工中，根据工件的形状、尺寸要求以及生产纲领不同，将采工中，根据工件的形状、尺寸要求以及生产纲领不同，将采用不同形状的加工工艺方法。如果按板料的变形性质，可将用不同形状的加工工艺方法。如果按板料的变形性质，可将冲压加工分为分离和成形两大工序。也可按照工序的组合形冲压加工分为分离和成形两大工序。也可按照工序的组合形式，将冲压加工分为简单工序和组合工序两大类。式，将冲压加工分为简单工序和组合工序两大类。一、冲压特点及其工序分类一、冲压特点及其工序分类1.冲压的特点冲压的特点下一页 返回第一节冲压工艺及设备第一节冲压工艺及设备在机械制造中，冲压技术已得到广泛的应用，很多机器中的在机械制造中，冲压技术已得到广泛的应用，很多机器中的冲压制件占有相当大的比例。冲压工艺已成为汽车、拖拉机、冲压制件占有相当大的比例。冲压工艺已成为汽车、拖拉机、电器、仪表、电子、国防工业以及日用品工业等部门的主要电器、仪表、电子、国防工业以及日用品工业等部门的主要成形工艺之一。成形工艺之一。冲压与其他加工方法相比较，具有以下一些特点冲压与其他加工方法相比较，具有以下一些特点:在压力机简单冲击下，能够获得其他的加工方法难以加工或在压力机简单冲击下，能够获得其他的加工方法难以加工或无法加工的形状复杂的制件无法加工的形状复杂的制件;加工的制件尺寸稳定，互换性好加工的制件尺寸稳定，互换性好;材料的利用率高、废料少，且加工后的制件强度高、刚度好、材料的利用率高、废料少，且加工后的制件强度高、刚度好、重量轻重量轻;操作简单，生产过程易于实现机械化和自动化，生产效率高操作简单，生产过程易于实现机械化和自动化，生产效率高;在大批量生产的条件下，冲压制件成本较低。在大批量生产的条件下，冲压制件成本较低。上一页 下一页 返回第一节冲压工艺及设备第一节冲压工艺及设备2.冲压工序的分类冲压工序的分类按照板料在冲压加工中的变形力学范围的不同，可以把冲压按照板料在冲压加工中的变形力学范围的不同，可以把冲压加工所有的基本工序加工所有的基本工序(不包括特殊工序，如整形、校形不包括特殊工序，如整形、校形;也不也不包括结合工序，如铆接、咬接等包括结合工序，如铆接、咬接等)分为分离工序、成形工序和分为分离工序、成形工序和组合变形工序三大类。分离工序是使板料产生塑性变形而不组合变形工序三大类。分离工序是使板料产生塑性变形而不断裂分离，从而获得所需形状与尺寸之工件的冲压工序。组断裂分离，从而获得所需形状与尺寸之工件的冲压工序。组合变形工序是指有多个分离工序或成形工序的冲压工序。合变形工序是指有多个分离工序或成形工序的冲压工序。其中，分离工序按照其不同的变形机理可分为冲裁、整修、其中，分离工序按照其不同的变形机理可分为冲裁、整修、精密冲裁及半精密冲裁四类。精密冲裁及半精密冲裁四类。成型工序按照板料变形区的力学性质分为三类成型工序按照板料变形区的力学性质分为三类:压缩类、拉伸压缩类、拉伸类和复合类。类和复合类。上一页 下一页 返回第一节冲压工艺及设备第一节冲压工艺及设备(1)压缩类成型压缩类成型 这是一种在胚料的变形部分以切向压缩为主、这是一种在胚料的变形部分以切向压缩为主、表面积收缩变小的冲压成型加工方法，其基本工序主要有两表面积收缩变小的冲压成型加工方法，其基本工序主要有两种。种。拉深。使金属平板胚料外缘缩小、变成立体带底拉深。使金属平板胚料外缘缩小、变成立体带底(直壁平直壁平底的筒形底的筒形)零件的一种冲压成形方法。零件的一种冲压成形方法。缩口。将管子或平板材料经冲压成型为空心件的毛胚口缩口。将管子或平板材料经冲压成型为空心件的毛胚口部直径缩小的冲压成形方法。部直径缩小的冲压成形方法。(2)拉深类成型拉深类成型 这是一种在胚料的变形部位以切向拉伸为主、这是一种在胚料的变形部位以切向拉伸为主、表面积增大的冲压成型方法，其基本工序主要有三种。表面积增大的冲压成型方法，其基本工序主要有三种。翻边。将金属平板胚料或半成品工序件沿一定的轮廓线翻边。将金属平板胚料或半成品工序件沿一定的轮廓线伸长，变成有竖边边缘零件的一种冲压成形工序。伸长，变成有竖边边缘零件的一种冲压成形工序。上一页 下一页 返回第一节冲压工艺及设备第一节冲压工艺及设备 胀形。在胚料或毛胚件中间的局部位置上产生鼓凸伸长胀形。在胚料或毛胚件中间的局部位置上产生鼓凸伸长变形，获得其表面积增大的零件的冲压成形工序。变形，获得其表面积增大的零件的冲压成形工序。扩口。将管子或平板材料经冲压加工成空心件的毛胚口扩口。将管子或平板材料经冲压加工成空心件的毛胚口部直径扩大的冲压成形工序。部直径扩大的冲压成形工序。(3)复合类成形复合类成形 这是一种在胚料的变形部分既有以压缩变形这是一种在胚料的变形部分既有以压缩变形为主的、也有以拉伸变形为主的冲压成形加工方法，其基本为主的、也有以拉伸变形为主的冲压成形加工方法，其基本工序主要有四种。工序主要有四种。弯曲。使平板胚料或管子毛胚等按照一定的曲率或角度弯曲。使平板胚料或管子毛胚等按照一定的曲率或角度变形，从而获得不封闭形状零件的冲压成形方法。变形，从而获得不封闭形状零件的冲压成形方法。曲面形状零件拉深成形。使金属平板胚料外法兰部分缩曲面形状零件拉深成形。使金属平板胚料外法兰部分缩小、内法兰部分伸长，变成非直壁、非平底的空心零件的一小、内法兰部分伸长，变成非直壁、非平底的空心零件的一种冲压成形方法。种冲压成形方法。上一页 下一页 返回第一节冲压工艺及设备第一节冲压工艺及设备 拉形。拉形又称为拉弯或整体胀形，是将平板胚料两端拉形。拉形又称为拉弯或整体胀形，是将平板胚料两端加紧、对胚料进行弯曲并带有拉深变形，从而获得曲率半径加紧、对胚料进行弯曲并带有拉深变形，从而获得曲率半径很大的零件的冲压成形方法。很大的零件的冲压成形方法。卷边。卷边又称为卷圆或卷缘。是一种将板料四周边缘卷边。卷边又称为卷圆或卷缘。是一种将板料四周边缘或半成品工序件的段部卷曲成接近圆筒状的零件的冲压成形或半成品工序件的段部卷曲成接近圆筒状的零件的冲压成形工序。工序。二、冲压材料二、冲压材料1.对冲压所用材料的要求对冲压所用材料的要求冲压加工质量不仅与冲压工艺方案、模具结构及制造精度有冲压加工质量不仅与冲压工艺方案、模具结构及制造精度有关，还受冲压材料的直接影响。为了能够生产高质量的冲压关，还受冲压材料的直接影响。为了能够生产高质量的冲压制件，必须选取合适的冲压材料。制件，必须选取合适的冲压材料。上一页 下一页 返回第一节冲压工艺及设备第一节冲压工艺及设备冲压所用材料，不仅要满足制件设计的技术要求，还要满足冲压所用材料，不仅要满足制件设计的技术要求，还要满足冲压工艺的要求。冲压的工艺要求主要有冲压工艺的要求。冲压的工艺要求主要有:应具有良好的塑性，在变形工序中，可减少工序及中间退火应具有良好的塑性，在变形工序中，可减少工序及中间退火次数，也要求材料具有一定的塑性次数，也要求材料具有一定的塑性;材料应具有光洁平整、无缺陷损伤的表面状态，加工时不易材料应具有光洁平整、无缺陷损伤的表面状态，加工时不易破裂，也不易擦伤模具，表面状态好的材料，冲出的制件表破裂，也不易擦伤模具，表面状态好的材料，冲出的制件表面状态也好面状态也好;材料厚度的公差应符合国家标准的规定，因为一定的模具间材料厚度的公差应符合国家标准的规定，因为一定的模具间隙，适应于一定厚度的材料，材料厚度的公差太大，不仅会隙，适应于一定厚度的材料，材料厚度的公差太大，不仅会影响制件的质量，还可能导致产生废品和损坏模具。影响制件的质量，还可能导致产生废品和损坏模具。上一页 下一页 返回第一节冲压工艺及设备第一节冲压工艺及设备2.冲压材料的种类冲压材料的种类冲压生产最常用的材料是金属板料，有时也用非金属板料。冲压生产最常用的材料是金属板料，有时也用非金属板料。金属板料分黑色金属板料和有色金属板料两种。金属板料分黑色金属板料和有色金属板料两种。(1)黑色金属板料黑色金属板料普通破素结构钢钢板，常用的几种牌号是普通破素结构钢钢板，常用的几种牌号是Q195,Q215,Q235，这些牌号主要用于平板类制件或变形量小的简单制件这些牌号主要用于平板类制件或变形量小的简单制件;优质破素结构钢钢板，这类钢板的化学成分和力学性能都要优质破素结构钢钢板，这类钢板的化学成分和力学性能都要能得到保证，主要用于复杂形状的弯曲件和拉深件能得到保证，主要用于复杂形状的弯曲件和拉深件电工硅钢，常用的牌号有电工硅钢，常用的牌号有Dl l,D12,D21,D22,D32,D42，主，主要用于电机、电器、电子工业。要用于电机、电器、电子工业。上一页 下一页 返回第一节冲压工艺及设备第一节冲压工艺及设备(2)有色金属板料有色金属板料黄铜板黄铜板(带带)，铜锌合金称黄铜，常用的牌号有，铜锌合金称黄铜，常用的牌号有H62,H68，其，其特点是有很好的塑性和较高强度及杭腐蚀性，其中特点是有很好的塑性和较高强度及杭腐蚀性，其中H62适用适用于冲压件、弯曲件和浅拉深件，于冲压件、弯曲件和浅拉深件，H68适用于深拉深件适用于深拉深件;铝板铝板(带带)，铭的比重小，导电、导热性好，塑性也好。常用，铭的比重小，导电、导热性好，塑性也好。常用的有的有1060,1050A,1200，广泛用于航空、仪表和无线电工业，广泛用于航空、仪表和无线电工业，主要用来制作耐腐蚀制件和作为导电材料主要用来制作耐腐蚀制件和作为导电材料;非金属材料有纸板、胶木板、橡胶、塑料板和纤维板等。非金属材料有纸板、胶木板、橡胶、塑料板和纤维板等。(3)冲压用材料的形状和规格冲压用材料的形状和规格 冲压材料有金属材料和非金属冲压材料有金属材料和非金属材料两种，金属材料的购入形式多为板料或带料。材料两种，金属材料的购入形式多为板料或带料。上一页 下一页 返回第一节冲压工艺及设备第一节冲压工艺及设备板料，除了按需要选择不同的厚度外，板料的大小有不同的板料，除了按需要选择不同的厚度外，板料的大小有不同的规格，如规格，如800 mm 1 600mm,900 mm 1 800 mm,1000mm 2 000mm,l 000 mm 1 800 mm等，适用于批量生产，使用时，等，适用于批量生产，使用时，需根据需要剪成一定的宽度使用，多用于大型制件的冲压需根据需要剪成一定的宽度使用，多用于大型制件的冲压;带料或称卷料，可用于大批量冲压生产，根据材料、厚度不带料或称卷料，可用于大批量冲压生产，根据材料、厚度不同而有不同宽带尺寸，长度可达几百米，宽度在同而有不同宽带尺寸，长度可达几百米，宽度在300mm以下，以下，主要用于薄料，适用于大批量生产的自动送料装置，适合与主要用于薄料，适用于大批量生产的自动送料装置，适合与机械化自动化程度较高的场合，可提供材料利用率，但通常机械化自动化程度较高的场合，可提供材料利用率，但通常开卷后须经平整后才能使用。开卷后须经平整后才能使用。上一页 下一页 返回第一节冲压工艺及设备第一节冲压工艺及设备三、冲压的设备三、冲压的设备用作冲压加工的设备简称为冲压设备，包括曲柄压力机和其用作冲压加工的设备简称为冲压设备，包括曲柄压力机和其他压力机。他压力机。1.曲柄压力机曲柄压力机曲柄压力机是通过曲柄滑块机构将电动机的旋转运动转变为曲柄压力机是通过曲柄滑块机构将电动机的旋转运动转变为冲压生产所需要的滑块直线往复运动的一种冲压设备，在冲冲压生产所需要的滑块直线往复运动的一种冲压设备，在冲压生产中广泛用于冲裁、弯曲、拉深及成形等工序。因此，压生产中广泛用于冲裁、弯曲、拉深及成形等工序。因此，曲柄压力机是冲压设备中最基本和应用最广泛的设备。曲柄压力机是冲压设备中最基本和应用最广泛的设备。(1)曲柄压力机的基本结构曲柄压力机的基本结构 图图1-1和和图图1-2所示为所示为JB23-63型型曲柄压力机的外形图和工作原理图。由图可知，曲柄压力机曲柄压力机的外形图和工作原理图。由图可知，曲柄压力机由以下部分组成由以下部分组成:上一页 下一页 返回第一节冲压工艺及设备第一节冲压工艺及设备工作机构，即曲柄滑块机构工作机构，即曲柄滑块机构(亦称曲柄连杆机构亦称曲柄连杆机构)，它由曲轴，它由曲轴7、连杆连杆9,滑块滑块10等工作零件组成，其作用是实现将曲柄的旋转等工作零件组成，其作用是实现将曲柄的旋转运动转变为滑块的直线往复运动，由滑块带动模具工作运动转变为滑块的直线往复运动，由滑块带动模具工作;传动系统，包括带传动传动系统，包括带传动2与与3,齿轮传动齿轮传动4与与5等机构，起能量传等机构，起能量传递和速度转换作用递和速度转换作用;操纵系统，包括离合器操纵系统，包括离合器6、制动器、制动器8等部件，用以控制工作机等部件，用以控制工作机构的运转和停止构的运转和停止;能源部分，包括电动机能源部分，包括电动机1、飞轮，用以提供动力并储存能量、飞轮，用以提供动力并储存能量;支承部分，主要指机身支承部分，主要指机身15，它把压力机所有部件连接成一个，它把压力机所有部件连接成一个整体。整体。上一页 下一页 返回第一节冲压工艺及设备第一节冲压工艺及设备(2)曲柄压力机的型号及分类曲柄压力机的型号是按照锻压机曲柄压力机的型号及分类曲柄压力机的型号是按照锻压机械的类别、列别和组别编制的。例如械的类别、列别和组别编制的。例如JA23一一63A，各符号意，各符号意义如下义如下:上一页 下一页 返回第一节冲压工艺及设备第一节冲压工艺及设备用曲柄压力机的分类方法较多，常用的方法有用曲柄压力机的分类方法较多，常用的方法有:按压力机公称压力分类可分为小型曲柄压力机、中型曲柄按压力机公称压力分类可分为小型曲柄压力机、中型曲柄压力机和大型曲柄压力机。压力机和大型曲柄压力机。按曲柄形式分类可分为偏心压力机和曲轴压力机。按曲柄形式分类可分为偏心压力机和曲轴压力机。按机身结构形式分可分为开式压力机和闭式压力机，如按机身结构形式分可分为开式压力机和闭式压力机，如图图1-3所示。开式压力机的机身呈所示。开式压力机的机身呈“C”形，如图形，如图1-3(a),(b),(c)所所示，其机身前面和左右均敞开，操作空间大。但机身刚度差，示，其机身前面和左右均敞开，操作空间大。但机身刚度差，受载后易变形，影响制件精度和模具寿命，因此，只适用于受载后易变形，影响制件精度和模具寿命，因此，只适用于中、小型压力机。中、小型压力机。闭式压力机的机身为框架结构，如图闭式压力机的机身为框架结构，如图1-3(d)所示。其机身前后所示。其机身前后敞开，两侧封闭，机身刚度大，适合于大、中型压力机。敞开，两侧封闭，机身刚度大，适合于大、中型压力机。上一页 下一页 返回第一节冲压工艺及设备第一节冲压工艺及设备(3)曲柄压力机的技术参数曲柄压力机的技术参数 公称压力。压力机滑块的压力在全行程中不是一个常数，公称压力。压力机滑块的压力在全行程中不是一个常数，而是随曲轴转角的变化而不断地变化。如而是随曲轴转角的变化而不断地变化。如图图1-4所示为压力机所示为压力机的许用压力曲线。公称压力是指滑块运动到离下止点前某一的许用压力曲线。公称压力是指滑块运动到离下止点前某一特定距离或曲柄旋转到离下止点前某一特定角度时滑块上所特定距离或曲柄旋转到离下止点前某一特定角度时滑块上所允许承受的最大作用力。允许承受的最大作用力。滑块每分钟冲压次数。滑块由上止点到下止点往复一次滑块每分钟冲压次数。滑块由上止点到下止点往复一次为一个行程数，即一次冲压。为一个行程数，即一次冲压。滑块行程。滑块行程是指滑块在曲轴旋转一周时从上止滑块行程。滑块行程是指滑块在曲轴旋转一周时从上止点到下止点所经过的距离，其数值一般是曲柄半径的两倍。点到下止点所经过的距离，其数值一般是曲柄半径的两倍。上一页 下一页 返回第一节冲压工艺及设备第一节冲压工艺及设备 闭合高度。滑块在下止点时，滑块下底面到工作台上平闭合高度。滑块在下止点时，滑块下底面到工作台上平面之间的距离。当压力机处于闭合状态时，将连杆调节到最面之间的距离。当压力机处于闭合状态时，将连杆调节到最短时的闭合高度为最大闭合高度短时的闭合高度为最大闭合高度;反之为最小闭合高度。反之为最小闭合高度。工作台面尺寸。其决定了安装模具下模座的尺寸范围，工作台面尺寸。其决定了安装模具下模座的尺寸范围，工作台孔径尺寸决定了模具下模漏落制件或允许尺寸及安装工作台孔径尺寸决定了模具下模漏落制件或允许尺寸及安装弹顶机构的尺寸。弹顶机构的尺寸。封闭高度及封闭高度调节量。封闭高度是指滑块在下止封闭高度及封闭高度调节量。封闭高度是指滑块在下止点时，滑块底面到工作台上表面的距离。当滑块调整到上极点时，滑块底面到工作台上表面的距离。当滑块调整到上极限位置时，封闭高度达最大值，为最大封闭高度。相反，当限位置时，封闭高度达最大值，为最大封闭高度。相反，当滑块调整到下极限位置时，其封闭高度为最小封闭高度，二滑块调整到下极限位置时，其封闭高度为最小封闭高度，二者差值为封闭高度调节量。者差值为封闭高度调节量。其他参数。主要包括压力机工作台面尺寸、滑块底面尺其他参数。主要包括压力机工作台面尺寸、滑块底面尺寸、漏料孔尺寸及模柄孔尺寸等。寸、漏料孔尺寸及模柄孔尺寸等。上一页 下一页 返回第一节冲压工艺及设备第一节冲压工艺及设备(4)压力机的选择压力机的选用，主要包括选择压力机类型和压力机的选择压力机的选用，主要包括选择压力机类型和确定压力机规格两项内容。确定压力机规格两项内容。选择压力机的类型。对于中小型冲裁件、弯曲件或拉深选择压力机的类型。对于中小型冲裁件、弯曲件或拉深件，多选用件，多选用“C”型床身的开式压力机型床身的开式压力机;对大中型或精度较高对大中型或精度较高的冲压制件，应选用闭式及多点压力机的冲压制件，应选用闭式及多点压力机;对校平、校正弯曲、对校平、校正弯曲、整形等冲压工艺，应选用具有较高强度和刚度的压力机。整形等冲压工艺，应选用具有较高强度和刚度的压力机。选用压力机规格。确定压力机规格应遵循下列原则选用压力机规格。确定压力机规格应遵循下列原则:压力机的公称压力应大于冲压工序所需的压力，当进行弯曲压力机的公称压力应大于冲压工序所需的压力，当进行弯曲或拉深时，还应注意所选用的压力机的许可压力曲线在曲轴或拉深时，还应注意所选用的压力机的许可压力曲线在曲轴全部转角内高于冲压变形力曲线全部转角内高于冲压变形力曲线;压力机滑块行程应满足制件压力机滑块行程应满足制件在高度上能获得所需尺寸，并在冲压后能顺利地从模具上取在高度上能获得所需尺寸，并在冲压后能顺利地从模具上取出来出来;上一页 下一页 返回第一节冲压工艺及设备第一节冲压工艺及设备压力机的封闭高度、工作台面尺寸和滑块尺寸等应满足模具压力机的封闭高度、工作台面尺寸和滑块尺寸等应满足模具的正确安装的正确安装;滑块每分钟的冲击次数，应符合生产率和材料变滑块每分钟的冲击次数，应符合生产率和材料变形速度的要求形速度的要求;一般情况下，可不必考虑功率，但在采用斜刃一般情况下，可不必考虑功率，但在采用斜刃冲裁或深拉深等其他情况时，应校核电动机的功率是否大于冲裁或深拉深等其他情况时，应校核电动机的功率是否大于冲压时所需的功率。冲压时所需的功率。2.其他压力机简介其他压力机简介(1)精冲压力机。随着冲压技术的发展，对一些精度要求高的精冲压力机。随着冲压技术的发展，对一些精度要求高的冲压件可通过精密冲裁冲压件可通过精密冲裁(简称精冲简称精冲)获得。精冲压力机就是用获得。精冲压力机就是用于精密冲裁的专用压力机。于精密冲裁的专用压力机。精冲压力机的性能特点。精冲压力机主要用于齿圈压板精冲压力机的性能特点。精冲压力机主要用于齿圈压板精冲模对材料进行精密冲裁加工。其性能特点是精冲模对材料进行精密冲裁加工。其性能特点是:能提供冲裁能提供冲裁力、压边力和反压力力、压边力和反压力;精冲过程的速度可以调节，目前合适的精冲过程的速度可以调节，目前合适的冲裁速度为冲裁速度为550mm/s;滑块有很高的导向精度和刚度滑块有很高的导向精度和刚度;滑块限滑块限位精度高位精度高;电动机功率大电动机功率大;有可靠的模具保护装置。有可靠的模具保护装置。上一页 下一页 返回第一节冲压工艺及设备第一节冲压工艺及设备 精冲压力机的类型。按主传动的结构不同分为机械式和精冲压力机的类型。按主传动的结构不同分为机械式和液压式。目前小型精冲压力机多采用机械式，大型精冲压力液压式。目前小型精冲压力机多采用机械式，大型精冲压力机多采用液压式。总压力大于机多采用液压式。总压力大于3200kN的一般为液压式。的一般为液压式。按主传动和滑块的位置分为上传动式和下传动式。传动系统按主传动和滑块的位置分为上传动式和下传动式。传动系统在压力机下部的称为下传动式。下传动式精冲压力机结构简在压力机下部的称为下传动式。下传动式精冲压力机结构简单，维修及安装方便，所以目前多数精冲压力机采用下传动单，维修及安装方便，所以目前多数精冲压力机采用下传动式。式。按滑块的运动方向分为立式和卧式。立式精冲压力机的结构按滑块的运动方向分为立式和卧式。立式精冲压力机的结构紧凑，装模和操作方便，所以目前绝大多数精冲压力机为立紧凑，装模和操作方便，所以目前绝大多数精冲压力机为立式。式。上一页 下一页 返回第一节冲压工艺及设备第一节冲压工艺及设备(2)高速压力机。高速压力机是应大批量的冲压生产需要而产高速压力机。高速压力机是应大批量的冲压生产需要而产生的。高速压力机是指滑块每分钟行程次数一般为相同公称生的。高速压力机是指滑块每分钟行程次数一般为相同公称压力通用曲柄压力机的压力通用曲柄压力机的59倍的一种压力机。倍的一种压力机。高速压力机的性能特点。滑块行程次数高高速压力机的性能特点。滑块行程次数高;滑块的惯性大滑块的惯性大;设有紧急制动装置设有紧急制动装置;采用送料精度高的送料装置采用送料精度高的送料装置;增设减振和增设减振和消声等装置。消声等装置。高速压力机的类型。高速压力机按机身结构分为开式、高速压力机的类型。高速压力机按机身结构分为开式、闭式和四柱式闭式和四柱式;按连杆数分为单点式和双点式按连杆数分为单点式和双点式;按传动方式分按传动方式分为上传动式和下传动式。目前多采用闭式双点结构的高速压为上传动式和下传动式。目前多采用闭式双点结构的高速压力机，一般用于卷料的级进冲压。力机，一般用于卷料的级进冲压。从工艺用途和结构特点上分类，高速压力机可分为用于冲裁从工艺用途和结构特点上分类，高速压力机可分为用于冲裁的高速压力机和用于冲裁、成形和浅拉深的高速压力机。前的高速压力机和用于冲裁、成形和浅拉深的高速压力机。前者的行程很小，行程次数很高者的行程很小，行程次数很高;后者正好相反。后者正好相反。上一页 下一页 返回第一节冲压工艺及设备第一节冲压工艺及设备四、冲压主要工艺四、冲压主要工艺1.冲裁工艺冲裁工艺冲裁是利用模具使板料沿一定的轮廓形状产生分离的一种冲冲裁是利用模具使板料沿一定的轮廓形状产生分离的一种冲压工序。冲裁是冲压工艺中最常见、应用最多的工艺。冲裁压工序。冲裁是冲压工艺中最常见、应用最多的工艺。冲裁工艺种类很多，常用的有剪裁、冲孔、落料、切口、修边等。工艺种类很多，常用的有剪裁、冲孔、落料、切口、修边等。但一般来说，冲裁工艺包括落料、冲孔、切口、切边等工序，但一般来说，冲裁工艺包括落料、冲孔、切口、切边等工序，其中以落料、冲孔应用最为广泛。其中以落料、冲孔应用最为广泛。(1)冲裁过程冲裁过程 图图1-6所示为冲裁示意图凸模所示为冲裁示意图凸模1与凹模与凹模3具有锋具有锋利的刃口，且相互之间保持均匀合适的间隙。冲裁时，凸模利的刃口，且相互之间保持均匀合适的间隙。冲裁时，凸模下行，穿过板料进入凹模，使工件和板料分离而完成冲裁工下行，穿过板料进入凹模，使工件和板料分离而完成冲裁工作。作。上一页 下一页 返回第一节冲压工艺及设备第一节冲压工艺及设备板料的分离过程是在瞬间完成的。其变形过程可分为下面三板料的分离过程是在瞬间完成的。其变形过程可分为下面三个阶段个阶段(图图1-7):弹性变形阶段。如图弹性变形阶段。如图1-7(a)所示，板料在凸模压力作用下，所示，板料在凸模压力作用下，板料首先产生弹性压缩和弯曲等复杂变形，并略有挤入凹模板料首先产生弹性压缩和弯曲等复杂变形，并略有挤入凹模洞口的情况。板料与凸、凹模接触处形成很小的圆角，这时洞口的情况。板料与凸、凹模接触处形成很小的圆角，这时板料内应力尚未超过材料的弹性极限。由于凸、凹模之间存板料内应力尚未超过材料的弹性极限。由于凸、凹模之间存在间隙，板料同时受到弯曲和拉伸的作用，凸模下的板料产在间隙，板料同时受到弯曲和拉伸的作用，凸模下的板料产生弯曲，凹模上的板料开始上翘。生弯曲，凹模上的板料开始上翘。塑性变形阶段。如图塑性变形阶段。如图1-7(b)所示，凸模继续下压，压力增所示，凸模继续下压，压力增加，当材料内部应力达到屈服点时，并将下部材料挤入凹模加，当材料内部应力达到屈服点时，并将下部材料挤入凹模孔内，板料在凸、凹模刃口附近产生塑性剪切变形，形成剪孔内，板料在凸、凹模刃口附近产生塑性剪切变形，形成剪切断面。剪切面的边缘部分，会出现圆角，这是由于凸、凹切断面。剪切面的边缘部分，会出现圆角，这是由于凸、凹模间隙的作用。随着凸模的继续向下，变形区向板材的深度模间隙的作用。随着凸模的继续向下，变形区向板材的深度往下发展，应力增大，直到材料产生微小裂纹为止。往下发展，应力增大，直到材料产生微小裂纹为止。上一页 下一页 返回第一节冲压工艺及设备第一节冲压工艺及设备 断裂分离阶段。如图断裂分离阶段。如图1-7(c)所示，随着凸模继续下压入，所示，随着凸模继续下压入，凸、凹模刃口附近出现的微小裂纹不断向材料内部扩展。若凸、凹模刃口附近出现的微小裂纹不断向材料内部扩展。若上下裂纹重合时上下裂纹重合时(在合理间隙的情况下在合理间隙的情况下)，板料随即被拉断分，板料随即被拉断分离。由于拉断的结果，断面上形成一个粗糙的区域。当凸模离。由于拉断的结果，断面上形成一个粗糙的区域。当凸模再下行，冲落部分将克服摩擦阻力被从板材中推出来，全部再下行，冲落部分将克服摩擦阻力被从板材中推出来，全部挤入凹模洞口，冲裁过程结束。挤入凹模洞口，冲裁过程结束。(2)冲裁件质量分析冲裁件质量主要是指尺寸精度、断面质量、冲裁件质量分析冲裁件质量主要是指尺寸精度、断面质量、形状误差。形状误差。冲裁模间隙。当间隙较大时，材料所受拉伸作用增大，冲裁模间隙。当间隙较大时，材料所受拉伸作用增大，冲裁结束后，因材料的弹性恢复，使冲孔件的尺寸增大，落冲裁结束后，因材料的弹性恢复，使冲孔件的尺寸增大，落料件的尺寸变小料件的尺寸变小;当间隙较小时，材料受凸、凹模及挤压力大，当间隙较小时，材料受凸、凹模及挤压力大，压缩变形大，冲裁完毕后材料的弹性恢复使落料件尺寸增大，压缩变形大，冲裁完毕后材料的弹性恢复使落料件尺寸增大，而冲孔件的孔径则变小。而冲孔件的孔径则变小。上一页 下一页 返回第一节冲压工艺及设备第一节冲压工艺及设备 剪切面的特征。板料冲裁以后，被凸模和凹模剪切的侧剪切面的特征。板料冲裁以后，被凸模和凹模剪切的侧面称为冲裁件的剪切面。当凸、凹模间隙合理时，剪切面可面称为冲裁件的剪切面。当凸、凹模间隙合理时，剪切面可分为四个部分。分为四个部分。一般地说，若冲裁件的塌角不大，光亮带的厚度合适，并且一般地说，若冲裁件的塌角不大，光亮带的厚度合适，并且各处的高度均匀，剪裂带的锥度小，毛刺小，则认为冲裁件各处的高度均匀，剪裂带的锥度小，毛刺小，则认为冲裁件的断面质量好。的断面质量好。尺寸精度。冲裁件的剪切面一般以光亮带的尺寸尺寸精度。冲裁件的剪切面一般以光亮带的尺寸(即冲孔即冲孔件以孔的最小尺寸，落料件以外形的最大尺寸件以孔的最小尺寸，落料件以外形的最大尺寸)作为冲裁件尺作为冲裁件尺寸。但用同一副模具冲出来的制件彼此之间相差小，尺寸的寸。但用同一副模具冲出来的制件彼此之间相差小，尺寸的一致性好。一致性好。剪切面的表面粗糙度。一般冲裁以后的剪切面分为几个剪切面的表面粗糙度。一般冲裁以后的剪切面分为几个部分，剪切面不整齐，表面粗糙度数值大。板料越厚剪切面部分，剪切面不整齐，表面粗糙度数值大。板料越厚剪切面越粗糙。越粗糙。上一页 下一页 返回第一节冲压工艺及设备第一节冲压工艺及设备(3)冲裁件的工艺性冲裁件的工艺性 冲裁件的工艺性，是指冲裁件对冲裁冲裁件的工艺性，是指冲裁件对冲裁工艺的适应性。在一般情况下，对冲裁件工艺性影响最大的工艺的适应性。在一般情况下，对冲裁件工艺性影响最大的是制件的结构形状、精度要求、形位公差及技术要求等。冲是制件的结构形状、精度要求、形位公差及技术要求等。冲裁件的工艺性合理与否，影响到冲裁件的质量、模具寿命、裁件的工艺性合理与否，影响到冲裁件的质量、模具寿命、材料消耗、生产率等，设计中应尽可能提高其工艺性。材料消耗、生产率等，设计中应尽可能提高其工艺性。冲裁件的形状应简单、对称，适合于排样，冲压制件在条料、冲裁件的形状应简单、对称，适合于排样，冲压制件在条料、带料或板料上的布置方法叫排样。带料或板料上的布置方法叫排样。避免冲裁件上有过长的悬壁和窄槽，悬臂和槽的宽度一般应避免冲裁件上有过长的悬壁和窄槽，悬臂和槽的宽度一般应大于大于1.5t深度应小于宽度的深度应小于宽度的5倍，以免模具强度和刚度不足。倍，以免模具强度和刚度不足。冲裁件的内外转角处避免尖角，应以圆角过渡。冲裁件的内外转角处避免尖角，应以圆角过渡。冲孔时，为保证凸模有足够的强度和刚性，其孔距、孔径、冲孔时，为保证凸模有足够的强度和刚性，其孔距、孔径、孔边距等尺寸不能过小。孔边距等尺寸不能过小。上一页 下一页 返回第一节冲压工艺及设备第一节冲压工艺及设备2.弯曲工艺弯曲工艺弯曲件的工艺性是指弯曲件的形状尺寸、材料的选用及技术弯曲件的工艺性是指弯曲件的形状尺寸、材料的选用及技术要求等是否适合于弯曲加工的工艺要求。弯曲件的结构合理，要求等是否适合于弯曲加工的工艺要求。弯曲件的结构合理，可以简化工艺过程，并可提高弯曲件的公差等级。良好的工可以简化工艺过程，并可提高弯曲件的公差等级。良好的工艺性是保证弯曲加工顺利进行的重要因素。艺性是保证弯曲加工顺利进行的重要因素。(1)弯曲变形弯曲变形 图图1-11所示为弯曲所示为弯曲V形件的变形过程。在弯形件的变形过程。在弯曲的开始阶段，坯料呈自由弯曲曲的开始阶段，坯料呈自由弯曲;随着凸模的下压，坯料与凹随着凸模的下压，坯料与凹模工作表面逐渐靠紧，弯曲半径由模工作表面逐渐靠紧，弯曲半径由r0变为变为r1，弯曲力臂也由，弯曲力臂也由l0变为变为l1;凸模继续下压，坯料弯曲区逐渐减小，直到与凸模三凸模继续下压，坯料弯曲区逐渐减小，直到与凸模三点接触，这时的曲率半径已由点接触，这时的曲率半径已由r1变成了变成了r2;此后，坯料的直边此后，坯料的直边部分则向与以前相反的方向弯曲部分则向与以前相反的方向弯曲;到行程终了时，凸凹模对坯到行程终了时，凸凹模对坯料进行校正，使其圆角、直边与凸模全部靠紧。料进行校正，使其圆角、直边与凸模全部靠紧。上一页 下一页 返回第一节冲压工艺及设备第一节冲压工艺及设备(2)弯曲变形特点弯曲变形特点在弯曲区域内，纤维沿厚度方向变形是不同的，即弯曲后，在弯曲区域内，纤维沿厚度方向变形是不同的，即弯曲后，内侧的纤维受压缩而缩短，外侧的纤维受拉伸而伸长，在内、内侧的纤维受压缩而缩短，外侧的纤维受拉伸而伸长，在内、外侧之间存在着纤维既不伸长也不缩短的中间层外侧之间存在着纤维既不伸长也不缩短的中间层;从弯曲件变形区域的横断面来看，窄板从弯曲件变形区域的横断面来看，窄板(B 2t)断面仍为矩形，如图断面仍为矩形，如图1-12所示所示;弯曲变形只发生在弯曲件的圆角附近，直线部分不产生塑性弯曲变形只发生在弯曲件的圆角附近，直线部分不产生塑性变形。变形。上一页 返回第二节塑料及模塑成型工艺及设备第二节塑料及模塑成型工艺及设备一、塑料及模塑成型设备一、塑料及模塑成型设备(一一)塑料的定义及组成塑料的定义及组成1.塑料的组成塑料的组成塑料是一种以高分子合成树脂为主要成分，在一定的温度和塑料是一种以高分子合成树脂为主要成分，在一定的温度和压力下具有压力下具有可塑性和流动性，可被模塑成一定形状和尺寸可塑性和流动性，可被模塑成一定形状和尺寸的制品，是一种当外力去除后，在常温状态下仍能保持其形的制品，是一种当外力去除后，在常温状态下仍能保持其形状不变的材料。状不变的材料。塑料的组成以高分子合成树脂为主要原材料，基本性能主要塑料的组成以高分子合成树脂为主要原材料，基本性能主要取决于合成树脂本身，为了改善塑料的使用性能和加工性能，取决于合成树脂本身，为了改善塑料的使用性能和加工性能，或为了降低材料的成本，需要加入各种辅助材料。塑料的使或为了降低材料的成本，需要加入各种辅助材料。塑料的使用性能和加工性能主要取决于高分子树脂的分子结构。用性能和加工性能主要取决于高分子树脂的分子结构。下一页 返回第二节塑料及模塑成型工艺及设备第二节塑料及模塑成型工艺及设备2.塑料的分类塑料的分类(1)塑料按其用途可分为通用塑料、工程塑料、耐高温塑料和塑料按其用途可分为通用塑料、工程塑料、耐高温塑料和特殊用途塑料四大类工程塑料一般指强度高、硬度大、耐磨特殊用途塑料四大类工程塑料一般指强度高、硬度大、耐磨并可代替金属用作工程材料的一类塑料。如聚酞胺并可代替金属用作工程材料的一类塑料。如聚酞胺(尼龙尼龙)、聚甲醛、聚碳酸醋等。聚甲醛、聚碳酸醋等。通用塑料指产量大、用途广、价格低廉的一类塑料，它包括通用塑料指产量大、用途广、价格低廉的一类塑料，它包括聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、氨基塑料、酚醛树聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、氨基塑料、酚醛树脂脂6种，产量约占塑料总量的种，产量约占塑料总量的80%。特殊用途的塑料如环氧树脂可作为赫结剂，离子交换树脂可特殊用途的塑料如环氧树脂可作为赫结剂，离子交换树脂可净化水，吸附水中的正、负离子。净化水，吸附水中的正、负离子。耐高温塑料主要有氟塑料、硅塑料，用于航天飞船、火箭、耐高温塑料主要有氟塑料、硅塑料，用于航天飞船、火箭、导弹等。导弹等。上一页 下一页 返回第二节塑料及模塑成型工艺及设备第二节塑料及模塑成型工艺及设备(2)塑料按其分子结构的不同，可以分为热塑性塑料和热固性塑料按其分子结构的不同，可以分为热塑性塑料和热固性塑料两大类。塑料两大类。固性塑料具有网状分子结构，在受热条件下，材料先软化，固性塑料具有网状分子结构，在受热条件下，材料先软化，然后内部发生化学变化，分子结构由线型或支链型变成网状然后内部发生化学变化，分子结构由线型或支链型变成网状结构，并固化成型，再进行加热也不能使其软化。这类塑料结构，并固化成型，再进行加热也不能使其软化。这类塑料不能重复使用。热塑性塑料具有线型或支链型分子结构，这不能重复使用。热塑性塑料具有线型或支链型分子结构，这类塑料在加热时，物料形态由固态逐渐软化熔融成赫流状态，类塑料在加热时，物料形态由固态逐渐软化熔融成赫流状态，冷却后又可固化成固体状态。这种变化是可逆的，并可以多冷却后又可固化成固体状态。这种变化是可逆的，并可以多次反复而始终具有可塑性，所以这种塑料可回收反复使用次反复而始终具有可塑性，所以这种塑料可回收反复使用;但但是，如果在加热时，温度过高，或加热时间过长，则材料将是，如果在加热时，温度过高，或加热时间过长，则材料将被破坏。被破坏。上一页 下一页 返回第二节塑料及模