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,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二层,第三层,第四层,第五层,2021/9/25,*,*,第1章 冷冲压基础,本章内容：,冲压基本工序、冲压术语、冲模标准和塑性变形基本知识；常见冲压设备及工作原理、选用原则；冲压成形基本原理和规律；常见冲压材料等。,2021/9/25,1,第1章 冷冲压基础,学习目的与要求：,1.掌握冲压和冲模概念、冲压工序和冲模分类；,2.,了解常用冲模术语以及冲模标准；,3.,掌握屈服准则、塑性变形时应力应变关系、体积不变条件、硬化规律、卸载弹性恢复规律和反载软化现象、最小阻力定律等冲压成形基本规律；,4.,了解冲压成形性能与机械性能关系，认识常见冲压材料；,5.,认识常见冲压设备，掌握选用原则等。,2021/9/25,2,第1章 冷冲压基础,重点：,冲压成形基本概念、冲压设备及选用、冲压成形基本规律及应用、冲压成形性能与机械性能关系、冲模术语和标准。,难点：,冲压成形基本规律、冲压成形性能与机械性能关系。,2021/9/25,3,第1章 冷冲压基础,1.1,冷冲压基本工序与冷冲模,1.1.1,冷冲压基本工序,根据材料的变形特点分：,分离工序、成形工序。,分离工序,：,指该道冲压工序完成后，材料变形部分的应力达到了该材料破坏应力,b,的,数值，造成材料断裂而分离。如冲孔、落料、切断、切边等工序。,2021/9/25,4,第1章 冷冲压基础,变形工序：,指该道冲压工序完成后，材料变形部分的应力超过了该材料屈服应力,s,的数值但未达到破坏应力,b,的数值，从而使材料产生塑性变形，并且改变了材料原有的形状和尺寸。如弯曲、拉深、翻边、胀形等工序。,2021/9/25,5,第1章 冷冲压基础,1.1.2,冷冲模,1,.,冲模术语：,重点介绍常用术语。,2,.,冲模分类：,（1）根据工艺性质分类,：,冲裁模、,弯曲模、拉深摸、成形模,等。,（2）根据工序组合程度分类,：,单工序模、复合模,、级进模,2021/9/25,6,单工序模；复合模；级进模；自动模；精冲模；模架；工作零件；凸模；凹模；凸凹模镶件；拼块；定位零件；定位销；定位板；挡料销；导正销；导料板；定距侧刃；侧刃挡块；止退键；始用挡料销；打杆；废料切断刀；弹顶器；导向零件；导柱；导套；上模座；下模座；垫板；模柄；浮动模柄；斜楔；滑块；冲模寿命；送料方向等。,第1章 冷冲压基础,1.冲模术语,2021/9/25,7,第1章 冷冲压基础,2,.,冲模零件分类,工艺零件,：,该类零件直接参与完成冲压工艺过程并和坯料直接发生作用。包括工作零件(凸模、凹,模、凸凹模)，定位零件(挡料销和导正销、导料板、定位销和定位板、侧压板、侧刃)，压料、卸,料及出件零部件(卸料板、压边圈、顶件器、推件器)。,结构零件,：,该类零件不直接参与完成冲压工艺过程，也不和坯料直接发生作用，只是对模具完成工,艺过程起保证作用和对模具的功能起完善作用。包括导向零件(导柱、导套、导板、导筒)，固,定零件(上模座、下模座、模柄、凸模固定板、凹模固定板、垫板、限位固定装置)，紧固件以及其他零件(螺钉、销钉、键、斜楔、滑块等)。,2021/9/25,8,第1章 冷冲压基础,1.1.3,模具标准化,1,.,意义,2,.,体系,3,.,冲模标准,2021/9/25,9,1.2 金属塑性变形基本知识,1.2.1 主应力与主应变,应力：,内力在物体截面上分布的密集程度即称为应力，应力又可分为正应力和切,应力，分别用和来表示。,应变：,物体内部微小平行六面体的变形称为应变。,点的应力状态：,是指坯料内每一点的应力状况，即该点上所作用的应力的大小、数目与方向。,点的应变状态：,点的应变状态通过单元体的变形来表示；应变是变形体由应力引起的。,第1章 冷冲压基础,2021/9/25,10,点的主应力状态,主应力图,主应变图,第1章 冷冲压基础,2021/9/25,11,1.2.2 塑性与变形抗力,塑性：,表示材料塑性变形能力。它是指固体材料在外力作用下发生永久变形而不破坏其完整性能力。,塑性指标：,衡量金属塑性高低的参数。常用塑性指标为延伸率和断面收缩率。,第1章 冷冲压基础,2021/9/25,12,1.2.2 塑性变形的影响因素,1.变形温度对塑性变形的影响,2.变形速度对金属塑性的影响,3.应力状态对塑性变形的影响,第1章 冷冲压基础,2021/9/25,13,主应力对金属塑性影响排序,第1章 冷冲压基础,2021/9/25,14,1.2.3,超,塑性成形,超,塑性：,在特定的条件下，拉伸金属试样时，其变形抗力大大地降低，而伸长率超过100%。,方式：,1.细晶超塑性,2.相变超塑性,第1章 冷冲压基础,2021/9/25,15,1.2.4,金属塑性变形基本规律,弹塑性变形共存规律,：,金属塑性变形阶段必然同时伴随有弹性变形,。,真实应力,-,应变曲线（硬化曲线）：表示硬化规律。这种变化规律可近似用指数曲线表示。,=A,n,第1章 冷冲压基础,2021/9/25,16,真实应力,-,应变曲线,室温下几种金属的真实应力,-,应变曲线,第1章 冷冲压基础,2021/9/25,17,1.2.4 金属塑性变形基本规律,两个屈服准则,：,1.屈雷斯加屈服准则,2.密席斯屈服准则,第1章 冷冲压基础,2021/9/25,18,1.2.4,金属塑性变形基本规律,塑性变形应力应变关系：,1.塑性变形时体积不变规律,1,+,2,+,3,=0,2.反载软化现象：卸载后反向加载(比如先拉伸后压缩)，弹性模数E没有变化;但反向加载时，材料的屈服点有所降低，我们称这种现象为反载软化现象。,第1章 冷冲压基础,2021/9/25,19,1.2.4,金属塑性变形基本规律,塑性变形应力应变关系：,3.塑性变形全量理论及应用,伸长类变形及破坏形式,压缩类变形及破坏形式,第1章 冷冲压基础,2021/9/25,20,1.2.5,变形趋向性及控制,最小阻力定律：,变形体的各质点总是沿着其最小的阻力方向移动，称此为最小阻力定律。,弱区先变形，变形区为弱区,第1章 冷冲压基础,2021/9/25,21,1.2.5,变形趋向性及控制,第1章 冷冲压基础,2021/9/25,22,钢球活座套的冲压工艺实例,第1章 冷冲压基础,2021/9/25,23,1.3.1 冷冲压材料的基本要求,对冲压成形性能的要求,对表面质量的要求,对材料厚度公差的要求,1.3.2 常用冲压材料,黑色金属、有色金属、非金属材料,第1章 冷冲压基础,2021/9/25,24,1.3.3 板料冲压成形性能指标,1 均匀伸长率,与总伸长率,2 屈强比,3 硬化指数,4 板厚方向性系数,5 板平面方向性,1.3.4 板料冲压成形性能试验方法和指标,1 胀形成形性能试验(又称杯突试验、爱利克辛试验),2.拉深-胀形成形性能试验(又称福井试验、锥杯试验),第1章 冷冲压基础,2021/9/25,25,拉伸试验用试样,拉伸曲线,第1章 冷冲压基础,2021/9/25,26,第1章 冷冲压基础,2021/9/25,27,拉深件的凸耳,第1章 冷冲压基础,2021/9/25,28,本节内容最好结合生产及教学设备，进行现场教学。,第1章 冷冲压基础,2021/9/25,29,1.4.1 剪板机(剪床),平刃剪床,1,上刀片,;2,板材,;3,下刀片,;4,工作台,;5,滑块,第1章 冷冲压基础,2021/9/25,30,1.4.2 曲柄压力机,1.组成,2.分类,3.规格型号及主参数,第1章 冷冲压基础,2021/9/25,31,曲柄压力机,第1章 冷冲压基础,2021/9/25,32,曲柄压力机,第1章 冷冲压基础,2021/9/25,33,1.4.3 摩擦压力机,第1章 冷冲压基础,2021/9/25,34,摩擦压力机传动系统,1-电机;2-传送带;3、5-摩擦盘;,4-轴;6-飞轮;7、10-连杆,;,8-螺母;,9-螺杆;11-挡块;12-滑块;13-手柄,第1章 冷冲压基础,2021/9/25,35,1.4.4 油压机,第1章 冷冲压基础,2021/9/25,36,1.4.5 压力机的选用,(一)压力机类型的选择,(二)压力机规格的选择,1.公称压力,2.滑块行程长度,3.行程次数,4.工作台面尺寸,5.滑块模柄孔尺寸,6.闭合高度,7.电动机功率的选择,根据工序性质、生产批量、冲件质量等要求进行选择。,第1章 冷冲压基础,2021/9/25,37,(三)模具的安装,一般次序,：,1.检查台面、闭合高度、打料装置等。,2.根据冲模的闭合高度调整压力机滑块的高度，并分别固定上、下模部分。,3.试冲。,第1章 冷冲压基础,2021/9/25,38,压力机许用压力曲线：,冲裁、弯曲时压力机的吨位应比计算的冲压力大30%左右。,压力机的许用压力曲线,1压力机许用压力曲线;2冲裁工艺冲裁力实际变化曲线;3拉深工艺拉深力实际变化曲线,滑块下滑到距下极点某一特定的距离S,p,或曲柄旋转到距下极点某一特定角度时，所产,生的冲击力称为压力机的公称压力。,实际冲压力曲线与,与压力机许用压力曲线不同步。,拉深时压力机吨位应比计算出的拉深力大60%100%。,公称压力,：,第1章 冷冲压基础,2021/9/25,39,模具闭合高度与装模高度的关系,指滑块在下止点时，滑块底面到工作台上平面（即垫板下平面）之间的距离。,指压力机的闭合高度减去垫板厚度的差值。,指冲模在最低工作位置时，上模座上平面至下模座下平面之间的距离。,H,min,-,H,+10,H,H,max,-,H,-5,压力机的闭合高度,：,压力机的装模高度,：,模具的闭合高度,：,第1章 冷冲压基础,2021/9/25,40,数控冲床,第1章 冷冲压基础,2021/9/25,41,偏心压力机传动系统,1-滑块;2-连杆;3-制动装置;,4-偏心轴;5-离合器;,6-皮带轮;7-电机;8-操纵机构,第1章 冷冲压基础,2021/9/25,42,曲轴压力机传动系统,1-电机;2-皮带轮;3、4-齿轮;,5-离合器;6-连杆 7-滑块,第1章 冷冲压基础,2021/9/25,43,常用冷冲压设备的工作原理和特点,类型,设备名称,工作原理,特点,机械压力机,摩擦压力机,利用摩擦盘与飞轮之间相互接触并传递动力，借助螺杆与螺母相对运动原理而工作。其传动系统如图1.2.1,所示。,结构简单，当超负荷时，只会引起飞轮与摩擦盘之间的滑动，而不致损坏机件。但飞轮轮缘磨损大，生产率低。适用于中小型件的冲压加工，对于校正、压印和成形等冲压工序尤为适宜。,曲柄压力机,利用曲柄连杆机构进行工作，电机通过皮带轮及齿轮带动曲轴传动，经连杆使滑块作直线往复运动。曲柄压力机分为偏心压力机和曲轴压力机，二者区别主要在主轴，前者主轴是偏心轴，后者主轴是曲轴。偏心压力机一般是开式压力机，而曲轴压力机有开式和闭式之分。偏心压力机和曲轴压力机的传动系统如图1.2.2 和图1.2.3所示。,生产率高，适用于各类冲压加工,高速冲床,工作原理与曲柄压力机相同，但其刚度、精度、行程次数都比较高，一般带有自动送料装置、安全检测装置等辅助装置。,生产率很高，适用于大批量生产，模具一般采用多工位级进模。,液压机,油压机,水压机,利用帕斯卡原理，以水或油为工作介质，采用静压力传递进行工作，使滑块上、下往复运动。,压力大，而且是静压力，但生产率低。适用于拉深、挤压等成形工序。,2021/9/25,44,
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