高速冲模知识.ppt
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1、冲压模具技术课程编者:杨冰编者:杨冰2009年年5月月1 前 言 从“老三样”电视机、冰箱、洗衣机,到时下流行的MP3、手机、数码相机,电脑等我们身边这些款式精美、形状各异电子电脑的产品,之所以能够被成批量生产出来,都离不开模具,更离不开对大多数人来讲还很陌生的专业人才模具制造行业。冲压制造技朮是一种先进的加工技朮,冲压加工就是运用各种压力机械,利用其滑块运动产生的冲压力,通过模具对被加工材料进行剪切或成形加工,使之成为所需工件的一种工艺方法.冲压产品和我们联系比较紧密,如我们手机里的卡座,USB接口,还有一些端子,连接器;电脑里的各种构件,机箱 机壳等等,都是通过冲压模具制造出来的.多工位级
2、进模和精冲模代表了冲压模具的发展方向,精度要求寿命要求极高,主要为电子工业、汽车、仪器仪表、电机电器等配套。这两种模具,国内已有相当基础,并已引进了国外技术及设备,个别企业生产的产品已达到世界水平,但大部分企业仍有较大差距,供应总量不足,进口很多。作为工业生产基础工艺装备的模具,在国民经济中占有重要的地位,模具技术也已成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一。据人力资源市场的调查显示,目前企业对模具专业技术人才是的需求越来越大,已经不能满足市场需求。所以想成为一个模具高级技能人才,已成为许多有志之士长远发展的方向。2目录目录第一章 冲压制造技术简介第二章 冲压与冲模技术概论第三章 冲裁与弯曲
3、成形工艺第四章 冲模常见的基本结构 第五章 连续模具的零部件介绍和工作原理第六章 连续模具的排样工艺第七章 冲模的加工设备和加工工艺介绍第八章 连续模具的装配(组立)第九章 模具维护常见的问题及解决方法3第一章 冲压制造技术简介一一.冲压加工的概论冲压加工的概论冲压加工的概论冲压加工的概论 1.1.冲压加工的重要性及优点冲压加工的重要性及优点 a.a.重要性重要性:冲压工艺应用范围十分广泛,在国民经济的各个部门中,几乎都有冲压加工产:冲压工艺应用范围十分广泛,在国民经济的各个部门中,几乎都有冲压加工产品。如汽车,飞机,拖拉机,电器,电机,仪表,铁道,邮电,化工以及轻工日用产品。如汽车,飞机,拖
4、拉机,电器,电机,仪表,铁道,邮电,化工以及轻工日用产品中均占有相当大的比重。品中均占有相当大的比重。b.b.优点优点:1 1)生产率高。)生产率高。2 2)精度高,质量稳定。)精度高,质量稳定。3 3)材料利用率高。)材料利用率高。4 4)操作简便,特别适)操作简便,特别适宜于大批量生产和自动化。宜于大批量生产和自动化。2.2.冲压制造概论冲压制造概论 a.a.冲压加工:是在常温下,利用装在压力机上的模具对材料施冲压加工:是在常温下,利用装在压力机上的模具对材料施 加压力,使材料产生局部加压力,使材料产生局部或或 整体塑性变形,以实现分离整体塑性变形,以实现分离 或成形,从而获得一定形状或成
5、形,从而获得一定形状,尺寸和功能的零件的加工尺寸和功能的零件的加工方法。方法。b.b.冲压加工的组成冲压加工的组成 加工对象:主要金属板材 加工依据:板材冲压成形性能(主要是利用金属的塑性)加工设备:主要是压力机(冲压机床等)加工工艺装备:冲压模具二二.冲压主要的机械设备冲压主要的机械设备 1.1.冲床分类冲床分类(曲柄压力机曲柄压力机)按床身结构划分按床身结构划分:开式开式(C(C型型)和闭式和闭式(龙门型龙门型)按驱动滑块机构的种类划分按驱动滑块机构的种类划分:曲柄式曲柄式 肘杆式肘杆式 直轴式直轴式 按曲柄个数划分按曲柄个数划分:单曲柄式单曲柄式(单点单点)双曲柄式双曲柄式(双点双点)4
6、C C型型(开式开式)龙门龙门(闭式闭式)5直轴式直轴式曲曲柄柄式式肘杆式肘杆式6单单曲曲柄柄式式双双曲曲柄柄式式72.2.冲床的主要性能参数冲床的主要性能参数:(1)(1)工称压力工称压力(吨位吨位):):是指压力机曲柄旋转到离下止点前某一特定的角度,滑块所能容许的承受最大工作压力.(2)(2)每分钟冲程数每分钟冲程数(SPM):(SPM):是指滑块从上止点运动到到下止点,然后再回到上止点所往复的次数.(3)(3)滑块行程滑块行程 :是指滑块从上止点到下止点所经过的距离.(4)(4)压力机的装模高度压力机的装模高度:是指滑块在下止点时,滑块底平面到下工作台的垫板上平面之间的距离.通过调节压力
7、机连杆的长度,可以改变装模高度的大小.(5)(5)压力机工作台面尺寸压力机工作台面尺寸:压力机工作台面尺寸应大于冲模的最大平面尺寸.一般工作台面尺寸应大于模具的下模座尺寸5070mm,以便安装固定模具的螺丝和压板.(6)(6)压力机电动机功率压力机电动机功率:必须保证压力机的电动机功率大于冲压时所需要的功率.3.冲床按每分钟冲制次数SPM分类:低速-SPM200中速-200SPM500高速-500SPM1500超高速-SPM1500 4.目前市场上常见的进口冲床:日本:AIDA爱达、KYORI京利、ISIS爱席思、DOBBY多臂、MITSUI瑞士:BRUDERER博瑞达美国:MINSTER明斯
8、特8 普通冲床行业,销量最好的是金丰(台资),产品特点是精度高,使用年限内基本是不用维修的,不过价格过硬,是大陆普通冲床07年销量第一。高速冲床推荐Bruderer(瑞士品牌)产品特点是高精度,高稳定性,其冲床在2000次冲压的时候,一元的硬币可以立在台面不倒,且机器有精度自动矫正系统。另外推荐山田冲床,特点是高冲次,目前最高的是4500次/分,是全球最高冲次机械。以上三个品牌的冲床都是顶尖产品,批量购买的前提是要钞票多多.在国内生产的高速冲床不适合做端子,弹片什么的?在台湾有几款冲床不错,像MiCron振力,协易,金丰,但协易,金丰属于进口,价格很高,比日本设备还高!日本设备有KYORIIS
9、ISDOBBY其性能最好的为ISIS 但价格为其他几个的倍,万左右,剩下个属DOBBY性能最好,在市场上声誉最好,属于靠价格站市场,一般其他个冲床降价,它的市场不会有太多了!5.主要周边设备:主要周边设备:(1)送料机 滚轮式 送料长度,送料精度 夹持式 送料速度,送料厚度 气动式 放松装置(2)材料架-直立式,圆盘式(3)废料收集-收废料机,切碎机(4)成品收集-纸带机,自动收盘机,输送带(5)堆高车 (车面可以升降)9传传统统滚滚轮轮式式NC滚轮式滚轮式 10普普通通夹夹持持式式NC夹夹持持式式11气动式气动式堆堆高高车车12直直立立式式圆盘式13收废料机切碎机14纸带机自动收盘机输送带1
10、56.6.主要测量设备主要测量设备(1)(1)投影机投影机(2)(2)实体显微镜实体显微镜(3)(3)磅力计磅力计(4)(4)电子高度规电子高度规(5)(5)放大镜放大镜投影机实体显微镜16磅力計电子高度规放大镜放大镜17三三.冲压模具冲压模具冲压模具冲压模具1.1.高速精密连续冲压模具高速精密连续冲压模具高速精密连续冲压模具高速精密连续冲压模具n n端子冲模端子冲模:高速高速 精密精密 高效高效(双料带双料带,多多PINPIN数数)n n五金冲模五金冲模:中低速中低速,复杂成形复杂成形(多任务位连续拉深多任务位连续拉深 空心成空心成形形 扣合扣合 铆合铆合)高效高效(多模穴多模穴)复杂成形如
11、弹片,复杂成形如弹片,usbusb,连接器等折弯多而复杂的产品。,连接器等折弯多而复杂的产品。18双双料料带带多多PIN数数19空心成形多工位连续拉深多工位连续拉深20扣合铆合铆合21多模穴22四四.常见的常见的被加工被加工的金属的金属材料材料:(1)磷青铜 C5191,C5210等(2)黃铜 C2680,C2600等(3)铁材 SPCC,SPCD,SPCE等(4)不锈钢材 SUS301,304,305等(5)其它金属材料:铍铜镍铜洋白铜等材料的性能规格材料的性能规格 n n抗拉强度抗拉强度 延伸率延伸率 硬度硬度n n材料的尺寸精度材料的尺寸精度n n厚度厚度0.01,0.01,宽度宽度+0
12、/-0.1+0/-0.123课后练习题课后练习题1.1.填空填空:(1).(1).冲压加工就是在冲压加工就是在_下,利用装在压力机上的下,利用装在压力机上的_对材料施加对材料施加_,使材料产生局部或,使材料产生局部或 整体整体_变形,以实现分离变形,以实现分离 或成形,从或成形,从而获得一定形状而获得一定形状,尺寸和功能的尺寸和功能的_的加工方法。的加工方法。(2)(2)冲压加工的加工对象是冲压加工的加工对象是_,_,加工设备是加工设备是_,_,工艺装备是工艺装备是_。2.2.冲压加工有哪些优点冲压加工有哪些优点?试举例说明身边的哪些产品是用冲压加工的试举例说明身边的哪些产品是用冲压加工的?3
13、.3.试举例说说进口的冲床你都知道哪些试举例说说进口的冲床你都知道哪些,冲床的主要性能参数有哪些冲床的主要性能参数有哪些?本章知识点小结本章知识点小结本章知识点小结本章知识点小结:1.1.冲压加工重要性及优点冲压加工重要性及优点2.2.冲压加工概念冲压加工概念.组成组成3.3.冲床的分类冲床的分类4.4.主要周边设备和测量设备主要周边设备和测量设备.5.5.目前市场上常见的进口冲床特点目前市场上常见的进口冲床特点6.6.常见的被加工的金属材料常见的被加工的金属材料.24一.冲压加工的三个要素:(1).(1).压力机械压力机械-冲床及送料机,整平机等冲床及送料机,整平机等(2).(2).模具模具
14、-高速精密连续模,工程模具,单工模具等高速精密连续模,工程模具,单工模具等(3).(3).被加工材料被加工材料-精密卷状板料,平面板料等精密卷状板料,平面板料等二二.冲压模具冲压模具冲压冲压在在常温下常温下,利用安装在压力机上的模具对材料施加压力,使其产生利用安装在压力机上的模具对材料施加压力,使其产生分分离离或或塑性塑性 变形变形,从而获得所需零件的一种加工方法。,从而获得所需零件的一种加工方法。冲压模具在冷冲压加工中,将材料(金属或非金属)加工成零件(或半冲压模具在冷冲压加工中,将材料(金属或非金属)加工成零件(或半成品)的一种特殊工艺装备,称为成品)的一种特殊工艺装备,称为冷冲压模具冷冲
15、压模具(俗称冷冲模)。(俗称冷冲模)。三三.冲压工序的分类冲压工序的分类 冲压加工因制件的形状、尺寸和精度的不同,所采用的工序也不同。根据材料的变形特点可将冷冲压工序分为分离工序和成形工序两类。a 分离工序是指坯料在冲压力作用下,使冲压件或毛坯沿一定的轮廓发生断裂而产生分离。分离工序主要有冲裁和剪裁等。b成形工序是指坯料在冲压力作用下,在材料不产生破坏的前提下使坯料产生塑性变形,成为具有一定形状、尺寸与精度制件的加工工序。成形工序主要有弯曲、拉深、翻边、旋压等。第二章 冲压与冲模技术概论25冷冲压加工常见的基本工序冷冲压加工常见的基本工序冷冲压加工常见的基本工序冷冲压加工常见的基本工序:1.1
16、.冲裁冲裁:使板料实现分离的冲压工序使板料实现分离的冲压工序.常见的包括常见的包括落料落料和和冲孔冲孔两个工序。两个工序。1 1)落料:模具沿封闭线冲切板料,冲下的部分为工件,其余部分为废)落料:模具沿封闭线冲切板料,冲下的部分为工件,其余部分为废料料,(,(设计时尺寸以凹模为准,间隙取在冲头上设计时尺寸以凹模为准,间隙取在冲头上)。2 2)冲孔:模具沿封闭线冲切板料,冲下的部分是废料,)冲孔:模具沿封闭线冲切板料,冲下的部分是废料,(设计时尺寸设计时尺寸以冲头为准,间隙取在凹模上以冲头为准,间隙取在凹模上)。262.2.弯曲:将材料沿弯曲线弯曲成一定的角度和形状的冲压工序(弯曲:将材料沿弯曲
17、线弯曲成一定的角度和形状的冲压工序(V V型型/U/U型型/Z/Z型弯曲)型弯曲)3.3.拉深:将平面板料压制成各种开口空心工件,或者把空心件的尺寸的壁厚作进拉深:将平面板料压制成各种开口空心工件,或者把空心件的尺寸的壁厚作进 一步的改变的冲压工序。一步的改变的冲压工序。4.4.成形成形:用各种不同性质的局部变形来改变毛用各种不同性质的局部变形来改变毛坯或冲压件形状的冲压工序.5.5.孔的翻边:将板料或工件上有孔的边缘翻成竖立边缘。孔的翻边:将板料或工件上有孔的边缘翻成竖立边缘。6.6.剪切剪切:用模具切断板材用模具切断板材,若还付带折弯则可叫切舌。若还付带折弯则可叫切舌。7.7.切边切边:将
18、拉深或成形后的半成品边缘部分的多余材料切掉。将拉深或成形后的半成品边缘部分的多余材料切掉。8.8.卷圆:将板料端部卷圆卷圆:将板料端部卷圆.9.9.切口切口:在坯料上将板材部分切开在坯料上将板材部分切开,切口部分发生弯曲切口部分发生弯曲.10.10.压印:改变工件厚度,在表面上压出文字或花纹。压印:改变工件厚度,在表面上压出文字或花纹。剪切或切舌 折弯 卷圆卷圆 孔的翻边孔的翻边拉深27四:冲压模具的分类四:冲压模具的分类冲压模具的形式很多,一般可按以下几个主要特征分类:根据工艺性质分类 ()冲裁模 沿封闭或敞开的轮廓线使材料产生分离的模具。如落料模、冲孔模、切断模、切口模、切边模、剖切模等。
19、()弯曲模 使板料毛坯或其他坯料沿着直线(弯曲线)产生弯曲变形,从而获得一定角度和形状的工件的模具。()拉深模 是把板料毛坯制成开口空心件,或使空心件进一步改变形状和尺寸的模具。()成形模 是将毛坯或半成品工件按图凸、凹模的形状直接复制成形,而材料本身仅产生局部塑性变形的模具。如胀形模、缩口模、扩口模、起伏成形模、翻边模、整形模等。根据工序组合程度分类()单工序模 在模具上只有一个加工工位,在压力机的一次行程中,只完成一道冲压工序的模具。()复合模 只有一个工位,在压力机的一次行程中,在同一工位上同时完成两道或两道以上冲压工序的模具。()级进模(也称连续模)有多个工位组成,各工位完成不同的加工
20、,各工位顺序关联,在冲床的一次行程中完成一系列冲压加工工序。n级进模(也称连续模)的特点:1)冲压生产效率高。级进模可以完成复杂零件的冲裁、翻边、弯曲、拉深、立体成形以及装配等工艺,减少了中间转运和重复定位等工作,而且工位数量的增加不影响生产效率,可以冲制很小的精密零件。28n n2)2)操作安全简单。操作安全简单。级进模冲压时操作者不必将手伸入模具的危险区域。对大量级进模冲压时操作者不必将手伸入模具的危险区域。对大量生产,还采用自动送料机构,模具内装有安全检测装置。生产,还采用自动送料机构,模具内装有安全检测装置。n n3)3)模具寿命长。模具寿命长。复杂的内形和外形可分解为简单的凸模和凹模
21、外形,分段逐次复杂的内形和外形可分解为简单的凸模和凹模外形,分段逐次冲切,工序可以分散在若干个工位,在工序集中的区域还可以设置空位,从冲切,工序可以分散在若干个工位,在工序集中的区域还可以设置空位,从而避免了凸、凹模壁厚过小的问题,改变了凸、凹的受力状态,提高了模具而避免了凸、凹模壁厚过小的问题,改变了凸、凹的受力状态,提高了模具强度。此外,级进模还采用卸料板兼作凸模导向板,对提高模具寿命也非常强度。此外,级进模还采用卸料板兼作凸模导向板,对提高模具寿命也非常有利。有利。n n4)4)产品质量高。产品质量高。级进模在一副模具内完成产品的全部成形工序,克服了用简单级进模在一副模具内完成产品的全部
22、成形工序,克服了用简单模时多次定位带来的操作不变和累积误差。模时多次定位带来的操作不变和累积误差。n n5)5)生产成本较低。生产成本较低。级进模由于结构比较复杂,所以制造费用较高,同时材料利级进模由于结构比较复杂,所以制造费用较高,同时材料利用率较低,但由于级进模生产效率高、压力机占有数少、需要的操作工人数用率较低,但由于级进模生产效率高、压力机占有数少、需要的操作工人数和车间面积少,减少了半成品的储存和运输,因而产品零件的综合生产成本和车间面积少,减少了半成品的储存和运输,因而产品零件的综合生产成本并不高。并不高。n n6)6)设计和制造难度大,对经验的依赖性强。设计和制造难度大,对经验的
23、依赖性强。级进模结构复杂,技术含量高,设级进模结构复杂,技术含量高,设计灵活性大、难度大;设计和制造中的经验、推断和目测工作量多,人才培计灵活性大、难度大;设计和制造中的经验、推断和目测工作量多,人才培养时间长,个人之间的差异大;同一产品零件可有多种不同的设计方案,设养时间长,个人之间的差异大;同一产品零件可有多种不同的设计方案,设计的灵活性大;设计和制造周期长,费用高,适用于批量生产。级进模还受计的灵活性大;设计和制造周期长,费用高,适用于批量生产。级进模还受产品零件尺寸限制,产品尺寸不宜太大。产品零件尺寸限制,产品尺寸不宜太大。n n7)7)按订单生产,而不是按计划生产,按订单生产,而不是
24、按计划生产,订货受市场影响大,交货期要求短。订货受市场影响大,交货期要求短。五连续模的功能五连续模的功能n n功能功能:级进模的基本功能是利用凸模和凹模在板料上施加一定形式和大小的:级进模的基本功能是利用凸模和凹模在板料上施加一定形式和大小的作用力,使材料产生分离、塑性变形,从而将毛胚转变为产品零件的能力。作用力,使材料产生分离、塑性变形,从而将毛胚转变为产品零件的能力。29三三类类模模具具的的优优缺缺点点比比较较第二章 冲裁与折弯工艺30本章主要内容小结本章主要内容小结:1.1.冲压加工的三个要素冲压加工的三个要素.2.2.冲压模具的分类冲压模具的分类.3.3.级进模(也称连续模)的特点级进
25、模(也称连续模)的特点.4.4.单工模单工模,复合模复合模,连续模的优缺点比较连续模的优缺点比较.课后练习题课后练习题:1.1.根据材料的变形特点可将冷冲压工序分为根据材料的变形特点可将冷冲压工序分为_工序和工序和_工序工序.2.2.落料工序是模具沿封闭线冲切板料,冲下的部分为落料工序是模具沿封闭线冲切板料,冲下的部分为_,其余部分为,其余部分为_;_;而冲孔工序冲下的部分为而冲孔工序冲下的部分为_,其余部分为,其余部分为_._.3.3.冲压模具根据工序组合可以分为冲压模具根据工序组合可以分为_;_;_;_;_三类三类.4.4.说说连续模具都有哪些特点说说连续模具都有哪些特点?31第三章 冲裁
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