1、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 。,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。,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
2、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。,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。,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。,第1章 冷冲压基础,1.1.2 冷冲模
3、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,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,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
4、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)。,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,1 . 2 金
5、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,点的主应力状态,主应力图,主应变图,第1章 冷冲压基础,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
6、率和断面收缩率。,第1章 冷冲压基础,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,主应力对金属塑性影响排序,第1章 冷冲压基础,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,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。=An,第1章 冷冲压基础
7、,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,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,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,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
8、,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,1.2.5 变形趋向性及控制,第1章 冷冲压基础,钢球活座套的冲压工艺实例,第1章 冷冲压基础,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,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
9、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,拉伸试验用试样,拉伸曲线,第1章 冷冲压基础,第1章 冷冲压基础,拉深件的凸耳,第1章 冷冲压基础,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,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,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,曲柄压力机,第1章 冷冲压基础,曲柄压力机,第1章 冷冲压基础,1.4.3 摩擦压力机,第1章 冷冲压基础,摩擦压力机传动系统
10、 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,1.4.4 油压机,第1章 冷冲压基础,1.4.5 压力机的选用,第1章 冷冲压基础,(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,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
11、块下滑到距下极点某一特定的距离Sp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,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。,Hmin-H+10HHmax-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,数控冲床,第1章 冷冲压基础,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,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,常用冷冲压设备的工作原理和特点,
