1、冷冲压模具设计,包头职业技术学院 模具教研室,冷冲压模具设计,课程情况总体简介,总学时：96 课程性质：冷冲压模具设计课程是专业的一门主干专业技术课，是一门实践性、综合性很强的课程。 课程任务：通过学习，能够准确完成模具结构的识图与分析工作；能够独立完成典型冲件（包括冲裁件、弯曲件、拉深件）的工艺分析与方案制定工作；能够独立完成简单冲件的模具设计工作并绘制相关图纸。,冷冲压模具设计,总目录,第一章 冷冲压概述 第二章 冲裁模设计与实例分析 第三章 弯曲模设计与实例分析 第四章 拉深模设计与实例分析 第五章 成形工艺与成形模设计,冷冲压模具设计,模块一 冷冲压概述,包职院模具教研室,冷冲压概述,
2、学习项目一 冷冲压基本概念,一、冲压加工概况1. 冷冲压概念冷冲压：室温下 压力机 模具 材料 分离或塑性变形。,冷冲压概述,1.冷冲压概念（续）加工对象：主要金属板材加工依据：板材冲压成形性能（主要是塑性）加工设备：主要是压力机加工工艺装备：冲压模具冲压模具：在冲压加工中，将材料加工成零件（或 半成品）的一种特殊工艺装备，称为冲压模具（俗称 冲模）。,冷冲压概述,1.冷冲压概念（续）,冲压生产三要素,合理的冲压工艺,先进的模具,高效的冲压设备,冷冲压概述,2.冷冲压加工的特点,优点： 低耗、高效、低成本“一模一样”、质量稳定、互换性好 可加工薄壁、复杂零件对工人的技术要求较低 缺点： 噪音大
3、安全性较差 应用： 冲压适于批量生产日常冲压产品、高科技冲压产品,冷冲压概述,二、冲压工序的分类,根据材料的变形特点：分离工序、成形工序分离工序：是指坯料在模具刃口作用下，沿一定的轮廓线分 离而获得冲件的加工方法。主要包括落料、冲孔、分离等。,冷冲压概述,成形工序：是指坯料在模具压力作用下，使坯料产 生塑性变形，但不产生分离而获得的具有一定形状和 尺寸的冲件的加工方法。主要有弯曲、拉深、翻边等。,冷冲压概述,三、冲模,1.冲模的分类（1）根据工艺性质分冲裁模、弯曲模、拉深模（2）根据工序的组合程度分简单模： 单工序、单工位级进模： 多工序、多工位复合模： 多工序、单工位,冷冲压概述,以垫圈的生
4、产为例,用单工序模生产：用级进模生产：用复合模生产：,冷冲压概述,2.模具组成零件,1-下模座 2-螺钉 3-凹模 4-导料销 5-橡胶 6-导套 7-凸模固定板 8-上模座 9-卸料螺钉 10-模柄 11-横销 12-防转销 13-螺钉 14-垫板 15-凸模 16-导柱 17-卸料版 18-螺钉,冷冲压概述,2.模具组成零件（续）,冲模一般由上模和下模两部分组成。主要包括以下 几类零件： 工作零件：对材料直接施加压力，完成冲压工作的 零件。主要包括凸模、凹模和凸凹模。 定位零件：用以确定坯料在模具中的正确位置。 卸料与出件零件：用于保障模具的连续动作所需的 辅助装置。 导向零件：保证上模与
5、下模之间的相对位置。 支撑、紧固与连接零件：完成模具个零件的相互连 接与稳固定位作用,冷冲压概述,四、模具设计与制造的相互关系,冲压产品生产流程：,（冲压）产品设计,冲压成形工艺设计,冲压模具设计,冲模制造,冲压产品生产,相互关联,相互影响,冷冲压概述,五、冲压技术的现状及发展方向,1.我国冲压技术现状技术落后、经济效益低。主要原因：冲压基础理论与成形工艺落后；模具标准化程度低；模具设计方法和手段、模具制造工艺 及设备落后；模具专业化水平低。所以，结果导致我国模具在寿命、效率、加工精 度、生产周期等方面与先进工业发达国家的模具相比 差距相当大。,冷冲压概述,2.冲压技术发展方向,(1)冲压成形
6、理论及冲压工艺加强理论研究，开展CAE技术应用开发和应用冲压新工艺。(2)模具先进制造工艺及设备数控化、高速化、复合化加工技术先进特种加工技术精密磨削、微细加工技术先进工艺装备技术先进测量技术,冷冲压概述,(3)模具新材料及热处理、表面技术提高使用性能,改善加工性能 ，提高寿命。(4)模具CAD/CAM技术二、三维相结合的数字化设计技术与数字化制造 技术。模具行业是最早应用CAD/CAM技术的行业之一。(5)快速经济制模技术加快模具的制造速度，降低模具生产成本。适应小 批 量试制。,冷冲压概述,冷冲压概述,汽车覆盖件,飞机蒙皮,冷冲压概述,冲裁模,冷冲压概述,弯曲模,冷冲压概述,拉深模,冷冲压
7、概述,单工序模,冷冲压概述,级进模,冷冲压概述,复合模,冷冲压概述,数控高速铣削加工 高效 、高精度 、高的表面质量 、可加工高硬材料,冷冲压概述,多轴联动、复合加工,五轴加工中心,五轴车铣中心,冷冲压概述,慢走丝线切割技术 加工精度可达到1.5m， 加工表面粗糙度Ra0.10.2m。,冷冲压概述,精密坐标磨床,成型磨床,数控光学曲线磨床,精密磨削、微细加工技术,冷冲压概述,3R装夹系统（统一工艺基准定位系统）应用,先进工艺装备技术,冷冲压概述,三坐标数控测量,冷冲压概述,学习项目二 冲压设备及选用,本次课可按以下提纲采用现场教学。,冷冲压概述,一、常见冲压设备,机械压力机（以Jxx表示其型号
8、）,摩擦压力机,曲柄压力机,液压机（以Yxx表示其型号）,油压机,水压机,数控冲床,专用设备,剪板机,折弯机,冷冲压概述,二、常见设备的工作原理与特点,1. 曲柄压力机结构简图,2. 曲轴压力机传动系统图,4. 摩擦压力机传动系统图,3. 偏心压力机传动系统图,5. 各类设备特点比较,冷冲压概述,三、冲压设备的选用,1.压力机类型的选择根据工序性质、生产批量、冲件质量等要求进行选择。2.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）电机功率的选择,冷冲压概述,四、模具的安装,一般次序：1.检查台面、闭合高度、打料装置等。
9、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。,冷冲压概述,公称压力：滑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。冲裁、弯曲时压力机 的吨位应比计算的冲压力 大30%左右。拉深时压力机吨位应 比计算出的拉深力大60% 100%。,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,冷冲压概述,压力机的闭合高度：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。 压力机的装模高度：指压力机的闭合高度减去垫板厚度的 差值。 模具的闭合高度：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。,模具闭合高度与装模高度的关系,理论上,Hmin-H1HHmaxH1,理论上,Hmin-H1HHmaxH1,实际上,Hmin-H10HHmax-H5,冷冲压概述,冷冲压概述,冷冲压概述,冷冲压概述,冷冲压概述,
