冲压及模具的基础知识.ppt

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1、第一节 冲压成形的特点与分类,第二节 模具概述,第三节 冲压零件成形常见问题点,第四节 操作工应掌握基础知识,第五节 模具的正确使用和维护的必要性和要点,第六节 了解产品生产流程,第一节 冲压成形的特点与分类,一、冲压成形概念,三、冲压工序分类,二、冲压成形的特点,四、冲压变形分类,冲压成形：,一、冲压成形概念,1.基本概念,冲压生产场景,是指在压力机上通过模具对板料加压，使其产生分离或发生塑性变形，从而得到一定形状、尺寸和性能要求的零件的加工方法。冲压加工是少无切削加工的和中主要形式，它属于塑性加工方法之一，这种方法又称冷冲压或板料冲压。,第一节 冲压成形的特点与分类,2.冲压生产的三要素,

2、合理的冲压工艺,先进的模具,高效的冲压设备,冲压生产的三要素,第一节 冲压成形的特点与分类,1.冲压成形加工特点,可获得其他加工方法不能加工或难以加工的薄壁、形状 复杂的零件，如汽车覆盖件等。质量稳定、一致性好，具有“一模一样”的特性。材料利用率高，属于少、无切削加工。可利用金属材料的塑性变形来提高工件的强度。板材具有良好的冲压成形性能 生产率高，易实现自动化生产。模具使用寿命长，生产成本低。所以，冲压成形适宜批量生产。,第一节 冲压成形的特点与分类,二、冲压成形的特点,2.冲压加工是制造业中最常用的一种材料成形加工方法,冲压成形产品示例一日常用品,冲压成形产品示例二高科技产品,第一节 冲压成

3、形的特点与分类,冲压成形产品示例一日常用品,第一节 冲压成形的特点与分类,冲压成形产品示例二高科技产品,汽车覆盖件,飞机蒙皮,第一节 冲压成形的特点与分类,三、冲压的工序,由于冲压件的形状、尺寸和精度不同，因此，冲压所采用的工序种类亦各异。据其变形特点，可以分为：分离工序、成形工序。一类是分离工序：主要包括切断、冲裁、切口、切边等。其特点是板料所受外力超过抗剪强度，使其一部分与另一部相互分离。另一类是变形工序：主要包括弯曲、拉深、成形等。其特点是板料受力超过屈服极限，小于强度极限，使其产生塑性变形得到一定形状。此外，为了提高劳动生产率，常将二个以上的基本工序合并成一个工序，如落料拉延、切断弯曲

4、、冲孔翻边等，这称为复合工序。在生产实际中，对于批量生产的零件绝大部分是采用复合工序。,A、分离工序,B、成形工序,B、成形工序,B、成形工序,B、成形工序,B、成形工序,从本质上看各种冲压成形过程就是毛坯变形区在力的作用下产生变形的过程，所以毛坯变形区的受力情况和变形特点是决定各种冲压变形性质的主要依据。根据毛坯变形区的应力与应变特点，可以把冲压变形概括为两大类：伸长类变形和压缩类变形。,四、冲压变形分类,第一节 冲压成形的特点与分类,伸长类变形：当作用于毛坯变形区内的最大应力、应变为正值时的冲压变形，如胀形、翻边与弯曲外侧变形等。这种成形主要是靠材料的伸长和厚度的减薄来实现。其极限变形参数

5、主要决定于材料的塑性，并且可以用板材的塑性指标直接或间接地表示。压缩类变形：当作用于毛坯变形区内的最大应力、应变为负值时的冲压变形，如拉深凸缘变形区、弯曲内侧变形等。这种成形主要是靠材料的压缩与增厚来实现。其极限变形参数，通常都受毛坯传力区的承载能力限制，有时受变形区或传力区的失稳起皱限制。因两类冲压变形极限变形参数确定的基础不同，所以影响极限变形参数的因素和提高极限变形参数的途径和方法也不一样。,第一节 冲压成形的特点与分类,一、冲模概念,二、冲模分类及其组成,三、冲模设计与制造的要求,第二节 模具概述,加工对象：金属板材（主要用于制造金属薄板零件，有时 也用于加工非金属板零件）,加工依据：

6、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,基本概念,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）。,第二节 模具概述,一、冲模概念,特别强调：冲压模具重要性 冲模是一种特殊工艺装备。冲模与冲压件有“一模一样”的关系。冲模没有通用性。冲模是冲压生产必不可少的工艺装备，决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。冲模的功能和作用、冲模设计与制造方法和手段，决定了冲模是技术密集、高附加值型产品。,第二节 模具概述,第二节 冲压模具分类,第一节 冲压模具分类,第一节 冲压模具分类,第一节 冲压模具分类,第一节 冲

7、压模具分类,第一节 冲压模具分类,2.冲模组成零件,冲模通常由上、下模两部分构成。组成模具的零件主要有两类：,辅助构件：（结构零件）,工艺构件：（工艺零件）,直接参与工艺过程的完成并和坯料有直接接触，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、卸料及顶料零部件(卸料板、压边圈、顶件器、推件器)等。,不直接参与完成工艺过程，也不和坯料有直接接触，只对模具完成工艺过程起保证作用，或对模具功能起完善作用。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

8、零件(螺钉、销钉、键、斜楔、滑块等)。,第二节 模具概述,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,相互影响,相互关联,冲模设计与制造流程图,三、冲模设计与制造的要求,第二节 模具概述,冲压模具设计与制造包括冲压工艺设计、模具设计与模具制造三大基本工作。冲压工艺设计是冲模设计的基础和依据。冲模设计的目的是保证实现冲压工艺。冲模制造则是模具设计过程的延续，目的是使设计图样，通过原材料的加工和装配，转变为具有使用功能和使用价值的模具实体。,第二节 模具概述,冲模设计与制造必须有系统观点，必须考虑企业实际情况和产品生产批量，在保证产品质量的前提下，

9、寻求最佳的技术经济性。片面追求生产效率、模具精度和使用寿命必然导致成本的增加，只顾降低成本和缩短制造周期而忽视模具精度和使用寿命必然导致质量的下降。,第二节 模具概述,零件成形时常见问题：1、起皱2、开裂3、表面质量（塌陷、滑移、冲击）,第三节 冲压成形工艺流程及零件成形常见问题,零件起皱问题,主要原因：由于板料的厚度方向的尺寸和平面方向上的尺寸相差较大，造成厚度方向不稳定，当平面方向的应力达到一定程度时，厚度方向失稳，从而产生起皱现象。1、材料堆集起皱。进入凹模腔内材料过多变成的皱纹。2、失稳起皱 a.板料厚度方向约束力弱的压缩凸缘失稳。b.在不均匀的拉伸部位失稳而产生的皱纹。,起皱原因,1

10、、产品设计方面：A、检查原始产品模型设计的合理性；B、避免产品出现鞍形形状；C、产品易起皱部位增加吸料筋等等；2、冲压工艺方面：A、合理安排工序 B、检查压料面和拉延补充面的合理性；C、检查拉延毛坯、压料力、局部材料流动情况的合理性。D、用内筋方式舒皱 E、提高压料力，调整拉延筋、冲压方向，增加成形工序、板料厚度，改变产品及工艺造型以吸收多余材料等方法3、材料方面：在满足产品性能的情况下，对于一些易起皱的零件，采用成形性较好的材料,起皱解决办法,零件开裂问题,开裂原因,开裂：主要是由于材料在拉伸过程中，应变超过其极限，而形成失稳。1、材料抗拉强度不足而产生的破裂，如靠凸、凹模园角处，局部受力过

11、大而破裂。2、材料变形量不足而破裂，在胀形变形时，靠凸模顶部产生的破裂，或凸缘伸长变形流入引起的破裂。3、时效裂纹：即严重成形硬化部分，经应变时效脆化又加重，并且成形时的残余应力作用引起的制件晚起破裂。4、材料受拉伸弯曲既而又弯曲折回以致产生破裂，多产生于凸筋或凹摸口处。5、条纹状裂纹。由于材料内有杂质引起的裂纹，一般平行于板料扎制方向。,1、材料方面：采用拉延性能较好的材料2、减少应变方面：A、选择合理的坯料尺寸和形状B、调整拉延筋参数C、增加辅助工艺（垫薄膜等）D、改善润滑条件E、修改工艺补充面F、调整压料力,开裂解决办法,表面质量产生原因,主要类型：冲击线、滑移线、塌陷、暗坑、表面扭曲等

12、对于外板零件来说，外表面产生的缺陷是不允许的。冲击线、滑移线主要是由于在冲压过程中，板料和模具接触后，在应力集中处摩擦造成的表面划痕。塌陷、暗坑、表面扭曲主要是由于零件变形不充分，局部材料应变较小，外力释放后出现的缺陷。,消除冲击线，可以通过改变冲压圆角、凹模圆角，增加拉延深度，更改压料面等方法。消除滑移线，可以通过改变产品形状（左右对称）、增大阻力等方式。消除塌陷、表面扭曲，应了解零件在变形区所产生应力梯度的等级，尽量保证产品塑性变形的均匀性。同时通过增大阻力，提高局部形状应变等手段。,表面质量问题解决办法,第四节 操作工应掌握基础知识,A：冲压操作工掌握“三好”“四会”基本内容a：三好：管

13、好、用好、修好。1；管理好设备：操作工管好车间分配责任机台，每天对机台点检；记好点检记录并保持记录清洁不得丢失。2；用好设备：严格遵守操作规程，正确使用、合理润滑。做好下班设备“无脏乱差”、填好规定记录。3；修好设备：严格执行维护规程，熟悉设备性能，操作原理及时排除故障，配合检修人员检修设备、并参加试车验收工作。,第四节 操作工应掌握基础知识,B：冲压操作工掌握“三好”“四会”基本内容b，四会：会使用、会保养、会检查、会排除故障。1；会使用：熟悉设备性能、结构、工作原理学习和掌握操作规程，提高操作技术熟练度。2；会保养：学习和执行设备维护、润滑要求，按规定清扫、擦洗，保持设备周围环境清洁。3；

14、会检查：熟悉设备结构、性能、了解工艺标准和检验判断、能够鉴别出设备的异常现象及发生部位，并找出原因。能够按设备完好的标准判断设备的技术状况。4；会排除故障：如果设备出现故障，能够及时采取措施防止故障扩大；能够完成一般的调整简单的故障排除。,在冲压行业中，模具的正确使用、维护的重要性和必要性、逐渐得到各企业的足够重视，一套模具的制作质量与寿命与模具的正确使用和日常维护有直接关系。因此、确保于是模具使用和日常维护势在必行。,第五节 模具正确使用和维护必要性和要点,一、冲压模具的正确使用：1、目的对模具的安装、调试及取卸作业进行规范，从而确保设备及人身安全，并稳定生产合格产品。2、操作规范：（1）大

15、型压力机（2）中小压力机大型压力机：上模时先将滑块下降至下死点、将行程开关切换至“寸动”位置，操作时注意观察曲轴的角度指示，以确认滑块是否在下死点。测量压机的装模高度及模具的闭合高度（合模高度）确认后，将装模高度调至比模具的闭合高度高出5-10mm如因模具的闭合高度小于压力机装模高度时，模具下安装面需加垫铁。注意：垫铁必须平整面积大于模具下安装面，只许垫一层）模具上安装面不许加垫铁。当闭合高度大于装模高度时，在滑动的许可调节范围内，通过装置调节压力机装模高度要求。,模具的正确使用和维护的必要性和要点,检查、清理修整模具安装面，认真清理滑动底面、工作台面及模柄孔内的杂质和铁削，工作台面及垫板是否

16、平整、平行、如达不到要求要修整后方可所有（比如有毛刺凹凸用油石或者其它方法）。确认模柄螺栓是否完好；使用气垫时确认气垫顶杆是否弯曲变形；放置合理是否；长度是否适宜。模具放置到工作台时，要用适宜的 搬运工具搬运将滑块提升到上死点关后停机，再将模具平稳的放入工作台上。调整模具，确认闭合状态及安置方向正确后启动压力机，点击“寸动”使滑块底面逐渐接近模柄对正模柄孔，确认垫块位置（加垫板时）正确后，方可安装使用模具。,模具的正确使用和维护的必要性和要点,模具的正确使用和维护的必要性和要点,二、冲压模具的维护1日常维护 是指正常之模具清扫、点检、及对可动部的给油等作业。此作业是经常确认模具处於正常状态，也

17、能早期发现异常。2事故维护 在模具进行加工的状态，会出现某些变化，形成无法继续使用的状态。例如，毛边变大、尺寸不对、发生伤痕、模具零件烧附等情形。因为发生类似的异常而开始进行模具维护之内容，即称之为事故维护。是模具维护中，内容最多的一项。此维护通常是将模具使用到将近极限进行，若模具维护的时间花费较多，则模具的寿命也就较短。因为是突发性的维护，所以一定会有预定外的设备停止、及紧急维护作业。,模具的正确使用和维护的必要性和要点,3定期维护 众人皆知的模具磨耗曲线，是存在於每一个模具上的。模具的维护是在异常磨耗的领域附近实施的。这个时期的冲压加工数是很容易掌握的。在达到规定的加工数时，实施模具维护，

18、就是计划性的维护。不但容易掌握维护项目，也易控制维护时间。4.改良维护 为了延长模具寿命(维护周期)、安定品质、容易维护等目的，而改良部份模具特别维护。,第六节 杂罐的生产流程,原材料（马品铁）剪铁印刷开料冲压包装 即：卷材裁剪印刷已印刷好的材料拉到裁剪车间按要求进行裁剪裁剪好的板，送到制罐车间，进行制罐制好的罐送到包装车间进行包装制罐流程：一般五至二十台冲床为一条制罐线。每台冲床负责一道工序。顶底盖底盖均一次冲压成型,罐身：打角-放边-弯身-打骨-拉模-出底角-锣机打角：将罐身料的四个角一边呈45度，另一边呈90度裁剪放边：沿罐身的长度方向，将边部约4MM折弯弯身：材料送入压弯机进行弯曲，将坯料卷成圆筒状打骨：将坯料两边进行卷边，并相互扣紧，压平形成圆筒体拉模：将筒体上部卷边，底部折起锣机：在罐身上压加强筋,