冷冲压工艺与模具设计教案

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杨秋明 绪论 1．概念 — 2．特点 3．地位 · 授课班级 授课形式 授课时数 讲课 2 授课日期 授课章节名称 4．发展 5．教学方法 第一章 冷冲压概论 冷冲压基本工序及模具 教学目的 1．掌握冷冲压的基本概念 2．掌握冷冲压的特点 3．了解冷冲压模具的地位与发展趋势 4．了解本课程的教学方法 5．掌握冷冲压的基本工序及模具形式 ! 教学重点 1．讲解冷冲压的基本概念 2．分析冷冲压工艺及模具的特点 3．冷冲压的基本工序及模具形式的分析 冷冲压的基本工序及模具形式的分析 ] 教学难点 更新、补充、 删节内容 使用教具 多媒体设备 1．名词解释：冷冲压、冷冲压模具、分离工序、塑性变形工序、单工 模、级进模、复合模 \\ 课外作业 2．冷冲压加工有哪些特点 课后体会

授 课 主 要 内 容 或 板 书 设 计

5．教学方法 绪论 1．概念 （1）课程位置：本专业之主要专业课。 冷冲压(cold pressing)：指建立在金属材料塑性（2）采用案例教学法。 变形的基础上，在常温下利用安装在压力机上（3）学生带着问题学。 的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性… 变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的零件（4）课外作业课内完成，即每次课有10~15的一种压力加工方法。 分钟做作业的时间。（占考核成绩的20%） * （5）课外完成3项大型作业。（占考核成绩的冷冲压模具：指在冷冲压加工中，将材料(金30%） 属或非金属)加工成零件(或半成品)的一种特（6）考试采用开卷，题目为“设计一冲压件殊加工装备。 所用模具”，无复习环节。（占考核成绩的50%） 2．冷冲压加工的特点 第一章 冷冲压概论 （1）节省材料：冷冲压属少、无切削加工； 冷冲压基本工序及模具 其材料查以进行套用 冲压工序 （2）制品有较好的互换性：冷冲压件的尺寸分离工序：指冲压过程中使冲压件与板料沿一公差由模具保证，且一般无需做进一步机械加定的轮廓相互分离的工序。 工，因而具有“一模一样”的特征。 冲孔、落料、切断、切口、切边、剖切、整修 （3）冷冲压可以加工壁薄、重量轻、形状复· 杂、表面质量好、刚性好的零件。 塑性成形工序：指材料在不破裂的条件下产生（4）生产效率高：普通压力机每分钟可生产塑性变形，从而获得一定形状、尺寸和精度要几十件；高速压力机每分钟可生产数百件或上求的零件。 千件。 弯曲、拉深、成形、冷挤压 （5）操作简单：对操作工而言，无特殊的专模具 项技能要求。 单工序模：指在冲压的一次行程过程中，只能（6）制品成本低：由材料利用率、生产效率完成一个冲压工序的模具。 和操作简单而得。 级进模：指在冲压的一次行程过程中，在不同> 的工位上同时完成两道或两道以上冲压工序3．冲压加工和模具在生产中的地位 的模具。 （1）模具已成为一个的行业； 复合模：指在冲压的一次行程过程中，在同一（2）模压成形在加工成形中已占70%以上； 工位上同时完成两道或两道以上冲压工序的（3）冲压成形在模压成形中约占55%以上； 模具。 （4）模具水平体现一个国家(或地区)制造业的水平； 4．冲压技术和冲模的发展 （1）工艺分析计算方法的现代化：弹塑变形的有限元分析、应力应变分析的计算机模拟等。 （2）模具设计制造技术的现代化：CAD、CAM及CAD/CAM一体化。 （3）冲压生产的机械化与自动化： （4）冲压成形的新工艺：高能成形、简易模具、组合模具、数控冲压、冲压柔性制造技术(FMS)。 （5）冲压材料性能的提高： 教师姓名 { 授课班级 授课形式 讲课 杨秋明 授课日期 第一章 冷冲压概论 冷冲压基本工序及模具 常用冲压工序分类及相应模具 冲压模具的基本结构组成 @授课时数 常用冲压模具的类型 （ 2 授课章节名称 教学目的 1．掌握常用冲压工序的名称与特征 2．掌握冲压模具的基本结构组成 ~ 3．了解常用冲压冲压模具的结构类型 1．讲解常用冲压工序的名称与特征 2．分析冲压模具的基本结构组成 3．讲解常用冲压冲压模具的结构类型 ' 教学重点 教学难点 冲压模具的基本结构组成的分析与应用 ( 更新、补充、删节 内容 使用教具 多媒体设备 ！ 课外作业 1．名词解释：冲裁、冲孔、落料、压弯、拉深、成形 2．冷冲压模具有哪些基本零件组成 课后体会 )

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3）翻边(planging)：指利用模具将工件上的 冷冲压基本工序及模具 常用冲压工序分类及相应模具 孔边缘或外缘边缘翻成竖立的直边的冲压工分离工序 序。 （1）冲孔(piercing)：用冲孔模沿封闭轮廓冲· 裁工件或毛坯，冲下部分为废料。 4）缩口(necking)：指将预先拉深好的圆筒（2）落料(blanking)：用落料模沿封闭轮廓冲或管状坯料，通过模具将其口部缩小的冲压工裁板料或条料，冲下部分为制件。 序。 （3）切断(cutoff)：用剪刃或模具切断板料或 5）整形(sizing)：指利用模具将弯曲或拉深条料的部分周边，并使其分离。 件局部或整体产生不大的塑性变形的冲压工; 序。 （4）切口(notching)：用切口模将部分材料切 6）校平(flattening)：指利用模具将有拱弯、开，但并不使它完全分离，切开部分材料发生翘曲的平板制件压平的冲压工序。 弯曲。 冲压模具的基本结构组成 （5）切边(trimming)：用切边模将坯件边缘的工艺构件 多余材料冲切下来。 （1）工作零件：用于成形制件 （6）剖切(parting)：用剖切模将坯件(弯曲件 1）凸模：其外轮廓为成形制件的工作部分。 或拉深件)剖成两部分或几部分。 2）凹模：其内轮廓为成形制件的工作部分。 （7）整修：用整修模去掉坯件外缘或内孔的, 余量，以得到光滑的断面和精确的尺寸。 3）凸凹模：其内外轮廓为成形制件的工作塑性变形工序 部分。 （1）弯曲(bending)：指把平面毛坯料制成具（2）定位零件：用于确定被冲压材料在模具有一定角度和尺寸要求的一种塑性成形工艺。 中的相对正确位置。 1）压弯：用弯曲模将平板(或丝料、杆件) 其形式有：定位板、定位销、挡料销、导毛坯压弯成一定尺寸和角度，或将已弯件作进正销、导尺、侧刃等。 一步弯曲。 （3）压料、卸料及出料零件：用于保证冲压 2）卷边：用卷边模将条料端部按一定半径材料在冲压过程中平稳及冲压完成后顺利离卷成圆形。 开模具。 , 其形式有：卸料板、推件装置、顶件装置、 3）扭弯：用扭曲模将平板毛坯的一部分相压边圈、弹簧、橡胶垫等。 对另一部分扭转成一定的角度。 辅助构件 （2）拉深(drawing)：指将一定定形状的平板（1）导向零件：用于保证上下模的导向精度。 毛坯通过拉深模冲压成各种形状的开口空心 其形式有：导柱导套、导板、导筒等。 件；或以开口空心件为毛坯通过拉深进一步使, 空心件改变形状和尺寸的冷冲压加工方法。 （2）固定零件：用于支撑模具一所有其它零 变薄拉深：用变薄拉深模减小空心件毛坯件。 的直径与壁厚，以得到底厚大于壁厚的空心 其形式有：上模座、下模座、模柄、(凸、件。 凹模) 固定板、垫板、限位器等。 （3）成形：指通过板料的局部变形来改变毛（3）坚固及其它零件 坯的形状和尺寸的工序的总称。 其形式有：螺钉、销钉、键、其它 1）胀形(bulging)：指从空心件内部施加径 常用冲压模具的类型 向压力，强迫局部材料厚度减薄和表面积增 简单冲压模 大，获得所需形状和尺寸的冷冲压工艺方法。 2）起伏成形(cmbossing)：指平板毛坯或制件 级进冲压模 在模具的作用下，产生局部凸起(或凹下)的冲% 压方法。 复合冲压模 教师姓名 %杨秋明 授课班级 授课形式 授课时数 讲课 2 授课日期 第二章 冲裁工艺与冲裁模具的设计 授课章节名称 设计程序 [ 教学目的 教学重点 教学难点 了解冲裁工艺与冲裁模具的设计程序 / 讲解冲裁工艺与冲裁模具的设计程序 冲裁工艺与冲裁模具的设计程序中的反复和比较 ! 更新、补充、删节冲裁制件实例介绍 内容 使用教具 课外作业 课后体会 % 多媒体设备 列出冲裁工艺与冲裁模具的设计程序 } 授 课 主 要 内 容 或 板 书 设 计 ( 第二章 冲裁工艺与冲裁模具的设计 设计程序 审图 案例 2．电机定子 。 3．机芯自停杆 4．电位器接线片 冲裁工艺性分析 1．电机转子 冲裁工艺方案制定 排样 刃口尺寸计算 冲压力及压力中心计算 冲压设备选择 凸、凹模结构设计 总体结构设计 冲裁模装配图绘制 非标零件图绘制 教师姓名 授课日期 } 授课班级 授课形式 ；讲课 杨秋明 审图与冲裁工艺性分析 2 授课时数 授课章节名称 教学目的 … 1．掌握冲裁工艺性要求及工艺性分析方法 2．了解冲压材料的种类及性能 冲裁工艺性要求及工艺性分析方法 冲裁件工艺性分析方法 教学重点 教学难点 < 更新、补充、删节内容 冲裁案例 使用教具 @ 多媒体设备 冲裁有哪些工艺性要求 课外作业 课后体会 .

授 课 主 要 内 容 或 板 书 设 计 审图与冲裁工艺性分析 审图 所谓审图，即审查所给制件的尺寸是否齐全，各尺寸公差和形位公差的精度等级。 】 2）对材料规格的要求 材料厚度公差应符合国家标准，厚薄均匀，避免采用边角料。 3）冲裁件材料的选取原则 | 裁工艺性要求 1．结构工艺性要求 廉价代贵重，薄料代厚料，黑色代有色 （1）形状应尽可能简单、对称，圆形、矩形案例材料工艺性分析小结 等规则的几何形状组成的几何图形为较佳； 案例分析 （2）无过长的悬臂、狭槽，所谓悬臂、狭槽，即其宽度b≤2t； 案例分析 （3）孔间距、孔边距不能太小，所谓过小孔间距，即指b2＜2t，所谓过小孔边距，即指b1＜； 案例分析 & （4）冲裁件的外形或内孔的转角处应避免存在尖锐的清角，采用圆角过渡为较佳； 案例分析 （5）孔不能过小。 案例分析 案例结构工艺性小结 2．冲裁件的尺寸精度和粗糙度 （1）普通冲裁：IT10~IT11级，Ra=μm； 案例分析 < （2）冲孔精度比落料精度高一级。 案例分析 案例尺寸精度和粗糙度要求小结 3．冲裁材料 （1）冲裁材料包括金属材料、非金属材料和复合材料。 金属材料有：钢、铜、铝、镁、镍、钛、各种贵重金属及各种合金。 非金属材料有：纸板、纤维板、塑料板、皮革、胶合板等。 复合材料有：涂层板、复合板等。 】 （2）冲裁件材料选取原则 1）对冲裁材料机械性能的要求 具有一定的强度和韧性，避免过硬、过软、过脆。 教师姓名 杨秋明 授课班级 \" 讲课 授课形式 授课日期 授课章节名称 … 冲裁工艺方案制定 掌握冲裁工艺方案拟定的原则与方法 冲裁工艺方案拟定的原则与方法 冲裁工艺方案拟定的原则的灵活应用 授课时数 2 教学目的 教学重点 教学难点 更新、补充、删节案例分析 内容 : 使用教具 课外作业 课后体会 多媒体设备 拟定冲裁工艺方案拟应遵循哪些原则 授 课 主 要 内 容 或 板 书 设 计

） - 冲裁工艺方案制定 基本工序的确定 （1）基本工序的性质 冲孔、落料、切断、切口等； 案例分析 （2）基本工序的数目 案例分析 （3）基本工序的顺序 [ 案例分析 基本工序的排列与组合 此时可形成多种方案，而后对多种方案进行分析比较，得出较佳方案。 案例分析 . 3 分析比较 应考虑的因素：制件的精度要求、生产批量、工厂压力设备的情况、模具加工水平、工人操作水平等。 原则：在满足制件精度要求及生产批量的前提下，应尽可能降低模具制造成本和复杂程度，操作简单。 案例综合分析，得出工艺方案

教师姓名 授课日期 授课章节名称 <杨秋明 排样(layout) 授课班级 ! 讲课 2 授课形式 授课时数 教学目的 教学重点 教学难点 掌握冲裁排样的方法 冲裁排样的方法 各种冲裁排样方法的灵活选用 更新、补充、删节案例分析 内容 《 使用教具 课外作业 课后体会 多媒体设备 有哪些排样方法分别适用于什么场合 授 课 主 要 内 容 或 板 书 设 计

（1）搭边的作用 排样(layout) ①能够补偿定位误差，保证冲出合格的制件； . 1 冲裁排样的方式 ②能保持条料具有一定的刚性，便于送料； 排样：指冲裁件在板料或条料上的布置方③能起到保护模具的作用。 ~ 式。 （1）按有无废料分 （2）搭边值的选取 1）有废料排样：指排样时，制件与制件之查表 间、制件与条料边缘之间均有余料存在。 案例分析，确定搭边值 特点：冲裁件质量易于得到保证，并具有 材料利用率的计算 保护模具的作用，但材料利用率低。 （1）条料宽度尺寸的确定 案例分析 1）有侧压装置： 2）少废料排样和无废料排样：指制件与制B=(L-2a)-Δ 件之间、制件与条料边缘之间存在较少、2）无侧压装置： 、 或没有余料。 ' B=(L+2a+C) -Δ … 特点：材料利用率较高，但由于冲裁时凸模单边受力，易于遭到破坏。 案例分析 （2）按排列形式分 1）直排法：适用于外形为方、矩形制件。 案例分析 2）斜排法：适用于椭圆形、T形、Г形、S形制件。 案例分析 3）直对排法：适用于梯形、三角形、半圆形、T形、Ш形、Ц形制件。 。 案例分析 4）混全排法：适用于材料与厚度相同的两种以上不同形状制件的套排。 案例分析 5）多行排法：适用于大批量生产中尺寸不大的圆形、六角形、方形、矩形等制件。 案例分析 6）整裁余料(搭边)法：适用于尺寸较小且形状较简单的制件。 案例分析 7）分次裁切余料(搭边)法：适用于尺寸较小且形状较复杂的制件。 ~ 案例综合分析，得出排样方式 搭边(scrap allowance) 搭边：指冲裁时制件与制件之间、制件与条料边缘之间的余料。 3）采用侧刃 B=(L++nF) -Δ 式中：L——制件垂直于送料方向的基本尺寸； n——侧刃数； Δ——条料的宽度公差； a——侧面搭边值； C——送料保证间隙：B≤100，C=~；B＞100，C=~。 … （2）材料利用率的计算 SS100%100%S0AB 式中：A——在送料方向，排样图中相邻两个制件对应点的距离(mm)； B——条料宽度(mm)； S——一个步距内制件的实际面积(mm2)； S0——一个步距所需毛坯的面积(mm2)； 案例材料利用率计算

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教师姓名 )杨秋明 … 刃口尺寸计算 冲裁间隙 授课班级 授课形式 授课时数 讲课 2 授课日期 授课章节名称 教学目的 教学重点 教学难点 掌握冲裁间隙确定的方法与原则 冲裁间隙确定的方法与原则 ， 冲裁间隙确定 更新、补充、删节案例分析 内容 使用教具 课外作业 ~ 1．影响冲裁间隙大小选取的因素有哪些 2．冲裁间隙大小选取的原则有哪些 课后体会 授 课 主 要 内 容 或 板 书 设 计

· 刃口尺寸计算 冲裁间隙 冲裁间隙：指冲裁的凸模与凹模刃口之间的间隙。一般指单边间隙。 单边间隙：指凸模与凹模每一侧的间隙。 双边间隙：指凸模与凹模两侧间隙之和。 （1）影响冲裁间隙大小的因素 1）冲裁件断面的质量要求 冲裁件断面上各区域分别为：塌角带、光亮带、断裂带、毛刺。 《 2）当冲裁件尺寸精度要求不高，或对断面质 量无特殊要求时，应选择较小的间隙。 ·3）冲裁过程中凸、凹模的磨损将使间隙增大，因此，设计时应按所选间隙类别中的最小间隙值来计算刃口尺寸。 （3）间隙值确定方法 1）经验法 2）查表法 案例分析，确定案例的冲裁间隙 塌角带：由冲裁开始时材料的塑性变形形成。间隙愈大，则塌角愈大。 光亮带：在材料被挤入凹模(或凸模挤入材料)时所形成。间隙适中时可获得较大的光亮带。间隙愈大，光亮带愈小，但间隙过小，则会造成两次断裂，形成两个光亮带。 断裂带：材料发生断裂所形成。断裂带在冲裁断面上形成粗糙的斜面。间隙愈大，断裂带愈大，但间隙过小，则会造成两次断裂，形成两个断裂带。 毛刺：由断裂时材料纤维的牵扯所形成。间隙愈大，毛刺愈长，材料塑性愈好，毛刺愈长。 案例分析 2）冲裁件尺寸精度的要求 间隙过大，材料产生拉伸弹性变形，使制件的外形尺寸小于凹模尺寸，内形尺寸大于凸模尺寸； 间隙过小，材料产生过大的压缩弹性变形，使制件的外形尺寸远大于凹模尺寸，内形尺寸远小于凸模尺寸； ; 案例分析 3）冲压力要求 间隙的增大，将使冲压力有所减小。 4）模具寿命的要求 过小的间隙对模具寿命极为不利。 较大的间隙有利于减少材料对凸、凹模的磨损，则有助于提高模具寿命。 （2）合理间隙值确定的原则 1）当冲裁件尺寸精度要求不高，或对断面质量无特殊要求时，从提高模具寿命、降低冲压力角度出发，一般采用较大间隙。 }

教师姓名 ；杨秋明 刃口尺寸计算 授课班级 授课形式 授课时数 讲课 2 授课日期 授课章节名称 教学目的 、掌握刃口尺寸计算的方法 刃口尺寸计算 不同冲裁方式刃口尺寸的不同计算方法 教学重点 教学难点 更新、补充、删节案例分析 内容 使用教具 — 1．刃口尺寸计算应遵循哪些原则 2．刃口尺寸计算时应区分哪些不同情况 … 课外作业 课后体会 式中 Dd——落料凹模基本尺寸(mm)； 刃口尺寸计算 （1）刃口尺寸计算应遵循的原则 Dmax——落料件最大极限尺寸(mm)； 1）落料尺寸决定于凹模尺寸，设计落料模时，dp——冲孔凸模基本尺寸(mm)； 以凹模为基准，间隙取在凸模上，冲裁间隙通dmin——冲孔件孔的最小极限尺寸(mm)； 、 过减小凸模刃口的尺寸来取得； 2）冲孔尺寸决定于凸模尺寸，设计冲孔模时，Ld——同一工步中凹模孔距基本尺寸(mm)； 以凸模为基准，间隙取在凹模上，冲裁间隙通Lmin——Ld的最小极限尺寸(mm)； 过增大凹模刃口的尺寸来取得； δp——凸模下偏差(mm)，一般取Δ/4； 3）设计落料模时，凹模基本尺寸应取制件尺δd——凹模上偏差(mm)，一般取Δ/4 寸公差范围内的较小尺寸； Zmin——凸凹模最小初始双向间隙(mm)； 4）设计冲孔模时，凸模基本尺寸应取制件尺Zmax——凸凹模最大允许双向间隙(mm)； 寸公差范围内的较大尺寸； x——凸、凹模磨损系数； 、 5）初始设计模具时，冲裁间隙一般采用最小冲裁件精度 合理间隙值； x值 % IT10以上 1 IT11~13 6）刃口尺寸的制造偏差方向，原则上单向注IT14 向金属实体内部； 7）模具制造方法的不同，其刃口尺寸的计算Δ——制件尺寸公差值； ] 方法亦不同。 （2）凸、凹模采用互换法加工 Dp——落料凸模基本尺寸(mm)； 1）适用 dd——冲孔凹模基本尺寸(mm)； 适用于圆形等简单形状的冲裁件。 案例计算 2）要求 设计时需在图纸上分别标注凸、凹模的刃口尺寸及制造公差。 3）满足条件 | ∣δp∣+∣δd∣≤Zmax-Zmin 或取 δd=(Zmax-Zmin) δp=(Zmax-Zmin) 4）落料 DdDmaxx0d DpDdZminp0DmaxxZminp0 5）冲孔 dpdminxp0; dddpZmin0dd dminxZmin06)孔心距 LdLmin0.50.125 教师姓名 杨秋明 授课班级 授课形式 * 讲课 授课日期 授课章节名称 教学目的 教学重点 教学难点 更新、补充、删节内容 使用教具 课外作业 课后体会 刃口尺寸计算 ~授课时数 2 掌握冲裁模刃口尺寸计算的方法 凸、凹模配合制造时刃口尺寸的计算方法 A、B、C三类尺寸的判别 - 授 课 主 要 内 容 或 板 书 设 计 刃口尺寸计算 — ApAmaxx0p冲孔： 式中 Ad、Bd、Cd——凹模刃口尺寸； Ap、Bp——凸模刃口尺寸； Aman——工件上对应尺寸的最大尺寸； Bmin——工件上对应尺寸的最小尺寸； … C平均——工件上对应尺寸的平均尺寸； 案例计算 （4）采用电火花加工 一般都在凸模上标注刃口尺寸，凹模刃口只标明与凸模刃口配制加工，并保证最小间隙即可。 计算公式： 冲孔：落料：》（3）凸、凹模采用配合加工 配合加工方法：指先按照工件尺寸计算出凸(或凹)模的公称尺寸及公差尺寸并进行加工；然后按基准件实际尺寸，并根据冲裁间隙配做另一个相配件凹(或凸)模。 特点：冲裁间隙易于得到保证； 可放大基准件的制造公差，并且无需校核； 简化了模具设计。 要点：1）设计时，只需详细标注基准件刃口尺寸及制造公差；相配件标注基准件的名义尺寸，并在说明中注明与基准件配制的间隙值。 2）刃口尺寸的分类 刃口尺寸按基准件磨损后尺寸变化方向分类。 ` A类——磨损后刃口尺寸变大； B类——磨损后刃口尺寸变小； C类——磨损后刃口尺寸不变； 3）基准件刃口尺寸计算公式 dAAxdmax0落料： BpBminxp0dpdminxp0 0DpDmaxxZminp 中心距：Ld=L平均±Δ BdBminxd0式中 dp——冲孔凸模的刃口尺寸； Dp——落料凸模的刃口尺寸； dmin——冲孔件的最小尺寸； Dmax——落料件的最大尺寸； Cd=C平均±Δ | 教师姓名 授课日期 :杨秋明 冲压定位方式 — 授课形式 授课时数 讲课 2 授课班级 授课章节名称 教学目的 教学重点 教学难点 更新、补充、删节内容 使用教具 课外作业 课后体会

1．了解冲压定位零件的种类及适用场合 2．掌握冲压定位方式选择的原则 ， 冲压定位方式选择的原则 冲压定位零件的适用场合 ` 授 课 主 要 内 容 或 板 书 设 计

或挡料销）导向。 一般用于单工序模和复合工序模等定位精度 冲压定位零件 要求不高的场合。 （1）作用： 其特点是制造简单，操作方便，对材料精度要①定距：即在送料方向上的定位，用来控制送求低，但定位精度低，材料利用率低，生产效料的进距； 率低。 ②导向：即在与送料方向相垂直的方向一的定2）以初始挡料销、定位销（或挡料销）和导位。 尺组合定位 （2）定位零件(nest plate) 即以初始挡料销确定条料初始位置，以定位销1）定位板 （或挡料销）定距，以导尺导向。 用于单个毛坯进行冲压加工。 一般适用于三工位以下的级进模。 ` 2）定位销(pin gahe) ' 其特点是制造简单，对材料精度要求较低，但 冲压定位方式 ] 用于单个毛坯进行冲压加工。 3）挡料销(material stop) 用于保证条料送进时有准确的送进距。 ①固定挡料销(solid stop) 适用于带料冲裁。 ②活动挡料销(free stop) 不适用于较薄材料的冲裁。 ③始用挡料销(storting stop) — 定位精度较低，操作不方便，材料利用率较低，生产效率低。 3）以初始挡料销、定位销（或挡料销）、导正销和导尺组合定位 即以初始挡料销确定条料初始位置，以定位销（或挡料销）粗定距，以导正销作精定位，以导尺导向。 一般适用于三工位以下的级进模。 其特点是制造简单，对材料精度要求较低，定用于条料送进时的首次定位。 位精度较高，操作不方便，材料利用率较低，4）导正销(pilot) 生产效率低。 一般用于级进模中，用以保证级进模冲裁件各4）以侧刃和导尺组合定位 部分的相对位置精度。 即以侧刃定距，以导尺导向。 5）导尺(guide rule) 一般适用于三工位以下的级进模。 } 其作用是导向 6）侧刃(notching punch) 其特点是定位精度较高，操作方便，生产效率以切去条料旁侧少量材料来限定送料进距。 高，制造较复杂，材料利用率较低。 侧刃断面的长度等于步距，若与导正销联合使5）以侧刃、导正销和导尺组合定位 用，则应在步距的基础上增加。 即以侧刃精定距，以导正销作精定距，以导尺￥ 导向。 冲压定位方式 适用于多工位级进模。 （1）原则 其特点是定位精度高，操作方便，生产效率高，1）在保证精度的前提下，尽可能简单、易于制造较复杂，材料利用率较低。 操作； 案例分析 2）以“必需、够用”为设置定位元件的原则； 3）所设置的定位元件应满足制件生产类型的需求。 4）在保证精度、满足生产类型的前提下，尽可能提高材料利用率。 （2）定位方式 1）以定位销（或挡料销）组合定位 ) 即以一定位销（或挡料销）定距，以两定位销（ 教师姓名 } 授课班级 授课形式 讲课 杨秋明 授课日期 授课章节名称 教学目的 教学重点 教学难点 更新、补充、删节内容 ； 冲压力及压力中心计算 1．掌握冲压力的计算方法 [ 2．掌握压力中心的计算方法 冲裁力的计算 压力中心的计算 授课时数 # 2 使用教具 课外作业 课后体会

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（3）推料力（F推） 冲压力及压力中心计算 推料力：指将冲入凹模的制件或废料顺着冲裁方向 常用卸料、出件及压料零、部件 从凹模洞口推出时所需的力。 （1）卸料板 F推=nK推F(N) 卸料板(stripper plate)：指将箍在凸模上式中：K推——推料力系数。 的制件或废料从凸模上刮下来的零件。 （4）顶料力（F顶） $ 形式：刚性卸料板和弹性卸料板。 1）刚性卸料板(fixed stripper) 顶料力：指将冲入凹模的制件或废料逆着冲裁方向特点：能承受较大的卸料力，卸料可靠、从凹模刃口推出时所需的力。 安全；但操作不方便，生产效率不高。 F顶=nK顶F(N) 适用范围：料厚（t）在以上的材料。一式中：K顶——顶料力系数。 般用于单工序模。 （5）总冲压力（FΣ） ￥ 1）采用弹性卸料和上出料方式时 刚性卸料板与凸模间的单边间隙一般取FΣ=F+ F卸+ F顶 ~。 2）采用刚性卸料和下出料方式时 形式：封闭式、悬臂式、钩形 FΣ=F+ F推 2）弹性卸料板(spring-operated stripper) — 特点：有敞开的工作空间，操作方便，3）采用弹性卸料和下出料方式时 生产效率高，冲压前对毛坯有压紧作用，FΣ=F+ F卸+F推 冲压后又使冲压件平稳卸料，从而制件案例分析： 较为平整；但卸料力较小，结构复杂，（1）电机转子 可靠性与安全性较差。 L=×12+×3+=； 适用范围：卸料力不是特别大的各种冲t=；τ=560Mpa 裁模。 （2）电机定子 形式：顺装式模具的弹性卸料板、倒装L=+×4+×2=； 式模具的弹性卸料板、橡胶等弹性元件\\ & t=；τ=560Mpa （3）机芯自停杆 L=+×4++12=； t=；τ=280Mpa （4）电位器按线片 1）刚性顶件装置 L=； 特点：顶件力大，推件可靠，但不具有t=；τ=310Mpa 压料作用。 式中：F——冲裁力（N）； - 2）弹性顶件装置 特点：冲压时能压住制件，制件质量较L——冲裁件周边长度（mm）； 高，但弹出力有限。 K——冲压系数，一般取K=； 冲压力 K值与冲裁间隙、模具刃口锋利成度、压力机状况、冲压力：指冲裁力、卸料力、推件力和模具润滑情况及模具设计安全系数等有关。 顶料力的总称。 t——材料厚度（mm）； （1）冲裁力 τ——材料抗剪强度（Mpa）。 冲裁力：指凸、凹模使材料产生分离所（2）卸料力（F卸） 需的力。 卸料力：指将箍在凸模上的材料卸下时所需的力。 卸料板。 （2）顶件装置 顶件装置：指将在凹模中的制件或废料从凹模口顶出的装置。 \\ , F卸=K卸F(N) —公式： FKLt 式中：K卸——卸料力系数。 授课班级 授课形式 授课时数 讲课 2 教师姓名 授课日期 授课章节名称 教学目的 教学重点 教学难点 更新、补充、删节内容 使用教具 课外作业 课后体会

：杨秋明 凸、凹模结构设计 掌握凸、凹模结构设计的原理与方法 ~ 凸、凹模结构设计的原理 凸、凹模结构类型的选择

授 课 主 要 内 容 或 板 书 设 计 凸、凹模结构设计 凸模(punch)结构设计 。 加工。 Ⅱ型：柱孔口直向形凹模 > 1．凸模的结构型式 适用于冲裁小直径制件。 分类：按断面形式分为圆形凸模和非圆形凸Ⅲ型：直通形凹模 模。 刃口强度较高，修磨后刃口尺寸不变。 （1）圆形凸模 多用于有顶出装置上出料的模具。 指凸模端面为圆形的凸模。 Ⅳ型：锥形凹模 常见的圆形凸模的结构形式 冲裁件容易漏下，凹模磨损量较小，但刃口强适用于冲裁直径d=1~20mm范围的圆形凸模，度不高，刃磨后刃口尺寸变化较大，制造较困其结构特点是台肩处做成圆滑过渡式或中间难。 加过渡段。 适用于冲制自然漏料、精度要求不高、形状简适用于冲裁直径d=8~30mm范围的圆形凸模。 单的制件。 适用于冲制孔径与材料厚度相近的小孔的圆Ⅴ型：锥形柱孔凹模 * 形凸模，其采用保护套结构。 — 孔口不易积存制件或废料，刃口强度略差。 适用于冲大孔或落料的圆凸模。 适用于形状简单、精度要求不高的制件的冲（2）非圆形凸模 裁。 基本类型可分为圆形类、矩形类和直通式 （2）凹模外形尺寸 若固定端为圆形时，凸模安装定位时需加骑缝凹模厚度： H=Kb 销，以防止凸模工作时产生转动。 凹模壁厚：小凹模 C=~2)H 现广泛使用直通式凸模。原因在于其加工方大凹模 C=(2~3)H 便。 式中 b——凹模孔的最大宽度(mm) 2．凸模长度的确定 K——系数； 原则：在满足使用要求的前提下，凸模越短越》 好。 （1）采用固定卸料板的冲裁模凸模长度 [ L=h1+h2+h3+(15~20)mm 式中 h1——凸模固定板厚度； h2——卸料板厚度； h3——导尺厚度； L——凸模长度。 15~20mm——包含凸模进入凹模的深度、凸模修磨量、冲模在闭合状态下卸料板到凸模固定板间的距离。 3．凸模强度的校核 主要是针对细长凸模或板料厚度较大的情况 】 凹模(die block)结构设计 （1）凹模刃口形式 Ⅰ型：柱孔口锥形凹模 H——凹模厚度，一般取15~20mm； C——凹模壁厚，一般取26~40mm。 凸凹模(blanking punch piercing die) 最小壁厚： 不积聚废料：C= 冲裁软材料：C≈t 刃口强度较高，修磨后刃口尺寸不变，加工简单，工件容易漏下。 刃口强度较高，修磨后刃口尺寸不变。 常用于冲裁形状复杂或精度要求较高的制件 > 杨秋明 授课班级 授课形式 讲课 教师姓名 授课日期 授课章节名称 教学目的 教学重点 { 工艺尺寸计算 掌握拉深工艺尺寸计算的方法 拉深工艺尺寸计算的方法 型面分割 & 授课时数 2 教学难点 更新、补充、删节内容 使用教具 课外作业 ） 课后体会

授 课 主 要 内 容 或 板 书 设 计 排样(layout) . 1 冲裁排样的方式 排样：指冲裁件在板料或条料上的布置方式。 （1）按有无废料分 【 1）有废料排样：指排样时，制件与制件之间、制件与条料边缘之间均有余料存在。 特点：冲裁件质量易于得到保证，并具有保护模具的作用，但材料利用率低。 案例分析 2）少废料排样和无废料排样：指制件与制件之间、制件与条料边缘之间存在较少、或没有余料。 特点：材料利用率较高，但由于冲裁时凸模单边受力，易于遭到破坏。 案例分析 （2）按排列形式分 1）直排法：适用于外形为方、矩形制件。 ； 案例分析 2）斜排法：适用于椭圆形、T形、Г形、S形制件。 案例分析 3）直对排法：适用于梯形、三角形、半圆形、T形、Ш形、Ц形制件。 案例分析 4）混全排法：适用于材料与厚度相同的两种以上不同形状制件的套排。 案例分析 5）多行排法：适用于大批量生产中尺寸不大的圆形、六角形、方形、矩形等制件。 ￥ 案例分析 6）整裁余料(搭边)法：适用于尺寸较小且形状较简单的制件。 案例分析 7）分次裁切余料(搭边)法：适用于尺寸较小且形状较复杂的制件。 案例综合分析，得出排样方式 搭边(scrap allowance) 搭边：指冲裁时制件与制件之间、制件与条料边缘之间的余料。 . （1）搭边的作用 ①能够补偿定位误差，保证冲出合格的制件； ②能保持条料具有一定的刚性，便于送料； ③能起到保护模具的作用。 （2）搭边值的选取 查表 案例分析，确定搭边值 材料利用率的计算 — （1）条料宽度尺寸的确定 1）有侧压装置： B=(L-2a)-Δ 2）无侧压装置： B=(L+2a+C) -Δ 3）采用侧刃 B=(L++nF) -Δ 式中：L——制件垂直于送料方向的基本尺寸； 、 n——侧刃数； Δ——条料的宽度公差； a——侧面搭边值； C——送料保证间隙：B≤100，C=~；B＞100，C=~。 （2）材料利用率的计算 SS100%100%S0AB 式中：A——在送料方向，排样图中相邻两个制件对应点的距离(mm)； B——条料宽度(mm)； [ S——一个步距内制件的实际面积(mm2)； S0——一个步距所需毛坯的面积(mm2)； 案例材料利用率计算 教师姓名 授课日期 ` 授课章节名称 { 教学目的 教学重点 ~杨秋明 授课班级 < 授课形式 授课时数 讲课 2 冲压排样设计 拉深模工作部分的尺寸设计 拉深模结构设计 掌握连续拉深排样设计的方法 掌握拉深模结构设计要点 进行拉深模工作部分结构和总体结构设计 连续拉深的排样设计 教学难点 更新、补充、删节内容 使用教具 课外作业 ~ 课后体会

授 课 主 要 内 容 或 板 书 设 计 冲压排样设计 零件1 零件2 、 工件展开图 排样图 拉深模工作部分的尺寸设计 1.凸、凹模的圆角半径 1）凹模圆角半径 首次： 以后各次：rdi=~rdi-1 (i=2,3……n) 2）凸模圆角半径 · 首次：rp1=~rd1 以后各次：rpi-1=(di-1-di-2t) (i=2,3……n) 2.拉深模间隙 无压边圈： Z/2=(1~tmax 有压边圈： Z=~t 3.矩形盒件拉深时转角半径： 要求内径尺寸时： 要求外径尺寸时： 【 4.凸、凹模工作部分尺寸及公差 工件尺寸标注在外形时： 工件尺寸标注在内形时： 多次拉深中工序尺寸无要求时： 拉深模结构设计 零件1： ； 单工序拉深模 复合模 连续模 零件2：连续模 侧压装置 监测装置 ^ 杨秋明 授课班级 授课形式 ;讲课 教师姓名 授课日期 授课章节名称 教学目的 教学重点 教学难点 更新、补充、删节内容 > 其它旋转体的拉深 * 其它拉深方法 了解其他旋转体的拉深方法 : 了解其它拉深方法 授课时数 2 使用教具 课外作业 课后体会

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， 其它旋转体的拉深 阶梯圆筒件的拉深 阶梯圆筒件的拉深，相当于圆筒件多次拉深的过渡状态。毛坯变形区的应力状态和圆筒形件相同。 1.拉深次数 阶梯筒形件一次拉深的条件：制件的总高度与最小直径之比不超过带凸缘圆筒形件第一次拉深的允许相对高度。不符合上述条件的阶梯筒形拉深件，则需采用多次拉深。 2.多次拉深工序的安排 1）在拉深件任意两相邻的直径比dn/dn-1都大于或等于相应圆筒形件的极限拉深系数时，拉深次数与制件阶梯数相等。其拉深方法是：由大直径到小直径逐次拉深，每次拉出一个台阶。 2）在阶梯件某相邻阶梯的直径比dn/dn-1小于相应圆筒形件的极限拉深系数时，这两个阶梯的成形，应按有凸缘件的拉深方法进行，即先拉小直径，再拉大直径。 : 3）具有大直径差的浅阶梯形拉深件 在其不能一次拉深成形时，应考虑先拉深成球面形状或大圆筒形的过渡形状，然后再拉成所需的形状。而最后工序则具有整形的性质。 非直壁类旋转体件的拉深 这类制件具有三个变形区： 压边圈下面的圆环部分拉深变形区； 凹模口内至变形过渡环处的拉深变形区； 制件顶部至过渡环处的胀形变形区。 在模具设计和工艺过程设计时，是采用制件的相对高度h/d和材料的相对厚度t/D为依据进行设计。 1.球形件拉深 ~ 对半球形件来说，其拉深系数是一与零件无关的常数，其值为m =。因此，在决定半球形件拉深难易程度及选择拉深方法时，不能采用拉深系数，而应采用毛坯的 当球形拉深件带有一定高度的直壁或带有一定宽度的凸缘时，虽然拉深系数有所减小，但对球面的成形却有好处。同理，对于不带凸缘和不带直边的球形拉深件的表面质量和尺寸精度要求较高时，可加大坯料尺寸，形成凸缘，在拉深之后再用切边的方法去除。 对于浅球形零件，在成形时，除了容易起皱外，坯料容易偏移，卸载后还有一定的回弹。所以，当坯料直径≤9时，可以不压料，用球形底的凹模一次成形。但当球面半径较大，毛坯厚度和深度较小时，必须按回弹量修正模具。当坯料直径＞9时，应加大坯料直径，并用强力压料装置或带压料筋的模具进行拉深，以克服回弹并防止坯料在成形时产生偏移。多余的材料，可在成形后切边。 》 2.抛物线形零件的拉深方法 1）深度较小(h/d<~的抛物线形件 其变形特点及拉深方法与半球形零件相似 。 2）深度较大(h/d>的抛物线形件 应提高径向应力，增大胀形成分而防皱受到了坯料顶部承载能力的。采用正拉深或反拉深多工序逐步成形。 为了防止起皱，对半求形拉深件、抛物线形拉深件，在生产中广泛采用液压或橡皮成形。 3.锥形零件的拉深 主要困难： 坯料悬空面积大，容易起皱；凸模接触坯料面积小，变形不均匀程度比球形件大，尤其是锥顶圆角半径较小时，容易变薄甚至破裂；如果口部与底部直径相差大时，拉深后回弹较大。 拉深方法： @ 1）浅锥形件(t/d2≤~ 浅锥形件一般只要一次拉深成形。 通常采用增加工艺凸缘用压边圈或带有拉深筋的模具；或使用液压和橡皮柔性凸(凹)模拉深。 2）中锥形件(t/d2≤~ 这类制件大多为一相对厚度t/D。 三种拉深方法： 当t/D×100＞3时 可用不带压料装置的简单拉深模一次拉深成功。 当t/D×100=~3时 需采用带压料装置的拉深模进行拉深，以防止起皱。 当t/D×100＜时 应采用有压料筋的拉深模或反拉深法进行拉深。 次拉深成带有大圆角圆筒形件或球形件，然后再采用正拉深或反拉深成形。 3）深锥形件(t/d2>~ 这类制件变形程度大，既易产生变薄破裂，又易产生起皱现象，因此须经过多次拉深成形。 ; 阶梯拉深法：此法是将坯料逐次拉深成阶梯形。 锥形表面逐步成形法：锥形表面逐步成形法，是目前应用较多的方法。 在锥角较小时，可考虑用两道工序拉深成形。第一道工序拉成具有凸底的圆筒形过渡毛坯。第二道工序采用正拉深或反拉深成形。这种方法，工序少，产品质量好。 次拉深成形。 当t/D>时，可一次成形，不需要压边，只需要在行程末进行校正整形。 当t/D=~时，可一次拉深成形，但因材料较薄，为了预防起皱，需采用压边装置、拉深筋、增加工艺凸缘等措施，以增大径向拉应力成分。 当t/D<时，因材料较薄，易于起皱，一般应采用压边装置并经过两次或三次拉深成形。第一 其它拉深方法 弹性介质拉深 , 弹性介质：指橡皮、塑料和聚氨酯橡胶等弹性材料 。 特点：大大简化拉深模的结构，缩短模具制造周期，降低成本，零件没有擦伤、压痕等疵病等，但生产率一般较低。 选用范围：小批及单件试制生产，拉深表面带涂层的材料。 液压拉深 液压拉深：指直接利用液体(水、油类等)的压力而使毛坯成形的拉深方法。 通常将液体置于一橡胶皮囊中，利用橡胶皮(或其它弹性材料)作为成形介质进行工作，橡胶皮囊既可当凸模，又可当凹模。 特点：拉深深度深、工作表面质量好、变薄小，而且仅需要一个钢质凸模或凹，模具成本节省90%以上。其压边力要随着拉深的变化而变化，而且不同零件、不同材料是不一样的，必须对每个零件单独进行调试。为了实现压边力的变化，一般需要专用压边机。 ！ 凸缘加热拉深 凸缘加热拉深：指先将毛坯的凸缘部分置于凹模及压边圈的加热面之间以提高材料的塑性，降低凸缘变形抗力，达到增加拉深深度的目的的拉深方法。

教师姓名 授课日期 授课章节名称 教学目的 }杨秋明 >授课班级 》 授课形式 授课时数 讲课 2 拉深中的辅助工序 了解拉深中辅助工序的目的及意义 了解辅助工序的基本程序 教学重点 教学难点 更新、补充、删节内容 使用教具 { 课外作业 课后体会

授 课 主 要 内 容 或 板 书 设 计 拉深中的辅助工序 ~ 1.润滑 在拉深过程中凡是与毛坯接触的模具表面上均有摩擦存在 主要是凸缘部分和凹模入口处的有害摩擦，不仅降低了拉深变形程度（增加了拉深件在“危险断面”处的载荷），而且将导致零件表面的擦伤，降低模具的寿命，这在拉深不锈钢、高温合金等粘性大的材料时更为严重 采用润滑的目的： ①减少模具和拉深件之间的有害摩擦系数，提高拉深变形程度和减少拉深次数； ②提高凸、凹模寿命； ③减少在“危险断面”处的变薄； ④提高制件的表面质量。 / 在拉深过程中选用润滑剂的基本依据是： ① 当拉深材料中的应力接近强度极限时，必须采用含有大量粉状填料（如白垩、石墨、滑石等，含量不少于20%）的润滑剂。 ②当拉深材料中的应力不大时，允许采用不带填料的油剂润滑剂。 ③当拉深圆锥形类零件时，为了用增加摩擦抗力来减少起皱，同时又要求不断通入润滑液进行冷却时，则一般采用乳化液。 ④在变薄拉深时，润滑剂不仅是为了减少摩擦，同时又起到冷却模具的作用，因此不应采用干摩擦。在拉深钢质零件时，往往在毛坯表面上镀铜或磷化处理，使毛坯表面形成一层与模具的隔离层，它能贮存液体和在拉深过程中具有“自润滑”性能。在拉深不锈钢，高温合金等粘模严重、强化剧烈的材料时，一般也需要对毛坯表面进行“隔离层”处理。 2.热处理 用于被拉深的材料 （ 目的：提高拉深变形程度；消除内应力 分类： (1)低温退火：主要用于消除硬化和恢复塑性 (2)高温退火：主要用于一些低温退火的结果不能令人满意的材料或制件 (3)消除残余应力退火：避免在拉深过程中所形成的内应力作用下产生变形或龟裂。特别是对不锈钢、高温合金及黄铜等硬化严重的材料所制的制件 \" 杨秋明 授课班级 授课形式 \"讲课 教师姓名 授课日期 授课章节名称 授课时数 2 第五章 成形工艺与模具设计 胀形 了解胀形成形的特点及成形极限 掌握平板毛坯的局部胀形(起伏成形) 掌握圆柱形空心毛坯胀形 胀形典型零件介绍 罩盖成形模具结构设计 平板毛坯的局部胀形(起伏成形) 《￥ 教学目的 - 教学重点 教学难点 更新、补充、删节内容 使用教具 课外作业 课后体会 ,

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【 第五章 成形工艺与模具设计 成形工艺：指通过板料的局部变形来改 变毛坯的形状和尺寸的工序总称。 1.压加强筋(beading) 常见的成形工序有胀形、翻边、缩口、常见的加强筋形式 校平和整形等。 能够一次成形加强筋的条件 胀形 ll0胀形(bulging)：指利用模具强迫材料厚度 0.7~0.75l0减薄和表面积增大，得到所需几何形状 … 和尺寸的制件的冷冲压工艺方法。 平板毛坯胀形 空心件胀形 ] 胀形成形的特点及成形极限 特点：胀形变形区内金属不会产生失稳起皱，表面光滑。由于拉应力在毛坯的内外表面分布较均匀，因此弹复较小，工件形状容易冻结，尺寸精度容易保证。 胀形的成形极限：指制件在胀形时不产生破裂所能达到的最大变形。 影响胀形成形极限的的因素：材料的伸长率；材料的硬化指数；工件的形状和尺寸；润滑条件；材料厚度。 胀形典型零件介绍 罩盖： 材料：10钢 料厚： , 若加强筋不能一次成形，则应先压制成半球形过渡形状，然后再压出工件所需形状。 当加强筋与边缘距离小于(3~t时，由于成形过程中边缘材料将向内收缩，为不影响外形尺寸和美观，需加大制件外形尺寸，压形后增加切边工序。 冲压加强筋的变形力P P=KLtσb 2.压凸包(swaging) 形式： 《 生产批量：中批量 零件工艺分析 该零件在成形工艺中可分为两部分组成 一是底部大端直径为φ15mm，高度为2mm的凸包。 另一部分是凸肚为φ，高度为40mm的胀形。 平板毛坯的局部胀形(起伏成形) 起伏成形(cmbossing)：指平板毛坯在模具的作用下，产生局部凸起(或凹下)的冲压方法。 2.软模胀形 ( 形式：橡胶凸模胀形(rubber forming)、倾注液体法胀形(fluid forming)、充液橡胶囊法胀形。 成形条件： 压凸包时，毛坯直径与凸模直径的比值应大于4。在拉深件底部其比值不得小于2。 材料 凸包高度 软钢 h≤~d 铝 h ≤~d 黄铜 h ≤~d 罩盖起伏成形允许高度计算： h== — 此值大于工件底部起伏成形的实际高度，所以可一次起伏成形。 冲压凸包的变形力： P=KFt2 罩盖起伏成形变形力计算： PKFt225041520.5211039N特点：传力均匀、工艺过程简单、生产成本低、制件质量好，可加工大型零件。 3.胀形变形程度的计算 胀形的变形程度用胀形系数K表示 dmaxK d0罩盖侧壁胀形系数计算： ^￥ K 由5-3查得极限胀形系数为。因此该工件可一次胀形成形。 4.胀形毛坯的计算 罩盖侧壁胀形毛坯长度计算： L0L10.3~0.4h dmaxd0一段圆弧的长。则 L为R60L= d0【 dmax46.81.2d039 圆柱形空心毛坯胀形 圆柱形空心毛坯胀形：指将空心件或管状坯料沿径向向外扩张，胀出所需凸起曲面的一种冲压加工方法 。 1.刚性凸模胀形 特点：对设备无特殊要求，操作安全可靠；模具结构复杂，制造成本高，胀形变形不均匀，不易胀出形状复杂 。 胀形力：F=Sp 罩盖侧壁胀形力计算： 2t20.5 pb4309.2MPad46.8max~ P Fp46.8409.2078N 总成形力： PP起P胀1103907865.117kN 罩盖成形模具结构设计 % 胀形模采用聚氨脂橡胶进行软模胀形，为便于工件成形后取出，将凹模分为上、下两部分，上、下模用止口定位，单边间隙取。 侧壁靠橡胶的胀开成形，底部靠压包凸、凹模成形，凹模上、下两部分在模具闭合时靠弹簧压紧。 模具闭合高度为202mm，所需压力约67kN ,因此，选用设备时以模具尺寸为依据，选用250kN开式可倾压力机。 成形模装配图 dmaxd046.8390.2 d039Δh取3mm，则得： L0L10.35h 40.810.350.23 46.66L0取整为47mm mm 5.胀形力计算 - 胀形所需单位压力： 两端不固定，允许毛坯轴向自由收缩时： 2tpb dmax两端固定，毛坯不能收缩时： tt p2b dmax2R

教师姓名 授课日期 授课章节名称 教学目的 < 授课班级 授课形式 授课时数 讲课 》杨秋明 翻边 掌握内孔翻边的工艺计算 掌握翻边模结构设计 【 2 教学重点 典型内孔翻边零件介绍 翻边模结构设计 &教学难点 更新、补充、删节内容 使用教具 课外作业 课后体会 非圆孔翻边 授 课 主 要 内 容 或 板 书 设 计

翻边 翻边(planging)：指利用模具将工件上的孔边缘或外缘边缘翻成竖立的直边的冲压工序。 分类：内孔翻边、外缘翻边；不变薄翻边、变薄翻边；外凸外缘翻边、内凹外缘翻边。 内孔翻边 1.内孔翻边的变形特点及变形系数 | 内孔翻边(hole-flanging)：主要的变形是坯料受切向和径向拉伸，愈接近预孔边缘变形愈大。 内孔翻边的失败往往是边缘拉裂，拉裂与否主要取决于拉伸变形的大小。 内孔翻边的变形程度(翻边系数K0) dK00 D影响极限翻边系数的因素： 1）材料的塑性 2）孔的边缘状况 | 3）材料的相对厚度 4）凸模的形状 2.内孔翻边的工艺计算及翻边力计算 1）平板毛坯内孔翻边时预孔直径及翻边高度 在内孔翻边工艺计算中有两方面内容：一是根据翻边零件的尺寸，计算毛坯预孔的尺寸d0；二是根据允许的极限翻边系数，校核一次翻边可能达到的翻边高度H。 内孔的翻边预孔直径d0可以近似地按弯曲展开计算： td0 D1r2h2 内孔的翻边高度：] 预孔直径d 0： d0K0D ] 或 t d0D1.14r2h2 拉深高度为： h1Hhr 3）非圆孔翻边 非圆孔翻边的变形性质比较复杂，它包括有圆孔翻边、弯曲、拉深等变形性质。 对于非圆孔翻边的预孔，可以分别按翻边、弯曲、拉深展开，然后用作图法把各展开线光滑连接。 翻边系数可取圆孔翻边系数的85%～90%。 4）翻边力 NP1.1Dd0ts 典型内孔翻边零件介绍 固定套 材料：08钢 材料厚度：1mm 生产批量：中批量 防尘盖 材料：10钢 材料厚度： 生产批量：大批量 基座片 材料：可伐合金 材料厚度： 生产批量：大批量  H Dd00.43r0.72t2 内孔的翻边极限高度： 落料力：L=π×=(mm) D Hmax1K0min0。43r0.72t P落=×××340=(kN) 2 卸料力：K卸= P卸=×=(kN) 总的冲压力 P=+++++ { r=；D=+=88(mm)；H=。 d0=D-2 =(mm) 2）在拉深件的底部冲孔翻边 其工艺计算过程是，先计算毛坯的直径D0 毛坯的直径D0按等面积原则进行计允许的翻边高度h，然后按零件算。 的要求高度H及h确定拉深高D0≈101mm 度h1及预孔直径d0。允许的翻考虑到操作方便及模具结构简单，采用单排排样设边高度： 计。搭边值a=,a1= Dt 条料宽度B=101+2×=103(mm) h1K00.57r 条料送进步距h=101+=(mm) 222）各部分工艺力计算 典型内孔翻边零件的工艺性冲孔力：τ=340MPa；K=； 分析 L=π×=(mm) 固定套： P孔=×××340=(kN) Φ40mm处由内孔翻边成形，推件力：刃口高度3mm；则n=10；K推= Φ80mm是圆筒 P推=10××=(kN) ） 翻边力：σs=210MPa 形拉深件，可一次拉深成形。P翻=×π××210×=(kN) 工序安排为落料、 浅拉深成形力：K=1,25；σb=400MPa；d= 拉深、冲预孔、翻边等。翻 P拉=×π×××400=(kN) =(kN) 边前为Φ80mm、高15mm的无凸缘圆筒形工件。 选择250kN的开式压力机。 防尘盖： 基座片：排样图 该工件需内孔翻边和浅拉深工艺路线：侧刃定距→冲两个切口用的工艺孔φ赶起伏，工件是轴对称工件，材=2mm →切口→拉深→对拉深的底部整形→冲3个φ料厚度仅为，冲裁性能较好。一3mm孔→落料翻边 般冲制这种工件采用落料、冲孔工艺计算： 和翻边成形两道工序完成。这种1）拉深计算 工艺存在以下两个主要问题：①毛坯尺寸计算：dp=；d=； 落料在翻边成形之前，直径为φ H=；r=； 的凸缘容易在浅拉深后变得周 Di8.4244.61.73.440.54.6边不齐；②在第二道工序中，操 9.69mm作者的手需进入模具内，不安 全。 修边余量δ= 可采用复合模一次压制成D=Di+δ=+=(mm) 形。 拉深次数计算：h1=；d1= 基座片： 则h1/d1=≈ 该工件是由两个半圆和中间的t/D×100=×100=。由表4-9可查得一次拉深中达到矩形部分组成的，圆形部位是拉深，中间矩形部分近似于弯曲。工件形状简单对称，材料适宜于冲压加工，精度要求一般，但工艺较复杂，生产批量大，适宜用级进模制造。 , 典型内孔翻边零件的工艺计算 固定套：1）预孔尺寸计算 Ｄ=39mm Ｈ= Ｄ1=Ｄ+2r+t=39+2×1+1=42mm h=Ｈ-r-t== td 0  D1r2h2 1【 h1/d1的最大值为，故可一次拉深完成。 料宽的计算：毛坯实际直径为，中间矩形部分长度13mm，故工件展开料宽为。 42122.52  32.3mm2）翻边系数计算 d032.3K0.828 0D39 3）翻边力计算 Ｐ=π(Ｄ-d0)tσS ( =×π×1×200 =(kN) 防尘盖：1）毛坯尺寸计算 毛坯翻边预冲孔直径d0 取 侧面搭边每边取，侧刃切除余量取，则料宽尺寸取整为29mm。 步距的计算：步距尺寸为毛坯直径与搭边值之和，取整为13mm 。 凸模、凹模圆角半径的确定： \\r d0.811.094.60.31.12mm 一般凸模圆角半径取~rd，则rp= 拉深力的计算：σb=600MPa； L=×π+2×13=；取K= P拉=×××600=(kN) 翻边的计算：b=；R=； 变形程度为。由表5-7可知其变形量在允许范围之内。取K= / P翻=××π+13×2) ××600× =(kN) 翻边模结构设计 固定套： 为便于坯件定位，翻边模采用倒装结构，使用大圆角圆柱形翻边凸模，坯件孔套在定位销上定位，靠标准弹顶器压边，采用打料杆打下工件，选用后侧滑动导柱、导套模架。 翻边模装配图 防尘盖： 翻边、成形、落料凸凹模 * 复合模装配图 基座片： 翻边凹模与顶块 连续模主视图 连续模俯视图 教师姓名 授课日期 授课章节名称 教学目的 杨秋明 缩口 了解缩口成形的特点和变形程度 掌握缩口工艺计算 教学重点 教学难点 更新、补充、删节内容 使用教具 课外作业 课后体会

缩口工艺计算 缩口成形的特点和变形程度 授课班级 授课形式 授课时数 讲课 2 授 课 主 要 内 容 或 板 书 设 计

缩口工艺计算 缩口 缩口(necking)：指将预先拉深好的圆筒或管缩口后，工件高度发生变化 ，缩口毛坯高状坯料，通过缩口模将其口部缩小的一种度计算 成形工艺 D2d2D 缩口成形的特点和变形程度 H1.05h118Dsind缩口时，缩口端的材料在凹模的压力下向 凹模内滑动，直径减小，壁厚和高度增加。 制件壁厚不大时，可以近似地认为变形区 1D22在缩口成形中起着重Hh1Dd处于两向（切向和径向）受压的平面应力缩口凹模的半锥角α14d状态，以切向压力为主。应变以径向压缩要作用，一般使α＜45°，最好使α在应变为最大应变，而厚度和长度方向为伸30°以内，当α较为合理时，允许的极限长变形，且厚度方向的变形量大于长度方缩口系数 m可比平均缩口系数m均小向的变形量。 10%～15%。 由于切向压应力的作用，在缩口时坯料易在无内支承进行缩口时的缩口力F计算： 于失稳起皱；同时非变形区的筒壁，由于  1d承受全部缩口压力，也易失稳产生变形，Pk1.1Dt0b11ctgcosD所以防止失稳是缩口工艺的主要问题   缩口的极限变形程度主要受失稳条件的限d制，缩口变形程度用缩口系数ms表示。 mD 式中 t0——缩口前料厚； 式中 ms——总缩口系数； D——缩口前直径； d——缩口后直径； d——工件缩口部分直径； D——缩口前直径。 μ——工件与凹模间的摩擦系数； 缩口系数的大小与材料的力学性能、料厚、σb——材料抗拉强度； 模具形式与表面质量、制件缩口端边缘情α——凹模圆锥半角； 况及润滑条件等有关 k——速度系数，用普通冲床时，k=。 当工件需要进行多次缩口时，其各次缩口常见的缩口模结构 系数的计算为： m10.9m均 mn1.05 首次缩口系数 ~1.10m均 以后各次缩口系数 式中 m均——平均缩口系数 教师姓名 授课日期 授课章节名称 教学目的 杨秋明 校平与整形 了解校平与整形的概念 理解校平与整形的工艺特点 掌握不同冲压件的校平与整形方法 教学重点 教学难点 更新、补充、删节内容 使用教具 课外作业 课后体会 不同冲压件的校平与整形方法 校平与整形的工艺特点 授课班级 授课形式 授课时数 讲课 2 授 课 主 要 内 容 或 板 书 设 计

校平与整形 校平(flattening)与整形(sizing)：指利用模具使坯件局部或整体产生不大的塑性变形，以消除平面度误差，提高制件形状及尺寸精度的冲压成形方法。 校平与整形的工艺特点 变形量很小，要求坯件的形状和尺寸与制件非常接近；校平和整形后制件精度较高，模具成形部分的精度要求提高；对设备的精度、刚度要求高。 校平 校平多用于冲裁件，以消除冲裁过程中拱弯造成的不平。 对薄料、表面不允许有压痕的制件，一般采用平面校整模 对较厚的普通制件，一般采用齿形校平模 整形 整形一般用于弯曲、拉深成形工序之后。整形模与一般成形模具相似，只是工作部分的定形尺寸精度高，表面粗糙度值要求更低，圆角半径和间隙值都较小。 整形时，必须根据制件形状的特点和精度要求，正确地选定产生塑性变形的部位、变形的大小和恰当的应力、应变状态。 弯曲件的镦校 拉深件的整形采用负间隙拉深整形法，其间隙可取（—）t 校平、整形力的计算 校平、整形力P PFp 式中 F——校平、整形面积； p——单位压力