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1、冲压(Metal Stamping Tooling),第一章 冲压概述,一、冲压定义 冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件(冲压件)的成形加工方法。又名板金冲压加工定义为Sheet metal stamping。冲压和锻造同属塑性加工(或称压力加工)，合称锻压。冲压的坯料主要是热轧和冷轧的钢板和钢带。,二、冲压的分类 冲压主要是按工艺分类，可分为分离工序和成形工序两大类。分离工序也称冲裁，其目的是使冲压件沿一定轮廓线从板料上分离，同时保证分离断面的质量要求。成形工序的目的是使板料在不破坯的条件下发生塑性变形，制成所需形状和
2、尺寸的工件。在实际生产中，常常是多种工序综合应用于一个工件。冲裁、弯曲、剪切、拉深、胀形、旋压、矫正是几种主要的冲压工艺。三、冲压的用途,全世界的钢材中，有6070%是板材，其中大部分是经过冲压制成成品。汽车的车身、底盘、油箱、散热器片，锅炉的汽包、容器的壳体、电机、电器的铁芯硅钢片等都是冲压加工的。仪器仪表、家用电器、自行车、办公机械、生活器皿等产品中，也有大量冲压件。有些东西会然您感到惊讶。,四、冲压的特点 冲压件与铸件、锻件相比，具有薄、匀、轻、强的特点。冲压可制出其他方法难于制造的带有加强筋、肋、起伏或翻边的工件，以提高其刚性。由于采用精密模具，工件精度可达微米级，且重复精度高、规格一
3、致，可以冲压出孔窝、凸台等。,冷冲压件一般不再经切削加工，或仅需要少量的切削加工。热冲压件精度和表面状态低于冷冲压件，但仍优于铸件、锻件，切削加工量少。冲压是高效的生产方法，采用复合模，尤其是多工位级进模，可在一台压力机上完成多道冲压工序，实现由带料开卷、矫平、冲裁到成形、精整的全自动生产。生产效率高，劳动条件好，生产成本低，一般每分钟可生产数百件。五、材料性能 冲压用板料的表面和内在性能对冲压成品的质量影响很大，要求冲压材料厚度精确、均匀；表面光洁，无斑、无疤、无擦伤、无表面裂纹等；屈服强,度均匀，无明显方向性；均匀延伸率高；屈强比低；加工硬化性低。附表一 冲压工序附表二 冲压工艺用词,第二
4、章 冲压机械,一、冲压机械概述 冲压机械有很多种类。在机械式冲压机中有曲柄冲压机、连动冲压机、凸轮冲压机、螺纹冲压机等。使用油压的为油压冲压机、使用空气压力的为空压冲压机。利用人力完成的有脚踏冲压机(俗称:一脚踹)、手动冲压机等种类。在这里我主要讲一下常用的曲柄冲压机，以下我统称为冲压机械。,冲压机械是将马达的转动传给曲柄轴，再通过连杆将被防滑部(通称:刮刀)控制的冲头上下移动。您可以想像，当一辆汽车的引擎将汽油燃烧后会产生压力，用这个压力把气缸压下，从曲柄轴得到旋转力的过程，冲压机的工作过程是与这一过程正好相反。这样会更好理解。冲压机械有反复(上下)运动的冲头和被固定的垫枕部。,冲压机的工作
5、原理是，冲头反复运动(一般为上下运动)，与之相反垫枕部是被固定的。垫枕部被固定在底座上，通过框架及连杆等与冲头驱动部(驱动部一般装在被称为冠冕的上部)联接，接受施加压力。,二、上模具与下模具共同组成一套模具 冲压机械是通过装载冲压模具(以下称模具)后进行冲压加工的。模具由一对刀具(工具)组成。如果您联想一下剪刀就不难理解了。首先将一片刀具装在冲头上，另一片刀具固定在垫枕部上。将铁板放在刀具与刀具之间，冲头下降时铁板就会被切断。这一对刀具就是模具。示意图如下：,被装在冲头上的模具，理所当然就被称为上方模具，即上模具。垫枕部的模具就称为下模具。上模具与下模具共同构成模具。,模具除可以切断钢板(剪断
6、)以外，还可以弯、拧铁板，使之发生永久的变形，得到想要得到的形状。直接使材料发生变形的东西就是模具。没有模具就不能进行冲压加工。模具的质量、性能直接影响到冲压加工的生产性和冲压加工的质量，具有极为重要的作用，可以说是冲压加工的生命。,第三章 冲压模具,一、前提介绍 冲压加工也有很多类型(锻造、轧花、接合等)、在这里我们将对铁板(主要为软钢板)的加工称为冲压加工。铁板(钢板)的形态各异，薄板有的比纸还薄，而厚板有的与其说是板，倒不如说是铁块更贴切。这里我们所考虑的是厚度在0.5mm4mm左右的钢板。冲压加工也有很多种。剪断、弯曲、拧绞、成型、锻造、接合等都是冲压加工。在这里我们之论述其中的剪断、
7、弯曲、拧绞几项。剪断、弯曲、拧绞是最常见的冲压加工方法。,一般的冲压机械(通用机)只单纯地进行冲头的反复运动，因此做功的模具也当然只是上模具的直线往返运动。二、冲压模具的基本分类 说起模具，也有很多种。塑料模具、橡胶模具、玻璃模具等五花八门。其中用于冲压加工的称为冲压模具。在这里我们将冲压模具称为模具。包括普通冲裁模、级 进 模、复 合 模、精 冲 模、拉 深 模、弯 曲 模、成 形 模、切 断 模、其它冲压模.,三、冲压模具的用途 1、冲压模具(冲压加工)所能作到的-之1 剪断加工(切断铁板完全分离)穿切(冲切)呈封闭曲线的完全分离 外形切割(外切割)、侧面切割 呈开放型曲线的完全分离 打眼
8、儿(穿孔)打洞 切断(剪切)完全分离,切开(冲口)部分性分离,此外还有各种各样的分类，这里只举出了剪断加工的具有代表性的几种。2、冲压模具(冲压加工)可以作到的-之2 弯曲(弯曲),除弯成V字型的V弯曲之外，还有L字弯曲、台阶状的Z字弯曲、N字弯曲、帽型弯曲等。弯成筒型的卷边加工(蝶板弯曲)、圆型弯曲 扭转弯曲,3、冲压模具(冲压加工)所能作到的-之3 拧弯 加工成有底的容器状 一边抻拉素材一边施加力量，制成符合穿孔器和冲模形状的产品。,冲绞产品:干电池套(碱性电池、锂电池(锰钢电池罐的小型化处理)、电容器盒、洗碗池、汽车的引擎罩、V型皮带轮罩、一拉罐的拉手和盖子之间的接合等。,4、冲压模具(
9、冲压加工)所能作到的-其他 冲压模具还能进行许多种加工、这里只介绍上述加工的几种应用及组合。半穿孔、凸出、打通、切弯、压瘪、打钢印、修边、细冲切等。剪断、弯曲、拧绞为最基本的形式。,5、有关以下几点，我不具备从理论上进行剖析的知 识，大致归纳如下 铁板是可以被切割的。切断 铁板在被拉抻的时候可以变长，在被压缩的时候 有可以变短。抻长铁板的外侧，压缩铁板的内侧。弯曲 往一方抻长的同时往另一方向压缩。拧绞四、冲压模具的构造,冲压模具的构造大体上可分为刀具部、保持部和辅助部。刀具部(打孔机、冲模)直接作用于材料的部分,保持部(打孔机盘、冲模盘、外套、挡板等)固定刀具 辅助部(脱模器、量计、衬垫、压力
10、等)为是刀具发挥作用的辅助部分,五、冲压模具的机型分类 虽然写上了冲压模具的分类，但我所指的是，根据冲压机械、模具、搬运设备、外围设备等进行什么形式的加工。也许说加工体系更为妥当。请理解为在这一体系中所使用的模具的形式。前提:冲压加工的产品一般都是要经过复数的工序完成的。1、单发型 每道工序都有独立的模具，模具是被单独使用的。由操作人员将材料装入、取出，一台冲压机上只装一个模具，由人来操作完成作业。,编进配套冲模的形式为最基本的形式，此外还有通过盒卡式快速交换模具等系统。有关材料的装入与取出，通用机使用多间接的教学用机器手，专用机使用固定的程序机器手，以此达到节省人力、节省能源的目的。,单发型
11、模具(QDC)单发工序的实例,2、依次传送型 将复数的工序等距离地排放在单一的模具内部。通过传送装置冲压机每旋转一次向前推进一定的距离，并将工件依次送至下一道工序。材料采取连续供应的方式，机器的运转也是连续且自动的，因此多数情况下但加工工件下线时已是完成了全部加工的完成品了。材料采用卷材，通过展卷机、校平器、供卷机等设备连续供应。,依次传送型模具 依次传送型的实例,3、转移型将每一道工序的独立的模具排列在一台冲压机内部，通常是通过曲柄轴进行驱动，拥有与冲压机本身同步运行的搬运机构，进行连续性的自动加工。一维移动 只有在传送方向上的往返运动(前进回 车)。没有功的保持及释放系统，需要另 行配置。
12、,二维移动 前进回车 功的保持及释放(夹紧放开)夹紧前进放开回车,三维移动 前进回车 功的保持及释放(夹紧放开)功的上升下降(升降)夹紧上升前进下降放开回车,材料、半成品的供应方法 材料为卷材，通过抓钳供应器(空压供应器)连续供应 半成品转入货架，通过推送器供应。将半成品架(半成品冲压)移到冲压机主机的旁边，供应半成品。与依次传送式相比产品的成品率高。由于搬运设备的惯量与刚性，不易实现高速化生产。通用型机器的生产程序改变起来较为困难。转移型生产工序实例,4、多功能机器人型 每一道工序都并排配置独立的模具，用独立的搬运设备与冲压机同步搬运工件，进行自动化加工。做功的保持采取真空式和磁性式。,材料、半成品的供应方法 材料为卷材，通过抓钳供应器(空压供应器)连续供应 半成品转入货架，通过推送器供应。将半成品架(半成品冲压)移到冲压机主机的旁边，供应半成品。与依次传送式相比产品的成品率高。由于搬运设备的惯量与刚性，不易实现高速化生产。通用型机器的生产程序改变起来较为困难。,
