冷冲压工艺与模具设计课件第6章

冷冲压工艺与模具设计经典课件第6章REPORTING目录•冷冲压工艺概述•模具设计基础•模具结构设计•模具强度与刚度校核•模具寿命与可靠性分析•模具CAD/CAE技术应用PART01冷冲压工艺概述REPORTING冷冲压工艺的定义与特点定义冷冲压工艺是一种金属加工方法，通过施加外力将金属板材或管材在室温下加工成各种形状和尺寸的零件特点冷冲压工艺具有生产效率高、制造成本低、材料利用率高、零件尺寸精度和表面质量好等优点，广泛应用于汽车、电子、家电、仪器仪表、航空航天等工业领域冷冲压工艺的应用范围汽车制造冷冲压工艺广泛应用于汽车制造中，如车身覆盖件、车门、车架等航空航天电子行业在航空航天领域，由于对材料性能和零件在电子行业中，冷冲压工艺用于制造各种精度的要求极高，冷冲压工艺也得到了广电子元件和部件，如连接器、端子、电路泛应用板等仪器仪表家用电器在仪器仪表行业中，冷冲压工艺用于制造家用电器中的各种金属部件，如冰箱、洗各种精密零件和结构件，如仪表盘、外壳、衣机、空调等的外壳和内部结构件，也采支架等用冷冲压工艺制造冷冲压工艺的发展趋势高精度化复合化随着科技的发展，对零件的尺寸精度和表面质量为了减少零件的加工工序和提高生产效率，复合的要求越来越高，因此高精度化是冷冲压工艺的化成为冷冲压工艺的一个重要发展趋势一个重要发展趋势节能减排智能化随着环保意识的提高，节能减排成为制造业的重随着工业

4.0和智能制造的发展，智能化成为冷冲要发展方向，冷冲压工艺也不例外未来将更加压工艺的一个重要发展趋势通过引入智能化技注重节能减排技术在冷冲压工艺中的应用术，可以实现自动化生产、实时监控、预测维护等功能，提高生产效率和产品质量PART02模具设计基础REPORTING模具的组成与分类模具的组成冷冲压模具主要由上模、下模和模架三部分组成上模安装在上模座上，下模安装在下模座上，模架用于连接上模座和下模座模具的分类根据不同的分类标准，模具可以分为多种类型按冲压工艺可分为冲裁模、弯曲模、拉深模等；按模具结构可分为单工序模、复合模和级进模等模具设计的基本原则满足产品要求结构合理模具设计应满足产品形状、尺模具结构设计应合理，便于制寸、精度和表面质量等方面的造、装配、使用和维护，提高要求，确保冲压件的一致性和模具寿命和降低成本稳定性工艺性良好材料适宜模具设计应考虑冲压工艺的可根据模具的工作条件和制造工行性、操作方便性和安全性，艺要求，选择适宜的模具材料，尽量减少修模和调整次数并进行合理的热处理模具材料的选择与热处理材料选择根据模具的工作条件、性能要求和制造工艺要求，选择适宜的模具材料常用的模具材料有碳素工具钢、低合金工具钢、高碳高铬钢等热处理为了提高模具材料的机械性能和使用寿命，需要进行合理的热处理常用的热处理工艺有淬火、回火、表面强化处理等PART03模具结构设计REPORTING模具结构的分类与特点冲裁模主要用于各种板料的冲切成形，其凸模和凹模分别安装在凸模固定板和凹模固定板上，整个模具通过模柄安装在工作压力机上弯曲模主要用于将板料加工成各种角度和形状的弯曲件模具结构的分类与特点拉深模主要用于将板料加工成开口的空心件成形模主要用于将板料加工成各种曲面形状的零件模具结构的分类与特点010203单工序模复合模连续模在压力机的一次行程中只在压力机的同一行程中，在压力机的连续行程中，完成一道工序的模具在同一模具上能够完成两在同一个模具上能够完成道或两道以上工序的模具多道工序的模具模具工作零件的设计凸模设计凹模设计凸凹模设计根据冲压件的形状和尺寸，根据冲压件的形状和尺寸，在弯曲、拉深等成形工艺确定凸模的结构形式和尺确定凹模的结构形式和尺中，需要设计凸凹模，以寸，并考虑其强度、刚度寸，并考虑其强度、刚度实现材料的弯曲、拉深等和使用寿命和使用寿命成形操作模具的导向与定位设计导柱导向设计导套导向设计定位设计导柱通常安装在凸模固定板上，导套通常安装在凹模固定板上，定位设计主要是为了保证材料在用于限制上模的运动方向，保证用于限制下模的运动方向，保证冲压过程中的位置稳定，防止材凸模与凹模之间的正确位置关系凹模与凸模之间的正确位置关系料在冲压过程中发生移动或错位常用的定位方式有挡料销、导正销、定位板等PART04模具强度与刚度校核REPORTING模具的受力分析详细描述模具在冲压过程中受到的力主要有冲压件对模具的接触力、冲压件对模具的反作用力、模具对冲压件的夹持力和模具自身的重力等受力分析是校核模具强度和刚度的前提，需要综合考虑各种力的作用方式和大小，以便进行准确的校核计算模具的强度校核详细描述模具的强度校核主要考虑两个方面一是模具材料的机械性能，二是模具的结构设计根据受力分析结果，选择合适的材料和热处理工艺，提优化模具结构设计，如增加加强筋、改进圆角过渡等，高模具的抗拉、抗压、抗弯和抗冲击能力以提高模具的整体强度模具的刚度校核01详细描述02模具的刚度是指模具在受外力作用时抵抗变形的能力03刚度不足会导致模具变形，影响冲压件的质量和尺寸精度，甚至导致模具损坏04刚度校核主要考虑模具的整体结构、主要零部件的截面尺寸和形状等因素，以确保模具在使用过程中保持足够的刚度PART05模具寿命与可靠性分析REPORTING模具的磨损与失效形式01020304磨损失效疲劳失效塑性变形失效断裂失效由于长时间使用或受到硬物摩由于反复承受循环载荷，模具模具在高温或高压下发生塑性由于各种原因（如应力集中、擦，导致模具表面材料逐渐磨在应力集中部位产生疲劳裂纹变形，导致尺寸和形状发生变温度变化等）导致模具突然断损或剥落并扩展，最终导致断裂化，无法满足精度要求裂提高模具寿命的措施材料选择热处理工艺表面处理结构设计采用喷涂、渗碳淬火、选用高强度、耐磨性和通过合理的热处理工艺优化模具结构，减少应离子注入等表面处理技耐腐蚀性的材料，如硬提高模具材料的力学性力集中和变形量，提高术提高模具表面的硬度质合金、陶瓷等能和抗疲劳性能整体刚度和稳定性和耐磨性模具的可靠性分析可靠性定义可靠性评估方法模具在规定的工作条件下和规定的时间内完通过试验、模拟和统计分析等方法评估模具成规定功能的能力的可靠性可靠性设计原则可靠性影响因素遵循冗余设计、安全系数法等原则，确保模分析影响模具可靠性的各种因素，如材料性具具有足够的可靠性能、制造工艺、使用环境等PART06模具CAD/CAE技术应用REPORTING模具CAD/CAE技术概述模具CAD技术01是指利用计算机辅助设计工具，进行模具的设计、绘图、分析和优化等工作的技术模具CAE技术02是指利用计算机辅助工程工具，进行模具的分析、仿真和优化等工作的技术模具CAD/CAE技术的发展03随着计算机技术的不断发展，模具CAD/CAE技术也在不断进步和完善，其在模具设计制造中的应用越来越广泛模具CAD技术的应用零件建模模具结构设计利用CAD软件进行零件的三维建模，方便根据零件的形状和尺寸，进行模具的结构后续的模具设计和分析设计，包括模架、凸模、凹模等部分的设计零件加工模具装配根据CAD模型，生成加工代码，进行零件根据CAD模型，进行模具的装配和调试，的加工制造确保模具的正常使用模具CAE技术的应用变形分析利用CAE软件进行模具的变形分析，预测模具在不同工况下的变形情况应力分析利用CAE软件进行模具的应力分析，预测模具在不同工况下的受力情况优化设计根据CAE分析结果，对模具设计进行优化，提高模具的使用寿命和稳定性热分析利用CAE软件进行模具的热分析，预测模具在不同温度下的热传导和热变形情况THANKS感谢观看REPORTING。