《现代冲压工艺》课件

现代冲压工艺绪论本课程将介绍现代冲压工艺的基本概念、发展历程、应用领域、材料性能与成形性、冲压机床及其工艺参数、冲压模具的设计与制造、冲压工艺过程分析、先进冲压工艺技术以及冲压工艺的自动化及数字化等方面的内容冲压工艺的基本概念

1.1定义特点冲压工艺是一种利用冲压机冲压工艺具有生产效率高、床和冲压模具对金属板材施加工精度高、产品质量稳定加压力，使其发生塑性变形、成本低等特点，广泛应用，从而制成所需形状的零件于汽车、电子、家电等行业的加工方法分类冲压工艺可分为简单冲压、复合冲压、精密冲压、高速冲压等多种类型，具体分类取决于加工对象的形状、精度要求和生产效率要求冲压工艺的发展历程现代化1自动化、数字化、智能化机械化2冲压机床的应用手工操作3锤子、模具冲压工艺经历了漫长的发展历程，从最初的手工操作到如今的自动化、数字化和智能化，不断提升着效率和精度早期主要依赖人力和简单的工具，例如锤子、模具等随着工业革命的到来，冲压机床的应用推动了冲压工艺的机械化发展如今，冲压工艺已经实现了高度的自动化和数字化，并逐渐向智能化方向迈进冲压工艺的应用领域汽车制造电子电器航空航天车身、底盘、车门等关键部件的手机外壳、笔记本电脑外壳、家飞机机身、机翼、发动机部件等生产电外壳等小型零部件高精度、高强度部件材料性能与成形性材料的性能和成形性是决定冲压工艺能否成功的重要因素，影响着冲压件的质量和生产效率强度塑性硬度材料抵抗外力变形材料在发生塑性变材料抵抗硬物压入的能力，影响着冲形时所能承受的最其表面的能力，影压过程中的变形程大应变，影响着冲响着冲压模具的磨度和变形模式压件的成形性，以损程度和使用寿命及冲压过程中是否会产生断裂或破裂金属材料的力学性能

2.1强度材料抵抗外力破坏的能力，如抗拉强度、抗压强度等塑性材料在外力作用下发生永久变形的能力，如伸长率、断面收缩率等硬度材料抵抗硬物压入其表面的能力，如布氏硬度、洛氏硬度等韧性材料抵抗冲击载荷的能力，如冲击韧性、弯曲强度等金属材料的成形性12延展性韧性材料在拉伸力作用下能发生塑性材料在断裂前能吸收能量的能力变形的能力3可塑性材料在压力作用下能发生永久变形的能力金属材料的加工硬化定义影响因素应用金属材料在塑性变形过程中，由于内加工硬化程度与材料种类、变形量、冲压工艺中，通过合理控制加工硬化部结构发生变化，导致强度、硬度等变形速度、温度等因素有关现象，可以提高冲压件的强度和硬度机械性能提高的现象冲压机床及其工艺参数冲压机床是冲压工艺中必不可少的设备，其种类繁多，功能各异选择合适的冲压机床，并对其工艺参数进行合理设置，是确保冲压工艺顺利进行的关键种类工艺参数常见的有机械式、液压式、气动式、电主要包括冲压速度、冲压压力、冲压行液伺服式等机械式冲压机床结构简单程、冲压精度等这些参数与冲压件的、价格低廉，但精度较低，适用于批量形状、尺寸、材料、精度等密切相关，生产；液压式冲压机床具有较高的精度需要根据具体情况进行合理设置和稳定性，但价格较高，适用于精密冲压；气动式冲压机床具有操作方便、安全性高的优点，但功率较低，适用于轻负荷冲压；电液伺服式冲压机床具有高精度、高效率、高可靠性等特点，但价格昂贵，适用于高端冲压生产冲压机床的种类和特点机械压力机液压压力机伺服压力机结构简单，价格低廉，应用广泛，适压力大，精度高，适合大批量生产效率高，节能环保，适合精密冲压合小批量生产冲压机床的工艺参数冲压机床的选择与配置

3.3生产需求1根据冲压件的尺寸、形状、精度和生产量等要求进行选择模具类型2不同的模具类型需要不同的机床类型，例如单工位模具适合普通冲床，多工位模具适合高速冲床预算成本3不同机床的价格差异较大，需要根据预算选择合适的机床冲压模具的设计与制造结构与分类设计原则冲压模具是冲压工艺的核心，由冲压模具的设计需要遵循以下原多个部件组成，包括冲头、模座则合理结构、可靠强度、精度、导向装置、弹簧等按结构分要求、使用寿命等类，主要包括简单模、复合模、级进模等冲压模具的结构与分类

4.1结构分类冲压模具通常由模座、导向机构冲压模具可根据其用途、结构、、压料装置、冲头、凹模等组成工作原理等进行分类，例如简模具的结构设计要考虑零件的单模具、组合模具、级进模具、形状、尺寸、精度、材料、生产转塔模具等效率等因素冲压模具的设计原则安全性可靠性12模具设计要确保操作人员和设备的安全，避免意外事故发生模具结构要坚固耐用，保证冲压过程的顺利进行，延长使用寿命经济性可维护性34模具设计要兼顾成本和效益，选择合适的材料和加工工艺，模具设计要方便维护和维修，便于更换磨损部件，降低维护降低生产成本成本冲压模具的制造工艺模具设计根据冲压件的形状、尺寸、材料和生产要求，进行模具的设计模具加工根据模具设计图纸，采用各种加工方法，如铣削、车削、磨削等，加工模具零件模具装配将加工好的模具零件进行装配，并进行调试，确保模具能正常工作模具试模在正式生产前，用试模材料进行试模，验证模具的性能和精度模具检验对模具进行检验，确保模具符合设计要求和生产标准冲压工艺过程分析冲压工艺过程分析是确保冲压件质量和效率的关键步骤，涉及对冲压过程中的各个环节进行深入研究和理解工序流程变形特点质量控制分析冲压工艺的各深入研究冲压件的建立有效的质量控个步骤，包括材料变形规律，包括塑制体系，通过过程准备、模具装夹、性变形、弹性变形监控、检验等手段冲压成型、检验等、断裂等，以优化，确保冲压件的质工艺参数和模具设量符合设计要求计冲压工艺过程的基本步骤模具准备1选择合适的模具，并进行安装和调试，确保模具的精度和稳定性材料准备2选择合适的材料，进行切割和预处理，保证材料的质量和尺寸符合要求冲压成形3将材料送入冲压机床，在模具的作用下，通过冲压力的作用，将材料成形为所需的形状冲压件取出4冲压完成后，从模具中取出冲压件，进行初步检验，确保其符合质量要求后处理5对冲压件进行修整、去毛刺、热处理等后处理，以提高冲压件的表面质量和性能冲压件的变形特点拉伸弯曲冲压件在拉伸模具中发生拉伸变冲压件在弯曲模具中发生弯曲变形，材料的横截面积减小，长度形，材料的形状发生改变，但其增加体积保持不变冲孔拉深冲压件在冲孔模具中发生冲孔变冲压件在拉深模具中发生拉深变形，材料被切除部分，形成孔洞形，材料被压入模具中，形成凹陷的形状冲压件的质量控制尺寸精度表面质量确保冲压件符合图纸要求的控制冲压件表面光洁度、平尺寸公差，防止尺寸偏差导整度、无毛刺等，确保零件致零件无法组装或功能失效外观美观且符合使用要求材料性能检查冲压件的材料性能，例如硬度、强度、韧性等，确保其满足产品设计要求先进冲压工艺技术冲压工艺技术不断发展，涌现出许多先进的技术，例如高速冲压、多工位冲压、轧制冲压一体化技术等这些技术可以提高生产效率、改善产品质量、降低生产成本，推动冲压工艺朝着更高效、更精准、更环保的方向发展高速冲压技术多工位冲压技术高速冲压技术可以显著提高生产多工位冲压技术可以实现多种工效率，适用于大批量生产序一次完成，提高生产效率，降低成本高速冲压技术速度优势自动化程度模具精度冲压速度大幅提升，提高生产效率和采用自动化设备和系统，减少人工干模具精度要求高，能够加工复杂的形产品产量预，提高生产效率和产品质量状和精细的细节多工位冲压技术提高生产效率提高产品质量简化生产流程多工位冲压技术可以在一次冲压过程多工位冲压技术可以有效地控制冲压多工位冲压技术可以减少工序数量，中完成多个工序，从而提高生产效率件的尺寸精度和形状精度，提高产品简化生产流程，减少中间环节，降低，降低生产成本质量生产成本轧制冲压一体化技术

6.3将轧制和冲压两种工艺相结合，提高生产效率，降低成本，减少实现零件的形状和尺寸一体化成工序，缩短生产周期形提高产品质量，减少废品率，提高尺寸精度和形状精度冲压工艺的自动化及数字化提高效率保证质量自动化技术可以提高冲压工数字化技术可以提高产品质艺的效率，减少人工成本量，降低缺陷率提升竞争力自动化和数字化可以提高企业竞争力，满足市场需求冲压工艺的自动化技术提高效率改善质量12自动化技术可以减少人工自动化技术可以降低人为操作，提高生产效率，降误差，提高产品质量的稳低生产成本定性增强安全3自动化技术可以减少人员接触危险环境，提高生产安全性冲压工艺的数字化技术

7.2数字化设计仿真模拟利用计算机辅助设计CAD使用有限元分析FEA等技软件创建模具和冲压件的数术模拟冲压过程，预测变形字模型，提高设计效率和准、应力、应变等，优化工艺确性参数和模具设计数据采集与分析利用传感器采集冲压过程中的关键数据，例如压力、位移、温度等，进行数据分析和过程监控冲压工艺的智能化应用数据驱动预测性维护质量控制通过传感器采集冲压过程中的数据，利用机器学习模型预测设备故障，提通过图像识别技术自动检测冲压件缺并利用人工智能算法分析，实现工艺前进行维护，减少停机时间和生产损陷，提高产品质量和生产效率参数的实时调整和优化失。