沖壓模具設計與制造（1-1）新

1、模具設計與制造專業(yè)主干專業(yè)課程,沖壓模具設計與制造,主講人 劉建超,模具設計與制造專業(yè)主干專業(yè)課程,授課學時：80學時,課程任務：,1.了解常見沖壓工序的變形規(guī)律；2.認識沖壓成形工藝方法、沖壓模具典型結構、沖 壓模具加工方法與手段；3.掌握沖壓工藝與模具設計方法、沖壓模具制造工藝設計方法；4.具備進行中等復雜沖壓零件的沖壓工藝編制、沖模設計、沖模制造工藝編制的能力。,課程性質：,模具設計與制造專業(yè)的一門主干專業(yè)技術課，是一門實

2、踐性、綜合性很強的課程。,課程情況總體簡介,高職高專系列配套電子教案 目錄,第一章 沖壓模具設計與制造基礎,第二章 沖裁工藝與沖裁模設計,第三章 彎曲工藝與彎曲模設計,第四章 拉深工藝與拉深模設計,第五章 其它成形工藝與模具設計,第六章 多工位級進模的設計,第七章 典型沖壓模具零件制造與裝配,第八章 沖壓模具設計與制造實例,總目錄,第一章 沖壓模具設計與制造基礎,內(nèi)容簡介：,本章講述沖壓模具設計與制造的基礎知識。

3、 涉及沖壓和沖模概念、沖壓工序和沖模分類；常見沖壓設備及工作原理、選用原則；沖壓成形基本原理和規(guī)律；沖壓成形性能及常見沖壓材料；模具材料種類、性能、選用原則及熱處理方法；模具制造特點、模具零件加工方法及應用等 。,第一章 沖壓模具設計與制造基礎,學習目的與要求：,1．掌握沖壓和沖模概念、沖壓工序和沖模分類；2．認識常見沖壓設備，掌握選用原則；3．掌握屈服準則、塑性變形時應力應變關系、體積不變條件、硬化規(guī)律、卸載彈性恢復規(guī)

4、律和反載軟化現(xiàn)象、最小阻力定律等沖壓成形基本規(guī)律；4．了解沖壓成形性能與機械性能關系，認識常見沖壓材料；5．了解常見模具材料，掌握選用原則；6．認識模具制造特點，掌握模具零件加工方法。,第一章 沖壓模具設計與制造基礎,沖壓成形基本概念、沖壓設備及選用、沖壓成形基本規(guī)律及應用、沖壓成形性能與機械性能關系、常見模具材料及選用、常用模具零件加工方法及應用。,重點：,難點：,沖壓成形基本規(guī)律、沖壓成形性能與機械性能關系、模具零件加工方法

5、及應用。,第一節(jié) 沖壓成形與模具技術概述,沖壓：,一、沖壓與沖模概念,第一章 沖壓模具設計與制造基礎,1.基本概念,沖壓生產(chǎn)場景,室溫下 壓力機 模具 材料 分離或塑性變形。,第一章 沖壓模具設計與制造基礎,加工對象：主要金屬板材,加工依據(jù)：板材沖壓成形性能（主要是塑性）,加工設備：主要是壓力機,加工工藝裝備：沖壓模具,第一節(jié) 沖壓成形與模具技術概述,一、沖壓與沖模概念,1.基本概念（續(xù)）,沖壓模具：,在沖壓加工中，將材

6、料加工成零件（或半成品）的一種特殊工藝裝備，稱為沖壓模具（俗稱沖模）。,第一章 沖壓模具設計與制造基礎,第一節(jié) 沖壓成形與模具技術概述,一、沖壓與沖模概念,1.基本概念（續(xù)）,合理的沖壓工藝,先進的模具,高效的沖壓設備,沖壓生產(chǎn)的三要素,,,,第一章 沖壓模具設計與制造基礎,特別強調(diào)：沖壓模具重要性 沖模一種特殊工藝裝備。 沖模與沖壓件有 “一模一樣”的關系。沖模沒有通用性。

7、沖模是沖壓生產(chǎn)必不可少的工藝裝備，決定著產(chǎn)品的質量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。 沖模的功能和作用、沖模設計與制造方法和手段，決定了沖模是技術密集、高附加值型產(chǎn)品。,第一節(jié) 沖壓成形與模具技術概述,一、沖壓與沖模概念,1.基本概念（續(xù)）,2．沖壓成形加工特點,第一章 沖壓模具設計與制造基礎,低耗、高效、低成本 “一模一樣”、質量穩(wěn)定、高一致性 可加工薄壁、復雜零件 板材有良好的沖壓成形性能

8、 模具成本高 所以，沖壓成形適宜批量生產(chǎn)。,第一節(jié) 沖壓成形與模具技術概述,一、沖壓與沖模概念,沖壓加工是制造業(yè)中最常用的一種材料成形加工方法。,第一章 沖壓模具設計與制造基礎,沖壓成形產(chǎn)品示例一——日常用品,2．沖壓成形加工特點（續(xù)）,第一節(jié) 沖壓成形與模具技術概述,一、沖壓與沖模概念,沖壓成形產(chǎn)品示例二——高科技產(chǎn)品,二、沖壓工序的分類,第一章 沖壓模具設計與制造基礎,根據(jù)材料的變形特點分：,第一節(jié) 沖壓成形與模具

9、技術概述,分離工序：,分離工序、成形工序,沖壓成形時，變形材料內(nèi)部的應力超過強度極限σb，使材料發(fā)生斷裂而產(chǎn)生分離，從而成形零件。分離工序主要有剪裁和沖裁等。,第一章 沖壓模具設計與制造基礎,成形工序：,沖壓成形時，變形材料內(nèi)部應力超過屈服極限σs，但未達到強度極限σb，使材料產(chǎn)生塑性變形，從而成形零件。成形工序主要有彎曲、拉深、翻邊等。,二、沖壓工序的分類（續(xù)）,第一節(jié) 沖壓成形與模具技術概述,1.沖模的分類,三、沖模,沖裁模、彎曲

10、模、拉深模、成形模等。,第一章 沖壓模具設計與制造基礎,（2）根據(jù)工序組合程度分類：,單工序模、復合模、級進模,第一節(jié) 沖壓成形與模具技術概述,（1）根據(jù)工藝性質分類：,2.沖模組成零件,第一章 沖壓模具設計與制造基礎,沖模通常由上、下模兩部分構成。組成模具的零件主要有兩類：,②結構零件：,①工藝零件：,三、沖模（續(xù)）,第一節(jié) 沖壓成形與模具技術概述,直接參與工藝過程的完成并和坯料有直接接觸，包括：工作零件、定位零件、卸料與壓料零件

11、等；,不直接參與完成工藝過程，也不和坯料有直接接觸，只對模具完成工藝過程起保證作用，或對模具功能起完善作用，包括：導向零件、緊固零件、標準件及其它零件等.,沖壓產(chǎn)品生產(chǎn)流程：,四、沖模設計與制造的要求,第一章 沖壓模具設計與制造基礎,第一節(jié) 沖壓成形與模具技術概述,（沖壓）產(chǎn)品設計,,,,,,沖壓成形工藝設計,沖壓模具設計,沖模制造,,,,,,,,沖壓產(chǎn)品生產(chǎn),相互影響,相互關聯(lián),沖模設計與制造流程圖,沖壓模具設計與制造包括沖壓工藝設

12、計、模具設計與模具制造三大基本工作。 沖壓工藝設計是沖模設計的基礎和依據(jù)。 沖模設計的目的是保證實現(xiàn)沖壓工藝。 沖模制造則是模具設計過程的延續(xù)，目的是使設計圖樣，通過原材料的加工和裝配，轉變?yōu)榫哂惺褂霉δ芎褪褂脙r值的模具實體。,第一章 沖壓模具設計與制造基礎,四、沖模設計與制造的要求（續(xù)）,第一節(jié) 沖壓成形與模具技術概述,沖模設計與制造必須有系統(tǒng)觀點，必須考慮企業(yè)實際情況和產(chǎn)品生產(chǎn)批量，在保證產(chǎn)品質量的前提下，尋求最

13、佳的技術經(jīng)濟性。 片面追求生產(chǎn)效率、模具精度和使用壽命必然導致成本的增加，只顧降低成本和縮短制造周期而忽視模具精度和使用壽命必然導致質量的下降。,第一章 沖壓模具設計與制造基礎,四、沖模設計與制造的要求（續(xù)）,第一節(jié) 沖壓成形與模具技術概述,1.我國沖壓技術現(xiàn)狀 技術落后、經(jīng)濟效益低。 主要原因：①沖壓基礎理論與成形工藝落后； ②模具標準化程度低；

14、 ③模具設計方法和手段、模具制造工藝及設備落后； ④模具專業(yè)化水平低。 所以，結果導致我國模具在壽命、效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與先進工業(yè)發(fā)達國家的模具相比差距相當大。,五、沖壓技術現(xiàn)狀與發(fā)展方向,第一章 沖壓模具設計與制造基礎,第一節(jié) 沖壓成形與模具技術概述,第一章 沖壓模具設計與制造基礎,2.沖壓技術發(fā)展方向

15、,產(chǎn)品市場變化：,,技術發(fā)展：,,,牽引,推動,沖壓模具設計與制造技術正由手工設計、依靠人工經(jīng)驗和常規(guī)機械加工技術向以計算機輔助設計（CAD）、數(shù)控切削加工、數(shù)控電加工為核心的計算機輔助設計與制造（CAD/CAM）技術轉變。,五、沖壓技術現(xiàn)狀與發(fā)展方向（續(xù)）,第一節(jié) 沖壓成形與模具技術概述,多品種、少批量，更新?lián)Q代速度快,計算機技術、制造新技術,(1)沖壓成形理論及沖壓工藝 加強理論研究，開展CAE技術應用。 開發(fā)和應用

16、沖壓新工藝。,第一章 沖壓模具設計與制造基礎,,滿足產(chǎn)品開發(fā)在T(Time)、Q(Quality)、 C(Cost)、S(Service)、E(Environment)的要求。,五、沖壓技術現(xiàn)狀與發(fā)展方向（續(xù)）,第一節(jié) 沖壓成形與模具技術概述,2.沖壓技術發(fā)展方向,第一章 沖壓模具設計與制造基礎,(2)模具先進制造工藝及設備,,五、沖壓技術現(xiàn)狀與發(fā)展方向（續(xù)）,第一節(jié) 沖壓成形與模具技術概述,2.沖壓技術發(fā)展方向（續(xù)）,數(shù)控化、高速

17、化、復合化加工技術,先進特種加工技術,精密磨削、微細加工技術,先進工藝裝備技術,數(shù)控測量,效率和質量是制造業(yè)的永恒主題。,第一章 沖壓模具設計與制造基礎,(3)模具新材料及熱、表處理 提高使用性能,改善加工性能 ，提高壽命。,(4)模具CAD/CAM技術 二、三維相結合的數(shù)字化設計技術與數(shù)字化制造技術。 模具行業(yè)是最早應用CAD/CAM技術的行業(yè)之一。,(5)快速經(jīng)濟制模技術 加快模具的制造速度，降低模具生產(chǎn)成本。

18、適應小批 量試制。,(6)先進生產(chǎn)管理模式 并行工程思想、標準化、專業(yè)化生產(chǎn)。,五、沖壓技術現(xiàn)狀與發(fā)展方向（續(xù)）,第一節(jié) 沖壓成形與模具技術概述,2.沖壓技術發(fā)展方向（續(xù)）,第一章 沖壓模具設計與制造基礎,模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎工業(yè)，是高技術行業(yè)。模具設計與制造技術水平的高低，是衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標志之一。 模具在日本被譽為“進入富裕社會的原動力”、在德國被稱為“金屬加工業(yè)中的帝王”。模具設計

19、與制造專業(yè)人才是制造業(yè)緊缺人才。,五、沖壓技術現(xiàn)狀與發(fā)展方向（續(xù)）,第一節(jié) 沖壓成形與模具技術概述,第一章 沖壓模具設計與制造基礎,我國模具工業(yè)發(fā)展十分迅速，1996~2002年間，模具產(chǎn)值年平均增速在14%左右。 由上可見，模具技術是先進制造技術的重要代表，模具工業(yè)是高新技術產(chǎn)業(yè)的一個重要組成部分，模具工業(yè)又是高新技術產(chǎn)業(yè)化的重要領域。,五、沖壓技術現(xiàn)狀與發(fā)展方向（續(xù)）,第一節(jié) 沖壓成形與模具技術概述,總 結,第

20、一章 沖壓模具設計與制造基礎,沖壓與沖模概念沖壓工序的分類沖模的分類沖模設計與制造要求沖壓技術現(xiàn)狀與發(fā)展方向沖模重要性,第一節(jié) 沖壓成形與模具技術概述,第一章 沖壓模具設計與制造基礎,沖模設計與制造場景,沖模設計,沖模制造,第一章 沖壓模具設計與制造基礎,多工位精密級進模,第一章 沖壓模具設計與制造基礎,沖壓成形產(chǎn)品示例一——日常用品,第一章 沖壓模具設計與制造基礎,沖壓成形產(chǎn)品示例二——高科技產(chǎn)品,汽車覆蓋件,飛

21、機蒙皮,第一章 沖壓模具設計與制造基礎,,數(shù)控高速銑削加工高效 、高精度 、高的表面質量 、可加工高硬材料,第一章 沖壓模具設計與制造基礎,五軸車銑中心,多軸聯(lián)動、復合加工,五軸加工中心,第一章 沖壓模具設計與制造基礎,慢走絲線切割技術加工精度可達到±1.5μm， 加工表面粗糙度Ra0.1～0.2μm。,第一章 沖壓模具設計與制造基礎,,精密坐標磨床,成型磨床,數(shù)控光學曲線磨床,精密磨削、微細