沖壓模具設(shè)計與制造（1-1）新

1、模具設(shè)計與制造專業(yè)主干專業(yè)課程,沖壓模具設(shè)計與制造,主講人 劉建超,模具設(shè)計與制造專業(yè)主干專業(yè)課程,授課學(xué)時：80學(xué)時,課程任務(wù)：,1.了解常見沖壓工序的變形規(guī)律；2.認(rèn)識沖壓成形工藝方法、沖壓模具典型結(jié)構(gòu)、沖 壓模具加工方法與手段；3.掌握沖壓工藝與模具設(shè)計方法、沖壓模具制造工藝設(shè)計方法；4.具備進行中等復(fù)雜沖壓零件的沖壓工藝編制、沖模設(shè)計、沖模制造工藝編制的能力。,課程性質(zhì)：,模具設(shè)計與制造專業(yè)的一門主干專業(yè)技術(shù)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(shè)計與制造基礎(chǔ),第二章 沖裁工藝與沖裁模設(shè)計,第三章 彎曲工藝與彎曲模設(shè)計,第四章 拉深工藝與拉深模設(shè)計,第五章 其它成形工藝與模具設(shè)計,第六章 多工位級進模的設(shè)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(shè)計與制造實例,總目錄,第一章 沖壓模具設(shè)計與制造基礎(chǔ),內(nèi)容簡介：,本章講述沖壓模具設(shè)計與制造的基礎(chǔ)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(shè)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(yīng)用等 。,第一章 沖壓模具設(shè)計與制造基礎(chǔ),學(xué)習(xí)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(rèn)識常見沖壓設(shè)備，掌握選用原則；3．掌握屈服準(zhǔn)則、塑性變形時應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系、體積不變條件、硬化規(guī)律、卸載彈性恢復(fù)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(guān)系，認(rèn)識常見沖壓材料；5．了解常見模具材料，掌握選用原則；6．認(rèn)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(shè)計與制造基礎(chǔ),沖壓成形基本概念、沖壓設(shè)備及選用、沖壓成形基本規(guī)律及應(yīng)用、沖壓成形性能與機械性能關(guān)系、常見模具材料及選用、常用模具零件加工方法及應(yīng)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(guān)系、模具零件加工方法

5、及應(yīng)用。,第一節(jié) 沖壓成形與模具技術(shù)概述,沖壓：,一、沖壓與沖模概念,第一章 沖壓模具設(shè)計與制造基礎(chǔ),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(shè)計與制造基礎(chǔ),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(shè)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(shù)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(shè)計與制造基礎(chǔ),第一節(jié) 沖壓成形與模具技術(shù)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(shè)備,沖壓生產(chǎn)的三要素,,,,第一章 沖壓模具設(shè)計與制造基礎(chǔ),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(guān)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(zhì)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(shè)計與制造方法和手段，決定了沖模是技術(shù)密集、高附加值型產(chǎn)品。,第一節(jié) 沖壓成形與模具技術(shù)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(shè)計與制造基礎(chǔ),低耗、高效、低成本 “一模一樣”、質(zhì)量穩(wěn)定、高一致性 可加工薄壁、復(fù)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(shù)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(shè)計與制造基礎(chǔ),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(shù)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(shè)計與制造基礎(chǔ),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(shù)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(yīng)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(shè)計與制造基礎(chǔ),成形工序：,沖壓成形時，變形材料內(nèi)部應(yīng)力超過屈服極限σs，但未達(dá)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(shù)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(shè)計與制造基礎(chǔ),（2）根據(jù)工序組合程度分類：,單工序模、復(fù)合模、級進模,第一節(jié) 沖壓成形與模具技術(shù)概述,（1）根據(jù)工藝性質(zhì)分類：,2.沖模組成零件,第一章 沖壓模具設(shè)計與制造基礎(chǔ),沖模通常由上、下模兩部分構(gòu)成。組成模具的零件主要有兩類：,②結(jié)構(gòu)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(shù)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?qū)δ＞吖δ芷鹜晟谱饔?，包括：?dǎo)向零件、緊固零件、標(biāo)準(zhǔn)件及其它零件等.,沖壓產(chǎn)品生產(chǎn)流程：,四、沖模設(shè)計與制造的要求,第一章 沖壓模具設(shè)計與制造基礎(chǔ),第一節(jié) 沖壓成形與模具技術(shù)概述,（沖壓）產(chǎn)品設(shè)計,,,,,,沖壓成形工藝設(shè)計,沖壓模具設(shè)計,沖模制造,,,,,,,,沖壓產(chǎn)品生產(chǎn),相互影響,相互關(guān)聯(lián),沖模設(shè)計與制造流程圖,沖壓模具設(shè)計與制造包括沖壓工藝設(shè)

12、計、模具設(shè)計與模具制造三大基本工作。 沖壓工藝設(shè)計是沖模設(shè)計的基礎(chǔ)和依據(jù)。 沖模設(shè)計的目的是保證實現(xiàn)沖壓工藝。 沖模制造則是模具設(shè)計過程的延續(xù)，目的是使設(shè)計圖樣，通過原材料的加工和裝配，轉(zhuǎn)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(shè)計與制造基礎(chǔ),四、沖模設(shè)計與制造的要求（續(xù)）,第一節(jié) 沖壓成形與模具技術(shù)概述,沖模設(shè)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(zhì)量的前提下，尋求最

13、佳的技術(shù)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(dǎo)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(dǎo)致質(zhì)量的下降。,第一章 沖壓模具設(shè)計與制造基礎(chǔ),四、沖模設(shè)計與制造的要求（續(xù)）,第一節(jié) 沖壓成形與模具技術(shù)概述,1.我國沖壓技術(shù)現(xiàn)狀 技術(shù)落后、經(jīng)濟效益低。 主要原因：①沖壓基礎(chǔ)理論與成形工藝落后； ②模具標(biāo)準(zhǔn)化程度低；

14、 ③模具設(shè)計方法和手段、模具制造工藝及設(shè)備落后； ④模具專業(yè)化水平低。 所以，結(jié)果導(dǎo)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(dá)國家的模具相比差距相當(dāng)大。,五、沖壓技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展方向,第一章 沖壓模具設(shè)計與制造基礎(chǔ),第一節(jié) 沖壓成形與模具技術(shù)概述,第一章 沖壓模具設(shè)計與制造基礎(chǔ),2.沖壓技術(shù)發(fā)展方向

15、,產(chǎn)品市場變化：,,技術(shù)發(fā)展：,,,牽引,推動,沖壓模具設(shè)計與制造技術(shù)正由手工設(shè)計、依靠人工經(jīng)驗和常規(guī)機械加工技術(shù)向以計算機輔助設(shè)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(shè)計與制造（CAD/CAM）技術(shù)轉(zhuǎn)變。,五、沖壓技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展方向（續(xù)）,第一節(jié) 沖壓成形與模具技術(shù)概述,多品種、少批量，更新?lián)Q代速度快,計算機技術(shù)、制造新技術(shù),(1)沖壓成形理論及沖壓工藝 加強理論研究，開展CAE技術(shù)應(yīng)用。 開發(fā)和應(yīng)用

16、沖壓新工藝。,第一章 沖壓模具設(shè)計與制造基礎(chǔ),,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(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展方向（續(xù)）,第一節(jié) 沖壓成形與模具技術(shù)概述,2.沖壓技術(shù)發(fā)展方向,第一章 沖壓模具設(shè)計與制造基礎(chǔ),(2)模具先進制造工藝及設(shè)備,,五、沖壓技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展方向（續(xù)）,第一節(jié) 沖壓成形與模具技術(shù)概述,2.沖壓技術(shù)發(fā)展方向（續(xù)）,數(shù)控化、高速

17、化、復(fù)合化加工技術(shù),先進特種加工技術(shù),精密磨削、微細(xì)加工技術(shù),先進工藝裝備技術(shù),數(shù)控測量,效率和質(zhì)量是制造業(yè)的永恒主題。,第一章 沖壓模具設(shè)計與制造基礎(chǔ),(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(shù) 二、三維相結(jié)合的數(shù)字化設(shè)計技術(shù)與數(shù)字化制造技術(shù)。 模具行業(yè)是最早應(yīng)用CAD/CAM技術(shù)的行業(yè)之一。,(5)快速經(jīng)濟制模技術(shù) 加快模具的制造速度，降低模具生產(chǎn)成本。

18、適應(yīng)小批 量試制。,(6)先進生產(chǎn)管理模式 并行工程思想、標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化生產(chǎn)。,五、沖壓技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展方向（續(xù)）,第一節(jié) 沖壓成形與模具技術(shù)概述,2.沖壓技術(shù)發(fā)展方向（續(xù)）,第一章 沖壓模具設(shè)計與制造基礎(chǔ),模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè)，是高技術(shù)行業(yè)。模具設(shè)計與制造技術(shù)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(biāo)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(shè)計

19、與制造專業(yè)人才是制造業(yè)緊缺人才。,五、沖壓技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展方向（續(xù)）,第一節(jié) 沖壓成形與模具技術(shù)概述,第一章 沖壓模具設(shè)計與制造基礎(chǔ),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(shù)是先進制造技術(shù)的重要代表，模具工業(yè)是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個重要組成部分，模具工業(yè)又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。,五、沖壓技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展方向（續(xù)）,第一節(jié) 沖壓成形與模具技術(shù)概述,總 結(jié),第

20、一章 沖壓模具設(shè)計與制造基礎(chǔ),沖壓與沖模概念沖壓工序的分類沖模的分類沖模設(shè)計與制造要求沖壓技術(shù)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(shù)概述,第一章 沖壓模具設(shè)計與制造基礎(chǔ),沖模設(shè)計與制造場景,沖模設(shè)計,沖模制造,第一章 沖壓模具設(shè)計與制造基礎(chǔ),多工位精密級進模,第一章 沖壓模具設(shè)計與制造基礎(chǔ),沖壓成形產(chǎn)品示例一——日常用品,第一章 沖壓模具設(shè)計與制造基礎(chǔ),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(shè)計與制造基礎(chǔ),,數(shù)控高速銑削加工高效 、高精度 、高的表面質(zhì)量 、可加工高硬材料,第一章 沖壓模具設(shè)計與制造基礎(chǔ),五軸車銑中心,多軸聯(lián)動、復(fù)合加工,五軸加工中心,第一章 沖壓模具設(shè)計與制造基礎(chǔ),慢走絲線切割技術(shù)加工精度可達(dá)到±1.5μm， 加工表面粗糙度Ra0.1～0.2μm。,第一章 沖壓模具設(shè)計與制造基礎(chǔ),,精密坐標(biāo)磨床,成型磨床,數(shù)控光學(xué)曲線磨床,精密磨削、微細(xì)