1、沖壓工藝及模具設(shè)計實驗指導(dǎo)書廣東工業(yè)大學(xué)材料與能源學(xué)院2013 年 3 月目錄實驗一BHB-80A型板料試驗機(jī)的結(jié)構(gòu)原理與操作3實驗二沖杯實驗10實驗三擴(kuò)孔實驗13實驗四沖模拆裝與測繪15實驗一沖模拆裝與測繪一、實驗?zāi)康?1.了解沖壓模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理及拆裝工藝過程；2. 了解沖壓模具上各主要零件的作用、相互間的裝配關(guān)系以及加工要求。二、實驗內(nèi)容：1.實驗者自行拆裝一幅沖壓模具，測繪該模具簡圖；2通過所拆裝的沖壓模具，歸納沖壓模具組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)， 分析沖壓成形零件在該付模具中的定位、卸料等加工方法三、實驗工具：典型沖壓模具一幅、鉗工臺、游標(biāo)卡尺、扳手、銅棒等常 用工具。四、實驗要求：學(xué)生

2、在老師的指導(dǎo)下分組協(xié)同完成實驗任務(wù)。五、實驗步驟：1在教師指導(dǎo)下，了解沖模類型和總體結(jié)構(gòu)。2拆卸沖模，詳細(xì)了解沖模每個零件的名稱、結(jié)構(gòu)和作用。3重新裝配沖模，進(jìn)一步熟悉沖模的結(jié)構(gòu)、工作原理及裝配過程。4按比例繪出你所拆裝的沖模的結(jié)構(gòu)草圖。六、考核形式：根據(jù)實驗過程操作及編寫的實驗報告評定成績。七、實驗報告要求：1. 簡要說明沖壓模具的拆裝過程；2. 簡述模具的工作原理及各主要零件的作用；3. 用計算機(jī)繪制模具裝配圖，并注明各零件的名稱。沖模零件明細(xì)表序號名稱用途材料實驗二BHB-80A型板料試驗機(jī)的結(jié)構(gòu)原理與操作一，實驗?zāi)康模毫私鈱嶒灆C(jī)的基本構(gòu)造原理，掌握對它的基本操作。二，試驗設(shè)備：BHB-

3、80A型板料試驗機(jī)三，試驗機(jī)的功能試驗機(jī)是國產(chǎn)的板料試驗機(jī)。 其功能齊全， 能進(jìn)行液壓脹形， 剛性模 脹形，沖杯（拉深），擴(kuò)孔（KWI），杯突（IE），錐杯（CCV等實驗，還可 以做雙向拉深應(yīng)力-應(yīng)變曲線，成形極限圖（FLD）及液壓脹形應(yīng)變分布等實驗。配合其他試驗手段可以對金屬薄板進(jìn)行從“宏觀”到“微觀”的多 種實驗研究工作。四，主要技術(shù)參數(shù)1, 最大剛性模沖壓力300KN2, 最大液壓脹形壓力32Mpa3, 最大壓邊力500KN4, 剛性模和沖壓模行程100mm5, 系統(tǒng)最大液壓35Mpa6, 最高壓力40Mpa 五,執(zhí)行機(jī)構(gòu)（模具）結(jié)構(gòu)介紹供壓邊力n-j J脹形進(jìn)油壓邊進(jìn)油凹模提升進(jìn)油：1

4、棋簡2壓邊話塞3亠中心活塞4一模底5羋球凸槐6凹模座7凹 模凹模座提丹盤1懸臂手柄II 一升舞動作液範(fàn)伍邊被壓腔 !1一工惟液壓咗川一脫形爭實臉空間團(tuán)4一1BHB-80A試驗機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)示意圖圖1是執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖，執(zhí)行機(jī)構(gòu)由模筒1、壓邊活塞2、中心活塞3、模底4及凹模組成。其中有液壓油的三個空間：I. -壓邊液壓工作空間工作時根據(jù)不同材料所需的不同壓邊力，調(diào)整壓邊減壓閥上的手柄，獲得所需的壓邊力，期間液 壓在0 10Mpa范圍內(nèi)。II. 工作液壓工作空間期間壓力在 0 32Mpa范圍內(nèi)。液壓脹形按此壓力計算應(yīng)力，剛性模脹形和從杯等試驗則以此壓力乘以中心活塞面積來計算沖壓力，中心活塞的底面積

5、為95cm2III. 液壓脹形、剛性模脹形、沖杯等試驗的工作區(qū)間。液壓脹形時可用螺絲刀擰開中心活塞（旋2 4圈），液壓油即從II進(jìn)入III腔進(jìn)行液壓脹形。此時應(yīng)將剛性半球凸模卸下放置起來。在進(jìn)行液壓脹形或剛性模脹形時，凹模座6應(yīng)裝上如圖所示的帶梗凹模 7。 在進(jìn)行沖杯試驗時，則應(yīng)換上相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)凹模，并在壓邊活塞上放上平滑 的壓邊圈。在裝卸模具時，千萬注意不要損傷脹形凹模 7 的凸梗，否則將失去其油封 功能。凹模升降機(jī)構(gòu)由凹模底座提升盤 8，懸臂 9、升降動作筒 11 及定位銷等組 成。在凹模底 6 的齒凸與模筒 1 的齒凹相對時，可將凹模底提起和放入。 放入后，轉(zhuǎn)動手柄 10 使二者的齒凸對正

6、（注意：一定要對正） ，即可通油 進(jìn)行壓邊。六，臺面、操縱臺及儀表板各器件儀表板、臺面和操作臺上的按鈕和手柄 如圖 2 所示。凹模座 凹模雁 汕采 降開關(guān) 升開關(guān) 開芙臺面器件儀表板臺面 III攧縱臺I.-儀表板。其上裝有系統(tǒng)壓力表 1、壓邊壓力表2、脹形壓力表3、抽由負(fù)壓表4及電液操制器。II. 臺面板。在四角上分別裝有系統(tǒng)調(diào)壓閥1、脹形調(diào)壓閥 2、壓力繼電器 3 和壓邊調(diào)壓閥 4。III. 操縱臺。自右向左裝有油泵開關(guān) 1、模座升開關(guān) 2、模座 降開關(guān) 3、壓邊開關(guān) 4、脹形開關(guān) 5、抽油回程開關(guān) 6 和轉(zhuǎn)換開關(guān) 7。各按 鈕開關(guān)的綠鈕為起動鈕，紅鈕為停止鈕。七，操作步驟 現(xiàn)在以液壓脹形為

7、例，說明試驗的操作過程。其他試驗的操作可參照此過 程進(jìn)行。1，準(zhǔn)備好試件，試件必須經(jīng)過洗滌，用白布擦拭。2, 合上電源開關(guān)，打開鑰匙開關(guān)，電源（220v、6v）指示燈亮。3，取下防塵油罩。旋動凹模座手柄10，使凹模座 6 的齒凸與模筒 1 的齒凹相對正（見圖 4 1）。4，按下操縱臺的按鈕開關(guān) 2的綠鈕，凹模座提起，把凹模座推開，放上試件。5，將凹模座 6 拉回，旋動手柄，使齒凸齒凹對正，按下操縱臺上開關(guān)2 的紅鈕，再按下開關(guān) 3 的綠鈕，凹模座落下，再旋動手柄，使兩者齒凸 此凹對正。6，若是第一次開車試驗，須將臺面的手柄 II-1 、 II-2 、 II-4 調(diào)松。避免使壓力沖到最大值。7，

8、按下操作臺上開關(guān) 3 的紅鈕， 再按下開關(guān) 4 的綠鈕， 旋動手柄 II-1 ，使系統(tǒng)壓力達(dá)到需要值（由系統(tǒng)壓力表 I-1 顯示）8，旋動手柄 II-4 ，使壓邊液壓達(dá)到需要值（由壓邊壓力表 I-2 顯示），當(dāng)壓邊液壓最大不得超過 10Mpa。9，打開電液控制器上的電源開關(guān)，旋動其上的旋鈕 I ，使其上電流表的值達(dá)到需要值。10，按下開關(guān) 5 的綠鈕，旋動手柄 II 2，使脹形液壓達(dá)到需要值（由脹 形壓力表 I 3 顯示） 11，在液壓脹形接近“失穩(wěn)”前，或其它實驗產(chǎn)生裂紋前應(yīng)緩慢加壓。 12，按下操縱臺上開關(guān) 6 的綠鈕，壓邊及中心活塞回程，凹模座與模筒齒 凸亦應(yīng)脫離，旋動模座手柄，使凹、凸

9、對正，再按下開關(guān)6 的紅鈕。13，按下操作臺上開關(guān) 2 的綠鈕， 將模座提起，用手將其推開， 取下試件。 14，試驗結(jié)束時，應(yīng)將一個試件墊在模具中，再將凹模座放入，蓋上防塵 油罩，關(guān)掉電源。八，操作中的幾點(diǎn)說明1，壓力繼電器 II 3 的調(diào)整手柄一般情況下不調(diào)動，但壓邊液壓達(dá)到0.3 0.8Mp 時，壓力表 I-2 上方的大的紅指示燈亮?xí)r，表示此手柄位置適 宜，并由鎖緊螺母鎖緊。2，壓邊調(diào)壓閥 II 4 用來調(diào)定壓邊的液壓，可以根據(jù)試驗要求選定。3， 停機(jī)時間較長時， 模具的 I 腔和 II 腔中可能進(jìn)入空氣。 需反復(fù)升壓 幾次，排除其間的空氣。4， 進(jìn)行液壓脹形時， 需把中心的螺釘擰松 24

10、 圈。在進(jìn)行其他試驗時， 要把該螺釘擰緊，再放上其他相應(yīng)的實驗?zāi)＞摺?，脹形壓力和脹形速度可用兩種方法調(diào)整。一是電液控制器的輸出電流調(diào)到 0.6A 以上，然后用手柄 II 按所需壓力和速度進(jìn)行調(diào)整。或是將電 流調(diào)到 0.4 0.5 之間，使調(diào)速閥對速度有節(jié)制作用，再用手柄 II 調(diào)整。 二是將電液控制器的電流調(diào)到零位， 將手柄 II 旋到關(guān)死位置， 再調(diào)電液控 制器的電流來控制升壓速度。6，沖壓力按下式計算P沖=P2F 式中P2為II腔的液壓，MpaF為中心活塞下部的面積，F(xiàn)= 95cm2壓邊力由下式計算：P 壓=P1S1+P2S2P1壓邊（即I腔）的液壓，MpaP2脹形（即II腔）的液壓，M

11、pa51 壓邊活塞大環(huán)形面積，S1= 336cm2,見圖4 1I腔加粗線52- 脹形油腔壓邊活塞小環(huán)形面積，S2= 59cm2見圖4- 1II腔加粗線材料材料代號液壓Mpa壓邊力KN不銹鋼1Cr18Ni9Ti8316合金鋼30CrM nSi7276優(yōu)碳素鋼206237優(yōu)碳素鋼105197優(yōu)碳素鋼084158硬鋁LY-12M1.559實驗三、沖杯實驗一、實驗?zāi)康?、掌握沖杯實驗方法及技能，進(jìn)一步加深拉深成型原理及工藝過程；2、能用本實驗結(jié)果說明板材拉深成形性能。二、實驗原理測定板料拉深成形性能時， 常用圓柱形平底凸模沖杯實驗。 下圖是 沖杯實驗過程，它是用不同的圓形毛坯試片，在圖示的裝置中進(jìn)行拉

12、深成 形，取試片側(cè)壁不被拉破時可能拉深成功的最大毛坯直徑Dmax與沖頭直徑dp 之比值，即LDR=Dmax / dp 作為評價板材拉深成形性能指標(biāo)。 LDR越大，沖杯高度越高，板材拉深成形性能就越好。沖杯實驗時相鄰兩級試片之間的直徑差一般為1.25mm壓邊力FQ應(yīng)能防止試片起皺，同時還允許法蘭材料向凹模內(nèi)流動。實鯊圏】沖算實驗（JR44O9. 3 g和三、實驗設(shè)備及用具1、材料試驗機(jī)；2、實驗?zāi)＞撸?、0.8 1.2m m的鋼板、鋁板等；4、卡尺、圓規(guī)和鐵剪等；四、實驗方法和步驟1、剪下的圓形試片夾緊在凹模與壓邊圈之間，并保證試片與凹模中心 重合；2、放入凸模，然后將整個實驗?zāi)＞叻胖迷诓牧显囼?/p>

13、機(jī)的工作臺面上；3、啟動試驗機(jī)慢慢加壓。注意觀察壓力指針的移動，當(dāng)指針從最大壓力值開始回轉(zhuǎn)時，應(yīng)立即關(guān)閉電源，打開回程閥門；4、取下實驗?zāi)＞撸〕鲈嚻瑱z查；5、若試片側(cè)壁無拉破現(xiàn)象，應(yīng)加大式樣直徑，否則應(yīng)減小試片直徑；6、重復(fù)上述步驟，直至取得試片側(cè)壁無拉破時可以拉深成功的最大毛坯直徑；7、按上述方法和步驟，對其它材料進(jìn)行實驗。實驗記錄表材料1234平均值DO破裂否DO/dpDO破裂否DO/dp五、實驗報告要求簡述實驗原理及方法分析實驗材料的沖壓性能分析影響沖杯實驗結(jié)果的因素實驗四 擴(kuò)孔實驗一，實驗?zāi)康? 1)掌握擴(kuò)孔試驗方法。(2) 了解擴(kuò)孔率入與板材擴(kuò)孔成形性能的關(guān)系,學(xué)會一種分析問題的方

14、法和技能。二,實驗原理 本試驗用于測定板材的擴(kuò)孔成形性能。如實驗圖所示,試驗時, 將試片置于凹模與壓邊圈之間夾住,通過凸模壓制試片,使其預(yù) 制孔直徑do擴(kuò)大，測定孔緣局部發(fā)生開裂時的預(yù)制孔的最大直徑 dfmax和最小直徑dfmin，然后計算擴(kuò)孔率入作為板材的擴(kuò)孔成形性 能指標(biāo)。圖H-16 k.也rir孔試驗裝置二，實驗設(shè)備和用具(1) BT6型杯突試驗機(jī)(2) 標(biāo)準(zhǔn)模具：凸模直徑dp= 25mn;凹模直徑Dd =27mm(3) 試片：預(yù)制孔直徑d= 7.5mm的 65mrK 65mr 1mm的低碳板。四，實驗方法和步驟(1) 將凸模、凹模和壓邊圈裝到試驗機(jī)上。(2) 測量試片預(yù)制孔初始直徑do并填入表中，同 時測量試片厚度to,精確到0.01mm(3) 將試片夾緊于模具中，壓邊力調(diào)到1000kgf。(4) 開動試驗機(jī)，使凸模以5-20mm/mi n的速度 壓制試片，并逐漸降低速度，在試片接近破裂時速度應(yīng)降到下限 值。(5) 觀察試片預(yù)制孔孔緣，當(dāng)其發(fā)生局部開裂時 立即停機(jī)。(6) 取下試片，測量出預(yù)制孔最大直徑 dfmax和最 小直徑dfmin，精確到0.01mm并填入表中。測量時應(yīng)避開孔緣周圍的局部裂紋。(7)同一種材料進(jìn)行五次實驗，并記錄數(shù)據(jù)于表中。(8)實驗完畢，卸下模具，涂油保護(hù)。(9)清理實驗現(xiàn)場，擦拭實驗設(shè)備。(10)計算實驗結(jié)果并填入表中：