《金工实习》第4章 压力加工(6)

图4-38 胎模

1-上模块 2-手柄 3-下模块 4-模膛 5-导销 6-销孔

单且成本较低，但不如模锻精度高，且劳动强度 大、胎膜寿命低、生产率低；与自由锻相比，坯料最终是在胎膜的模膛内成形，可以获得形状较复杂，锻造质量和生产率较高的锻件。因此，正由于胎膜锻所用的设备和模具比较简单、工艺灵活多变，故在中、小工厂得到广泛应用，适合小型锻件的中、小批生产。

常用的胎膜结构有扣模、合模、套筒模、摔模和弯模等。

1.扣模 它用于对坯料进行全部或局部扣形，如图4-39a所示。主要生产长杆非回转体锻件，也可为合模锻造制坯。用扣模锻造时毛坯不转动。

2.合模 它通常由上模和下模组成，如图4-39b所示。主要用于生产形状复杂的非回转体锻件，如连杆、叉形锻件等。

3.套筒模 简称筒模或套模，锻模呈套筒形，可分为开式筒模，如图4-40a所示和闭式筒模，如图4-40b所示两种。主要用于锻造法兰盘、齿轮等回转体锻件的锻造。

胎模锻造所用胎模不固定在锤头或砧座上，按加工过程需要，可随时放在上下砥铁上进行锻造，也可随时搬下来。锻造时，先把下模放在下砥铁上，再把加热的坯料放在模膛内，然后合上上模，用锻锤锻打上模背部。待上、下模接触，坯料便在模膛内锻成锻件。

图4-39 扣模和合模的结构 图4-40 套筒模的结构

4.7 冲压

4.7.1冲压概述

利用冲压设备和冲模使金属或非金属板料产生分离或成形而得到制件的工艺方法称为板料冲压，简称冲压。这种加工方法通常是在常温下进行的，所以又称冷冲压。

冲压的原材料是具有较高塑性的金属薄板，如低碳钢、铜及其合金、镁合金等。非金属板料，如石棉板、硬橡胶、胶木板、纤维板、绝缘纸、皮革等也适于冲压加工。用于冲压加工的板料厚度一般小于6mm，当板厚超过8～10mm时则采用热冲压。

冲压生产的特点。

① 可以生产形状复杂的零件或毛坯。

② 冲压制品具有尺寸精确、表面光洁，质量稳定，互换性好，一般不再进行切削加工即可装配使用。

③ 产品还具有材料消耗少、重量轻、强度高和刚度好等优点。 ④ 冲压操作简单，生产率高，易于实现机械化和自动化。

⑤ 冲模精度要求高，结构较复杂，生产周期较长，制造成本较高，故只适用于大批量生产场合。

在所有制造金属或非金属薄板成品的工业部门中都可采用冲压生产，尤其在日用品、汽车、航空、电器、电机和仪表等工业生产部门，应用更为广泛。

4.7.2 冲压主要设备

冲压所用的设备种类有多种，主要设备有剪床和冲床。 1. 剪床

剪床是下料用的基本设备，它是将板料切成一定宽度的条料或块料，以供给冲压所用。反映剪床的主要技术参数是它所能剪板料的厚度和长度，如Q11-2×1000型剪床，表示能剪厚度为2mm、长度为1000mm的板材。如图4-43所示为剪床的传动机构。

电动机带动带轮和齿轮转动，离合器闭合使曲轴旋转，带动装有上刀片的滑块沿

导轨作上下运动，与装在工作台上的下刀片相剪切而进行工作。为了减小剪切力和利于剪切宽而薄的板料，一般将上刀片作成具有斜度为6o～9o的斜刃，对于窄而厚的板料则用平刃剪切；档铁起定位作用，便于控制下料尺寸；制动器控制滑块的运动，使上刀片剪切后停在最高位置上，便于下次剪切。

图4-43 剪床结构及剪切示意图

2. 冲床

冲床是进行冲压加工的基本设备，它可完成除剪切外的绝大多数冲压基本工序。冲床按其结构可分为单柱式和双柱式、开式和闭式等；按滑块的驱动方式分为液压驱动和机械驱动两类。机械式冲床的工作机构主要由滑块驱动机构（如曲柄、偏心齿轮、凸轮等）、连杆和滑块组成。

如图4-44所示，为开式双柱式冲床的外形和传动简图。电动机通过减速系统带动大带轮转动。当踩下踏板后，离合器闭合并带动曲轴旋转，再经连杆带动滑块沿导轨作上、下往复运动，完成冲压动作。冲模的上模装在滑块的下端，随滑块上、下运动，下模固定在工作台上，上、下模闭合一次即完成—次冲压过程。踏板踩下后立即抬起，滑块冲压一次后便在制动器作用下，停止在最高位置上，以便进行下一次冲压。若踏板不抬起，滑块则进行连续冲压。 表示冲床性能的几个主要参数是：

（1）公称压力(单位为N或t)：即冲床的吨位，它是滑块运行至最下位置时所产生的最大压力。

（2）滑块行程(单位为mm)：曲轴旋转时，滑块从最上位置到最下位置所走过的距离，它等于曲柄回转半径的两倍。

（3）闭合高度(单位为mm)：滑块在行程至最下位置时，其下表面到工作台面的距离。冲床的闭合高度应与冲模的高度相适应。冲床连杆的长度一般都是可调的，调整连杆的长度即可对冲床的闭合高度进行调整。

图4-44 冲床

a)外观图 b)传动简图

冲床操作安全规范：

⑴ 冲压工艺所需的冲剪力或变形力要低于或等于冲床的标称压力。

⑵ 开机前应锁紧所有调节和紧固螺栓，以免模具等松动而造成设备、模具损坏和人身安全事故。

⑶ 开机后，严禁将手伸入上下模之间，取下工件或废料应使用工具。冲压进行时严禁将工具伸入冲模之间。

⑷ 两人以上共同操作时应由一人专门控制踏脚板，踏脚板上应有防护罩，或将其放在隐蔽安全处，工作台上应取尽杂物，以免杂物坠落于踏脚板上造成误冲事故。

⑸ 装拆或调整模具应停机进行。

4.7.3 冲压基本工序

按板料在加工中是否分离，冲压工艺一般可分为分离工序和成形工序两大类。 1、分离工序

分离工序是在冲压过程中使冲压件与坯料沿一定的轮廓线互相分离的冲压工序，主要有切断和冲裁等，见表4-7所示。 2、成形工序

成形工序是使坯料塑性变形而获得所需形状和尺寸的制件的冲压工序。主要有拉深、弯曲、翻边、卷边、胀形、压印等，见表4-7所示。

表4-7常见冲压基本工序及示意图

工艺名称 简 图 所用模具的名称 简 要 说 明 落料 落料模 冲落的部分是零件。 分 冲孔 离 工 切边 序 切边模 切去多余的边缘。 冲孔模 冲落的部分是废料 切断 切断模 将板条料切断 弯曲 弯曲模 将板料弯曲成各种形状。 成 形 工 拉深 序 拉深模 卷圆 卷圆模 将板料端部卷成接近封闭的圆头。 将板料拉成空心容器的形状。 将板料上平孔翻成竖立孔。 翻边 翻边模 胀形 胀形模 将柱状工件胀成曲面状工件。 压印 压印模 在板料的平面上压出加强筋或凹凸标识。

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