冲压实验.docx
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冲压实验
实验一杯突试验
一、实验目的
确定金属材料的胀形成形性能,判断材料延伸性能的优劣。
二、基本原理
如图1-1所示:
试验时,把一厚度为2mm、宽度为90mm的条形金属薄板试样2放在凹模1与压边圈4之间压死(压边力取10kN),用一直径为20mm的球状冲头3向试样2施加压力,测出试样刚好破裂时的球状冲头压入深度IE。
IE值大,胀形成形性能好。
三、实验设备和工具
RGBT-60型微机控制全自动杯突试验机和CuppingTestV1.0杯突测试软件。
1.RGBT-60型微机控制全自动杯突试验机外形(如图1-2)
2.RGBT-60型微机控制全自动杯突试验机液压系统(如图1-3)
3.CuppingTestV1.0杯突测试软件
软件主界面窗口,如图1-4所示:
⑴标题栏:
显示主界面窗口图标,软件名及其版本号。
⑵工具栏:
由5个命令按钮和6个控制按钮组成,它包括了整个软件操作的全部过程。
5个命令按钮如下:
①
新的一组试验:
废除当前所做的试验数据,开始一组新的试验。
②
打开数据:
打开以前所保存的试验数据。
③
保存数据:
保存当前的试验数据。
④
参数设置:
试验参数、试样参数设置。
⑤
关闭系统:
关闭系统测试程序。
6个控制按钮如下:
①
夹紧试样:
使夹紧缸工作(上升),从而将试样夹紧。
②
松开试样:
使夹紧缸工作(下降),从而将被夹紧试样松开。
③
开始试验:
用户设置好各项参数,安装好试样后,点击该按钮系统将自动进行“夹紧试样”→“清零”→“冲压/杯突”→“松开试样”,完成一个试样的测试。
④
结束试验:
在试验进行过程中人工干预结束试验;在冲头升降调整过程中停止冲头移动。
⑤
冲头上升:
根据设定的主缸升降速度使冲头上升。
⑥
冲头下降:
根据设定的主缸升降速度使冲头下降。
⑶数据显示区:
分为三个显示窗口依次显示的是“冲头负荷”、“位移”、“夹紧缸负荷”;以及“冲头负荷清零”、“位移清零”、“夹紧缸负荷清零”、“夹紧试样”、“松开试样”功能按钮。
⑷主缸升降速度:
设置主缸(冲头)升降移动速率,调速范围0~100mm/Min。
在文本框内输入所要设定的速率以[回车/ENTER]键确认。
速率确认后点击
或
按钮可以调整冲头位置。
⑸时钟/日期指示:
显示当前的系统日期和系统时间。
⑹关于:
用户点击后可以显示软件名称、版本号、公司通信联系方式。
⑺曲线坐标设置:
修改设置可以改变曲线的坐标关系。
①名称:
纵/横坐标分别可以选择“负荷”、“位移”“时间”;根据用户的选择可以组成“负荷—位移”、“负荷—时间”、“位移—负荷”、“位移—时间”、“时间—负荷”、“时间—位移”等多种曲线。
②增量:
设置好数值以后人工或试验中自动调整曲线坐标值,按此增量增加或减少。
③MAX:
纵/横坐标的当前最大值,快速调整曲线显示坐标系。
④更改:
“名称”、“增量”、“MAX”设置改变后,点击“更改”使设置生效。
⑤默认:
将“增量”、“MAX”设置默为认值。
纵坐标:
[增量=1]、[MAX=1];横坐标:
[增量=0.1]、[MAX=1]。
⑥刻度等分线:
曲线图中刻度等分线有三种方式可选择:
⑦刻度线样试:
“实线”、“虚线”、“点线”
⑻曲线显示区:
在试验运行过程中,每一个试样的曲线自动跟踪采集数据,动态绘制,具有自动识别曲线坐标的大小,每次都可满屏显示;打开以前保存的数据曲线。
按照不同的颜色,对其可进行放大、遍历等操作。
鼠标在曲线显示区移动时“
”、“
”两个坐标调整按钮出现,点击相应按钮,曲线显示坐标随之改变。
当有曲线显示时按住鼠标拖动可以把选择的部分曲线放大。
当只有一条曲线显示时,鼠标在曲线上移动可显示出对应的坐标数据称为“曲线遍历”。
⑼曲线名称:
用户可以在文本框中输入显示、打印所要的曲线名称。
⑽曲线颜色:
当前选择的曲线显示颜色。
当仅显示一条曲线时点击颜色指示条可以改变曲线显示颜色。
⑾曲线列表:
用来选择要显示的试样曲线。
在列表框中单击鼠标右键唤出弹出菜单用户可以选择“显示全部曲线”所有试样被选中并显示曲线;“仅显示此条曲线”只有蓝色光条所指示的试样被选中并显示曲线;“删除此条曲线”蓝色光条所指示的试样数据被删除,后面的试样数据依次向前移。
⑿曲线存为(*.BMP):
将当前曲线显示区内,所显示的曲线,以BMP格式保存到用户所指定的路径。
⒀还原:
曲线放大后该按钮可用。
曲线放大后点击该按钮曲线恢复为放大前的样子。
⒁报告模版:
点击
按钮选择所要的试验报告的模版文件。
⒂输出为MicrosoftExcel文件:
用户可以选择将试验报告、试验曲线、试验原始数据输出到MicrosoftExcel中进行二次编辑处理。
⒃打印选择:
用户可以选择对试验报告、试验曲线进行预览或直接打印。
⒄脚本编写说明:
调出试验报告脚本文件(*.vbs)编写说明窗口(祥见《RG-BTS60微机控制全自动杯突试验机使用说明书》)。
⒅编辑/另存:
允许用户对已选用的试验报告模版文件中的脚本文件(*.vbs)的内容进行编辑修改。
并可将脚本文件另存为一个新的文件。
⒆脚本文件显示/编辑区:
试验报告的模版文件中脚本文件(*.vbs)的显示/编辑区。
在软件主界面窗口中点击参数设置按钮
,出现如图1-5所示的参数设置窗口,该窗口主要用于试验环境参数、运行参数、试样参数的设置:
环境参数:
包括:
执行标准、材料名称、材料批号、试验日期、环境温度、环境湿度、试验员、润滑脂类型、夹紧力。
用户根据做试验时的实际情况来设定。
试样参数
⑴一组试样个数:
用户一组试验的试样个数,1~100个试样为一组。
输入试样个数后以“回车/Enter”确认。
系统自动以[“材料批号”-“序列号”]生成试样编号如:
材料批号为2005_ABCD,一组5个试样。
则自动产生的试样编号为2005_ABCD-1、2005_ABCD-2、2005_ABCD-3、2005_ABCD-4、2005_ABCD-5。
⑵试样编号:
用户用鼠标击活数据表格后可以输入新的试样编号。
⑶试样厚度:
用户用鼠标击活数据表格后可以输入试样厚度。
试样厚度必须是真实可靠的,否则将影响杯突值的测量。
⑷最大负荷值:
为系统检测结果。
用户也可以通过曲线遍历,将获取的数据输入。
⑸杯突值IE:
为系统检测结果。
用户也可以通过曲线遍历,将获取的数据输入。
用户可以通过鼠标选择要输入的数据项,也可以通过键盘的“上”、“下”、“左”、“右”光标键来选择要输入的数据项。
运行参数
⑴试验速度:
作杯突试验时,冲头的移动速度。
范围:
5~20mm/Min
⑵裂缝判断:
系统自动判断试样,出现裂缝的结束条件。
也就是系统冲压负荷第N次采样与第N-1次采样的差值。
如果试样未出现裂缝则增大该值;如果试样出现裂缝过大则减小该值。
最小值为:
0.2。
⑶规定杯突深度:
以用户规定杯突深度作为试验结束条件。
当规定杯突深度为“0”时,系统不以规定杯突深度作为试验结束条件。
⑷(人工/自动)开始试验:
用户选择人工开始试验,设置完所有试样参数后,每作一个试样检测都必须点击
开始试验;用户选择自动开始试验,界面上会显示出“安装试样时间”的文本输入框,用户输入试样安装时间,设置完所有试样参数后,点击一次
,系统将开始进行测试,依次进行“夹紧试样→清零→冲压/杯突→试样出现裂缝→冲头下降→松开试样”,完成一个试样的测试;用户在“安装试样时间”内安装号另一个试样;“安装试样时间”到达后,系统将自动开始进行又一次测试,直到“一组试样个数”的试样全部测试结束,一组试验测试完成。
用户在一组试验测试过程中如果要终止“自动开始试验”只需点击
结束试验,系统将恢复到“人工开始试验”。
⑸安装试样时间:
自动开始试验中系统留给用户安装试样的时间“Sec/秒”。
用户根据自己的熟练程度自行设定。
四、实验步骤
1.开机:
“打开杯突试验机主电源”→“打开计算机”→“打开油泵电源”;
2.运行CuppingTest杯突测试软件;
3.设置环境参数;
4.设置试样参数;
5.设置运行参数;
6.夹紧缸负荷清零;
7.点击
,开始测试;
8.一组试样测试完成;
9.打印、输出测试结果;
10.保存测试结果;
11.开始一组新的测试,重复第⑶~⑽步;
12.清理:
保证夹紧缸、冲头部为没有异物;
13.关闭CuppingTest杯突测试软件;
14.关机:
“关闭油泵电源”→“关闭计算机”→“关闭杯突试验机主电源”。
五.实验报告
1.对本实验的目的、原理、实验装置、操作等作简要叙述。
2.分析影响杯突实验结果的因素。
成绩评定者评定日期年月日
实验二冲裁间隙对冲裁件质量的影响
一、实验目的
1.通过实验,加深对冲裁断面组成及冲裁间隙对冲裁件切断面质量、尺寸和形状精度的影响规律的理解。
2.培养学生按照工件质量的要求及实际条件,正确确定凸、凹模之间合理间隙的能力。
二、实验原理
冲裁是使板料按封闭轮廓线分离的冲压工序。
普通冲裁的切断面一般由塌角、光面、毛面和毛刺四个部分组成。
冲裁凸、凹模之间的间隙值会直接影响冲裁切断面上四个部分所占比例的大小,即冲裁间隙值变化,切断面上各部分所占的比例也发生变化。
而且间隙值还影响到冲裁件的尺寸与形状精度,间隙不同,所得冲裁件的尺寸精度和形状精度也不同。
此外,冲裁间隙大小还影响到冲裁力、卸料力、推件力和顶件力的大小,并影响模具的使用寿命。
冲裁合理间隙值可以按理论方法计算出来,但在生产中,通常按照经验数据并结合实际情况确定。
本实验通过改变凸、凹模间的间隙值进行冲裁,以验证不同冲裁间隙条件下的切断面和零件尺寸、形状精度的变化规律。
三、实验设备、材料、模具和工具
1.J23—40A型曲柄压力机一台。
2.可快换凸模冲模一套(如图1-1),其凹模一个,不同尺寸的凸模一组(四个)。
3.厚度为3mm,宽度为31mm,长1000mm的10#钢板。
4.内六角扳手、游标深度尺、干分尺、百分表及磁性表座、小平板等各一件。
四、实验内容及步骤
1.测量板料实际厚度、各凸模实际尺寸、凹模实际尺寸,记入表6-1中。
2.将落料模安装在压力机上进行实验,实验的顺序是小直径的凸模至大直径的凸模按顺序装在模具上,以配成从大到小的冲裁间隙进行冲裁。
每种间隙冲2~3次,每次冲裁时都要注意将冲裁现象(冲裁响声的大小、卸料、出件的情况等)记入表6-1中。
将落料件和边料孔按不同间隙顺序编号,以便测量时不致混淆。
3.测量不同间隙值的落料件和边料孔的直径,将测量的结果记入表2-1中。
4.将落料件置于小于台上,用百分表测量零件的拱弯量(图1-2),并记入表6-1中。
测量时应避开落料件切断面的塌角,以免影响测量准确性。
5.观察落料件和相应孔的切断面状况,并绘出断面简图。
五、注意事项
1.严格遵守压力机操作规程,实验前必须学会压力机的操作方法,以防发生人身事故和设备事故。
2.实验过程中同组同学必须分工明确,密切配合,严肃认真,做到操作、测量、观察、记录有条不紊。
六、实验报告
表6-1实验结果记录表
单位:
mm
实验
序号
凸模
尺寸
d凸
材料
料厚t
凹模尺寸
D凹=mm
间隙
落料件外径
及偏差
边料孔径
及偏差
拱弯量Δ
Z
Z/t(%)
D
δ1
d
δ2
1
2
3
冲裁现象记载
1
2
3
4
1.根据实验结果,分别绘出落料件和边料孔尺寸偏差δ与凸、凹模间隙Z之间的关系曲线。
绘出冲裁件拱弯量凸与冲裁间隙z之间的关系曲线。
2.分析说明为什么板料冲裁时落料件尺寸由凹模决定,而孔尺寸则由凸模决定。
3.根据实验结果和观察到的现象,分析冲裁间隙对切断面质量、冲裁件精度、冲裁力、卸料力、推件力等方面的影响。
4.根据实验结果,确定实验用材料的合理间隙值,并与资料中所给的数据进行比较。
成绩评定者评定日期年月日
实验三冲模拆装及装配草图绘制
一、实验的目的和意义
1.了解模具的常见类型及其结构。
2.掌握实验用冲模的拆卸及装配工艺过程。
3.了解冲模各组成部分的结构及功用。
4.测量给定冲模的刃口尺寸、间隙和闭合高度。
5.掌握冲模的拆卸、安装和调整的基本要领和方法。
6.判断实验用模具的类型及其工作过程。
7.测绘实验用模具的结构简图。
二、实验设备、模具和工具
1.各类冲压模具。
3.内六角扳手、游标卡尺、干分尺、紫铜棒
三、实验原理
确定模具类型、模具结构是模具设计的关键环节,只有在了解多种常见类型的模具结构后,才能够对模具有更深入的理论学习。
现在了解大量的模具结构也会对以后的模具设计提供很好的参考和学习。
在进行拆装实验之前,有必要对几种模具(冲模、塑料模具)的结构进行归纳和总结。
冲压是借助模具和冲压设备对金属进行加工来获得特定形状和尺寸的零件的一种塑性成形方法。
冲压模是对板材进行压力加工以获得合格工件的工具。
一般按冲压工艺性质,将冲模分为冲裁模、弯曲模、拉深模和成形模等;
按所完成冲压工序的数量及组合程度,冲压模分为单工序模、连续模和复合模,单工序模是完成一道冲压工序的模具,连续模和复合模都属于多工序模;
按工作时的位置,可将冲模分为上模和下模两部分,上模与压力机滑块相连接,包括模柄、上模座、凸模垫板、凸模固定板、凸模和导套等,下模与压力机工作台相固定,包括卸料板、凹模、凹模固定板、下模座和导柱等。
不论是哪种模具,其基本的结构大致是一样的。
一套冲裁模具根据其复杂程度不同,一般都由数个、数十个甚至更多的零件组成。
但无论其复杂程度如何,或是哪一种结构形式,根据模具零件的作用又可以分成五种类型的零件。
1.工作零件
这些零件是完成冲压工作的零件,如凸模、凹模、凸凹模等。
如图5-1中件2、件5、件7;
如图5-2中件3、件5、件10、件12;
如图5-3中件1、件3、件5、件6;
如图5-4中件2、件3、件4、件6、件7、件8。
图5-1冲孔落料复合模
l一顶件杆;2一落料凹模;3一冲孔凸模固定板;4一推件块;5一冲孔凸模;
6一卸料板;7一凸凹模;8一推件杆;9一模柄
2.定位零件
这些零件的作用是保证送料时有良好的导向和控制送料的进距,如挡料销、定距侧刀、导正销、定位板、导料板、侧压板等。
如图5-1中件1、件4;
如图5-4中件1、件9、件10、件120
3.卸料、推件零件
这些零件的作用时保证在冲压工序完毕后将制件和废料排除,以保证下一次冲压工序顺利进行。
如推件器、卸料板、废料切刀等。
如图5-1中件1、件4、件6、件8;
如图5-2中件2、件6、件7、件8、件9、件11、件14。
图5-2落料、拉深、冲孔复合模
1一导向螺栓;2一压料板(卸料板);3一拉深凸模(冲孔凹模);4一挡料销;
5一拉深凹模(落料凸模);6一顶出器;7一顶销;8一顶板;9一推杆;
10一冲孔凸模;11一弹性卸料板;12一落料凹模;13一盖板;14一托杆
图5-3落料、拉深、冲孔、翻边模
l一凸凹模;2一垫片;3一凸模;4一模柄;5一凸凹模;6一凹模;7一固定板
4.导向零件
这些零件的作用时保证上模与下模相对运动时有精确的导向,使凸模、凹模间有均匀的间隙,提高冲压件的质量。
如导柱、导套、导板等。
5.安装、固定零件
这些零件的作用是使上述四部分零件联结成"整体",保证各零件间的相对位置,并使模具能安装在压力机上。
如上模板、下模板、模柄、固定板、垫板、螺钉、圆柱销等。
如图5-1中件3、件9;如图5-3中件4、件7。
在认识模具时,特别是复杂模具,应从这五个方面去识别模具上的各个零件。
当然并不是所有模具都必须具备上述五部分零件。
对于试制或小批量生产的情况,为了缩短生产周期、节约成本,可把模具简化成只有工作部分零件如凸模、凹模和几个固定部分零件即可:
而对于大批量生产,为了提高生产率,除做成包括上述零件的冲模外,甚至还附加自动送、退料装置等。
具体的一些冲模装配简图如图5-1所示。
图5-4落料、冲孔级进模
1一挡料杆;2一凹模;3一凸模;4一凹模;5-导正销;6一凸模;7一凸模;8一凹模;
9一始用挡料销;10一螺钉;11一弹簧片;12一侧压块
1.
2.
四、实验步骤及模具拆卸
1.自选1副模具,根据所学知识,分析要拆卸模具的组成、各部分结构和工作原理;
2.拆下的模具零件按顺序放好,描绘主要零部件的外形;将模具完全拆卸,并按一定次序摆放;
3.分析各模具零件的功能作用、材料与热处理要求、结构特点及可行的加工方法,记入下表。
4.测量并绘制各模具零件工程图及模具装配图。
模具零件综合信息
序号
零件名称
在模具工作中所起的作用
材料及热处理
可行的加工方法
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
注意事项:
(1)一定要先观察模具的结构和工作原理后,再拆卸模具;
(2)在移动模具时,要托起下模座,以防止在移动过程中上下模分离出现危险;
(3)拆装和测量时,要注意模具的刃口,不要被划伤,但不能用锤子来损坏刃口。
五、实验要求与报告
(1)列表简述实验模具各个零件的功用。
(2)按比例绘出实验的冲压模具模具装配图及零件工程图,并标注尺寸;
成绩评定者评定日期年月日
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