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一．冷冲压工作的分类1.切断(各类头带)2.落料(散热片、华司等)3.冲孔(金属底板)4.切口(头带扣位)5.截开6.切边7.修整(接触片的接触点)8.裁料9.压弯10.卷边11.扭曲12.引伸(喇叭后盖类)13.变薄引伸(深冲的铜针双铜珠)14.压折15.胀形16.翻边(新旧4003后盖)17.卷缘18.缩口19.整形20.冲窝(头带)21.压印(头带)22.顶镦(铆钉)23.镦粗24.精压25.挤压二、冷冲压模具常用结构冲模是冲压成形的专用工具,冲模的结构形式很多.下面介绍几种模具的典型结构.1.简单冲裁模(又称单工序模)按其导向方式可分为敞开模、导板模和导柱模.图2-1所示为冲制圆形制件敞开式冲裁模.图2-1敞开式冲裁模1.凸模固定板2.橡皮3.凸模4.固定挡料销5.凹模6.下模座使材料分离Ⅰ沖裁使材料或工件發生塑性變形Ⅱ彎曲Ⅲ引伸Ⅳ成形Ⅴ體積衝壓冷沖壓2.连续冲裁模可按一定的程序,在冲床滑块的一次行程中,完成两个以上的冲压工序.工作时,随着条料的连续送进,在模具的几对凸模和凹模的作用下,分别完成冲孔和落料工作.图2-2为冲裁垫圈的连续模.图2-2连续冲裁模1.落料凸模2.冲孔凸模3.导正钉4.卸料板5.凹模6.临时挡料销7.弹簧3.复合模也是多任务序模,它和连续模的作用方式不同,复合模是板料在一个位置上,便可以同时实现内孔及外形的冲裁.图2-3所示为正装式复合模.其特点是落料凹模装在下模上.冲出来的制件卡在凹模内,由弹性缓冲器通过顶杆、顶件器顶出.在正装复合模上进行冲裁时,由于条料被凸凹模与弹性顶件器压紧,故冲出的制件较平整.对于平直度要求较高、冲裁时穹弯比较大的薄料,采用正装复合模比较合适.图2-3正装式复合模1.凸凹模2.顶件器3.凸模4.凹模5.凸模固定板6.下模座7.螺钉8.卸料板9.顶杆10.顶杆11.缓冲器12.挡料销4.弯曲模分为三类:简单弯曲模、复合模和自动弯曲模.图2-4所示为半圆形弯曲模.图2-5所示为闭角弯曲模用以变制夹角小于90°的U形制件,可一次弯曲成形.图2-6所示为槽形弯曲模.冲制槽形件,为止毛料被拉长而变薄,通常采用二次变成.第一次将平直的毛料变成U形半成品件,然后放在此模具上,用U形内侧位,弯成槽形.图2-4半圆形弯曲模1.模柄2.螺钉3.凸模4.工件5.定位板6.凹模7.顶件器8.弹簧9.下模座图2-5闭角弯曲模图2-6槽形弯曲模1.凸模2.定位板3.凹模4.止动块1.上模座2.凸模3.工件4.压料板5.凹模5.销钉6.活动模块6.螺栓7.下模座8.橡皮5.引伸模图2-7所示为双动冲床用首次引伸模.此模具结构适用于较大的各种引伸件的第一次引伸.图2-8所示双动冲床用以后各次引伸模是适用于各种方、矩形件引伸.其结构及引伸过程中的运动状况与首次引伸模相同.所不同点,在于此模具的毛坯为筒形半成品.图2-9为单动冲床用落料引伸复合模,图2-10为单动冲床用以后各次引伸模.图2-7双动冲床用首次引伸模图2-8双动冲床用以后各次引伸模1.下模座2.凹模3.卸料板4.上模座5.压料板1.底座2.凹模固定板3.顶件板4.凸模5.凹模6.凸模固定杆7.凸模8.凹模固定板9.托板6.定位板7.压料板8.上托9.凸模固定杆10.顶件杆图2-9落料引伸复合模图2-10有压边装置的以后各次工序的引伸模1.卸料杆2.上模3.卸料橡皮4.落料凹模1.凹模2.凸模3.压边模4.下模底5.上托板5.引伸凸模6.顶件器6.橡皮7.顶料板8.下托板6.翻边模图2-11所示为小孔翻边模图2-11小孔翻边模1.凸模2.压料板3.凹模4.顶料杆7.冷挤压模可分为反挤压模、正挤压模、复合挤压模三种.图2-12所示为制造筒形零件的反挤压模.图2-12冷挤压模具结构1.上模座2.垫板3.凸模固定板4.凸模5.凹模6.凹模固定板7.垫板8.卸料板9.制作10.下模座11.顶件器12.顶杆三、冲裁模的间隙1.冲裁件断面冲裁件的断面分三个区域(表3-1):圆角带1、光亮带2、断裂带3、(图3-1)表3-1冲裁件断面三个区域的特征区域特征位置落料件冲孔件圆角带有明显的圆角(塌角)相对凹模一面相对凸模一面光亮带光亮、垂直于坯料平面,宽窄受模具间隙影响,可直接反映冲裁件质量居中居中断裂带表面粗糙,有明显的锥度相对凸模一面相对凹模一面图3-1冲裁件断面a)冲孔件b)落料件2.冲裁模间隙的定义和作用冲裁模间隙的定义及其影响,见图3-2、3-3图3-2冲裁模间隙图3-3间隙对冲件断面的影响a)间隙合理b)间隙过小c)间隙过大四、非金属材料的冲裁1.非金属材料冲裁收缩值表4-1收缩值δn(%t)材料孔径(mm)~33~55纸胶板酚醛布胶板环氧布胶板16~1018~1220~1510~912~1015~109~610~810~7对云母、皮革、纸、橡胶,可按工件的名义呎寸制造,不考虑收缩值2.非金属材料冲裁时的涨缩表4-2方式冲裁外形冲裁内孔弹性变形胀大缩小温度收缩缩小缩小五、冲裁件的精度和公差1.影响冲裁件精度的因素1).凸模和凹模间的间隙大小和间隙的均匀性;2).凹模刃口的形状和尺寸;3).凸模形状和尖刃凸模的斜角大小;4).材料的性能及厚度;5).冲件的尺寸大小和形状复杂性;6).模具的结构(是否采用压料板和是否有导向等);7).冲床的结构形式和精度.2.冲裁金属工件内外形所能达到的经济精度表5-1材料厚度公称尺寸(mm)t≦33~66~1010~1818~500(mm)精度等级GB1800—79≦1IT11~13(6~7)IT10~11(5~6)1~2IT14(8)IT11~13(6~7)IT10~11(5~6)2~3IT12~14(7~8)IT11~13(6~7)3~5IT12~14(7~8)IT11~13(6~7)注:()为旧国际GB159-59精度等级.3.模具制造精度和冲裁件精度对照表表5-2凸(凹)模制造精度材料厚度t(mm)0.50.81.01.523456~12IT7(2)IT8(3)IT9(4)IT10(5)IT8(3)IT9(4)IT10(5)IT12~13(7)IT9(4)IT12~13(7)IT14(8)注:()为旧国际GB159-59精度等级.4.冲裁件外形与内孔尺寸公差表5-3(mm)冲模型式材料厚度零件尺寸0.2~0.50.5~11~22~44~6普通冲裁模100.080.050.120.050.180.060.240.080.300.1010~500.100.080.160.080.220.100.280.120.350.1550~1500.140.120.220.120.300.160.400.200.500.25150~3000.200.300.500.701.00高级冲裁模100.0250.020.030.020.040.030.060.040.100.0610~500.030.040.040.040.060.060.080.080.120.1050~1500.050.080.060.080.080.100.100.120.150.15150~3000.080.100.120.150.20注:1.表中注法:外形公差值/内孔公差值2.普通冲裁模指模具工作、导向零件按IT8级精度制造(0.014~0.33)mm,高级冲裁模按IT7级精度制造(0.01~0.21)mm.5.冲裁金属工件两孔中心距离公差表5-4(mm)材料厚度t冲模型式一般精度高级精度公称尺寸L、L1公称尺寸L、L1≦5050~150150~300≦5050~150150~300≦11~22~44~6±0.10±0.12±0.15±0.20±0.15±0.20±0.25±0.30±0.20±0.30±0.35±0.40±0.03±0.04±0.06±0.08±0.05±0.06±0.08±0.10±0.08±0.10±0.12±0.15注:本表数值适用于两孔同时冲制的情况.6.冲裁件的角度公差表5-5例:冲制如左图所示零件其短边长度e=30-12/2=9则α的公差为±2°30′.(IT8)精度等级短边长度l(毫米)1~33~66~1010~1818~3030~5050~8080~120120~180180~260260~360360~500500公差±⊿IT7(2)IT8(3)2°30′4°2°3°1°30′2°30′1°50′2°1°1°30′50′1°15′40′1°30′50′25′40′20′30′15′25′12′20′10′15′注:IT7(2)为较高精度IT8(3)为一般精度.7.用自由凸模冲孔的最小尺寸表5-6材料冲孔最小直径或最小边长圆孔矩形孔硬钢软钢及黄铜铝纸(布)胶纸1.3tt0.8t0.4tt0.7t0.6t0.35t注:t---材料厚度.8.金属工件冲裁时的允许毛刺高度表5-7(mm)材料厚度生产时允许毛刺高度新模允许毛刺高度≦0.30.3~0.50.5~1.01.0~1.51.5~2.0≦0.05≦0.08≦0.10≦0.13≦0.150.040.040.060.060.089.硅钢片冲裁件的允许毛刺高度表5-8(mm)材料厚度生产时允许毛刺高度新模允许毛刺高度0.30.350.50.020.040.040.0150.0250.03六、弯曲的基本知识1.弯曲的过程(图6-1)图6-1弯曲的变形过程弯曲分自由弯曲和校正弯曲.自由弯曲是指弯曲终了时,凸模、毛坯与凹模吻合后不再发生冲击作用.而校正弯曲是指凸模、毛坯与凹模吻合后还继续发生冲击,对材料起校正作用,可使弯曲件得到较小的回弹.2.弯曲件的特点图6-2弯曲件图1).弯曲时,内侧材料受压缩作用,而外侧材料受拉伸作用;2).弯曲主要集中在半径r0、圆心角α的区域内;3).在外侧拉伸和内侧压缩之间,有一个中性层O-O(图6-2),它的长度不变化;4).弯曲时,对较厚的材料,外侧宽度会减小,而内侧宽度会增大,对窄板尤其显著(宽度小于料厚三倍时).当材料较宽(大于料厚的20~30倍)时,这种现象只有在板边才会看到.3.弯曲后材料的变薄系数(表6-1)变薄系数=弯曲后的材料厚度/弯曲前的材料厚度表6-1变薄系数表圆角半径r0.10.250.501.02.03.04.04料厚t变薄系数0.820.870.920.960.9850.9920.9951.04.最小许可弯曲半径(表6-2)工件内侧的最小许可弯曲半径,就是凸模圆角半径.这个半径太小,会使工件外侧的材料发生断裂.表6-2最小许可弯曲半径表材料退火或正火的冷作硬化的弯曲线与纤维方向关系垂直平行垂直平行软钢08,100.1t0.4t0.4t0.8t中硬钢20,30,450.5t1t1t1.7t硬钢65Mn,T71t2t2t3t不锈钢1Cr18Ni93t4t半硬黄铜0.1t0.35t0.5t1.2t软黄铜0.35t0.8t紫铜1t2t软铝0.5t1t硬铝2t3t3t4t磷青铜1t3t例硬化状态的软铝,料厚t=2mm.弯曲线与纤维方向垂直时,最小许可弯曲半径是多少?解查表,最小弯曲半径r=0.5t=0.5×2=1(mm).5.弯曲件孔边距离图6-3弯曲件孔边距离a)圆孔b)长圆孔为圆孔时,当t2mm,L≧tt≧2mm,L≧2t为长圆孔时,L4t6.弯曲件的直边高度图6-4弯曲工件的直边高度对90°弯曲,必须使工件直边高度H≧2t.当H2t时,可增加弯曲高度,待弯曲后再加工到需要尺寸.7.弯曲方向确定弯曲件弯曲方向时,应昼量使毛坯的冲裁断裂带在弯曲件内侧,以避免带的微裂纹在外侧拉力作用下扩展成裂口(如图6-5),故应使冲裁毛刺一面置于弯曲件内侧.图6-5弯曲方向的安排8.弯曲件可以达到的尺寸精度表6-3材料厚度(mm)尺寸B(mm)尺寸A≦500mm尺寸A精度等级GB1800-79GB159~174-59~1~100IT12~137100~400IT148400~700IT1591~3200IT148200~700IT1593~620