冲压模具及工艺简介

冲压模具及工艺简介冲压概述一、冲压定义﹡冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件(冲压件)的成形加工方法。﹡冲压的坯料主要是热轧和冷轧的钢板和钢带。二、冲压的特点﹡冲压件与铸件、锻件相比，具有薄、匀、轻、强的特点。冲压可制出其他方法难于制造的带有加强筋、肋、起伏或翻边的工件，以提高其刚性。重复精度高、规格一致，产品质量稳定.﹡冲压件一般不再经切削加工，或仅需要少量的切削加工。冲压靠压力机和模具完成加工过程,操作简便,生产效率高.采用复合模，尤其是多工位级进模，可在一台压力机上完成多道冲压工序.冲压工序冲压主要是按工艺分类，可分为分离工序和成形工序两大类。分离工序也称冲裁，其目的是使冲压件沿一定轮廓线从板料上分离，同时保证分离断面的质量要求。成形工序的目的是使板料在不分离的条件下发生塑性变形，制成所需形状和尺寸的工件。在实际生产中，常常是多种工序综合应用于一个工件。冲裁、弯曲、剪切、拉深、胀形、旋压,是几种主要的冲压工艺。冲压工序分离(冲裁)工序:落料冲孔切边切断成形工序:弯曲拉深胀形(旋压)工作零件凸模,凹模模架上,下模座板,上,下模固定板导向零件导柱,导套压料卸料零件脱料板,压边圈,顶杆定位零件导正销,导料板,侧刃固定及其他零件螺丝,弹簧冲模构成冲模构成.充裁时，落料凹模，凸模与凸凹模作用对坏料进行冲孔落料，回程时，打料杆在冲床滑块的作用下对顶件器施加作用力将零件推出凹模型腔。冲模分类按工序组合分类:单工序模复合模连续模(级进模)按工序种类分类:落料模冲孔模切边模弯曲模拉深模……单工序模﹡在压力机的一次工作行程内只完成一个工序,﹡适用于批量不大,形状简单,要求不高,尺寸较大的零件复合模﹡在压力机的一次工作行程内，模具的同一个部位完成两个或两个以上工序,﹡适用于批量大,形状简单,公差较严,尺寸较小的零件,用单一工序来冲压不经济或难于达到要求.充裁时，落料凹模，凸模与凸凹模作用对坏料进行冲孔落料，回程时，打料杆在冲床滑块的作用下对顶件器施加作用力将零件推出凹模型腔。连续模﹡在压力机的一次工作行程内，模具的不同部位完成不同的工序多种工序在一副模具上完成,高速自动冲压,尺寸精密稳定,生产效率高﹡适用于批量较大,材料较薄的小型零件.连续模(级进模)分离工序利用模具使材料产生分离的工序,通常包括落料,冲孔,切边,切断等,变形过程:弹性变形塑性变形断裂分离冲裁模的刃口锋利,凸凹模的间隙小冲裁模间隙是一个重要的参数小:冲裁,脱料力增大,模具磨损加剧,降低模具寿命,但有利于减小批锋,翘曲等缺陷大:易产生批锋,翘曲等缺陷,尺寸不稳定通常根据零件的断面质量,模具寿命,冲压力等来选择(例如:中碳钢I级10~18t%,II级18~25t%)冲裁结构工艺性﹡狭长的槽:width=1.5t,length=5width﹡孔与孔之间,孔与边缘之间的距离=1~1.5t﹡最小孔=1~1.5t冲裁分离工序成形工序弯曲把材料弯曲成一定形状的加工方法:弯曲成形工序模具结构应能防止毛坯在弯曲时产生偏移弯曲时毛坯的变形尽可能简单,避免有拉薄或挤压现象对回弹较大的材料,模具机构上应便于调试时修正,弥补回弹除V形零件外,需注意要有适当的模具间隙,间隙与材料种类,厚度,及弯曲高度和宽度有关弯曲成形工序结构工艺性﹡最小弯曲半径R:一般碳钢0.6~1t,可通过压槽达到尖角﹡直边高度:H=2t,H2t时,需压槽或增加弯边高度再加工去掉﹡孔到弯曲线的距离:t2,L=t.t=2,L=2t距离太近时,可设置工艺槽或弯曲后打孔﹡局部弯曲.弯曲线处于交界处时,可添加工艺槽,工艺孔或缺口,使弯曲时易于变形,防止开裂弯曲成形工序成形工序拉深﹡将板料冲压成各种空心件的加工方法﹡其凸凹模与冲裁不同,他们的工作部分没有锋利的刃口,而有一定的圆角,并且其间隙也稍大于材料厚度﹡壁部是变形区,底部通常不参加变形结构工艺性圆角半径﹡凸缘圆角半径R12t,一般4~8t﹡底部圆角半径R2t,一般3~5t﹡矩形拉深件壁间圆角半径R23t,1/5H﹡小于上术要求时,应增加整形工序﹡拉深件壁厚不均匀,应注明保证的外形尺寸或内外形尺寸R1R2R2'R3H拉深成形工序成形工序胀形在外力（主要是拉应力）作用下使板料的局部材料厚度减薄而表面积增大，以得到所需几何形状和尺寸的制件的加工方法称为胀形。.常见的胀形方式：圆筒形坯件或管坯上成形凸肚或起伏波纹、起伏成形（平板毛坯压鼓包）、加强筋或图案文字及标记的局部成形、与弯曲结合一起的较大区域的拉胀以及与拉深结合一起的拉胀复合成形。胀形方法:刚模胀形软模胀形刚模胀形适用用于要求不高,强度和形状简单的零件胀形凹模一般采用可分式，凸模为刚性分块式（由楔状心块将其分开）。刚模胀形时，模瓣和毛坯之间有较大的摩擦，材料受力不均，制件上易出现加工痕迹，也不便加工复杂的形状。增加模瓣数目可以使变形均匀，提高加工精度,一般模瓣数目在8~12块之间。胀形成形工序软模胀形利用弹性或流体代替凸模或凹模压制金属板料、管料的冲压方法称为软模成形。对胀形而言，软模胀形制件上无痕迹，变形比较均匀，便于加工复杂的形状，所以应用较多。﹡弹性材料通常用聚氨酯橡胶，耐油、耐磨和耐温性较好。﹡液体通常是用油、乳化液、水等。液压胀形可得到较高压力，且作用均匀，容易控制，可以成形形状复杂、表面质量和精度要求高的零件。缺点是机构复杂，成本高。胀形成形工序图5.1.7罩盖胀形模1—下模板2—螺栓3—压包凸模4—压包凹模5—胀形下模6—胀形上模7—聚氨脂橡胶8—拉杆9—上固定板10—上模板11—螺栓12—模柄13—弹簧14—螺母15—拉杆螺栓16—导柱17—导套胀形成形工序成形工序旋压旋压是将平板或空心坯料固定在旋压机的模具上，在坯料随机床主轴转动的同时，用旋轮或赶棒加压于坯料，使之产生局部的塑性变形。在旋轮的进给运动和坯料的旋转运动共同作用下，使局部的塑性变形逐步地扩展到坯料的全部表面，并紧贴于模具，完成零件的旋压加工。旋压的特点是：用很小的变形力可成形很大的工件；使用设备比较简单，中小尺寸的薄板件可用普通车床旋压；模具简单，只需要一块芯模，材质要求低。旋压适用于小批生产,因其只能加工旋转体零件,局限性较大，生产率低。可成形如圆筒形、锥形、抛物面形成或其它各种曲线构成的旋转体，旋压成形工序其它的冲压形状半穿孔、凸出、打通、切弯。成形工序模具加工加工機械:切削加工磨削加工電解加工鑽床.車床.銑床.鏜床.刨床CNC加工中心.手搖磨床.平面磨床.外圓磨床.治具磨床.光學磨床放電.線割冲压零件常用材料SPCC冷轧碳素钢薄板SECC電鍍鋅冷軋鋼板SGCC熱鍍鋅冷軋鋼板Aluzinc熱鍍铝鋅鋼板铝锌合金镀层钢板的镀层组织为Zn—Al合金，镀层成分为55%Al、43.3%Zn、1.6%Si。这种钢板因其优秀的耐蚀性正逐步取代镀锌板在世界各地广泛使用熱鍍铝鋅鋼板具有超强的耐蚀性和抗高温氧化性，其耐大气腐蚀能力比同样镀层厚度的热镀锌板高2～6倍；铝锌合金镀层钢板可在高达315℃的高温下长期使用，具有良好的耐水、耐土壤腐蚀能力，具有优良的涂装性和良好的加工性能，其加工性和焊接性与热镀锌板相似，可进行冷弯、冲压等加工,银白色雪花图案，漂亮美观.冲压零件常用材料STAINLESSSTEEL不锈钢COPPER红铜BRASS黄铜PHOSPHORBRONZE磷青铜BERYLLIUMCOPPER铍铜