五金冲压模具基础知识完整版

五金冲压模具基础知识纲要：一.常用冲压材料介绍二.典型模具结构介绍三.冷冲压工艺分析四.生产常见分析以及处理一.常用冲压材料介绍1﹒热浸锌钢板GI料2.电镀锌钢板EG料3﹒不锈钢板SUS4﹒一般用钢板SPCC5﹒电镀锡钢板（马口铁SPTE）6﹒铝合金板材(AL)1﹒热浸锌钢板GI料(SGCC)热浸镀锌特点:将钢卷连接﹐连续浸入熔融（约460°C）锌池中﹐在板材两面浸镀均匀厚度的锌层(5~6um)﹒2﹒电镀锌钢板EG料(SECC)电镀锌特点:以铅板/锌板为阳极﹐钢板为阴极﹐并用硫酸锌/氯化锌溶液﹐通电镀锌﹒(2~3um)区别与共性:(1)镀层厚度:GI料5~6um,EG料2~3um(2)耐蚀性:GI料好.(3)成形性:EG料好;(4)涂装性:EG料好(5)外观:EG料为银灰色,均匀表面;GI料为亮晶状,细小锌花.(6)价格:GI料便宜30%以上机械性能:GI料抗拉强度Mpa屈服强度Mpa伸长率%硬度HRBC1290~395230~31030.555~67GIEG常用厚度及公差1﹒GI料实际供货﹕0.5970.6860.7810.8910.9741.1661.502﹒EG料﹕现用0.50.60.70.81.01.22.0另外可选择系列0.40.650.750.91.41.61.82.32.5公差:0.6(±0.05)0.8(±0.06)1.0(±0.07)1.25(±0.08)1.6(±0.10)2.5(±0.12)形状公差﹕侧边弧形度1.0mm/m;任意板面放在平台上﹐平坦度＜2mm﹒3﹒不锈钢板SUS概述﹕不锈钢是公司重要的金属材料,广泛用于各机种的许多弹片﹑后窗﹑隔离片﹑遮片﹑挡片﹑导轨﹑支架等.材料单价薄带为GI的十倍﹐厚带为GI料的六倍.分为弹性用（冷作硬化状态）和非弹性用（固溶状态）.经常因为化学成份﹑拉伸性能﹑硬度不符﹐导致弹性不够或冲压破裂等﹒机械性能:牌号状态抗拉强度MPa屈服强度MPa硬度HV伸长率％SUS301固溶52020521840精轧1/4H860510251/2H930510310103/4H11307453705SUS304固溶520205200401/2H78047025063/4H9306653103SUS430退火450205200224.一般用钢板SPCC:属于冷轧碳素钢板的一种.用此材料冲压的零件应立即电镀等保护﹐否则容易生锈﹒5.电镀锡钢板（马口铁SPTE）:一次冷轧板(厚度0.15~0.60mm)﹕指在一次冷轧延的低碳钢板上实施镀锡处理﹒二次冷轧板(厚度0.14~0.36mm)﹕指在退火后第二次冷轧的低碳钢板上实施镀锡处理﹒机械性能:调质设计洛氏硬度HR30T相当屈服强度,min,MPa特性T-1T-2T-2.5T-3T-4T-5T-649±353±355±357±361±365±370±3320350370380408445515深引伸中度引伸一般引伸浅引伸一般用途,有中等刚性以减少折痕增加刚性的一般用途有防止波浪刚性硬度最高,变形不易大6﹒铝合金板材(AL):一﹒概述纯铝1100﹑防锈铝合金（3003﹑5052）﹑硬铝2024﹑锻铝6061﹑超硬铝7075共七个牌号的薄板和厚板﹒主要材料厚度是0.50.61.02.03.0mm﹒二﹑各合金系列特性(1）耐蚀性﹑阳极化处理﹑表面处理﹑涂装性1***＞5***＞3和6***＞2和7***阳极化处理可生产不同色泽﹑硬度之皮膜﹒（2)强度﹑切削性7＊＊＊＞2＊＊＊＞5＊＊＊＞1＊＊＊（3）成形性:强度越高越差﹒二.典型模具结构介绍1.模具的基本结构2.模具的分类3.常见模具结构1.模具的基本结构模具的基本结构：一副模具由上模和下模两大部分组成，上模中分有上模座／上垫板／上夹板／脱料板／凸模／弹簧／导柱等零件．下模部分有下模板（凹模）／下垫板／下模座／导套／定位销等零件．组成模具的零件：1.工作零件：模具上直接对毛坯或板料进行冲压加工的零件如：凸模、凹模、凸凹模及组成它们的镶件及拼块等．2.定位零件：用来确定条料或毛坯在模具中正确位置的零件．如定位销／定位板（块）／挡料销／导正销／导料板／侧刃／限位块等．3.压料、卸料零件：用于压紧条料、毛坯或将制件废料从模具中推出或卸下的零件，如卸料板（脱料板）／顶块／顶杆／压边圈／压料板／废料切刀等．4.导向零件：保证上模相对于下模或凸模相对于凹正确运动的零件．如导柱／导套／导板／滑块等．5.固定零件：将凸模、凹模固定于上、下模上以及将上、下模固定在压力机上用于传递工作压力的零件．如上、下夹板／上、下模座及垫板等．6.紧固件及其它零件：在模用于连接各个零件或配合其它动作的零件．如螺钉／销钉／弹簧及其它零件．7.传递及改变工作运动方向的零件：如侧楔、滑块等．編號品名材料熱處理功能1上托板SS41NONE用于模具上模部分在沖床滑塊上的裝夾2上墊腳SS41NONE起墊高作用,用于使模具的合模高度在沖床的適用閉合高度范圍內,以及保証夾模器有足夠的安放空間3上模座SS41NONE承受沖壓力及用于模仁與外導柱的安裝4上墊板YK30HRC52起對夾板上的入子的固定與承力作用5上夾板SS41NONE起對沖子的夾持與定位作用6脫料背板YK30HRC52起對打板上的入子的固定與承力作用7上打板SKD11HRC58在合模時起壓料作用,在開模時起卸料作用,也為模具的工作部分8下模板SKD11HRC58模具的工作部分9下墊板YK30HRC52承力部件,保証沖裁刃口強度及對下模板上入子的固定與承力10下模座SS41NONE承受沖壓力及用于模仁與外導柱的安裝11下墊腳SS41NONE起墊高作用,用于使模具的合模高度及下模高度在沖床的適用高度范圍內,以及保証夾模器有足夠的安放空間12下托板SS41NONE用于模具下模部分在沖床台盤上的裝夾與定位以及沖裁廢料的出模編號品名材料熱處理功能13導料架起卷料在進入模內前的導正限位作用14浮升導料銷起素材在模內的浮起及導正限位作用15側刃沖出一個步距的缺口,使送料准確以及切出料片外形16檔塊對素材的送進起定位作用,使送料步距准確17導料塊對素材的送進起導正限位作用,當用導尺進,還起開模時上模的脫料作用18浮升塊開模時將素材托起一定高度,使素材向下的成形離開下模面,使送料順暢19導正銷對素材起導正定位作用20浮升筒與導正銷配對使用,防止料片因導正銷的插入而變形,保証導正精度21誤送檢測裝置檢測素材的送進是否到位,當發生誤送時及時停車22外導柱(套)在模具安裝于沖床時起合模作用,在沖壓時起上下模部分的導向作用23內導柱在模具安裝于沖床時起合模作用,在沖壓時起上下模工作部分的導向作用24螺絲主要起板零件間的連接作用25固定銷主要起板零件間的定位作用,當板件局部結構較弱時起補強作用26等高套筒用于活動板的支撐與平衡作用27彈簧主要起板零件間的定位作用,當板件局部結構較弱時起補強作用28頂料銷主要起脫料作用,使材料與模具分開1﹑按照成型工艺分﹕冲孔模﹑下料模﹑折弯模﹑铆合模﹑整形模等2﹑按照结构分﹕单一模﹑复合模﹑连续模3﹑按照工序分﹕单工程模﹑多工程模2.模具的分类单一模冲子模仁模柄上背板上模座板上模夾板止檔板上模板/脫料板下模板下模墊板下模座板下背腳導柱導套螺絲導柱上背板上模座板上模夾板止檔板下模墊板下模座板下背腳下模板复合模结构连续模结构比較項目單工序模復合模連續模沖壓精度較低較高一般生產率生產率較低，一次沖壓只完成一道沖壓工序較高，一次沖壓完成兩道以上沖壓工序，但工序數不易太多高，一次沖壓可完成多道沖壓工序實現自動化的可能性較容易，尤其重合在多工位壓力機上實現自動化難，因制件或殘料排除復雜，一般只能在單機上實現部分機械化操作容易，適合單機自動化作業和適應高速沖床的自動化作業生產通用性通用性好，適合中小批量及大型沖床零件沖壓制，不受胚料尺寸及形狀限制通用性差，僅適合大、中批量生產通用性極差，僅適合中小型零件大批量生產尤其是小零件大批量模具制造難易程度模具結構簡單制造周期短，容易制造模具結構復雜，要求精度高，故制造裝配較難模具結構復雜，隨著工位的增加，加工制造難度更大模具成本價格低價格較高價格較高或很高單工序模、復合模、連續模選用比較单一模﹑复合模﹑连续模比较典型折弯结构介绍開模狀態沖床台面閉模狀態向上U折(普通型)開模狀態向上U折(翻板型)DETAILA沖床台面DETAILB2/12/1閉模狀態2/1DETAILC向上U折(滑塊,翻板型)開模狀態沖床台面開模狀態閉模狀態典型推平模结构介绍閉模狀態開模狀態成形結構二(下面推平)閉模狀態典型铆合模结构介绍厚材與厚材的鉚合結構一厚材與厚材的鉚合結構二鉚螺柱鉚合結構鉚螺柱鉚合結構鉚螺母鉚合結構凸包成形模结构介绍一般模具在結構容許的情況下,均應優先選擇有壓料的成形結構以保証工件平面度不受影響.根據產品凸包存在要素,淺凸成形使用壓料成形結構及非壓料成形結構.根據產品的不同要求一般有圓形凸包及非圓形凸包兩類.根據成形特點及工藝2.1淺凸成形是指在保証產品品質要求的前提下,沖壓成形工藝可實現一步到位.實際分析判定的依據是凸包成形深度,成形面積大小,產品材料,及成形2.2模具結構設計作業2.2.1有壓料的成形角度來分有淺凸成形及深凸成形兩類.淺凸成形:二.凸包成形分類一.面積相對較大的產品.模具設計一般採取下模入子與下模共用加工制造方式圖2成形下模嵌入子,成形同時還有整形工藝,可保証產品平面度,適用於凸包表圖1成形下模懸空,凸包是拉延成形,適用於凸包表面積相對不大的產品.成形沖頭脫料板成形沖頭圖1圖2下模具體結構見下圖:夾板下模入子t1h1壓筋結構設計尺寸:當產品平面度要求較高,且圖二結構又難以達成的情況下,應增加壓筋.下模夾板脫料板具體結構見下圖:135°成形沖頭當產品凸包成形相對面積較小,平面成形形狀為圓形,或剖切是半球面形狀時,從上向下成形從下向上成形一般可以選用下圖所示無壓料成形.成形沖頭2.2.2無壓料的成形成形沖頭下模d1t2)r1先取值於r,然後在1~3mm之3)A1到B1之間的弧長比A到B之間的弧長要大0.2~0.8mm.間定值,並以0.5mm為一單位.d第一步,抽弧形,如右圖:1)d1=d注意事項:3.2成形方法0.6tA1B1r1成形沖頭A3.1深凸成形需多次成形才能實現,其實際影響尺寸如下圖所示;T三.深凸成形:rhB第二步,整形,有以下兩種方法:1)要閉模檢查沖頭與下模是否沖突.2)沖頭裝在脫料板上.注意事項:方法一方法二1.30.6~0.71.0點焊凸點定位凸點沖頭0.6~0.790,0°沖頭材料材料凸點可分為點焊凸點和定位凸點,成形結構如下圖所示;四.凸點:凹模凹模三.冷冲压工艺分析1.工艺分类2.冲裁工艺分析3.弯曲工艺分析4.拉深工艺分析5.实例探讨1.工艺类说明冲孔切边天桥切舌色拉沉孔压印翻边压毛边1.工艺类说明折弯压凸整形拉深1.工艺类说明其它主要成形工艺冲压工艺落料冲孔折弯翻边切边整形切舌压印色拉沉孔拉深压毛边压凸天桥2.冲裁工艺分析冲裁变形三个阶段弹性变性--塑性变形--剪裂阶段塌角光亮带撕裂带毛刺•模具间隙与相应变化因素。•凸凹模尺寸设计原则--模具力--工件尺寸--模具寿命冲孔基准尺寸---凸模落料基准尺寸---凹模最小冲裁边距•冲裁过程变形方孔至方孔邊方孔至方孔邊ab厚材薄材(不分材質)1.3t1.5tGI.EG.SPCC.AL.不銹鋼O材等不銹鋼1/4H級以上(T≧0.6)0.8圓孔至圓孔邊;圓孔至方孔邊1.5tT0.30.3≦T≦0.52t0.52t圓孔至圓孔邊;圓孔至方孔邊1.8t最小冲裁边距参考数据最小冲裁宽度参考数据T0.3h0.83t不銹鋼1/4H及以上軟鋼類GI.EG.AL不銹鋼材O材T≧0.32t2t最小冲裁宽度主要工艺缺陷与因素毛刺变形表面压伤因素:制造精度,材料,设备,润滑方式,模具结构等.影响因素:压料力,材料,冲裁参数等.影响因素:模具结构,材料,冲裁参数,设备等.冲裁最小内R值:普通冲裁正常值:=10%TR=0.3MM撕裂拉应力区压应力区弯曲过度材料