《精编》冲压模具课程专业讲义

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1、主要內容 1 模具概況和分類2 沖壓工序的分類3 沖壓模具各工序模具4 沖壓模具標准結構5 沖壓模具常用五金零件6 相關加工工藝7 產品的展開 沖壓模具課程講義 1 模具概況和分類 模具就是利用其特定形狀去成型具有一定形狀和尺寸的製品的工具 它對零件的製造質量和成本起決定性影響 模具為產品之母 在我們日常生活及社會各領域 無處不見模具產品的蹤影模具生產技術水平的高低 已成為衡量一個國家產品製造水平高低的重要標志 在很大程度上決定著產品的質量 效益和新產品的開發能力沖模 塑膠模 壓鑄模的總和一般占模具總量的80 左右 2 冷沖壓模具工序 冷沖壓是在室溫下 利用安裝在壓力機上的模具對材料施加壓力

2、使其產生分離或塑性變形 從而獲得所需沖件的一種壓力加工方法 在現代工業產品中 沖壓件占有十分重要的地位 在電子產品中 沖壓件約占80 85 在汽車 農業機械產品中 沖壓件約占75 80 在輕工產品中 沖壓件約占90 以上 所以 沖壓工藝在現代工業生產中占有十分重要的地位 基本分為兩大類 工程模和連續模工程模主要包括 沖孔模 復合模 折彎模定義 工程模 以多套模具分別完成不同的工序 從而得到完整的產品 常用于產量不高的模具 模具成本較低 連續模 指在沖床一行程中能完成二個以上沖壓工程之工具 以不同的步驟完成不同的工作內容 從而得到完整的產品 常用于產量較高模具 模具成本較高 1 模具概況和分類

3、模具 沖壓模具 塑膠模具 鍛造模具 鑄造模具 橡膠模具 拉絲模具 其他模具 無機材料成型模具 按工序性質分 復合模B 沖孔模G 折彎模C 連續模A 鉚合模E 毛邊模I 拉伸模 連續模 工程模 復合模具結構 壓毛邊模具的結構 沖孔模具結構其中的一模兩穴 適用于小件產品 折彎模具結構 連續模具結構示意圖 鉚合模具結構 2 模具工序 沖壓加工因沖件的形狀 尺寸和精度不同 所采用的工序也不同 概括起來可分為分離工序和成形工序兩類 分離工序主要有沖孔 落料 切斷 切破 刺破 等 成形工序主要有彎曲 拉深 翻邊 脹形 卷圓等 落料 用沖頭沿封閉線沖切材料 沖下來之材料為產品 廢料 產品 廢料 產品 落料

4、沖孔 分離工序 沖孔 用沖頭沿封閉線沖切材料 沖下來之材料為廢料 成形工序 一彎曲 圖片所示為折90度Z折和包角折彎其它當然還有各種非90度折彎或是巽形彎曲 折90度 Z折 包角折彎 此處為Z折 成形工序 二翻孔與凸點 此處為翻孔其厚度一般為一個料厚 此處為抽牙其厚度需根據抽牙規格來確定 此處為翻孔后壓平 接觸凸點 定位凸點以刺破的方式成形需脫料凸點的高度一般為T 0 2 打沙拉用來裝拉釘或鎖螺絲其角度一般為120度一般分三步成形 成形工序 三凸包與打橋 有工藝孔之打橋式先沖工藝孔再成形橋式沖頭仿形入塊可做平的 無工藝孔之打橋式用刺破形式成形需加脫料 凸包成形凸包較高較大時需整形打凸時沖頭仿形

5、即可整形時凸包四周需做壓筋 圓形凸包 成形工序 四反折拍平 拍平后兩片料貼在一起若反折邊較短可直接用壓平式成形若反折邊較長則需用側推形式成形 反折邊較短一般指不超過4mm用壓平 反折邊較長或整條大邊反折用側推成形 成形工序 五字模與MARK線 一般格式如圖 廠家代號 年月日 P N料號 打標識線表示方向或位置 成形工序 六鉚合方式介紹 螺柱形式根據產品的組裝要求可選用螺柱連接螺柱規格可由ME確定 此類同一產品中的兩面連接可由拉釘連接具體可見沖壓廠打釘線 拉釘 也可由抽牙方式鉚合具體結構由后續介紹 沖裁間隙 沖裁間隙計算 在模具中需計算沖裁刀口間隙以保証沖切面間隙合理 斷面平整 現行使用的計算方

6、法為 6 T 料厚 料厚 0 4mm時采用若料厚 0 01 若產品材質為AL 鋁 則刀口間隙按4 xT計算 各模板的作用托板U1模板DE UE 壓料或沖裁和固定下模入子 各模板的命名和其主要的作用有關系 在現行工程模生產中 常需要一次性剪切出所需料片 以節省模具數量 故一般采用倒裝式復合模形式 素材規格 產品外形 3 0復合模 一概念 指在沖床一行程中板料在一個位置上 同時完成落料和沖孔等多個工序的沖裁 二采用原則 適用于大批量生產的零件三主要特點 結構緊湊 生產率高 制品精度高特別是孔對外形的位置度易保証 四缺點 結構復雜 對模具零件精度有要求 成本高 周期長 加工方式 一般都割共用 脫板割

7、鋸齒共用模板割斜度共用 3 0復合模 3 1 1復合模工作原理 上夾板PH 內脫板PS 外脫板DS 公模板 母模板 與沖孔模從上到下的剪切過程不同 下料時復合模的工作零件公模在下模 母模刀口在上模 是一個從下往上剪切的過程 剪切完后廢料和產品留在模面上 設計應該注意壓料力的大小和產品脫料 還有復合模的四曾物曾打的區別 廢料 公模 母模刀口 產品 3 1 2復合模具結構 UE PS DE DS 3 1 2復合模具結構 復合模的五層打 復合模的四層打 一概念 用來將金屬板料或非金屬板料相互分離的沖模 二采用原則 適用于大型件或復雜產品 三主要特點 結構較簡單 生產周期短 制品精度較低 成本較低 3

8、 2 1沖孔模具 3 2 1沖孔模 3 2 1沖孔模 如上圖所示為一般沖孔模結構 其中根據模具大小160噸以下 包括110T80T60T45T 采用模柄形式 160T以上用上托板 墊塊形式 U1上托板材質 SS41 鐵料 不熱處理 U2上墊塊材質 SS41EJ擊出板材質 S50C熱處理HRC45 48UP上模座材質 SS41UB上墊板材質 YK30熱處理HRC48 52PH上夾板材質 SS41用來夾持沖頭零件等PP止擋板材質 YK30熱處理HRC48 52PS脫料板材質 SLD D2 熱處理HRC58 60DE下模板材質 SLD D2 熱處理HRC58 60LB下墊板材質 YK30熱處理HRC

9、48 52LP下模座B2下墊塊B1下托板材質 SS41 3 2 2沖孔模模組 一概念 用來去除制品毛刺棱角的模具 二采用原則 一般在復合模具沖裁后制品要去除毛刺時使用 三主要特點 制品全周壓毛邊 結構較簡單 生產周期短 成本較低 四加工方式 一般都采用割共用模板 以節省成本 主要區別于復合模是其用來壓毛邊 3 3 0壓毛邊模具 3 3 0壓毛邊模具 3 4 0鉚合模具 鉚合模具主要分 無孔鉚 抽牙鉚 一般鉚螺柱 凸點鉚 一概念 在沖壓生產中 將材料在沖模壓力作用下 彎折一定角度和形狀 制成各種立方體形狀制品的加工模具 二采用原則 應用較廣泛的沖模 用于大型結構產品和中小型電子機器產品三主要特點

10、 結構簡單 周期短 成本低 四加工方式 雙邊折彎時都采用 鋸齒法 割共用滑塊方式以節省成本 折彎方向 根據產品壓料及脫料等問題來確定其折彎方向折彎方式 當需在折彎沖頭上讓位很深或很多時建議采用彎刀倒R角的方式 反之則采用滾針方式 3 5 0折彎模具 3 5 0折彎模 在箱體產品的成形中 較常用的折彎包括折90度 打Z折等 其它彎曲較少采用 典型折彎模結構 如圖所示為向上折彎結構 下脫板浮升壓料 優力膠頂杆裝在下模 上模做死的 一般用滑塊脫料 具體的模具結構視產品而定 其他諸多折彎成形方法可具體參考模具 這里不再一一介紹 折彎模常用結構 折彎塊 折彎塊放大圖 通常在折彎的時候會在折彎入子上加 壓

11、線 和 壓筋 其主要作用是方便折彎和折彎准確 3 5 0連續沖壓模具 一概念 指在沖床一行程中能完成二個以上沖壓工程之模具 以不同的步驟完成不同的工作內容 從而得到完整的產品 二采用原則 一般情況下 產量在30 000 300 000件采用連續模 一般材料較薄零件較小之產品也可采用連續模 三主要特點 工作速度快 節約人力 沖床 材料利用率較低 料帶 根據產品的外形結構 排布出不同的步驟完成不同的工作內容 從而得到完整的產品 材料一般為卷料 送料采用送料機 連續模模具結構 連續模模板結構與一般沖孔模一致 只是連續模需要特定的送料機構 送料導正機構 送料定位機構 浮升機構及模具檢知機構 連續模結構

12、 連續模采用送料機送料 模具中用浮升塊浮料 料帶的兩邊加兩用浮升銷 既可浮料又可保証送料平穩 每個步距用引導銷引導 相當于工程模中的內定位銷 保証送料的每一個步距准確 連續模結構 檢知機構 較精密的連續模會要求送料准確 在模具尚未閉合前就檢測出送料是否到位 所以一般會設計檢知裝置 料片未送到位時 檢知塊被推斜 頂杆撞到接觸觸點 開關閉合 沖床不能活動 料片送到位后 檢知塊卡到卡槽里邊 觸點斷開 沖床活動 檢知塊 接觸觸點 卡槽 料片 連續模設計注意 合理確定工步數要有完好的導料系統要有可靠的卸料機構凸凹模設計是否合理要有良好可行的定距機構合理進行工序的安排 4 沖壓模具標准結構 4 沖壓模具標

13、准結構Z折 Z折 90度折彎 4 沖壓模具標准結構 4 沖壓模具標准結構 4 沖壓模具標准結構 4 沖壓模具標准結構 4 沖壓模具標准結構 4 沖壓模具標准結構 5 沖壓模具常用五金零件 五金零件分類一 基本模組五金件1 螺絲2 合銷3 彈簧 1 線簧2 扁簧3 氮氣彈簧 4 導柱 1 內導柱2 外導柱 5 等高套筒 等高套螺絲 二 模具內部五金件1 頂料銷2 內定位銷3 外定位銷4 引導沖5 兩用浮升銷6 止付螺絲 5 基本模組五金介紹 一 螺絲作用1 螺絲在于將各模板與零件相互鎖緊 以達到緊固入子和模板的作用2 螺絲的長度不包刮沉頭的厚度 3 螺絲鎖在模板的長度 M5 M6鎖10MM左右M

14、8鎖15MM左右M10 M12鎖15 20長 5 基本模組五金介紹 一 合銷作用1 合銷限定各模板和入子或模板與模板的相對位置 定位 限位作用2 合銷在模座里一般都有沉頭 而通常模座里的合銷有效長為20 30 3 合銷的具體長度要視實際需要而給定二 合銷的種類 實際設計中有使用T形合銷區別于標准合銷合銷在模板脫板上的間隙是單邊 0 002加工方式割在墊板止擋板上的間隙是單邊 0 5加工方式鑽在上下模座的間隙是單邊 0 005 加工方式為鉸 5 基本模組五金介紹 一彈簧作用1 頂出活動入子刮料塊2 頂脫料板以達到刮料 二彈簧種類1 線簧2 扁簧3 氮氣彈簧4 拉簧彈簧的間隙在各個板上一般放單邊

15、1 0 5 基本模組五金介紹 一導柱作用1 導正脫料板 或沖頭2 讓模具開合更滑順 二導柱種類1 外導柱2 內導柱三導柱的間隙PH單邊 0 006PP單邊 1 5PS單邊 0 002 若有導套 則間隙單邊 0 005 DE單邊 0 002 若有導套 則間隙單邊 0 005 LB單邊 1 5LP單邊 2 0 實際中有時只做一個逃氣孔 導柱長度未打到模座 導柱和導套示意圖 5 基本模組五金介紹 一等高套筒 等高螺絲 作用1 固定脫料板 或脫料入子2 平衡脫料板壓料力和脫料力 5 2 模具內部五金件 一頂料銷作用1 脫料 方便取料二頂料銷種類1 T形 LB 2 十字形 LA 三頂料銷的間隙DE單邊

16、0 1 鑽 挂台部分在模板里的讓位單邊 0 5 5 2 模具內部五金件 一內定位銷作用1 准確定位 固定產品 二內定位銷間隙1 在讓位的脫料板上單邊 0 52 在固定的下模板上單邊 0 01加工方式均為割 5 2 模具內部五金件 一外定位銷 外定位塊 作用1 准確定位材料產品 固定產品 二外定位銷 外定位塊 間隙1 在讓位的脫料板上單邊 0 5在固定的下模板上單邊 0 005加工方式均為割 5 2 模具內部五金件 一引導沖作用1 定位產品材料 二引導沖的間隙1 在讓位的模板上單邊 0 5在固定的上脫料板上單邊 0 008加工方式均為割 夾板 止擋板 脫料板 5 2 模具內部五金件 一兩用浮升銷作用1 頂料和刮料 二兩用浮升銷的間隙1 在讓位的上脫料板上單邊 0 5加工方式背銑在下模板上單邊 0 015加工方式為割 5 2 模具內部五金件 一止付螺絲作用1 固定彈簧 或是固定頂杆 6 相關加工工藝 模具加工流程車床銑床加工中心 CNC 磨床放電機線割機 1 車床 一般加工圓形零件外形 磨床 磨床有分外圓磨床和平面磨床模具加工一般用平面磨床在專用夾具下平面磨床也可以研磨圓形零件 磨床的加工