模具基础知识讲解

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1、l1.常用模具材料l 2.常用沖壓材料l 3.模具的制造與裝配l 讲师：蒋正风常用模具材料l1、SS41(一般鐵板)：因鐵板無法熱處理，材料較軟 ，使用於非切斷面刀口處，如上模板、下模板等等。l2、S45C(中碳鋼)：(1)淬硬：均勻加熱至820-870度，在水中淬硬。(2)回火：加熱至550-650度急冷卻(3)硬度：HB201-269度(4)拉力：70KG 平方米以上(5)可熱處理中，但硬度較軟，可到達HRC38-42度注：含炭量減0.05%時應增加熱度10度3、FC25(鑄鐵)：(1)原料經低週波電爐熔解調整成份後，進行連續鑄造，故無 一般翻砂件常見之縮孔、氣泡、夾砂等缺陷。(2)表面至

2、中心組織均甚緻密，故耐磨及油壓性極佳。(3)價格較低，硬度中等，常用於少量生產模具。(4)常用於壓鑄用模、玻璃模、塑膠模等用鋼。 4、YK30(碳素工具鋼)：(1)熱處理鋼板，硬度可達HRC50-55度(2) 容易加工，兼具一般高碳鋼之高硬度及耐磨性。(3)價格較低，硬度中等，常用於少量生產模具(4)熱處理後變形較大，材質較不穩定。5、SKD11(合金工具鋼)：(1)耐火性強，淬火性佳，淬火變形少(2)熱處理鋼板，硬度可達HRC58-62度(3)價格中等，硬度高，最常使用之鋼板(4)常用於大量生產模具6、SKH(高速工具鋼)：(ASP23洛氏硬度達64度)(1)耐磨性大，材質穩定，韌性好，硬度

3、極佳(2)價格極高，使用不普遍(3)常使用於深抽引、硬度較高之切斷面刀口常用沖壓材料l1、SPPC(冷軋鋼板)：早期用在通訊產品，表面須電鍍，因環保 問題，現較少人使用l2、SPHC(熱軋鋼板)：材料使用1.5T以上較多，材質不穩定，使 用在非外觀件。l3、SECC(鍍鋅鋼板)：近來大量用在通訊、PC產品，取代SPCC， 唯一缺點，切斷面及折痕容易生銹l4、SPTE(馬口鐵)：導電性強，外觀佳，因成本考量有些用來取代 SUS非磁性材料，但沖壓加工次數越多，磁性越強。l5、AL1100(鋁合金)：材料含鋁較純，材質輕，散熱好，材質不易 加工。l6、AL5052(鋁合金)：散熱好、材料較硬、強度強

4、，但材質不易加 工。l7、SUS 304(不銹鋼)：用途最多之不銹鋼種，因含有Ni故比Cr鋼 較富耐蝕性耐熱性，且具低溫強度，故機械特性非常好，加工硬 化性非常大，加熱處理不硬化，非磁性，強度佳，較沒彈性，常 使用厚度0.4T-1.0T之間。l8、SUS 301(不銹鋼)：Cr(鉻)成分比SUS304低，耐蝕性較低，但 冷間加工能得到非常高度的拉力及硬度，其特性用途廣大，因彈 性佳，現被廣汎用在防EMI上，做接觸部份，但常用厚度在0.4T- 0.07T之間。l9、PBS(磷青銅)PHOSPHOR BRONZE SPRING：導電性佳，彈性 高，富耐磨耗；是電氣開關、端子等應用之彈片及導電材料，

5、但 沒有不銹鋼之強度l10、AL6063(鋁擠型)：材質較硬，用來做散熱片。l11、BECU(鈹銅BERYLLIUM CU):持性與PBS相似，但熱處理後 ，可得更好的硬度與彈性，用在多次擠壓、切換開關上，外觀需 電鍍，但成本過高冷沖模的制造特點是什麼？冷沖模是冷沖壓生產的主要工具。它的制造 與裝配質量好壞及精度高低，直接影響到沖壓 生產能否正常進行和沖壓件的成本高低，尺寸 精度和表面質量。但冷沖模又多為單件小批量 生產，結構及型面復雜，精度要求較高，加工 難度大。因此，模具生產與其他生產工藝相比 ， 具有獨特的特點。其主要表現為：1.根據沖件批量大小，選擇不同的沖模生產方式在組織沖模生產時，

6、應根據所要生 產沖壓件批量的多少，來選擇、確定不 同的制造模具生產方式。對於批量小的 沖壓件，其沖模的制造可選用上、下模 配制及單件生產工藝於批量較大的沖壓 件，其模具的制造與加工方法可采用沖 模零件或沖壓工序成套性生產，即根據 沖模結構采用標准化設計，使坯料成套 供應。2、沖模生產具有一定的連續性l 在制造沖模時，對於同一種沖壓件需 要多套沖模完成時，必須保證沖模的制 造與調整前後工序的連續性。 3、試模後確定沖模某些尺寸 沖模的某些尺寸，例如複雜形狀制 品的拉伸，成形與彎曲的坯料尺寸與形 狀，模具工作零件某些尺寸，通過理論 計算很難得到正確尺寸，必須經模具試 沖後，確定前一道工序的坯料尺寸

7、和形 狀。而其凸凹模的圓角，也應通過試沖 才能確定大小。試制檢驗修正合適後， 再經淬硬處理。4、沖模的制造周期較長l 沖模的制造周期一般較長。在制造沖模時應盡量采 用先進制模工藝，縮短制造周期，以降沖模成本。5、沖模經調試後確定其質量和精度 沖模經裝配後，雖按設計圖紙驗收合格，但仍不能成 為最後的產品， 必須經過試沖調整到沖出合格的產品 才能確定模具的質量和精度。 在制造沖模時，研究和掌握沖模生產的上述特點，是 為了更好地認識沖模生產的規律，以達到 指導生產、推動生產的目的。制造冷沖模的步驟是怎樣的？冷沖模的制造步驟，一般如下所述 ：1、通讀沖模設計圖紙，常握模具結構特點作 用原理l 在通讀沖

8、模設計圖紙時，首先讀懂所制沖壓件的零 件圖，了解其基本形狀、尺寸精度、技術要求和所需 材料。必要時，按零件圖加工出樣件，以便在制模及 試模過程中做為樣品使用。其次，參看模具總裝配圖 ，了解模具的結構，分析其動作原理和各零部相互位 置關系及其在模具中所起的作用。並看懂模具各零件 及部件圖，掌握和部件的技術要求，使用材料，確定 其需加工工藝及所用設備和加工特點，根據工件及工 序圖，列出模具零件材料明細及加工工藝路線，並編 制出零件加工順序。2、准備坯料l 根據材料明細，計算出各零件所需材料重量。依據 本廠實際來選用材料和備料，並進行鍛造、退火處理 或領取已制備的標准坯件。同時，根據圖紙要求，領 取

9、及制備模具所需的標准零件，如螺釘、銷釘、彈簧 及卸料橡皮。3、零件的粗加工根據圖紙要求，將備好的坯件按工藝圖紙所制定 的工藝路線送機械加工車間粗加工，進行刨、車、銑 、鑽、鏜、磨加工。對於工作成形零件，其六面均應 進行磨削，相鄰各面要互為直角。4、鉗工劃線l 對磨削平面後的坯件，鉗工應按圖紙進行劃線，並 點好樣沖孔以便於加工。5、精加工成形按工藝圖紙及工藝順序， 進行精加工成形。在沒 有電加工設備的情況下，坯件應在熱處理淬硬之前， 進行車、銑、鏜加工成形，經鉗工修整後再進行淬火 、研修、拋光等工序具有電加銷孔之後，經熱外理淬 硬後，再利用成形磨床，電火及線切割加工成形，經 鉗工最後研修後使其達

10、到圖形要求。6、裝配l 經精加工成形的模具零件，應按圖紙依次進行檢查 ，合格後裝配鉗工按總裝配圖進行部件裝配和總裝配 ，使其符合圖紙要求。7、試模與調整裝配後的沖模，應進行試模和調整，直到沖出合 乎圖紙及樣品的零件並能達到批量生產的目的為止。8、驗收、打刻、入庫經試模合格的模具，按編號進行打刻，經外觀檢 查無誤後填寫合格證書(評估報告)後模具由模倉進行驗 收保管。試沖出的合格零件(32)件及圖紙交由設計進 行TVR和CPK驗證。冷沖模裝配的技術要求是什麼 ？模具的裝配制造乃關鍵工序。裝配質量的 好壞，將直接影響到制件的質量、模具的技術狀態和使用壽命。在裝配過程中，模具鉗工的主要工作是把 已加工

11、好的模具零件，按裝配圖和技術要求經 修整後進行裝配，使之成為一副合格的優質模 具。冷沖模裝配的主要技術要求是 ：l1、模具外觀和安裝尺寸(1)模具外露部分銳角應倒鈍，安裝面應光滑平整，螺 釘、銷釘頭部不能高出安裝基面，並無明顯毛刺及擊 傷等痕跡。(2)模具的閉合高度、安裝於壓力機上的各配合部位 尺寸、應符合所選用的設備規格。(3)模具上應打有模具編號和產品零件圖號。大、中 型沖模，應設有起吊孔。l2、模具的總體裝配精度(1)模具各零件的材料、幾何形狀、尺寸精度，表面精糙度和熱處 理硬度均需符合圖樣要求。各零件的工作表面不允許有裂紋和機械 損傷等缺陷。(2)裝配後，必須保證模具各零件間的相對位置

12、精確。尤其是制作 的有些尺寸與幾何沖模零件尺寸有關時，須特別注意。(3)模具所有活動部分，應保證位置正確、配合間隙適合、動作可 靠、運動平穩。(4)模具的緊固零件，應固定得牢固可靠，不得出現松動和脫落。(5)所選用的模具構造精度等級應滿足制件所需的精度要求。(6)模具裝配後，上模座沿導柱上、下移動時，應平穩無滯住現象 ，導術與導套的配合精度符合標准規定，且間隙均勻。l(7)模板導柱部分慶與上模座平面垂直，其垂直度允差，在全長范 圍內不大於0.05MMl(8)所有凸模應垂於固定板裝配基面。l(9)凸模與凹模間的間隙應符合圖樣要求，且整個輪廓上間隙應均 勻一致。l(10)毛坯定位應准確、可靠、安全

13、。l(11)模具的出件與排料應通暢無阻。l(12)裝配後的沖模，應符合裝配圖上標示，除上述要求外的其它 技術要求。裝配模具前，應做好哪些准備工作？在裝配模具前，模具鉗工應做好如下幾項 准備工作：前述已知：模具裝配圖是鉗工進行裝配工作的主要依據 。因此，裝配鉗工必須讀懂和熟悉所要裝配的模具裝 配圖，掌握該模具的結構特點和主要技術要求以及各 零件的安裝部件的安裝部件，功能要求及在模具中的 作用和其加工工藝過程，了解其與有關零件的聯接方 式和配合性質，從而確定合理的裝配基准、裝配方法 和裝配順序。1、讀懂和研究裝配圖l2、清理和檢查模具零件 l 根據模具圖零件明細表，清點和清洗零件，檢查主 要工作零

14、件的尺寸和形狀精度，查明各部分配合面的 間隙以及有無變形和裂紋等缺陷。3、佈置好裝配工地場地將裝配工作台案清理干淨，並准備好裝配時所需 的工、夾、量具以及一些輔助設備和材料。模具的裝配方法有哪幾種？模具裝配的質量好壞，對模具的技術狀態 、使用壽命及制件的質量都有很大影響。因此 ，裝配工作應在裝配工藝規程指導下進行。由 於模具生產屬於單件小批生產，故在裝配時， 模具零件加工誤差的積累會直接影響模具裝配 精度。鑒於模具零件加工精度不同，故可以采 用不同的裝配方法。目前，模具的裝配方法，主要有兩種：1、配件裝配法l 配件裝配法的特點，是由配件來使各零件裝配後的 相對位置保持正確關系。因此，零件在加工

15、時，只需 對與裝配有關的必要部位進行高精度加工，而孔位精 度由鉗工的技術和實踐水平來保證模具裝配精度，耗 費工時較多，是一般缺少精加工設備的中小型工廠的 傳統的裝配工藝。2、直接裝配法l 直接裝配法是指模具所有零件的型孔、型面，包括 安裝螺釘孔、銷釘孔都是單件加工完畢。裝配時，鉗 工只要把零件按裝配圖聯接在一起即可。當裝配後的 位置精度較差時，通過修正零件來進行調整。這種裝 配方法簡便迅捷，便於零件的互換，模具但裝配精度 決定於零件的加工精度，不需要模具鉗工有很裝配持 。為此，在加工模具零件時，要有先進的模具加工技 術和高精度的加工設備和測量裝配來保證零件的加工 質量，才能實現模具的直接裝配。如在模具制造中， 用各種先的擻控機床，引入各種各樣的計算機系統， 對模具零件進行高精度的加工和檢測等。l 上述兩種模具裝配方法，盡管直接裝 配方法比配件裝配方法簡便，但當裝配 最終精度要求較高，批量較少的模具時 ，在一定程度上還需依賴於配裝工藝方 法。