1、五金冲模具基知五金冲模具基知要：要：要：要：一一. .常用冲材料介常用冲材料介二二. .典型典型 模模具具构介构介三三. .冷冲工分析冷冲工分析四四. .生生 常分析以常分析以 及及理理一一. .常用冲压材料介绍常用冲压材料介绍1浸板浸板 GI料料2 .板板 EG料料3不板不板 SUS4一般用板一般用板 SPCC5板（口板（口SPTE）6合金板材合金板材 (AL)1浸板浸板 GI料料(SGCC)浸特点 : 将卷接 浸入熔融（ 460C）池中 在板材两 面浸均匀厚度的(56um)2板板 EG料料(SECC)特点特点 : 以板以板 /板阳极板阳极 板阴极板阴极 并用硫酸并用硫酸 /化化溶溶 液液通
2、通 (23um)区与共性区与共性 :(1)厚度 :GI料56um, EG料23um(2)耐性 :GI料好. (3)成形性 :EG料好; (4)涂装性 :EG料好(5)外:EG料灰色 ,均匀表面 ;GI料亮晶状 ,小花.(6)价格:GI料便宜 30%以上机械性能机械性能 :GIGI料料抗拉强度抗拉强度MpaMpa屈服强度屈服强度MpaMpa伸长率伸长率%硬度硬度HRBHRBC1C1290395290395230310230310 30.530.555675567GIEG常用厚度及公差常用厚度及公差1GI料供 0.597 0.686 0.781 0.891 0.974 1.166 1.50 2EG
3、料用0.5 0.6 0.7 0.8 1.0 1.2 2.0 另外可系列 0.4 0.65 0.75 0.9 1.4 1.6 1.8 2.3 2.5 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 弧形度 1.0mm/m; 任意板面放在平台上平坦度 2mm3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
4、机械性能机械性能 :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. 一般用板一般用板 SPCC:属于冷碳素板的一种.用此材料冲的零件立即等保否容易生 5.板（口板（口SPTE）:一次冷板 (厚度0.150.60mm)指在一次冷延的低碳板上施理 二次冷板 (厚度0.140.36mm)指在退火后第二次冷的低碳板上施理 机械性能:调质设计
5、洛氏硬度HR30T相当屈服强度,min,MPa特性T-1T-2T-2.5T-3T-4T-5T-6493533553573613653703320350370380408445515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合金板材合金板材 (AL):一概述1100防合金（ 30035052）硬20246061超硬 7075共七个牌号的薄板和厚板 主要材料厚度是 0.5 0.6 1.0 2.0 3.0mm 二二各合金系列特性各合金系列特性 (1）耐性 阳极化理 表面理 涂装性 1*5*3和6*2和7* 阳极化理可生不同色硬度之
6、皮膜 （2) 度切削性 7 2 5 1（3）成形性 : 度越高越差 二二. .典型典型模模具具结构介绍结构介绍1 1. .模具的基本结构模具的基本结构2.2.模具模具的的分类分类3 3. .常见模具结构常见模具结构1 1. .模具的基本结构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
7、）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
8、工程模2 2. .模模 具具 的的 分分 类类单单一一模模冲子模仁模柄 复合模结构连续模结构单一模复合模连续模比较 典型折弯结构介绍 典型推平模结构介绍 典型铆合模结构介绍 凸包成形模结构介绍三三. .冷冲压工艺分析冷冲压工艺分析1.1.工艺分类工艺分类2.2.冲裁工艺分析冲裁工艺分析3.3.弯曲工艺分析弯曲工艺分析4.4.拉深工艺分析拉深工艺分析5.5.实例探讨实例探讨1. 工 艺 类 说 明冲孔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
9、. 2. 冲裁工艺分析冲裁工艺分析冲裁变形三个阶段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-凹模最小冲裁边距最小冲裁边距冲裁过程变形最小冲裁边距参考数据最小冲裁宽度参考数据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:=0.3MM撕裂拉应力区压应力区弯曲过度材料变形分布中性层3. 弯 曲 工 艺 分 析弯曲
10、应力状况v中性层定义及其意义弯曲前弯曲后v弯曲方式V形弯曲U形弯曲折弯容许最小高度 Srmin=Somin+r+t弯曲部位至孔边缘最小值弯曲部位至孔边缘最小值弯曲成形与材料纹向机理弯曲成形与材料纹向机理最优使用:垂直弯曲方向最劣使用:平行弯曲方向材料轧延方向兼顾使用:45度弯曲方向主要工艺缺陷与因素 角度回弹因素:弯曲角度,材料,设备,模具结构等.影响因素:模具结构,材料,冲裁参数,设备等.最经济弯曲内R值R=0.5TMM 表面划伤影响因素:压料力,材料,冲裁参数,模具结构等.表面划痕拉深定义:平的毛料变成空心零件或进一步改变其形状材料流动示意图4. 拉 深 工 艺 分 析主要缺陷-破裂原因:
11、工件局部实际拉伸率达到材料极限-起皱原因:材料流动在切线方向受压缩而失稳导致起拱.主要现象:深拉深,主要现象:方形成形.体积不变定律-在材料流动过程中,材料厚度关联表面积而变化.主要难点:-在局部拉深工艺中通常较难控制产品平面度不大于零件最大外轮廓尺寸0.4%.-在整体拉深中常又面对如何克服材料破裂现象.包角成形最大允许高度Hmax=rc局部凸包成形优化思路园凸包较方凸易成形.矩阵凸包R角因素.材料流动相对均匀材料流动边与角相对差较大R或r增大,可有效降低最薄弱区破裂几率.保持凸包中性层延伸率尽可能降低.中性层其线长:L参考数据:(L-L1) L1=材料延伸率实 例 分 析 一此方案成形后产生
12、变形合理设计增加工艺缺口工艺原理类实 例 二折边高大小,难达成角度要求优化设计方案QUALITY类实 例 三模具需大量非标冲头,成本高优化设计方案COSTDOWN实 例 四材料撕裂成形,导致大毛边在产品上.优化设计方案QUALITY类四四. .生产生产常见分析以常见分析以及及处理处理所谓废料跳屑即是在冲压加工过程中废料上行至模面。如果在冲压生产中不注意上行的废料可能会压伤产品降低生产效率甚至会损坏模具。料跳屑料跳屑刃口直壁段太短料与冲子间产生真空负压模板或冲子未退磁或者退磁不良冲子与产品间形成油膜冲子太短冲裁间隙过大或是以上几种原因同时作用。 废料跳屑的原因有 在允许的情况下适当加大下模刃口的
13、直段长度 冲子及模板在安装组立前应注意彻底退磁 在允许的情况下冲子做成斜刃或者在冲子加吹气孔如果生产批量大的话则可以用子母冲进行冲裁加工 在设计时针对不同的材料要选用合适的冲裁间隙如果仍有跳料间隙可适当减小 还应注意冲子冲入下模刃口的深度必要时加大冲子的长度.针对废料跳屑我们可以采取的措施有凹模刃口直段太长冲头固定不好上下窜动冲子热处理硬度过高及材质不合理冲子结构不合理下模堵料导致冲子断夹板冲子固定孔与打板孔偏位打板与冲子加强部位干涉冲孔在打凸成形或者压线压毛边附近设计在同一工位冲子侧向受力生产中材料送料不到位 打板上冲子导正部分过短开模时冲子处于非导正状态 冲子表面被拉伤脱料时受力不均造成冲
14、头易断 冲头刃口不锋利。小冲子易断 在批量生产中小冲子易断的原因有 减小刃口直壁 冲子固定时使之不能上下窜动(可焊间隙片) 冲头选择适当材质和热处理 改善冲子结构小冲子适当补强 调整下模漏料孔保证下模不堵料 调整修配夹板冲子固定孔与打板冲子导向孔使之处于同一位置 修配冲子使其加强部位与打板沉头不致干涉 尽量避免冲孔冲子侧向受力冲孔与打凸尽量不放在同一工程 设计时注意初次冲孔时的送料位置 设计时应注意在开模状态下冲子仍有导向部分与打板冲子导向孔相配合 当冲子表面被拉伤时应注意及时更换 注意冲子刃口的锋利程度。 小冲子易断解决措施有抽芽底孔中心与抽芽冲子中心不重合 凸凹模间隙不均匀 抽芽冲子表面不
15、光滑造成抽芽破裂 抽芽底孔不符合要求造成抽芽高度及直径偏差甚至抽裂产品上的芽本身并不合理毛边方向问题抽芽不良抽芽不良常见原因有 保抽芽底孔中心与冲子中心重合 整凸凹模之的隙使之分配均匀 冲前 确保抽芽冲子的表面光度 算好抽芽冲孔的直径; 向客确品 客改品抽芽 抽芽 毛最好向孔内 否可毛后再抽芽。抽芽不良的解决措施有切边不齐定位偏位 有成形 拉料 造成接刀不平 送料不准 步距算有。切边不齐的原因有 调整定位消除切边不齐的缺陷 设计时对有单边折弯的应加大压料力增加压料的弹性组件 设计时应尽量注意前后切边位置的一致性 调整送料器使送料的步距准确 计算准确的送料步距。 切边不齐的解决措施有 易产生废品
16、浪费材料 造成后续生产中的安全隐患 后续折弯抽芽及翻孔时毛边面如向外易产生裂纹 易造成下模堵料损坏模具。披锋不良披锋不良的危害有 刃口崩造成披锋不良 冲头与凹模间隙过大 凹模刃口光洁度差 冲头与凹模间隙过小 顶料力过大,反向拉出披锋 冲子与凹模间隙不均匀。 披锋不良的原因有适时修模保证冲子与下模板刃口的锋利程度设计时应注意不同的材料应选用不同的冲裁间隙 组立时应调整模具使其凸凹模间隙均匀 设计时注意顶料力不要过大要取适当的顶料力系数保证凹模刃口的光洁度以防止其被拉伤。披锋不良的解决措施有 落料孔小或落料孔偏位 落料孔有倒角 刃口直壁过长 下模板无落料斜度或者斜度过小 刃口崩披锋过大造成堵料 下
17、垫板或下模座未开漏料孔 下垫脚漏料避位不够或者斜度过小。下模堵料下模堵料的原因有 设计者按相关标准设计落料孔在必要时应适当加大 当加工者对落料孔倒角后组立应加大落料孔去除倒角 下模刃口直段按相关标准取值 下模板刃口按相关标准设计漏料斜度 崩刃后应及时处理防止损坏模具其他零部件 组立组模时应注意冲孔处下模座和下垫板上漏料孔 下垫脚上的漏料避位按相关标准设计(单边比下模座孔大至少3MM斜度60度)。下模堵料的解决措施有 定位不当或送料不当 成形处避位不够 内导柱拉伤导致打板活动不顺 冲杆拉伤或表面不光滑 打板受力不均匀导致打板倾斜 顶料销排布不合理 顶料或者脱料力不够 冲头与打板间的配合不顺 成形
18、滑块配合不顺 打板热处理不当用一段时间后变形 冲头过长或顶料销长度不够 模板未去磁工件往上带。不脱料不脱料的原因有 调整定位使其不影响脱料 适当加大避位使之不影响脱料 内导柱旁加脱料的弹性组件如内导柱被拉伤则应换内导柱 冲杆表面应保证一定的光洁度如被拉伤则应对其进行维修 设计排配五金件时应注意打板的受力平衡 顶料销排布应兼顾受力重点和平衡; 当顶料力不够时应考虑换弹性组件或者增加顶料销 冲头与打板配合不顺时组立应根据实际情况修冲子或者打板 当滑块滑动不顺时则应考虑适当调大间隙 对打板应采用适当的热处理 顶料销长度不宜过短 组立时模板冲头应注意去磁。不脱料的解决措施有 模具没架正导致料带与送料器
19、及模具不在同一条直线上 料带不平 不卸料造成送料不顺 定位太紧 导正销太紧或直壁位太长 冲头固定不好或太长与料带干涉 顶料销太短料带与成形入块干涉 浮升块位置排配不当 避位不够引起干涉。 送料不顺 送料不的原因有 架模时应保证料带模具与送料器在同一直在线 料带进入模具前应进行整平 注意上下模的脱料对送料的影响其解决方法参考解决脱料的方法 定位和侧面导向太紧时应适当其与材料间的间隙导正销与材料间的间隙和其长度按相关标准设计 设计冲头时应注意其不要料带干涉 下模顶料销和浮升块浮升高度不应太低设计时要模拟其干涉情况 排配浮升块的位置应尽量和向下折弯的地方避开 适当加大避位。送料不顺的解决措施有 THANKS!
