五金冲压模具基础知识完整版课件

,按一下以編輯母片標題樣式,按一下以編輯母片,第二層,第三層,第四層,第五層,*,按一下以編輯母片標題樣式,按一下以編輯母片,第二層,第三層,第四層,第五層,*,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,SUS,4,一般用钢板,SPCC,5,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,460C,）锌池中,在板材两,面浸镀均匀厚度的锌层,(56um),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,(23um),区别与共性,:,(1),镀层厚度,:GI,料,56um, EG,料,23um,(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,HRB,C1,290395,230310,30.5,5567,GI,EG,常用厚度及公差,1GI,料实际供货,0.597 0.686 0.781,0.891 0.974 1.166 1.50,2EG,料,现用,0.5 0.6 0.7 0.8 1.0 1.2 2.0,另外可选择系列,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,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,SUS 301,固溶,520,205,218,40,精轧,1/4 H,860,510,25,1/2 H,930,510,310,10,3/4 H,1130,745,370,5,SUS 304,固溶,520,205,200,40,1/2 H,780,470,250,6,3/4 H,930,665,310,3,SUS 430,退火,450,205,200,22,4.,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,0.150.60mm),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,0.140.36mm),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,HR 30T,相当屈服强度, min,MPa,特 性,T-1,T-2,T-2.5 T-3,T-4,T-5,T-6,493,533,553,573,613,653,703,320,350,370,380,408,445,515,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（,30035052,）,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,0.5 0.6 1.0 2.0 3.0mm,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,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,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,.,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,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,弯曲应力状况,中性层定义及其意义,弯曲前,弯曲后,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,:,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,COST DOWN,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,.,生产,常见分析以,及,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。,废料跳屑,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,设计时保证抽芽底孔中心与冲子中心重合,调整凸凹模之间的间隙,使之分配均匀,冲压前,应确保抽芽冲子的表面光洁度,设计时应计算好抽芽预冲孔的直径,;,向客户确认产品时,请客户改产品抽芽,抽芽时,毛边最好向孔内,否则可压毛边后再抽芽。,抽芽不良的解决措施有,切边不齐,定位偏位,有单边成形,拉料,设计错误,造成接刀不平,送料不准,步距计算有误。,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,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,送料不顺的原因有,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!,