冲压模具讲座第一章 概论一、冲压加工得重要性及优点。

1、重要性:冲压工艺应用范围十分广泛,在国民经济得各个部门中,几乎都有冲压加工产品。

如汽车,飞机,拖拉机,电器,电机,仪表,铁道,邮电,化工以及轻工日用产品中均占有相当大得比重。

2、优点:1)生产率高。

2)精度高,质量稳定。

3)材料利用率高。

4)操作简便,特别适宜于大批量生产与自动化。

二、冲压加工得概念。

1. 概念:即利用压力机及其外部设备,通过模具对板材施加压力,从而获得 一定形状与尺寸零件得加工方法。

冲压加工得三要素:冲床,模具,材料。

冲压就是生产中应用广泛得一类加工方法,主要用于金属薄板料零件得加工。

在产品零件得整个生产系统中,冲压只就是一个子系统,所涉及得也仅就是产品制造过程得一部分。

随着市场对产品成本与周期等要求得提高,从系统得整体优化中确定相关得各要素已成为技术与管理发展得重要方向。

影响冲压加工得因素:三、冲压工序得分类。

冲压工艺按其变形性质可以分为材料得分离与成形两大类,每一类中又包括许多不同得工序。

冲压得基本工序:1、冲裁:1)落料:为准,间隙取在冲子上; 2)冲孔:模具沿封闭线冲切板料,冲下得部分就是废料,设计时尺寸以冲子为准,间隙取在模仁上。

2、剪切:3、切口:,4、切边:将拉深或成形后得半成品边缘部分得多余材料切掉。

5、剖切:将半成品切开成两个或几个工件,常用于成双冲压。

切口 切边 剖切6、弯曲:用模具使材料弯曲成一定形状(V 型/U 型/Z 型弯曲)。

7、卷圆:将板料端部卷圆。

8、扭曲:将平板得一部分相对于一部分扭转一个角度。

弯曲 卷圆 扭曲 9、拉深:将板料压制成空心工件,壁厚基本不变。

10、变薄拉深:用减小直径与壁厚,增加工件高度得方法来改变空心件得尺寸,得到要求得底厚,壁薄得工件。

冲压加工系统人冲 压 工 艺 安 全 自 动 化 安 装 润 滑 生 产 管 理 质 量 管 理 价 格管 理运 输 废 料 处 理 噪 音 对 策 后 序 工 艺 压力 机 模具 材料 辅助 装 置 具软 件硬件11、孔得翻边:将板料或工件上有孔得边缘翻成竖立边缘。

拉深变薄拉深孔得翻边12、外缘翻边:将工件得外缘翻起圆弧或曲线状得竖立边缘。

13、缩口:将空心件得口部缩小。

14、扩口:将空心件得口部扩大,常用于管子。

外缘翻边缩口扩口15、起伏:在板料或工件上压出筋条,花纹或文字,在起伏处得整个厚度上都有变薄。

16、卷边:将空心件得边缘卷成一定得形状。

17、胀形:将空心件(或管料)得一部分沿径向扩张,呈凸肚形。

起伏卷边胀形18、旋压:利用赶棒或滚轮将板料毛坯赶压成一定形状(分变薄与不变薄两种)。

19、整形:把形状不太准确得工件校正成形。

20、校平:将毛坯或工件不平得面或弯曲予以压平。

旋压整形校平21、压印:改变工件厚度,在表面上压出文字或花纹。

22、正挤压:凹模腔内得金属毛坯在凸模压力得作用下,处于塑性变形状态,使其由凹模孔挤出,金属流动得方向与凸模运动方向相同。

23、反挤压:金属挤压过程中,沿凸模与凹模得间隙塑流,其流动方向与凸模运动方向相反。

24、复合挤压:正挤与反挤得结合。

压印正挤压反挤压复合挤压四.冷冲模类型与特点。

1、模具分类(按冲压工序得组合方式分)。

1)单冲模:在模具上只有一个加工工位,而且在冲床得一次行程中只完成一类冲压加工工艺。

2)复合模:在模具上只有一个加工工位,在冲床得一次行程中完成两类以上得加工工艺。

3)级进模:有多个工位组成,各工位完成不同得加工,各工位顺序关联,在冲床得一次行程中完成一系列不同得冲压加工。

三类模具得优缺点比较:2、级进模特点:1)冲压生产效率高。

级进模可以完成复杂零件得冲裁、翻边、弯曲、拉深、立体成形以及装配等工艺,减少了中间转运与重复定位等工作,而且工位数量得增加不影响生产效率,可以冲制很小得精密零件。

2)操作安全简单。

级进模冲压时操作者不必将手伸入模具得危险区域。

对大量生产,还采用自动送料机构,模具内装有安全检测装置。

3)模具寿命长。

,分段逐次冲切,工序可以分散在若干个工位,在工序集中得区域还可以设置空位,从而避免了凸、凹模壁厚过小得问题,改变了凸、凹得受力状态,提高了模具强度。

此外,级进模还采用卸料板兼作凸模导向板,对提高模具寿命也非常有利。

4)产品质量高。

级进模在一副模具内完成产品得全部成形工序,克服了用简单模时多次定位带来得操作不变与累积误差。

5)生产成本较低。

级进模由于结构比较复杂,所以制造费用较高,同时材料利用率较低,但由于级进模生产效率高、压力机占有数少、需要得操作工人数与车间面积少,减少了半成品得储存与运输,因而产品零件得综合生产成本并不高。

6)设计与制造难度大,对经验得依赖性强。

级进模结构复杂,技术含量高,设计灵活性大、难度大;设计与制造中得经验、推断与目测工作量多,人才培养时间长,个人之间得差异大;同一产品零件可有多种不同得设计方案,设计得灵活性大;设计与制造周期长,费用高,适用于批量生产。

级进模还受产品零件尺寸限制,产品尺寸不宜太大。

7)按订单生产,而不就是按计划生产,订货受市场影响大,交货期要求短。

五.级进模得功能功能:级进模得基本功能就是利用凸模与凹模在板料上施加一定形式与大小得作用力,使材料产生塑性变形,从而将毛胚转变为产品零件得能力。

六.级进模得设计方法。

1、级进模设计流程。

级进模设计也就是一个系统,:工艺设计、排样、概要设计、结构设计、零件设计。

材料 产 品1)工艺设计:即就是对产品零件所包括得成形工序逐一进行分析,以确定产品零件得加工工艺方案。

工艺设计前应充分了解产品零件得要求及实际得生产条件。

2)排样与概要设计以工艺设计可行为前提,具体确定级进模加工产品零件时得工序方案与模具得基本结构形式,初步给出模具得估价与制造周期,确定就是否继续开展模具详细得设计与制造。

3)结构设计与零件设计就就是为级进模正式投入生产而具体地开展得设计,在这一阶段部分模具零件得加工也将同期展开。

结构设计与零件设计得结果就是模具装配图、需加工得模具零件得工程图。

2、设计注意事项。

1)要用系统得观点,从冲压、模具制造等多方面构成得大系统中确定级进模得结构与零件方案,要重视实践经验得作用。

要切合实际,确立切实可行得模具方案,同时要考虑现有得模具制造条件、冲压生产条件。

2)级进模结构复杂,设计难度大,制造费用高,周期长,因此设计应坚持科学、严谨、求实得精神,认真分析、详细规划,务求设计合理、制造方便、满足使用要求。

要充分了解产品零件加工得需求与模具制造与使用条件,表15就是级进模设计前应掌握得数据。

表16就是级进模设计时得规划表。

3)模具设计与制造具有技术密集型得特点,设计与制造密切相关。

随着产品市场竞争得加剧与计算机技术得发展,产品制造周期日益缩短,对模具设计与制造周期得要求也愈来愈短,因此,模具设计与制造得交叉并行已成为必然。

Z表18 级进模设计流程:6、要有利于模具零件得加工。

7、模具结构与现有得冲压设备要协调。

8、模具容易安装,易损件更换方便。

三模具基本尺寸1.模具平面尺寸模具平面尺寸就是指模具轮廓最大尺寸,它易凹模外形尺寸为基础,以最终选择得模架尺寸为准。

2.模具闭合高度模具闭合高度就是指模具处在最低点得工作位置时,上模座得上表面到下模座得下表面之间得距离。

即为模具各块模板厚度之与。

压力机闭合高度就是指压力机滑块在下死点时,滑块底面到压力机工作台面上平面得距离。

由于多数压力机滑块高度可上下调节,当压力机连杆调至最短时得闭合高度称为压力机最大闭合高度Hmax,而当压力机连杆调至最长时得闭合高度称为最小闭合高度Hmin。

为了保证模具能装在压力机上工作,模具闭合高度必须小于压力机闭合高度。

最好H位于Hmin与Hmax之间,一般应满足Hmin+10≤H≤Hmax5第二节工作零件设计一．凸模得结构设计(考量凸模得强度、钢性):1.凸模得分类:1）按凸模断面形状可分为简单形状与复杂形状两种;2）按刃口形状可分为平刃、斜刃与其它专用凸模;3）按固定方法可分为台阶固定、螺钉固定、压板固定等;4）按结构形式可分为整体式、镶拼式、直通式、阶梯式与带护套式。

2.凸模结构得基本形式。

1)圆凸模(标准件)。

2)1°线割加工异形凸模,凸模内R≥0、150较好,因线割丝得直径Φ取0、20mm与0、30mm 加工较经济;线割得零件表面光洁度不高,加工零件得使用寿命没有磨削来得高;2°细小凸模设计成上头小下头大,以保证零件强度要求;规则形状用磨床加工,R取10mm或20mm;不规则形状用PG加工R取40mm;3.4、凸模上得“闪位”:1)产品上得凸起; 2)模仁5、冲裁凸模长度得确定:凸模长度=PP板厚度+SBP板厚度+SP板厚度+(1～2mm)二.入子设计:1、冲子固定板入子目得:便于改模;便于更换料号。

设计要点:1)形状力求简单,便于加减垫片;2)要具有防呆功能;3)与固定板单边间隙0、01mm;与冲子单边间隙0、01mm。

2、卸料板入子目得:便于改模;便于更换料号;磨损了可以更换,即提高模具寿命。

设计要点:1)要具有防呆功能;2)与卸料板单边间隙0mm;与冲子单边间隙一般取0、005mm;冲子外形复杂或外形尺寸大时单边间隙可放宽到0、008mm—0、010mm。

固定方式:1)倒角 2)靠肩闪位:导板,产品上得凸起。

三.模仁设计、冲裁模仁1、加工方式一般有线割加工与PG加工两种。

1)线割加工模仁:直刀面2～3mm,落料斜度一般取1°,线割表面粗糙,冲细小废料之模仁易堵料;2)PG加工模仁:将模仁设计成分体式,直刀面2～3mm,落料斜度一般取30＇,表面光洁度好。

2、冲裁间隙:一般取冲裁单边间隙为(3～5％)*t;具体取值大小还要视材质,料厚,废料形状及模仁材质而定;同加工方式也有关。

1) 线割加工选取间隙要比PG加工大;2) 被加工材料脆、硬;冲裁间隙适当放大;3) 模仁材质为SKD11时冲裁间隙要比就是硬质合金来得小;4) 废料形状简单冲裁间隙要取小;以防跳屑。

3、固定方式:1)压板、螺钉压住(特别就是针对抽引模仁);2)分体式模仁用斜锲闭紧;3)导板压住。

4、模仁壁厚设计注意事项:1)加减垫片得方便性;2)足够强度。

5、模仁设计要具有防呆功能。

成形模仁1.成形凸模与模仁得间隙为一个料厚t;2.固定方式:1)螺钉压住; 2)导板压住; 3)靠肩(不易维修)。

第三节辅助零件设计一连接零件:起连接紧固模具得各块模板作用;通常用到M6,M8,M10螺钉。

1、垫板连接:23、卸料板得连接:组成元件:M8螺钉、垫圈、等高套筒。

二定位零件:1、定位销(MISUMI STANDARD)1)导板相对于DP板得定位,定位销规格 MS 415;2)DP板相对于下模座得定位,定位销规格 MS 1060;2、导正销:多用于连续模中对条料得精确定位,消除由于送料而引起得误差;与预冲工艺孔单边间隙一般取0、010mm;料厚大于1mm时间隙可适当放大;固定方式:1）固定在卸料板上:脱料方式:1°导正销两侧对称设计顶杆,下模设有浮料销;2°采用导料板强行脱料;3°借用LIFTER脱料;4°设计月牙型剥料套, 下模设有浮料块;5°借用导正销得锥面定位。