五金冲压模具基础知识 纲要：纲要： 一一. .常用冲压材料介绍常用冲压材料介绍 二二. .典型典型模模具具结构介绍结构介绍 三三. .冷冲压工艺分析冷冲压工艺分析 四四. .生产生产常见分析以常见分析以及及处理处理 一一. .常用冲压材料介绍常用冲压材料介绍 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: 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HRBHRB C1C1290395290395230310230310 30.530.555675567GI 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52020521840 精轧1/4 H860510 25 1/2 H93051031010 3/4 H11307453705 SUS 304 固溶52020520040 1/2 H7804702506 3/4 H9306653103 SUS 430 退火45020520022 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 7251 （3）成形性: 强度越高越差 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）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 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. 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: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。 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