冲压模具知识讲解课件.ppt

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1、训练大纲,一.什么是冲压？二.冲压加工概述三.冲压加工的工艺特点四.模具的基本结构五.模具的基本组成部分六.各零部件的作用七.常用的各種衝壓材料講解八.附录：A.八种材料的代号与硬度 B.常用钢材退火状态下的硬度值,讲师：郭新华2016.04.05,冲压模具结构知识讲解,一.什么是冲压？,冲压模具结构知识讲解,冲压：在常温状态下，通过冲床和模具对板材、带材、 管材及型材等 材料施加压力，使其材料产生分 离或塑性变 形，从而获得所需形状和尺寸的加 工方法,二.冲压加工概述,1.冲压按工艺分类主要有两大类：a 分离（冲裁）工序 b 成形工序冲裁：使产品沿一定轮廓线与材料分离来获得工件的工序成形：使

2、材料在不被破坏的条件下发生塑性变形，从而达到所需形 状和尺寸的工件的工序在实际生产过程中，常常是多种工序应用于一套模具上来满足形状较为负杂的产品其中：冲裁、弯曲、拉深、胀形等是冲压过程中几个主要的冲压工序,冲压模具结构知识讲解,二.冲压加工概述,常见的分离（冲裁）工序图示：,常见的分离（冲裁）工序图示：,冲压模具结构知识讲解,落料,切口,切边,剖切,弯曲,卷边,拉深,变薄拉深,翻边,压筋,落料,落料,压印(打字),二.冲压加工概述,冲压过程： 材料从变形到分离的冲压过程中，可分为三个步骤：1.弹性变形阶段:在凸模的压力下，是材料产生弹性压缩、弯曲和拉深等变形2.塑性变形阶段：经过弹性变形阶段，

3、凸模继续往下压，是材料内的应力达到屈服强度，呆料产生塑性剪切变形。3.断裂（分离）阶段：当凸模附近的应力达到材料破坏应力时，材料产生断裂。,1,2,3,冲压模具结构知识讲解,二.冲压加工概述,切断面： 冲压切断后的产品，其切断面可分为四个部分：a.榻角 :这是冲压开始以后凹凸模相互挤压造成b.光亮带 :冲压时，刃口附近的板材被拉入刃口挤压造成，呈光亮状c.撕裂带:凹凸模挤压并剪切板材时造成，呈灰暗状，空气下容易生锈d.毛刺:冲压最后阶段，板材即将断裂时造成的形状,冲压模具结构知识讲解,三.冷冲压加工的工艺特点,冲压模具结构知识讲解,优点：1.冲压加工可以获得极高的生产效率2.可以得到形状比较复

4、杂、用其它加工方法难以加工的产品，如薄壳工件等3.产品的尺寸精度与模具的精度相关；因此，尺寸较稳定、互换性较高4.材料利用率较高，冲压耗能少；单位产品的成本较低5.冲压生产操作简单，易于实现自动化和机械化6.适合于大批量的生产缺点：1.冲压模具一般比较复杂，模具加工周期较长，且成本较高2.模具加工要求较高，不易制作,四.模具的基本结构知识,1.冲压模具的分类：按完成工序的特征分类，模具可分为：冲裁模（落料/分离模）；拉深模；成型模等按模具的导向形式分类，模具可分为：有导向模和无导向模按模具完成的工序内容分类，又可分为：单工序模具（工程模），复合模，连续模第一大类一般都是依照完成的内容来分类，大

5、部分为单工序模（工程模）第二类就是简单的依照模具上面是否有导向来分类。单工序模（工程模）与复合模都有着重讲下第三大类：单工序模具（工程模）：冲压一次行程只能完成一道工序的模具复合模:冲压一次行程中，在同一工位上完成两道或更多工序的模具连续模：具有两个或更多工位，材料随压力机（冲床）行程逐次送进一工位，从而是工件逐步成形的模具,冲压模具结构知识讲解,3. 工程模的结构,四.模具的基本结构知识,右图是一个工程模，数字对应的零部件分别为：1.模柄2.上模座3.导套4.导柱5.凹模6.下模座7/14/15.固定螺丝8.挡料销9.导料板10.固定卸料板11.凸模12.凸模固定板13.垫板,冲压模具结构知

6、识讲解,4. 复合模的零件结构,四.模具的基本结构知识,冲压模具结构知识讲解,右图是复合模结构，从上到下的零部件分别为：1.上锁板2.上垫块3.上模座4.上垫板5.上夹板6.母模板7.内脱料板8.外脱料板9.公模板10.下夹板11.下垫板12.下模座13.下垫块14.下锁板,4. 复合模零件结构：下图大概标示了模具的八块板,四.模具的基本结构知识,冲压模具结构知识讲解,模具的八块模板实际见右图1.上模座(TP)2.上垫板(TBP)3.冲头固定板(PP)4.剥料背板(SBP)5.剥料板(SP)6.模仁固定板(DP)7.下模垫板(DBP)8.下模座(DS),冲压模具结构知识讲解,四.模具的基本结构

7、知识,5连续模的结构,右图是复合模结构，从上到下的零部件分别为：1.上锁板2.上垫块3.上模座4.上垫板5.上夹板6.止挡板7.上脱料板8.下模板9.下垫板10.下模座11.下垫块12.下锁板,四.模具的基本结构知识,5连续模的生产产品的料带,冲压模具结构知识讲解,五.模具的基本组成部分,冲压模具结构知识讲解,1.冲压模具的组成按零件的性能分类主要分为：工艺构件和辅助构件，其表示如下图,五.模具的基本组成部分,冲压模具结构知识讲解,1.上模座材质：45# （不需要热处理） T=40.00 mm 代码：UP硬度要求：自身硬度，无特别要求主要作用：放置外导套、限位柱以及 卸料弹簧上模座厚度的大小与

8、卸料弹簧的长度有直接的关系加工机种：铣床、磨床、慢走丝,2.上垫板材质：SLD T=12.000mm 代码：PB 硬度要求：HRC5862 （需深冷处理）主要作用：承受冲头或镶件在冲压过 程受力回让，避免上模座 发生凹陷或变形。加工机种：铣床、磨床、中走丝,上垫板,上夹板,上模座,五.模具的基本组成部分,3.夹板材质：SLD T=18.000mm 代码：PP 硬度要求：HRC5862 （需深冷处理）主要作用：固定各冲头、镶件，保证零 件作用位置和精度；加工机种：NC、铣床、磨床、慢走丝,冲压模具结构知识讲解,4.脱料垫板材质：SLD T=12.000mm代码：SB 硬度：HRC5862 作用：

9、固定卸料镶件、承受成 型镶件在生产过程中所 产生的集中应力加工机种：铣床、磨床、中走丝,五.模具的基本组成部分,脱料垫板,脱料板,5.脱料板材质：SLD T=18.000mm 代码：PP 硬度要求：HRC5862 （需深冷处理）主要作用：固定各冲头、镶件，保证零 件作用位置和精度；加工机种：NC、铣床、磨床、慢走丝,冲压模具结构知识讲解,冲压模具结构知识讲解,五.模具的基本组成部分,下模板,下垫板,6.下模板材质：SLDT=25.000mm代码：DP 硬度：HRC5862 作用：1.放置凹模镶件， 保证位置的精确性 2.承受冲剪时的旁侧力,7.下垫板材质：SLD（需要淬火处理） T=15.00

10、0mm代码：DB 硬度：HRC5862作用：承受镶块冲压时所产生的力， 防止下模座凹陷或变形,下模座材质：45#（不需要热处理） T=50.00mm硬度要求：自身硬度，无特别要求代码：LP作用：放置外导柱、限位柱、 弹簧以及浮料销组件,以上各板在加工时对于板的平面度及上下表面的平行度的要求较严，,下模座,五.模具的基本组成部分,冲压模具结构知识讲解,六.模具其他各部件的作用,冲压模具结构知识讲解,1.导料板组件：主要作用：就是在料带还没有进入模具之前先将料条导正，使料条与模具平行下图红色区域为导料板组件,2.冲头的结构,（1）.挂台固定，成本较低，但不方便维修。（2）.压块固定适用于所有模具，

11、方便维修。（3）.入子固定一般用于精度要求较高的模具，方便维修，但成本较高。,冲压模具结构知识讲解,六.模具其他各部件的作用,3.卸料板镶件：放置于卸料板内，冲头精确导向用，方便模具的调整，常规的形式有三种台阶式、锁紧式、双层式最常用的是台阶式,冲压模具结构知识讲解,六.模具其他各部件的作用,4.导正钉和误送料检测装置导正钉的作用是在模具未做工之前将料条精确导正误送料检测装置的主要作用是连接感应器，料条在送错位时，可防止模具闭合，已达到保护模具的目的,冲压模具结构知识讲解,六.模具其他各部件的作用,5.外导柱、导套及内导柱、导套以上均为模具的定位元器件（采购标准件），模具在做工时，外导柱导套首

12、先进行初定位，然后内导柱导套进行精确定位，以保证模具的精确度,6.限位柱：防止合模高度设置错误而损坏模具，对模具和内部镶件起保护作用,冲压模具结构知识讲解,六.模具其他各部件的作用,7.导料销导料销就是在模具中送料时起导向作用；同时，它也起卸料作用，导料销的放置建议尽量靠近引导针。,冲压模具结构知识讲解,六.模具其他各部件的作用,8.固定螺栓： 固定螺栓的作用就是将模具各组件之间固定，提供锁紧力，是模具各组件在手里的状态下保持稳定的状态,9.螺塞： 模具中，螺塞一般都是配合弹簧一块使用的，用来限制弹簧使得弹簧在受力的情况下能被压缩，螺塞可以用来调节弹簧的预压力,冲压模具结构知识讲解,六.模具其

13、他各部件的作用,10.卸料弹簧及卸料螺钉： 卸料螺钉一般采用内螺纹式，这样既可以用来固定卸料板，也可以很方便的对卸料板进行拆卸 卸料弹簧主要是给卸料板提供足够的压料力和卸料力 所谓的压料力通常就是指压住材料的力。当模具工作时就需要压料力，使得材料在模具做工未完成前材料不会因为力的作用而发生移动 卸料力是指在模具做工完成后，冲头与材料是紧密连在一起的，要如何使他们之间分开而不会影响料条的变形，这时候我们就会需要卸料力了使得冲头与料条之间很平稳的分开,冲压模具结构知识讲解,六.模具其他各部件的作用,七.常用的冲压材料讲解,1. SPCC (冷軋鋼板)：冷軋鋼品是以酸洗後的熱軋鋼捲，於冷軋工場常溫軋

14、延至0.303.20mm後， 經電解清洗、退火及調質等過程製造而成。冷軋鋼品因厚度薄、尺寸精確、表面粗糙度分級多，容易塗漆及電鍍、且機械性質及加工性良好，易於衝壓製成各種產品，故用途非常廣泛，舉凡汽車車體、電子零件、家電用品、鋼製傢俱、容器等，均需大量使用冷軋鋼品做為加工材料。 該產品依用途別可區分為下列三類： 1.一般品質：SPCC ,適用於加工程度較低的產品，例如供作彎曲、淺度衝壓成型及焊接等加工之零組件。 2.衝壓品質：SPCD ,具較佳加工成型性，適用於一般品質無法勝任的衝壓及高度成型之零組件。 3.深衝品質：SPCE ,具有更佳的加工成型性，適用於衝壓品質無法勝任，須高度成型或具時效

15、性要求的特殊零組件加工。 因表面須電鍍，因環保問題，現今電腦業界已較少人使用。,冲压模具结构知识讲解,七.常用的冲压材料讲解,冲压模具结构知识讲解,2. SECC(鍍鋅鋼板)：電鍍鋅鋼捲底材為一般的冷軋鋼捲，在連續電鍍鋅產線經過脫脂、酸洗、電鍍及 各種後處理之製程後，即成為電鍍鋅產品，此產品特性不但具有一般冷軋鋼片的機械性質及近似的加工性，且具有優越的耐蝕性及裝飾性外觀；在電子產品、家電及傢具的市場上具有很大的競爭性及取代性。 該產品依用途別可區分為下列三類： 1.一般品質：SECC,適用於加工程度較低的產品例如供作彎曲、淺度衝壓成型及焊接等加工之零組件。 2.衝壓品質：SECD ,具較佳加工

16、成型性，適用於一般品質無法勝任的衝壓及高度成型之零組件。 3.深衝品質：SECE(N) ,具有更佳的加工成型性，適用於衝壓品質無法勝任，須高度成型或具時效性要求的特殊零組件加工。 4. 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。,3. SPTE(馬口鐵)：是一種超薄冷軋的低碳鋼片，主要用途是供應製罐業所使用的鍍錫、鍍鉻鐵皮的原板。導電性強，外觀佳，因成本考量有些來取代SUS，非磁性材料，但沖壓加工次數越多，磁性越強。在Notebook上常用於EMI shielding pan ,非需高強度結構之bracket ,plate . 該產品依用途別可區分為下列三類：

17、 一次軋延 : T1 T5 材質，T1軟T5硬 二次軋延 : DR8DR10 材質，DR8軟DR10硬 表面處理/ 符號 區分 特徵 B 光面處理 在具有細紋光滑表面之底片上，將錫層施以熔融之光澤表面。 R 粗面處理 在具有一定方向的磨刀石紋表面之底片上，將錫層施以熔融處理之光澤表面。 S 銀面處理 在具有較粗霧狀無光澤表面之底片上，將錫層施以熔融處理之光澤表面。 M 鈍面處理 通常在無光澤表面之底片上錫後，不經熔融處理之光澤表面。,七.常用的冲压材料讲解,冲压模具结构知识讲解,4. 磷青銅片(PBS )PHOSPHOR BRONZE SPRING： 磷青銅係由青銅(銅錫合金)添加脫氧劑，磷(

18、P)含量0.030.35%及其它微量元素如Fe、 Z n等組成。延展性、耐疲勞性均佳，可用於電氣及機械材料，且耐蝕性，材料可靠度高於一般銅合金製品，以連續熔解鑄造(板片、銅卷)方式製成，具高度之材質均勻性。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，但沒有不銹鋼之強度。外觀須電鍍。故目前在Notebook 用於EMI之需求 . C5111： 錫含量，強度佳，耐蝕性好，加工性優良，可用於高性能電氣用精密材料。 C5102： 錫含量，強度佳，耐蝕性好，加工性優良，可用於高性能電氣用精密材料。 C5191： 錫含量6%，電機材料，接著端子，IC元件等均可使用，高強硬度特質。

19、C5212： 錫含量8%，有良好的強度特性，用於電氣材料。 C5210： 錫含量8%，耐疲勞及彈性特性佳，最適用於高性能電子連接,七.常用的冲压材料讲解,冲压模具结构知识讲解,6. SUS304(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。故目前在Notebook常被廣泛運用在需結構強度之Bracket ,運用上必須指定級數,以期達到設計之需求.一般最好取3/4H為宜.若是須引伸抽型,若運用於LCD bracket ,一般最好取1/2H

20、為宜. 6. SUS301(不銹鋼)：Cr (鉻) 成分比 SUS304 低，耐蝕性較差，但冷間加工能得到非常高度的拉加及硬度，其特性用途廣大，因彈性佳，故目前在Notebook常被廣泛運用在防EMI上，做彈性接觸部份，但常用厚度在 0.4T 0.07T 之間。運用上必須指定級數,以期達到設計之需求(例如彈力,強度).並須注意301材料有金屬結晶性方向性,越高級數者越是硬且脆,若成型上不注意,易造成隅角及側壁裂紋.,冲压模具结构知识讲解,七.常用的冲压材料讲解,SUS 301 與 SUS 304 材質硬度比較材质代号 硬度 材质代号 硬度材质代号 硬度SUS 301 H HV 48020 SU

21、S 304 H HV 38020 SUS 430 HV 200SUS 301 3/4H HV 38020 SUS 304 3/4H HV 30020SUS 301 1/2H HV 30020 SUS 304 1/2H HV 26020 SUS 304 HV20020材質性能SUS 301 :適合用彈性用途,含碳量高,硬度高,不易彈性疲乏.延展性不好,不易抽伸.SUS 304 :不適合用彈性用途,含碳量低硬度低(軟).SUS 430 :材料含雜質較多(不純),導致硬度不穩定.備註: 1.若兩著硬度接近 如(SUS 301 3/4H跟SUS 304 H) 雖然硬度相同,但是用在彈性的產品上 SUS

22、 304 H 較易產生彈性疲乏.2.材料厚度影響硬度公差(越厚公差越大).,七.常用的冲压材料讲解,冲压模具结构知识讲解,7. AL1050(鋁合金)：材料含鋁較純，材質輕，散熱好， 材質不易加工，強度相對比較低，具有優良之成形性、熔接性、耐蝕性。故目前在Notebook上常用於散熱片等不須重負荷處.8. AL5052(鋁合金)：散熱好、材料較硬、強度強，成形性、熔接性、耐蝕性良好,但材質不易加工。目前廣泛用於筆記型電腦代替馬口鐵, 取其質輕散熱性佳且強度較一般鋁材料為佳. 可設計運用於Shielding plate , I/O bracket , Module drive 之 bracket .,冲压模具结构知识讲解,七.常用的冲压材料讲解,冲压模具结构知识讲解,八。附录：A.八种常用材料的代号与硬度,八。附录： B.常用钢材退火状态下的硬度值,