冲压模具知识概述文档:朱卫星时间:xxxxxx冲压模具知识概述文档:朱卫星目录第一部分冲压产品类型说明第二部分冲压基本运作原理介绍第三部分模具分类说明第四部分模具选材要点第五部分模具制造方法及所用设备第六部分模具设计要点与工艺流程第七部分批量生产时易遇难题及应对措施第八部分评估模具优劣的标准目录第一部分冲压产品类型说明第二部分冲压基本运作原理介绍冲压模具属于一项历史较长的制造业分支。金属薄板加工成型,常与冲压技术联系紧密。航天制造,工业生产,汽车制造,轻工制造,电子设备等众多行业,都广泛应用冲压工艺。例如汽车车身,电子产品外壳等,都依赖冲压成型。产品更新速度加快,促使冲压行业持续兴盛。冲压领域非常注重实践经验积累。计算分析应作为根基,实践认知需用于调试环节的决策参考。计算分析多数是简化的估算方法,与实际状况存在一定出入。必须依据现实状况加以调整。冲压工艺历史悠久,涉及众多薄金属板的切割和塑形。冲压制品可大致分为精密连接器等小型加工件。
大型电器产品,包括汽车覆盖件等,属于冲压产品大类,其中精密连接器等微小冲压件则属于细分品类,冲压基本原理是介绍冲压技术的核心内容
金属板材的加工,通常借助压力设备,也就是大家常说的冲床,通过施加力量,使其产生断裂分离,或者形成弯曲、伸展等形态变化,这属于一种特定的生产技术
基本的工艺1、冲裁:在平面板料上进行冲孔或者切边。
冲压断面分析:
1.塌角面,有R角,比较圆。
2.光亮面,属于挤压形成,比较光亮。
3.撕裂面,比较粗糙,属于被丝扯开的。
毛刺位于断裂面的尽头,形态尖锐。冲压的基本知识,涉及1234这三个方面,其中工艺的基础原理包括冲裁。冲裁过程中,板材上5毫米以上的断口比例,会受到冲裁间隙尺寸和模具刃口锐利度的影响。如果间隙较大,那么塌陷的角度会明显,光亮区域面积减少,断裂面面积增加,毛刺也会变得更大。相反,如果间隙较小,塌陷角度会减小,光亮区域面积增多,断裂面面积减小,毛刺也会变得较小。冲裁过程中需要将平板分离,这个过程依靠模具中的凸凹模刀口来实现。凸凹模刀口之间存在一定的空隙,这个空隙的尺寸通常根据经验来确定,大致在单边5%到7%之间。如果使用的材料比较柔软,那么空隙的尺寸应该设置得小一些,而如果材料比较坚硬,那么空隙的尺寸就应该设置得大一些。另外,弯曲操作是将平板材料进行塑性改变,使其产生弯曲变形,形成折叠的效果。成品大多带有弯曲,实际制作时,需先将其铺平,明确用料,再进行弯曲加工。展开尺寸的精确度,关乎最终产品的规格。展开过程包含中性层理论,该层在弯曲时不受挤压也不被拉伸。在内外层材料交接处,存在一种长度恒定既不拉伸也不压缩的层级,称作中性层,确定该层级长度即完成了材料展开过程。该断面比例与冲裁间隙尺寸及模具刃口锐利性紧密关联。最常见的展开方式是90度折弯,具体如图所示。
计算方法:L=a+b+λ
最基本的展开方式,90度弯曲的计算依据。(见图)计算方式是:L等于a加上73,拉深工艺是借助模具使平板材料发生塑性改变,从而获得所需的三维曲面形态,拉深系数指的是单次拉深能达到的最大限度,常以圆形作为参照物,具体表现为拉深完成后的直径同拉深开始时的直径之间的比例关系,对于多数材料而言,初次拉深时该比例通常介于0.55到0.6之间当产品超出这个比例时,需要分几次进行拉深,后续每次的系数都要逐渐增大。第二个阶段大概在0.75到0.8,接下来是0.8到0.85,然后是0.85到0.9,具体数值可以参考相关资料获取。
拉深比的大小,跟材料的可塑程度,也就是它的软硬特性,还有材料本身的厚度,以及润滑作用的优劣,还有拉伸进行的快慢,这些因素都有密切联系。
拉深展开计算,(以圆形为例:)面积相等原理。
拉深是将平板材料借助特定工具改变形状,形成所需立体构造。这种加工方式依靠工具使材料发生塑性变化。单冲模属于一种生产模式,它需要多台设备配合,多套工具,以及多人协作才能完成整个产品制造。单冲模依据前面提到的分类标准,还可以细分为复合模,冲孔模,折弯模,拉深模等类型。
单冲模具,用于生产完整产品,必须配备多台冲压设备,通过顶杆圆孔冲头进行加工,冲头在脱料板下方工作,脱料板与复合模模型配合,顶杆圆孔冲头保持特定形状,脱料板在复合模模型中起作用,复合模模型包含顶杆圆孔冲头和脱料板,冲孔模具则专注于特定功能。
冲裁模:113,连续模是指通过一套模具完成全部或多数产品的加工,这种模具能够自动化生产,比较适用于品质较高且尺寸适中的产品,模具构造较为复杂,维护保养需要更专业的技术,不过生产效能较为出色连续模是一种模具,能够完成全部或大部分产品的成型工作,模具材料包括冲裁刀口材料,冲头和凹模通常采用SKD11和SLD等钢材,对于要求更高的场合,可以使用DC53或瑞典一胜百公司的ASS88等材料,硬度更高的选用高速钢SKH9和SKH51等,而针对产量极大且要求非常高的产品,则可能采用ASP23、ASP30或钨钢等材料
国产材料为Cr12.一般不用.
对于常规弯曲或拉伸用途的材料,可选用D2牌号,其他非关键部位则采用45钢,普通模架、垫块、支撑板等构件使用A3材料即可满足要求,五,冲裁模具刀口及冲头凹模通常选用SKD11、S13钢种六,模具制造工艺对加工精度有较高要求,重复性精度需达标,形状复杂且涉及超硬材料时,需大量应用CNCCAD/CAM技术六,模具制造工艺对加工精度有要求CNCCAD/CAM技术应用广泛14,机械加工方式包括钻孔、车削、铣削、镗孔、刨削以及磨削,还有电解加工,可进行平面、成型、内孔、外圆加工,以及放电和线切割工艺1,加工设备类型切削加工设备有钻床、车床、铣床、镗床、刨床和磨床,电解加工设备包括放电设备与线切割机床2,加工设备类型切削加工设备含磨削设备,电解加工设备有钻床、车床、铣床、镗床16,车床主要用于加工回转类零件17,CNC加工中心精度可达0.01-0.02毫米,适用于异形三维形状的精密加工18,传统铣床主要用于粗加工,对精度要求不高19,放电加工精度可达0.01-0.02毫米,主要用于异形盲孔或通孔加工20,放电加工21,快走丝线切割机精度为0.02-0.03毫米,适用于精度要求不高的通孔加工,加工断面与形状质量较慢走丝差22,慢走丝线切割机精度可达0.003毫米,主要用于高精度通孔加工市面上常见的慢走丝设备包括日本的沙迪克和法兰克,台湾的庆鸿和莱通,以及瑞士的夏米尔等品牌。慢走丝线切割机加工精度能够达到0.003毫米,它常用于一些高精度的平面磨床和光学磨床,进行光学研磨(PG)加工。光学研磨(PG)是一种当前流行的精密机械加工技术,主要用来加工冲模等精密设备中的核心部件,特别适合对高硬度材料进行成型打磨,加工的精确度很高,公差能够稳定控制在0.001毫米以下。光学磨床光学研磨是当前流行的精密机械加工方法,25坐标磨床坐标研磨适用于高精度内孔或外形研磨作业,例如模板上的导柱孔、销钉孔等,坐标磨床坐标研磨同样适合高精度内孔或外形研磨作业,例如,263次元(三坐标)和27冲压模具工艺流程,包括样品提交过程设计、备料以及标准件请购环节
前加工
(铣,磨,钻,加工中心,等)
热处理用于磨削平面,随后进行线切割以磨平表面,接着装配并调试模具,非热处理零件完成后提交第七份样品,这是冲压模具的制作流程,样品提交需设计好过程,备好材料,在采购标准件前务必注明加28,这是模具制造中极为关键的步骤,热处理和线切割尤为突出,线切割是模具制造区别于其他工业方式的关键技术,它采用金属丝对金属进行放电腐蚀来加工零件线切割工艺分为两种类型,一种是快速走丝切割,另一种是慢速走丝切割。快速走丝切割属于国产设备,其加工成本相对较低,不过加工的精确度不高。慢速走丝切割则使用的是进口机床,虽然机床的购置费用和加工费用都比较昂贵,但加工的精确度要高得多。
模具制造的关键步骤之一是热处理,另一个是线切割工艺,线切割工艺直接影响着零件冲压的优劣,决定了零件成型是否容易,质量是否容易控制,人们常说的就是简单与复杂的问题,常见的冲压问题包括:材料在展开后出现相互阻碍的情况,或者刃口过于狭窄导致冲头不够坚固。折弯高度偏低,当折弯边高度不足两倍料厚时,折弯通常难以成型。实际操作中会出现冲突。凸起部分过高,转角过小,容易破裂,或者产生褶皱。局部结构强度不足,产品容易扭曲,导致产品稳定性差。拉伸转角过于尖锐,曲率半径太小。折弯区域存在靠近底面的微小凸起,导致折弯过程受阻。局部拉伸高度超出实际需求。某些压制加工的流程安排与步骤的排列顺序关联密切,例如:鉴于单面弯曲可能致使材料移动,进而造成物件规格波动,因此应当采取对向弯曲,或者先不进行材料裁剪,完成弯曲后再实施裁剪。又因为凸起加工、拉延等工序容易引发材料位移、起皱等情况,所以必须将这些工序安排在最先阶段,随后再进行整平、切割、冲制等作业。产品的冲压质量好坏,取决于其冲压工艺水平,毛刺的产生与模具刀口磨损状况或间隙均匀性相关,正常情况下毛刺尺寸应小于材料厚度的十分之一,即不超过0.10毫米,对精度要求高的产品,毛刺限制在0.05毫米以下。出现少量毛刺,或者局部毛刺显著,表明刀口间隙存在问题,可能是分布不均,也可能是材料韧性不足,应当重新调整间隙参数,确保加工精度。通常情形下,完成一定数量的加工任务后,必须定期对刀口进行研磨,以维持其锋利度,保障加工质量,对于产量较高的情形,还需定期更换内导柱,以防止磨损过度影响加工效果。冲压油要加两份,跳废料多见于连续模,因为冲裁间隙偏大,冲孔样式简单,废料体积小,这些是导致模面上出现跳废料的关键因素。解决方法包括:在下模漏料孔增加引气装置,或者让冲头加装吹气功能,还要把冲头端部磨成特定形状,同时减小冲裁间隙等等。模具冲压批量生产时经常出现的第八个难题,批量生产时常遇到的难题及应对方法,首先是毛刺,这与模头异常损耗或正常损耗,或者间隙不一致有关,其次,材料进给困难
多见于连续模具,缘由:出料不顺畅,料带强度不足,浮升块数量偏少等对策:查验脱料弹簧有无磨损或力量不足,需倒角的位置必须处理倒角等>4.出料受阻常见于连续模具,缘由:出料部位空间不足,或者倾斜角度偏低
成型表面易被油污沾染,处理方法:出模部位间隙需留足,倾斜度要设计得陡些,上下模增设顶出装置等,大于3毫米间隙,进料受阻,五毫米以上,拉深件易破损或起皱,主要因素是压料力度不适宜,力度过大容易导致破裂,力度不足则容易产生褶皱,拉深作业速度快同样会引发破损,应对措施:
拉深冲头,入块的R角部位要实施抛光处理,以此调整压料力度,并控制拉深速度,同时施加拉深油。>6.导致压伤或划伤的因素包括:入块超出模具表面,容易产生碎屑,前后工序衔接不当。该进行倒角处理的部位未按要求加工。应对措施:针对具体原因采取相应对策。等等>5.拉深件易破裂或起皱,评估模具优劣的标准通常为:
尺寸是否稳定,通常借助CpK值进行检测。生产过程是否便捷,且不阻碍效率提升。模具的耐久性如何,这涉及到材料选择与加工精度标准。安全性及防错功能是否得到充分重视。评估模具优劣的标准通常包括:
1。尺寸稳34Thanks!Thanks!35