冲压模具知识

飞机 蒙皮
冲压加工/冲压加工及其要素
★ 冲压加工
借助于常规或专用设备的动力，使板料在模具里直接得到 变形力进行变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的产品 零件的生产技术。冲压加工简称冲压，也称为冷冲压或板 料冲压。
★ 冲压加工的要素
板料、设备和模具是构成冲压加工的三个必要因素。
冲压加工三要素的构成及其相互之间的关系如图
★复合模 压力机的一次行程中，在模具平面的同一坐标 位置上完成两道以上冲压工序的模具，图2-2所示。
★级进模（连续模、顺送模、跳步模）在压力机的一次行
程中，于模具平面不同工位上连续完成数道冲压工序的
模具，图2-3
所示。
级进模和复合模都属于多工序模
冲压模具/冲压模具的分类
凸模固定板
模柄
凸模垫板 凸模 卸料螺钉
焊钉 孔 孔孔 孔
槽 形
落
隙
子
料
图2-6 槽
落 料
冲压模具/基本概念
凸、凹模间隙
间隙是相互配合的凸模和凹模相应尺寸的差值或其间的 空隙。
冲裁间隙是直接关系到冲件断面质量、尺寸精度、模具 寿命和力能消耗的重要工艺参数。冲裁间隙数值，主要 与材料牌号、供应状态和料厚有关。
我国《冲裁间隙指导性技术文件》推荐的间隙值 （适用于板料的普通冲裁）
上模座
卸料弹簧
卸料板小导套 卸料板小导柱
导柱组 下模座
卸料板
上 模 部 分
下 模 部 分
凹模板小导套 销钉
螺钉 凹模 凹模板 凹模垫板
图2-1 单工位模
冲压模具/冲模的结构组成及零件名称
26
25
24 23
22
1
2 3 4
5 6
7
8 9
10
11 12 13
14
15 16 17 18
19
20
21
图2-3 石英晶体振荡器外壳拉深级进模装配图 1.上模座 2.销钉套 3.销钉 4.凸模垫板 5.凸模固定板 6.小导柱 7.导板 8.承料板 9.小导套 10.凹模垫板 11.下模座 12.导料钉 13.弹簧 14.卸料板 15.凹模 16.凸模 17.凸模 18.工艺孔凸模 19.卸料螺钉 20.顶件钉 21.落料凹模 22.压圈 23.整形凸模 24.拉深凸模25.工艺孔凹模 26.误检测导正钉
目 冲压加工 冲压模具
录 模具零件及应用
冲压加工
概论
模具在汽车、电子、航天、计算机、家用电器、工程机械、
动力机械、冶金、机床、兵器、仪器仪表、轻工、日用五金等制 造业中，起着极为重要的作用；模具是实现上述行业的钣金件、锻 件、粉末冶金件、铸件、压铸件、注塑件、橡胶件、玻璃件和陶瓷件 等生产的重要工艺装备。采用模具生产毛坯或成品零件，是材料成形的 重要方式之一，与切削加工相比，具有材料利用率高、能耗低、产品性能 好、生产效率高和成本低等显著特点。
冲压模具/冲模的结构组成及零件名称
按冲模零部件的功能分
可将组成冲模零件的结构分为两大类： 工艺结构零件与辅助结构零件。
冲压模具/冲模的结构组成及零件名称
工艺结构零件
这类零件直接参与完成冲压工艺过成并和坯料直接发生作用，包括：
★ 工作零件： 直接对毛坯进行加工（分离或成形）的零件。 主要有凸模（冲头）、凹模、凸凹模、镶件及拼块等。
见表2-1
冲压模具
表2-1 冲裁间隙(单 面间隙c=%t )
(mm)
间隙比值
分类
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
材料
低碳钢 08F、10F、10、20、Q235
3.0～7.0
7.0～1锈钢1Cr18Ni9Ti
膨胀合金(可伐合金)4J29
3.5～8.0
☆标准紧固件及其他零件 模具零件之间的相互连接件等。
主要有螺钉（螺栓）、销钉、斜楔等。
冲压模具/基本概念
冲裁件的排样
排样是指工件在条料、带料或板料上布置 的方法。工件的合理布置（即材料的利用 率）与零件的形状有密切关系，衡量排样 经济性的标准是材料利用率。
图2-4
图2-5
图2-6
φ1.5
导 正
钉
辅助结构零件
这类零件不直接参与完成工艺过程，也不和坯料直接发 生作用，只对模具完成工艺过程起保证作用或对模具的功 能起完善作用。包括：
☆导向零件 保证或提高模具上、下两部分相对正确位置及精度的零件。 主要有导柱（滑动式、滚动式）、导套、导板、钢球及钢球保持圈等。
☆固定零件 承装模具零件及将模具紧固在压力机上，并与他发生直接 联系用的零件。 主要有上模座、下模座、模柄（压入式、凸缘式及浮动式等）、凸模 固定板、凹模固定板、垫板、及限位柱（限位块）等。
其中正装式是凸模置于上模部分， 倒装式是凸模置于下模部分。
图2-1 、图2-2 都是正装式冲模结构。
冲压模具/冲压模具的分类
凸模固定板
模柄
凸模垫板 凸模 卸料螺钉
上模座
卸料弹簧
卸料板小导套 卸料板小导柱
导柱组 下模座
卸料板
上 模 部 分
下 模 部 分
凹模板小导套 销钉
螺钉 凹模 凹模板 凹模垫板
图2-1 单工位模
改革开放以来，中国的模具工业发展十分迅速；近年来，一直以15%左右的增长速度快速发展。 目前，中国约有25000多个模具制造厂，从业人数160多万；中国模具工业的技术水平取得了长足 的进步。国民经济的高速发展对模具工业提出了越来越多且越来越高的要求，巨大的市场需求推动 着中国模具工业更快的发展。
汽车覆盖 件
空
级步
第
进③
步步步步
拉拉拉拉
深深深深
空
模步
第
排④
空
样步
空
图步
第 ⑤
步
拉
深
排样类型 直排 单行排列 多行排列 斜排列 对头直排 对头斜排
冲压模具
排样简图
有搭边
无搭边
图2-5
冲压模具
第
第
第
第
第
第
第
第
第
第
一
二
三
四
五
六
七
八
九
十
步
步
步
步
步
步
步
步
步
步
冲冲 冲冲 冲
空
转
空
冲
空
冲
空
定
氩导 铆
转
位
子
位
气
位
定
位
子
弧正 钉轴 子
孔
11.2
工空 艺图2-步4
孔孔
①②
冲压模具
石工艺英晶空步体振空步荡器第①外壳空步拉深第②
18
15
84
72.8
61.6 56 50.4 44.8 39.2 33.6 28 22.4 16.8 11.2 5.6 0 5.6 11.2 16.8 22.4 28 33.6 39.2 44.8 50.4 56 61.6 67.2 72.8 78.4 84 89.6 95.2 100.8 106.4
每一类中又包括许多不同的工序。表1-1 表1-2
工序的分类和性质。
中列出了基本
冲压加工/分离工序分类
工序 名称 切断
落料
冲孔
切口
简
图
特点及 常用范 围
用剪刃或冲模 切断板材，
切断线不封闭
废料
工件
用冲模沿封闭线
冲切板料，冲下
来的部分为工件
工件
废料
用冲模沿封闭线 冲切板料，冲下 来的部分为废料
在坯料上沿不封闭线 冲出缺口，切口部分 发生弯曲，如百叶窗
所
示。
此三要素是冲压加工所必要的硬件；在通过人对它们有机地协 调，包括进行合理的工艺设计、计算及有效的组织管理等软件方 面的工作，才能获得所需要的产品零件。
冲压加工
冲压加工的对象，是直接 制造出冲压件的原材料。 冲压加工用板料主要指各 种金属板料（也有部分非 金属），如钢板，铜、铝
及其合金板料等

状态，使其由凹模孔挤出。
冲压模具/冲压模具的分类
对于成形类模具，对应我公司的产品有 P305 的成形加工用凸模，凹模等，同时我 司的准规格品翅片模用各种拉深凸凹模、 各种翻孔凸凹模及各种成形凸凹模等也包 括其中。
冲压产品成形示例
弯曲件
翻孔件
冲压模具/冲压模具的分类
按工序组合分：
★单工序模 在压力机的一次冲压行程中， 完成一道冲压 工序的模具，图2-1 所示。
★ 定位零件： 确定冲压加工坯料正确的零件。 主要有挡料销、导正销、导板、定位销、导料销，侧压板及侧
刃等。
★ 压、卸料及出件零件： 使工件与废料得以出模，从而能保证顺 利实现正常冲压的零件。
主要有卸料板、压料板顶件器（板、杆、弹簧或橡胶等）、及推 件器（板、杆、块等）等。
冲压模具/冲模的结构组成及零件名称
冲压模具/冲模的结构组成及零件名称
按冲模工作时的位置分
可将它分解为两大部分，即上模部分与 下模部分，如图2-1 所示。
◎上模部分（与压力机滑块相连接）包括模 柄、上模座、凸模垫板、凸模固定板、凸 模、导套、卸料板等。
◎下模部分（于压力机工作台相固定）包括 凹模、凹模固定板、凹模垫板、下模座导 柱等。
及其周边装置部分
冲压加工
冲压加工的特点：
冲压可加工出轮廓尺寸大，空间形状复杂、质量轻、 形状和尺寸精度很高的零件；
材料消耗少、生产率高、 易于实现机械化和自动化、 生产成本低。
冲模制造复杂，故多用于 大批量生产中。
冲压又称冷冲压。
只有当板料厚度超过8～10mm时，才采用热 冲压。
冲压加工/冲压工序的分类
通风板等。
切边
废料
工件
将工件的边
缘部分切掉
冲压加工/成形工序分类
工序 名称
弯 曲
弯 卷 圆
曲
扭 曲
拉 深 拉 深变 薄 拉 深
翻 边
成扩 口
校 形平
压 印
冷 挤 压
简
图
R
r
特点及 常用范围
把板料弯成 一定的形状
把板料端部卷 圆，如合页
把制件扭转成 一定角度
把平板形坯料制 成空心制件、壁
厚基本不变
把空心制件拉 深成侧壁比底
以上模具的主要特点是在工作过程中
实现板料产生断裂变形而分离，从而 获得所需形状与尺寸的工件。
冲压模具/冲压模具的分类
我公司为冲裁模提供了大量的标准件 《PUNCH冲压模具零件2005》
P.20~凸模、P.164～方形凸模 P.318～凹模、P.356～方形凹模 P.378～硬质合金凸模 P.442～硬质合金方形凸模 P.544～硬质合金凹模 P.658～异形凸凹模等 P.347 的异形凸模、P.389 的凹模 P.447 的方形凸模以及硬质合金凸、凹模等产品。
◆ 落料模：用模具沿封闭线冲切板料，冲下的部分为工件，其余 部分为废料。
◆ 冲孔模：用模具沿封闭线冲切板料，冲下的部分为废料。 ◆ 切边模：用模具将拉深或成形后的半成品边缘部分的多余材料
切掉。 ◆ 切断模：用冲模或剪刃切断板材，切断线不封闭。 ◆ 切口模：用模具在坯料上将板材部分切开，切口部分发生弯曲。
按照板料在冲压加工中的变形力学范围的不同，可以把 冲压加工中所有的基本工序分为材料的分离工序与成形 工序两大类。
◆ 分离工序是使板料产生断裂变形而分离，从而 获得所需形状与尺寸之工件的冲压工序。
◆ 成形工序则是使板料产生塑性变形而不断裂分离， 从而获得所需形状与尺寸之工件的冲压工序。
拉深件
电机定子冲片
冲压模具/冲压模具的分类
凸模固定板
模柄
凸模垫板 凸模 卸料螺钉
上模座
卸料弹簧
卸料板小导套 卸料板小导柱
导柱组 下模座
卸料板
上 模 部 分
下 模 部 分
凹模板小导套 销钉
螺钉 凹模 凹模板 凹模垫板
图2-1 单工位模
冲压模具/冲模的结构组成及零件名称
按凸模（冲头）的位置分
冲模有正装式和倒装式两种结构。
同时还有其他的客户来图加工的特注品等。
冲压模具/冲压模具的分类
2）成形模：弯曲模、卷圆模、扭曲模、拉深模、变薄拉深模、 翻边模、扩口模、校平模、压印模、冷挤压模等。
▲ 弯曲模：用模具可使平板坯料按照一定的曲率和角度变形，从而获得 不封闭形状零件的冲压成形的方法。
▲ 卷圆模：使板料四周边缘处或半成品工序件的端部卷曲成接近圆筒状 的零件。

模具
冲压加工中安装在设备上的 模型、工具，能制造出一定 数量的冲压件。冲压模具简
称冲压模或冲模
板料 产 品
人 设备
进行冲压加工所必须 的成套机器、装置、 生产线或加工中心。 现今实际采用的多为 传统的冲压设备，主 要有各种机械压力机、 液压机等。而作为21 世纪正在发展的先进 制造技术中使用的冲 压设备，除传统的机 械零部件外，还包括 微电子、计算机技术
▲ 扭曲模：用模具将平板坯料的一部分相对于另一部分扭转一个角度 ▲ 拉深模：用模具将平板形坯料压制成空心制件。 ▲ 变薄拉深模：用减小直径与壁厚，增加工件高度的方法来改变空心件
的尺寸，得到要求的底厚、壁薄的工件。 ▲ 翻边模：将金属平板坯料或半成品工序件沿其一定的轮廓线延长，变
成有竖边边缘的零件。 ▲ 扩口模：将空心件的口部扩大。 ▲ 校平模：将毛坯或工件不平的面予以压平。 ▲ 压印模：在制件上压出文字或花纹，制件的厚度发生了变化。 ▲ 冷挤压模：凹模腔内的金属毛坯在凸模压力的作用下，处于塑性变形
部薄的制件
把制件的外缘 翻起圆弧或曲 线状的竖立边缘
把空心制件的 口部扩大
校正制件的平直度
在制件上压出文字或 花纹，只在制件厚度 的一个平面上有变形
凹模腔内的金属坯 料在凸模压力的作 用下，处于塑性变 形状态，制成一定 形状、尺寸的制件。
冲压模具/冲压模具的分类
按工艺性质分：
1）冲裁模：分为落料模、冲孔模、切边模、切断模和切口模。