冲裁模及冲裁工艺介绍-20171101

a
b
c
二.冲裁工艺介绍
冲裁力曲线 右图所示为冲Q235样品时的冲 裁力曲线。其中AB段为弹性变 形区域﹐即第一阶段﹔ BC为塑 性变形﹐并开始发生裂纹﹐即第 二阶段﹔C点冲裁力最大﹐以后 剪变位继续增加﹐压力下降﹐至 D点﹐材料完全破坏。由D至E 点﹐冲头继续下行﹐用以克服摩 擦力和将冲下部分向凹模推进﹐ 即第三阶段。
一.冲裁模介绍
冲裁模的模板
上托板 材质﹕SS41 或S45C 热处理硬度: NONE (即不热处理) 功能﹕将模具的上模部分通过夹模器连接固定在冲压设备的滑块上﹐可使模具的上模随冲压设备上下运动。 适用情况﹕视冲床的闭模高度来选取﹐在冲床的闭模高度较小时﹐可以不用上托板和上垫脚 。 厚度﹕对于KINFON冲床G1-160—G2-250﹐厚度为30MM﹐对于600T冲床﹐为40MM。 上垫脚 材质﹕SS41 或S45C 热处理硬度: NONE (即不热处理) 功能﹕位于上托板与上模座之间﹐起垫高作用﹐根据需要调整其高度﹐可使模具适用于不同的冲压设备﹐并 可保证夹模器有足够的安放空间。 排布﹕上垫脚排布的位置会影响到整个的受力状况﹐从而影响到模板的工作质量及产品的质量。因此﹐应排 在重点受力部位。 适用情况﹕视冲床的闭模高度来选取﹐在冲床的闭模高度较小时﹐可以不用上托板和上垫脚 。 厚度﹕常用厚度80MM﹐如果夹模时夹模器位置在上模座范围内﹐上垫脚高度不得小于70MM﹐否则﹐上模 座上应有夹模器避位。也可根据实际情况进行调整。 上模座 材质﹕S45C或SS41 热处理硬度﹕NONE 功能﹕是上模部分及外导柱或外导套的固定板。没有上托板时﹐还具有上托板的功能。 厚度﹕常比 40% 32% 25.6% 19.2% 16%
50万回压缩比 45%
30万回压缩比 50% 最大压缩比 58%
36% 28.8% 21.6% 18%
40% 48% 32% 38% 24% 28% 20% 24%
所需卸料弹簧数量=卸料力/(弹性模量*压缩长度)+3~5。 弹簧由于在压缩时会有外径膨胀﹐故沉孔应比弹簧外径大0.5~2.0mm﹔但也不宜过大﹐否则由于孔失去 导向作用﹐易引起弹簧失稳扭曲断裂。弹簧的压缩量不应大于30万次使用条件下的压缩量﹐否则弹簧较易 损坏。为了装模的方便﹐我们在设计冲裁模时﹐卸料一般不做预压。
III型 间隙适中 R减小a正常 拉毛正常
IV型 间隙较小 R减小a正常 拉毛及正常
二.冲裁工艺介绍
剪裂阶段﹕靠近凹模刃口边的材料所受应力先达到材料的抗剪强度﹐凹模刃边材料发生裂纹﹐此 时凸模刃边材料尚处于塑性状态﹐凸模继续挤入材料(图a)。接着﹐凸模刃边的材料也产生了裂 纹﹐当凸模与凹模单面间隙z/2合适时﹐从凸模和凹模分别出现的剪裂纹扩展重合而使冲裁件与材 料分离(图b)。分离后﹐凸模继续移动将冲裁件推入凹模(图c) 。
二.冲裁工艺介绍
冲裁断面 冲裁所得的表面﹐如右图所示﹐ 在冲出孔的上部﹐有些微圆角 称塌角﹐接着是由剪切形成的光 亮光面﹐最后是撕裂形成的毛 面。而在废料上﹐也有类似的三 部分﹐只是分布位置的上下次序 相反。
M—毛面
G—光面R—塌角
二.冲裁工艺介绍
I型 间隙很大 R很大a很大 拉毛很大
II型 间隙较大R较 大a正常 拉毛正常
一.冲裁模介绍
上垫板 材质﹕S45C或SS41或YK30或SKD11 热处理硬度﹕NONE或HRC52或HRC58﹐如果夹板上打凸﹑压色拉冲子﹐或是对于不锈钢冲件时﹐上垫板 要有足够的硬度﹐此时上垫板的硬度可取HRC58~~ HRC62。 功能﹕承受夹板上冲子的作用力,保证弹簧有足够的压缩行程。 厚度﹕常用厚度为20MM﹐设计时其厚度可根据需要调整。 上夹板 材质﹕S45C或SS41 热处理硬度﹕NONE 功能﹕对冲子与内导柱起夹持与定位作用。 厚度﹕常用厚度为20MM﹐设计时其厚度可根据需要调整。 上打背板 材质﹕S45C或SS41或YK30或SKD11 热处理硬度﹕NONE或HRC52﹐当其支承打板上入子时﹐应选用YK30或是SKD11并作相应的热处理。 功能﹕支承打板上的入子或是配冲子长度。 厚度﹕常用厚度为18MM或10MM﹐当配用60MM的冲子时﹐一般选18MM﹐配50MM的冲子时﹐选 用 10MM。
一.冲裁模介绍
下模座 材质﹕SS41 热处理硬度﹕NONE 功能﹕是下模部分及外导套或外导柱的固定板 。 厚度﹕常用厚度为50MM或是40MM﹐可根据实际情况选用﹐也可用其他厚度的模座。 下垫脚 材质﹕SS41 热处理硬度﹕NONE 功能﹕位于下托板与下模座之间﹐起垫高及方便排废料作用﹐根据需要调整其高度﹐可使模具适用于不同的 冲压设备。 排布﹕下垫脚排布的位置会影响到整个模具的受力状况﹐从而影响各模板的工作质量及产品的质量 。 厚度﹕可根据实际情况选用﹐如果夹模器夹模位置在下模范围内﹐其高度不应小于70MM﹐否则下模座反面 应在夹模器的相应位置避位。 下托板 材质﹕SS41或S45C 热处理﹕NONE 功能﹕将模具的下部分通过夹模器连接固定在冲压设备的床台上 。 厚度﹕对于KINFON冲床G1-80—G2-250﹐厚度为25MM 。
一.冲裁模介绍
弹性组件 为了保证产品的平面度﹐我们常用弹性压料和卸料的方式﹐使用的弹性组件有弹簧﹑优力胶﹑橡胶和氮气弹 簧等，其中优力胶﹑橡胶以及氮气弹簧可以提供很大的弹力。优力胶和橡胶相对来说价格较低﹐但易老化且 易发生蠕变﹐对于大批量生产不利﹔而氮气弹簧相对来说﹐价格较高﹐仅适用于特殊场合。 弹簧则能适用于各种批量的生产﹐但其价格相对优力胶﹑橡胶来说要高。 矩形弹簧按其荷重的不同﹐其颜色也不同。其分别颜色为棕色(极重荷重)﹑绿色(重荷重)﹑红色(中荷重)﹑蓝 色(轻荷重)﹑黄色(轻小荷重)。颜色不同﹐其弹性模量也不同﹐最大压缩比也不同。我们常用来压料和卸料 的弹性组件为矩形弹簧﹐常用种类为绿色或棕色弹簧﹐在空间足够的时候﹐常用规格为φ30*L﹐L为其长度。 而用于冲裁模下模的顶料弹簧则多用红色弹簧﹐常用规格为φ10*L(或φ8*L)﹐L为其长度。 弹簧长度L一般为5mm为一阶﹐当长度大于100mm时﹐则为10mm一阶。
一.冲裁模介绍
冲裁模的冲子
材质﹕通常为SKD11﹐但应根据加工的材料不同﹐选用不同的材质。 热处理﹕通常为HRC58﹐但与所加工材料和冲子的材质有关。 功能﹕通过冲子与凹模对素材及工序件的剪切﹐冲出产品上所需的孔。 厚度﹕冲子的实际长度与冲裁模的实际结构有关﹐对于标准冲子﹐常用长度有60MM﹐ 50MM和40MM三种。
一.冲裁模介绍
其他弹性组件
优力胶
橡胶
氮气弹簧
二.冲裁工艺介绍
变形特点 整个冲裁过程可分为三个阶段﹕弹性变形阶段﹑塑性变形阶段和剪裂阶段。 弹性变形阶段﹕由于凸模所施加的压力﹐材料产生弹性弯曲并略有挤入凹模刃口,如下图。
二.冲裁工艺介绍
塑性变形阶段﹕材料受力已超过弹性限度﹐这时凸模挤入材料﹐同时材料也挤入凹 模﹐由于材料反抗凸模及凹模的挤入﹐产生弯矩M。
一.冲裁模介绍
上打板 材质﹕SKD11 热处理硬度﹕HRC52 功能﹕在合模时起压料作用﹐在开模时起卸料作用﹐需要硬度﹑耐磨损性及适当的耐冲击性﹐是工作模板﹐ 是冲子的导向板。 厚度﹕常用厚度为18MM或20MM﹐当配用60MM的冲子时﹐一般选20MM﹐配50MM的冲子时﹐选 用 18MM。也可根据实际情况选用其厚度。 下模板 材质﹕常用SKD11或SLD(建议用SLD)﹐ 在冲制如SUS301时﹐可考虑用SKH系列高速钢﹐如SKH59。 热处理硬度﹕常用HRC58﹐对于SKH系列钢材来说﹐可用到HRC62以上。 功能﹕一般用来作凹模刃口﹐需要硬度及耐磨损性﹐是工作模板 。 厚度﹕常用厚度为25MM或30MM。模板大小应参考日立或是大同的标准﹐以便下料时节省材料并减少加工 量。 下垫板 材质﹕常用SKD11或YK30或SS41 热处理硬度﹕常用HRC52或HRC58或NONE﹐当下模部分没有入子时﹐可选 用SS41且不需垫处理。 功能﹕承力部件,保证下模板冲裁刃口强度及对下模板入子的固定与承力 。 厚度﹕常用厚度为20MM。模板大小应参考日立或是大同的标准﹐以便下料时节省材料并减少加工量。
一.冲裁模介绍
模板间的连接
上页图为上托板﹑上垫脚和上模座间的连接方式。 螺丝B1一般用M16*L﹐其长度L可定为﹕ 上垫脚的厚度+40MM﹔螺丝B2一般为M12*L﹐L一般取40MM。 B2的数量一般N取﹕N=上垫脚数量*2﹔而B1的数量要视具体的模具而定。
一.冲裁模介绍
上页图为上模座﹑上垫板﹑上夹板﹑上打背板和上打板间的连接方式。打板和打背一般固定在一起﹐然后用 等高套和上模部分连在一起。外导柱H1的数量和规格要视具体的模具而定﹐常用的两柱式﹑四柱式等﹐而螺 丝BB1的规格则为﹕M8*30﹐其数量为H1的3倍。固定销C1一般为﹕φD*L﹐其中当模板大于300*200 时﹐D=10﹐否则D=8﹔而L则为上模座﹑上垫板与上夹板厚度之和减去10~15后取5的整数倍。螺丝B3的规 格为﹕MD*L﹐其中当模板大于300*200时﹐D=10﹐否则D=8﹔而L则为上模座﹑上垫板与上夹板厚度之和 减去14~~19后取5的整数倍。弹簧D1规格为﹕ φD*L﹐在模板上有足够空间时﹐尽量选用φ30的绿色弹簧﹐ 其长度则为上垫板与上夹板的厚度和加上打板行程H。等高套筒E1规格为﹕MD*L﹐其中D通常取10或是8﹐L 为上夹板与打背的厚度之和加上打板行程H。固定销C2规格为﹕ φD*L﹐ D视模板大小取φ10或是φ8﹐L则取 上打板与上打背厚度之和减3~~5﹐然后取5的整数倍。辅助导柱A1规格﹕ φD*L﹐D视模板的大小不同取 值﹐L为上夹板﹑打背板和上打板厚度之和加上打板行程H﹐再加上25~~30后取5的整数倍。排导柱时﹐要 注意防呆﹐对于四柱的模具﹐一般用三大一小的防呆方式。内六角螺丝B4规格﹕ M8*L﹐L可取上打板与上打 背的厚度之和减去11~~15后取整5的倍数。
冲裁模及冲裁工艺介绍
内容目录
一.冲裁模介绍 二.冲裁工艺介绍 三.常见冲裁不良介绍