五金模具与冲压工艺

1－下模板 2、5－圆柱销 3－弯曲凹模 4－弯曲凸模 6－模柄 7－顶杆 8、9－螺钉 10－定位板
Ｖ 形 件 弯 曲 模
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凸模 凹模
弹簧
凸模活动镶块 凹模活动镶块
凹模活动镶块 定位销 转轴
Ｕ 形 件 弯 曲 模
顶板
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1－顶板 2－定位销 3－反侧压块 4－凸模 5－凹模 6－上模座 7－压块 8－橡皮 9－凸模托板 10－活动凸模 11－下模座
五金材料之——铝板
1、定义：指用铝材或铝合金材料制成的板型材料。或者说是由扁铝胚经加热、 轧延及拉直或固溶时效热等过程制造而成的板型铝制品。 2、特点：板面平整，颜色均匀，色差较小(有方向性)，体轻，有一定的刚度 和强度，由于板材表面用的是氟碳涂料，能抗酸碱腐蚀，耐粉化、耐紫外线照 射不变色。 54 3、公司运用于：部分油炸锅炸篮、盖衬、部分烤箱烤盘、多士炉的隔板等；
3、公司运用于：水壶、水煲、部分电烫斗包底、部分面包机装饰片等；
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五金材料之——不锈铁
1）定义：就是将回收的废铁、铅、钢等经二次回炉加工，通过二次处理而成的. 2）特性 ：不锈铁是有光泽的银白色金属，硬而有延展性，熔点为1535沸点3000，有很强 的铁磁性，并有良好的可塑性和导热性。不锈铁在干燥空气中很难跟氧气反应，但在潮湿 空气中很容易腐蚀，若在酸性气体或卤素蒸气氛围中腐蚀更快。 3、公司运用于：部分电烫斗包底、部分面包机装饰片、外壳、烤箱烤鸡炉的外壳、左右 侧盖、多士炉装饰片、微波炉内胆等；
主讲人
刘冬桂
1
课程情况总体简介(课时2小时)
本次培训学员观念：
告诉我，我会忘记
给我看，我就会记得 让我来参与，我就会明白
2
产品设计原因60%; 模具工程师设计原因20%
制造过程出错10%
技术难点原因10%
20%
80%
3
五金工艺基础知识 2
1
五金常用材料及选用 课程主要内容
五金模具制造跟进
3
4 产品设计过程技巧
五金材料之——不锈钢
1、定义：在空气中或化学腐蚀介质中能够抵抗腐蚀的一种高合金钢，实 际上一部分不锈钢，既有不锈性，又有耐酸性。
2、特点：不锈钢是具有美观的表面和耐腐蚀性能好，不必经过镀色等表 面处理，而发挥不锈钢所固有的表面性能。
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五金材料之——不锈钢
3、分类： 1）不锈钢按照耐酸性的不同可分为不锈钢和耐酸钢。不锈钢是指耐大气、蒸 汽和水等弱介质腐蚀的钢；耐酸钢则是指耐酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀 的钢；没有磁性。 2）不锈钢按化学成分分类： CR系列：铁素体系列、马氏体系列； CR-NI系列： 奥氏体系列，异常系列，析出硬化系列。 以奥氏体系类的钢由18%铬-8～10%镍为基本组成，大部分水壶中不锈钢部分使 用奥氏体系类不锈钢，其中含18％铬-9％镍。奥式体系类的钢具有高韧性和塑 性，但强度较低的特点。
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方板拉深试验——最小阻力定律试验
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环形毛坯的变形趋向 （ａ）变形前的模具与毛坯（ｂ）拉深（ｃ）翻边（ｄ）胀形
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1、什么是加工硬化，有何影响？
2、什么是最小阻力定律，有何影响？
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五金常用原材料
不锈钢、不锈铁 冷轧板 镀铝板、镀锌板 铝板 铜带 云母板、纸板
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黑色金属、 有色金属、 非金属材料
生产率高，适用 于各类冲压加工
高速冲 床
工作原理与曲柄压力机相同，但其 刚度、精度、行程次数都比较高， 一般带有自动送料装置、安全检测 装置等辅助装置。 利用帕斯卡原理，以水或油为工作 介质，采用静压力传递进行工作， 使滑块上、下往复运动。
液 压 机
油压机 水压机
生产率很高，适用 于大批量生产，模 具一般采用多工位 级进模。 压力大，而且是静 压力，但生产率低。 适用于拉深、挤压 等成形工序。
Ｚ 形 件 弯 曲 模
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拉深：
又称拉延，是利用拉深模在压力机的压力作用下，将平板坯 料或空心工序件制成开口空心零件的加工方法。 它是冲压基本工序之一。可以加工旋转体零件，还可加工盒 形零件及其它形状复杂的薄壁零件。 变薄拉深 拉深模： 拉深所使用的模具。 拉深模特点： 结构相对较简单，与冲裁模比较，工作部分有较 大的圆角，表面质量要求高，凸、凹模间隙略大 于板料厚度。
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五金材料之——镀锌板
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五金材料之——镀锌板
1、定义：镀锌钢板是为防止钢板表面遭受腐蚀，延长其使用寿命，在钢板表面涂以一 层金属锌，这种涂锌的薄钢板称为镀锌板。 2、分类及特性： 按生产及加工方法可分为以下几类： ①热浸镀锌钢板。将薄钢板浸入熔解的锌槽中，使其表面粘附一层锌的薄钢板。目前主 要采用连续镀锌工艺生产，即把成卷的钢板连续浸在熔解有锌的镀槽中制成镀锌钢板； ②合金化镀锌钢板。这种钢板也是用热浸法制造，但在出槽后，立即把它加热到５００ ℃左右，使其生成锌和铁的合金被膜。这种镀锌板具有良好的涂料的密着性和焊接性； ③电镀锌钢板。用电镀法制造这种镀锌钢板具有良好的加工性。但镀层较薄，耐腐蚀性 不如热浸法镀锌板； ④单面镀和双面差镀锌钢板。单面镀锌钢板，即只在一面镀锌的产品。在焊接、涂装、 防锈处理、加工等方面，具有比双面镀锌板更好的适应性。为克服单面未涂锌的缺点， 又有一种在另面涂以薄层锌的镀锌板，即双面差镀锌板； ⑤合金、复合镀锌钢板。它是用锌和其他金属如铅、锌制成合金乃至复合镀成的钢板。 这种钢板既具有卓越的防锈性能，又有良好的涂装性能。 3、用途：可分为一般用、屋顶用、建筑外侧板用、结构用、瓦垄板用、拉伸用和深冲 用等镀锌钢板。 4、公司运用于：面包机底板、烤箱底板、微波炉底板、多士炉的左右侧板、隔热板等；
加工设备： 主要是压力机 加工工艺装备： 冲压模具
冲压模具： 在冲压加工中，将材料加工成零件（或半成品）
的一种特殊工艺装备，称为冲压模具（俗称冲 模）。
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10
附：五金模具的基本结构图
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概述
冲裁：利用模具使板料沿着一定的轮廓形状产生分离的一种
冲压工序。 基本工序：落料和冲孔。既可加工零件，也可加工冲 压工序件。
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五金材料之——冷轧板
1、定义：我们通常所说的板材，是指板材厚度小于4mm的钢板，它分为热轧 板和冷轧板。钢板生产中有热轧和冷轧，冷轧是热轧的后续工艺，但热轧后 的产品也可以成为最终产品。
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五金材料之——冷轧板
2、特性： 1）热轧板：硬度低，加工容易，延展性能好；强度相对较低,表面质量 差点(有氧化\光洁度低),但塑性好,一般为中厚板；机械性能远不及冷加工， 也次于锻造加工，但有较好的韧性和延展性 2）冷轧板：硬度高，加工相对困难些，但是不易变形，强度较高；强度 高\硬度高,表面光洁度高,一般为薄钢板,可作为冲压用钢板；由于有一定 程度的加工硬化，韧性低，但能达到较好的屈强比，用来冷弯弹簧片等 零件，同时由于屈服点较靠近抗拉强度，所以使用过程中对危险没有预 见性，在载荷超过许用载荷时容易发生事故。 3、用途：冷轧板以及以冷轧板为原板的镀锌板的用途十分广泛，冰箱、 空调、洗衣机、微波炉、燃气热水器等等的零件材料的选用都与它紧密 相连。 4、公司运用于：面包机外壳、底盖板、烤箱外壳、左右侧盖，油炸锅底 盖板、爆米花机、微波炉外壳等；
L0 F0 Fk 100% F0
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塑性变形对金属组织和性能的影响
金属受外力作用产生塑性变形后不仅形状和尺寸发 生变化，而且其内部的组织和性能也将发生变化。一般 会产生加工硬化现象：
金属的机械性能，随着变形程度的增加，强度和硬 度逐渐增加，而塑性和韧性逐渐降低；
晶粒会沿变形方向伸长排列形成纤维组织使材料产 生各向异性； 由于变形不均，会在材料内部产生内应力，变形后 作为残余应力保留在材料内部。
冲裁模： 冲裁所使用的模具叫冲裁模，它是冲裁过程必不可少
的工艺装备。凸、凹模刃口锋利，间隙小。
分类: 普通冲裁、精密冲裁
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五金配件通用知识培训课程
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弯曲： 将板料、型材、管材或棒料等按设计要求弯成一定的角度
和一定的曲率，形成所需形状零件的冲压工序。
弯曲方法：弯曲方法可分为在压力机上利用模具进行的压弯以
五金材料之——铜
1、定义：金属铜，元素符号CU，原子量63.54,比重8.92，熔点1083Co 2、特性：具有热导率和电导率高；化学稳定性强，耐腐蚀性强；抗张强度大，易熔 性，纯铜可拉成细铜丝； 3、分类：铜合金分为黄铜、青铜和白铜。 黄铜：铜和锌著称的合金统称为黄铜。常用于一般用途的轴承、衬套、齿轮等耐磨件 和阀门等耐蚀件。 白铜是铜和镍合金，主要用来制造精密机械、精密仪表中的耐蚀零件及电阻器、热电 偶等。 机械制作中，主要使用的是黄铜和青铜。 55 4、公司运用于：在电水壶中主要铜制物料为：铜带、铜制件、端子、接触片等；
曲柄压 力机
利用曲柄连杆机构进行工作，电机通过皮 带轮及齿轮带动曲轴传动，经连杆使滑块 作直线往复运动。曲柄压力机分为偏心压 力机和曲轴压力机，二者区别主要在主轴， 前者主轴是偏心轴，后者主轴是曲轴。偏 心压力机一般是开式压力机，而曲轴压力 机有开式和闭式之分。偏心压力机和曲轴 压力机的传动系统如图1.2.2 和图1.2.3 所示。
4
什么是五金冲 压零件？ 它是如何生产 出来的？
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日常用品
高科技 产品
常见五金冲压零件
本公司产品
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1.基本概念
冲压：பைடு நூலகம்
在室温下利用压力机和模具使材料产生分离或塑性变形的加工方法。
冲 压 生 产 场 景
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一、冲压与冲模概念
1.基本概念
加工对象： 主要金属板材
加工依据：板材冲压成形性能（主要是塑性）
及在专用弯曲设备上进行的折弯、滚弯、拉弯等。 弯曲模：弯曲所使用的模具。 弯曲与冲裁相比：
准确工艺计算难，模具动作复杂、结构设计规律性不强。
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生活中的弯曲零件
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用 模 具 成 形 弯 曲 件 一
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用 模 具 成 形 弯 曲 件 二
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弯 曲 成 形 典 型 零 件
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常用材料之——云母板
1、定义：云母主要结晶成单斜晶系，晶体呈假六方薄片状、鳞片状、板 状，有时呈假六方柱状。硬度2~3，比重2.70~3.20。云母的折射率随铁的 含量增高而相应增高，可由低正突起至中正突起。不含铁的变种，薄片中 无色，含铁愈高时，颜色愈深，同时多色性和吸收性增强 2、特征：具有绝缘性和耐热性，以及抗酸、抗碱性、抗压和剥分性，用 作电气设备和电工器材的绝缘材料； 3、分类：云母分为白云母和金云母。 4、用途：广泛的应用于建材行业、消防行业、灭火剂、电焊条、塑料、 电绝缘、造纸、沥青纸、橡胶、珠光颜料等化工工业。超细云母粉作塑料、 涂料、油漆、橡胶等功能性填料，可提高其机械强度，增强韧性、附着力 抗老化及耐腐蚀型等。除具有极高的电绝缘性、抗酸碱腐蚀、弹性、韧性 和滑动性、耐热隔音、热膨胀系数小等性能外，又率先推出片体二表面光 滑、径厚比大、 形态规则、附着力强等特点。
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表1.2..1 常用冷冲压设备的工作原理和特点
类 型
机 械 压 力 机
设备名 称
摩擦压 力机
工作原理
利用摩擦盘与飞轮之间相互 接触并传递动力，借助螺杆 与螺母相对运动原理而工作。 其传动系统如图1.2.1 所示。
特点
结构简单，当超负荷 时，只会引起飞轮与 摩擦盘之间的滑动， 而不致损坏机件。但 飞轮轮缘磨损大，生 产率低。适用于中小 型件的冲压加工，对 于校正、压印和成形 等冲压工序尤为适宜。
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1、常见的冲压工艺有哪些？
2、冲裁、弯曲与拉深各有何特点？ 3、常用的五金生产设备有哪些？
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塑性变形的基本概念
变形：
弹性变形、塑性变形。
塑性：
表示材料塑性变形能力。它是指固体材料在外力作用下发 生永久变形而不破坏其完整性能力。
塑性指标：
衡量金属塑性高低的参数。常用塑性指标为延伸率δ 和断 Lk L0 面收缩率ψ 。 100%
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五金材料之——电解板
1、定义：是经冷连轧机组轧制再经过 CAPL机组退火后，进入电镀锌机组， 通过表面清洗电镀后，根据不同用途，可进行磷化、钝化、涂油及耐指纹、 合金化等处理后所得的产品，其有关机械性能参照相对应的基板 2、特点：电解板防腐能力强,强度比冷扎板稍低,用于防护要求高的钣金件, 价格比冷板贵的多. 3、用途：电解板是用于电解或电镀的阴极板与阳极板，一般用惰性材料作 成，如石墨，铂等。环保电解板肯定就是具有环保特点的电解板了，比如， 使用后污染少，对环境伤害小，但一般的电解板也没有太大污染。 4、公司运用于：烤箱底板、微波炉底板、多士炉的推条座、压条座； 53
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拉深
不变薄拉深
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拉 深 件 类 型
a）轴对称旋转体拉深件 b)盒形件 c)不对称拉深件
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１-模柄 ２ -上模座 ３凸模固定板 ４弹簧 ５-压 边圈 ６-定位 板 ７-凹模 ８-下模座 ９ -卸料螺钉 10凸模
拉 深 模 结 构 图
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曲柄压力机
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数控冲床
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油 压 机
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金属塑性变形的一些基本规律
最小阻力定律 在塑性变形中，破坏了金属的整体平衡而强制金属流动，当金 属质点有向几个方向移动的可能时，它向阻力最小的方向移动。 在冲压加工中，板料在变形过程中总是沿着阻力最小的方向发 展。这就是塑性变形中的最小阻力定律。 弱区先变形，变形区为弱区
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方板拉深试验——最小阻力定律试验