冲压模具结构介绍RichardZhao20200308

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•切口
切邊
剖切
冷沖壓成形中常用工藝
• 6.彎曲:用模具使材料彎曲成一定形狀(V型/U型/Z型彎曲)。 • 7.卷圓:將板料端部卷圓。 • 8.扭曲:將平板的一部分相對於一部分扭轉一個角度。
•彎曲
卷圓
扭曲
•9.拉深:將板料壓製成空心工件,壁厚基本不變。 •10.變薄拉深:用減小直徑與壁厚,增加工件高度的方法來改變空心件的尺寸,得到要求的底厚,壁薄的工 •11.孔的翻邊:將板料或工件上有孔的邊緣翻成豎立邊緣。
先考慮入子)
• 1:深沙拉孔沖沙拉過孔時﹕沖裁間隙(單邊)固定取0.02﹔沖頭直徑=D . •2:淺沙拉孔沖沙拉過孔時;沖裁間隙(單邊)固定取0.02﹔沖頭直徑=D.
• 第二種方法(節省工程,孔徑尺寸可保証。但擠斜面時,衝頭受力大,上 易打下沉)
• 1當工程排布緊時,可採用先擠凸打沙拉斜面,後沖沙拉孔。 • 第一步擠凸打沙拉斜面,如圖八和圖九所示﹕
•2)復合模:壓力機一次行程中,在同一工位上完成兩道 或更多工序的模
•3)連續模:具有兩個或更多工位,材料隨壓力機行程逐 次送進一工位,從而使工件逐步成形的模具
結構 成本、週期
製造精度 材料利用率
生產效率 維修
產品精度 品質 安全性 自動化
衝床性能要求 應用
三類模具的優缺點比較:
工序模
複合模
簡單 小、短
•對于沙拉孔的成形﹐一般分為三個步驟﹐第一步﹕沖底孔﹔第二步﹕打沙拉孔﹔第 三步﹕沖沙拉過孔。由於沙拉的形式有兩種﹐對于其成形過程﹐有特殊的要求﹐據
本內容詳見下列敘述。 •第一步 ﹕沖底孔﹐如圖三所示﹕ •在第一步沖底孔﹐沖頭直徑=D-0.4mm.
•第二步﹕打沙拉孔﹐如圖四和圖五所示﹕
•第三步﹕沖沙拉過孔﹐如圖六和圖七所示﹕ •在沖沙拉過孔時﹐淺沙拉孔和深沙拉孔成形時取值是不一樣的。(下模部分應優
• 三:模具閉合高度和壓力機的閉合高度
• 模具閉合高度 • 模具閉合高度是指模具處在最低點的工作位置時,
上模座的上表面到下模座的下表面之間的距離。即 為模具各塊範本厚度之和。
• 壓力機閉合高度:是指壓力機滑塊在下死點時,滑 塊底面到壓力機工作臺面上平面的距離。由於多數 壓力機滑塊高度可上下調節,當壓力機連杆調至最 短時的閉合高度稱為壓力機最大閉合高度Hmax,而當 壓力機連杆調至最長時的閉合高度稱為最小閉合高 度Hmin。
• 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

型或具時效性要求的特殊零組件加工。
沖壓模具結構簡介

• 1.上模座 2.墊板 3.沖頭固定板(夾板) 4.剝料板均力背板(止擋板) 5.剝料板 (脫料板) 6.
下範本 7.下模均力背板 8. 副導柱 9.副導柱用套筒 10.先導桿 11.沖頭
12.副導柱用套筒
13. 鑲塊式Байду номын сангаас仁
4.剝料板螺栓 15.彈簧 16.剝料板襯套 17.定位浮昇銷 18.材料 111(備註: 零件號碼 2,4,7 有時僅部
• 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).沖裁過程. • 沖裁過程可分三個階段. • (a).彈性變形階段 (b).塑性變形階段

(c).斷裂階段
• 2).切斷面 • 切斷面可分為四個部分: a).塌角 b).光亮帶 c). 剪裂帶 d).毛刺
五:冷沖壓成形中常用工藝
• 1.沖裁:包括落料和沖孔兩個工序。 • 1)落料:模具沿封閉線沖切板料,沖下的部分為工件,其餘部分為廢料,設計時
導柱、導套
間隙配合 低 低 短 強
導柱、導套、襯套 、滾珠等
過盈配合 高 高 長 弱
連續模具的料帶
工序設計的一般原則
機構設計實務 (1/6)
•1.沖剪孔與外形時成品之臨界尺寸:
機構設計實務 (2/6)
•2.彎曲加工之最小邊高尺寸(軟鋼板之基準):
• t之範圍 值 • 0.8mm以下 • 0.8~1.6mm • 1.6mm以上
份使用或全不使用)
導向零件
精確的導向是保證模具正常生產的前提條件,為了提高連續模工 作的精度和穩定性又常設計成雙重導向:主導向和副導向。 常見的導向零件有滑動導向和滾動導向兩種。
• 一 滑動導向和滾動導向的區別:
滑動導向
滾動導向
組成
配合關係 精度
可工作速度 壽命
承受側向力
•強度極限: 材料在拉伸變形中破壞時的應力 •.(二).總延伸率與均勻延伸率:總延伸率是在拉伸試驗中試樣破壞時的延伸率 .(又稱延伸率).均勻延伸率是在拉伸試驗中開始產生局部集中變形(剛開始出 現細時)時的延伸率.
•(三).屈強比:是材料的屈服極限與強度極限的比值. 屈強比小,對 沖壓成形有利. •(四).板平面方向性.材料在其板平面內物理性能的各向異性.例 板材在彎曲時.
•5.毛邊:(1)沖頭不利或刀口磨損 (2)間隙不準 (3)沖制力不均 (4)沖子

長度不足 (5)導柱磨損
•6.刮傷:(1)/作 來不規範 (2)包裝問題
•7.壓傷:(1)模具內有異稱 (2)定位不良
•二.模具結構知 識.
•1.模具的概念 :
•模具的分類:
••1)單ㄧ模:壓力機一次行程只能完成一道工序的模上
• 1當工程排列緊張時,可採用預沖大孔(比原沙拉孔正值大30%),後打沙拉。 • 第一步 ﹕沖底孔﹐如圖十二所示﹕沖頭直徑=(D+30%D)mm.
•第二步打沙拉。如圖十三、圖十四所示:
沖壓材料的認識 (1/6)
• 1. SPCC (冷軋鋼板):冷軋鋼品是以酸洗後的熱軋鋼捲,於冷軋工場常溫軋延至0.30-3.20mm後,
尺寸以模仁為准,間隙取在衝子上; • 2)沖孔:模具沿封閉線沖切板料,沖下的部分是廢料,設計時尺寸以衝子為准,
間隙取在模仁上。
• 2.剪切:用模具切斷板材,切段線不封閉. • 3.切口:在坯料上將板材部分切開,切口部分發生彎曲. • 4.切邊:將拉深或成形後的半成品邊緣部分的多餘材料切掉。 • 5.剖切:將半成品切開成兩個或幾個工件,常用于成雙衝壓。
低 高 低 不方便 高 低 不安全
較複雜 小、短 較高
高 低 不方便 高 低 不安全

小批量生產 大、中型零件的衝壓試製

大批量生產 內外形精度要求高
級進模
複雜 高、長
高 低 高 方便 低 高 安全 易於自動化
高 大批量生產 中、小零件衝壓
沖壓範本的組成
• 冷沖模一般有八塊範本組成:上模座(TP)、上墊板(TBP)、沖頭固 定板(PP)、剝料背板(SBP)、剝料板(SP)、模仁固定板(DP)、下模 墊板(DBP)、下模座(DS)。
• 壓印
•六: 冷沖壓成形中常出現問題:
•沖製品不良問題之原因及判斷
•1.變形:(1)材料變形 (2)頂料不均或彈簧力失衡 (3)模加上下平面傾斜
•2.擠料:(1)模具間隙不足 (2)避位不良 (3)定位不良
•3.尺寸不良:(1)上下間隙過小 (2)定位不準 (3)彈簧力不夠 (4)展開不 對
•4.漏沖:模具組立時漏裝或未做該結構
S0 之最小值
2t 1.6t 1.3t
t之範圍
0.8mm以下 0.8~1.6mm 1.6mm以上
S0 之最小
2t 1.6t 1.3t
機構設計實務 (3/6)
•3.彎曲隅角附近孔緣之最小尺寸:
板厚3.2mm以下,1/4H以下之板材

Sd之最小值

r + 1.5t 或 1.2mm
• • • • • •r + 2.5t • • • •
• 因表面須電鍍,因環保問題,現今電腦業界已較少人使用。參考價格: 16NT$/Kg--0.6T .
•2. SECC(鍍鋅鋼板):電鍍鋅鋼捲底材為一般的冷軋鋼捲,在連續電鍍鋅產線經過脫脂、酸洗、 • 電鍍及 各種後處理之製程後,即成為電鍍鋅產品,此產品特性不但具有一般冷軋鋼片的機械性質 • 及近似的加工性,且具有優越的耐蝕性及裝飾性外觀;在電子產品、家電及傢具的市場上具有很大 • 的競爭性及取代性。參考價格: 21NT$/Kg--0.6T • 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。
墊板
•第二步﹕沖沙拉過孔﹐如圖十和圖十一所示﹕在沖沙拉過孔時﹐淺沙拉孔和深沙 拉孔成形時取值是不一樣的。(下模部分應優先考慮做入子)
• 3:深沙拉孔沖沙拉過孔時﹕沖裁間隙(單邊)固定取0.02﹔沖頭直徑=D . •4:淺沙拉孔沖沙拉過孔時;沖裁間隙(單邊)固定取0.02﹔沖頭直徑=D.
• 第三種方法(節省工程。但擠斜面時易起毛剌,沙拉孔不精確)
• 拉深
變薄拉深
孔的翻邊
冷沖壓成形中常用工藝
12.外緣翻邊:將工件的外緣翻起圓弧或曲線狀的豎立邊緣。 •13.整形:把形狀不太準確的工件校正成形。 •14.校平:將毛坯或工件不平的面或彎曲予以壓平。
•起伏 •整形
校平
•15.壓印:改變工件厚度,在表面上壓出文字或花紋。
•16.鉚 合: 即對原本不連接的部分加以機械力使其連接在一起
L之範圍 25mm 以下
SL之最小值 r + 2t
或 1.5mm
25~50mm 50mm 以上
或 2mm r + 3t
或 2.5mm

S0之最小值

r+t 或
2t

機構設計實務 (4/6)
機構設計實務 (5/6)
機構設計實務 (6/6)
沙拉成形
•第一種方法( 產品外觀好,精度高,穩定。但多工程) •沙拉孔的分類 •沙拉孔根據產品的要求不同﹐一般有深和淺兩種類別。如圖一所示沙拉是產 品互相鉚接時﹐採用淺沙拉孔成形﹔圖二所示沙拉用於鉚拉釘之用﹐採用深沙 拉成形。在設計過程中﹐依據如圖所示加以區分沙拉形式﹐對其採用不同的成 形方法。
冲压模具结构介绍 RichardZhao20200308
• 五金產品和模具設計
•1:沖壓的基本概念 •2:沖床和模具結構
• •一:何為冷沖壓
沖壓的基本概念
•冷沖壓成形是在常溫下,利用凸凹模配合強加機械力于金屬板材上, 使板材分離,變形.從而獲得所需部件.
•二﹕ 板料的冷沖壓機械性能指標
•(一). 屈服極限:材料在拉伸變形中開始產生變形的應力.
• 為了保證模具能裝在壓力機上工作,模具閉合高度 必須小於壓力機閉合高度。最好H位於Hmin和Hmax 之間,一般應滿足

Hmin+10≤H≤Hmax-5
•四: 冷沖壓成形後板材的斷面組成
•1>.塌角:這是沖壓開始以後凸凹模相互擠壓造成 •2>.光面:這是沖壓時刃口附近的板材被拉入刃口擠壓造成,呈光亮狀. •3>.毛面:呈灰暗狀,空氣下容易生鏽 , 是凸凹模擠壓並剪切板材時造成. •4>.毛邊 :這是沖壓最後階段板材即將斷裂時形成
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