冲压工艺

单工序模是指只有一个工位，只完成一道工序的冲模，它可分为冲裁模、 弯曲模、拉伸模、翻孔模和整形模等 复合模是指冲床在一次行程中，完成落料、冲孔等多个工序的一种模具结构。 级进模，由多个工位组成，各工位按顺序关联完成不同的加工，在冲床的一次 行程中完成一系列的不同的冲压加工
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冲压模具
项目 冲压精度 原材料要求 冲压生产率 实现操作机械化 自动化的可能性 生产通用性 单工序模 一般较低 不严格 低 较易，尤其适合于 在多工位压力机上 实现自动化 好，适合于中、小 批量生产及大型件 的大量生产 结构简单，制造周 期短，价格低 复合模 中、高级精度 除条料外，小件也 可用边角料 较高 连续模 中、高级精度 条料或卷料 高
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冲压模具
导料板结构
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冲压模具
侧 压 装 置
1-凸模 2-凹模 3-挡料杆
4-侧压板 5-侧压簧片
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冲压模具
侧 压 装 置
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冲压模具
纵向定位装置
• • • • 固定挡料销：圆形挡料销（常用）、 钩形挡料销 活动挡料销 侧刃 导正销
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冲压模具
固定挡料销
挡料销的主要作用是对材料起定 位作用，它需要保证每次冲裁是 所要的合理的搭边值。 它是属于定位零件，在定位方面 有很重要的地位，尤其是在冲裁 模具中。 挡料销有固定的，活动的。
技术分类 物理表面处理法 具体方式
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化学表面处理法 CVD/PVD/渗氮
覆层表面处理法 TD处理 镀铬处理
高频/火焰淬火 激光表面淬火
冲压模具
TD模具表面处理技术 TD表面覆层处理技术是热扩散法碳化物覆层处理 (Thermal Diffusion Coating Process) 的简称。 1972年由日本(株)丰田中央研究所开发出来的 1973年日本TOYOTA及美国的其它汽车公司开始将这 项技术应用于汽车模具中 其原理是: 将工件置于硼砂(或其他) 熔盐的混合物中, 通过高温热 扩散作用, 在工件表面形成一层数微米至数十微米的金属碳化物覆层。 目前国内外应用最广的是碳化钒 (VC) 覆层，由于这些碳化物具有很高 的硬度 (HV=2800～3200)和更严密的组织, 所以经过 TD 处理的汽车模 具性能大幅提高, 具有极高的耐磨性、抗咬合性( 拉伤)、耐蚀性；据资 料统计: 日本大批量生产的模具, 85%以上是经过 TD 处理的。
导 柱 形 式
a) A型导柱 b)B型导柱 c) C型导柱 d) A型小导柱 e) B型小导柱 f) A型 可卸导柱 g) B型可卸导柱 h) 压圈固定导柱 54
冲压模具
模具配件，与导柱配合使用，起到一个导向的作用，一般配合间隙很小，在0.05mm以内； 一般多用在模具或一些机械中，来保证运动的准确性。
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冲压模具
脱料板
作用：1.放置卸料镶件， 保证位置的精确性 2.当冲头冲剪完成后， 下模板 作用：1.放置凹模镶件， 保证位置的精确性 2.承受冲剪时的旁侧力
借由卸料弹簧提供的
力将冲头与冲压材料分离 下垫板
下模板
作用：承受镶块冲压时所产生的 力， 防止下模座凹陷或变形 下模座 作用：放置外导柱、限位柱、 弹簧以及浮料销组件 32
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冲压模具
凸模组件:凸模、凸模固定板、垫板和防转销、上模座、螺钉、 销钉固定 凸模的结构形式
• a) 直通式凸模： 工作部分与固定部分的形状和尺寸做成一样。 • b) 台阶式凸模 工作部分与固定部分的形状和尺寸不同。 固定部分多做成圆形或者矩形。
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冲压模具
直通式凸模
这类凸模可以采用成型磨 削、线切割等方法进行加 工，加工容易；但固定板 的型孔加工比较复杂。
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冲压模具 活动挡料销
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冲压模具
侧 刃 结 构
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导正销结构
导正销是伸入工件的孔中导正其在 凹模内位置的销形金属零件。导正 销一般采用高速钢、钨钢、硬质合 金等硬度较高的材料制造，用于引 导工件的位置，以保证精准冲裁工 件。导正销外观上类似红缨枪的枪 头。导正销是一种常见的模具配件， 精密度非常高。
难，只能在单机上 容易，尤其适合于在单 实现部分机械操作 机上实现自动化 较差，仅适合于大 较差，仅适合于中、小 批量生产 型零件的大批量生产 结构复杂，制造和调整 结构复杂，制造度 难度大，价格与工位数 大，价格高 成比例上升
冲模制造的复杂 性和价格
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冲压模具
单工序模
级进模
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冲压模具
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冲压模具 模架
模具的支撑也叫模架，将模具各部分按一定规律和位置加以组合和固定， 并使模具能安装到压铸机上工作的部分就叫模架。
– 模架是由上、下模座、模柄及导向装置组成
对角导柱式模架
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中间导柱式模架
四导柱式模架
后侧导柱式模架
冲压模具
导柱是用于模具中与组件组合使用确保模具以精准的定位进行活动 引导模具行程的导向元件。
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冲压设备
机械冲床
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液压冲床
冲压设备
双动冲床是针对于传统的单动作冲床来说的，传统的单动冲床，驱动装置旋转一圈带动一个 冲压滑块做一次往复运动，双动冲床驱动装置每旋转一圈带动两个滑块各做一次往复运动； 这样就简化了生产的工艺，减少了能耗。
单动冲床
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双动机床
冲压设备
单连杆
双连杆
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冲压材料
导 套 的 形 式
a) A型导套 b) B型导套 c) C型导套 d) 小导套 e) 压圈固定导套 55
冲压模具
模柄结构
模柄是在安装在上模架最上面 上的一个柄状的零件,类型有很 多种,因为冲压模是要装到压力 机上的,在压力机的滑块上会有 一个孔,这个孔就是模柄插进去 的地方,滑块上会有锁紧机构, 模柄的作用是使上模在压力机 上有一个比较准确的位置(精度 要求高时还需要导柱导套),并 且压力机的滑块在上升时,也需 要模柄来传递上模向上运动的 动力.
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冲压模具
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冲压模具
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冲压模具
模具的基本组成部分
夹板
主要作用：固定各冲头、镶件，保证零件作用位置 和精度； 其与上模座用定位销来定位
上模座 上垫板
上模座
主要作用：放置外导套、限位柱以及 的关系
上垫板
卸料弹簧上模座厚度的大小与卸料弹簧的长度有直接
上夹板
主要作用：承受冲头或镶件在冲压过程受力回让，避免上模座 发生凹陷或变形。
冷冲压材料应具备的条件
1.材料应具有良好的塑性,即较高的伸长率和断面收缩
率,较低的屈服点和较高的抗拉强度; 2.材料应具有光洁平整无缺陷损伤的表面状态.加工时
不易破裂、不易擦伤模具,制成的制品零件表面状态
好; 3.材料厚度公差应符合国家规定的标准;
4.材料应对机械接合及继续加工有良好的适应性能.
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冲压材料
金属材料的弹性： 是指材料在外力作用下发生变形，当外力消失后，材料 仍然恢复到原来形状和大小的一种金属特性。（各部分之间 联系完好，仍保持一个整体、无裂纹等） 金属材料的塑性： 是指材料在外力作用下发生变形，当外力消失后，材料 并不恢复得到原来形状和大小，而保持变形后的形状和大小 。
说明： 金属材料的弹性和塑性，确定了金属的冲压性能，弹性对零件 本身有价值，但对冷冲压某些工序却是极为不利。
冲压工艺
供方品质保证科 靖长青
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目录
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冲压概述 冲压工序 冲压模具 冲压设备 冲压材料
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冲压质量
冲压概述
一、冲压定义 冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产 生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件(冲压件)的成形加工方法。 又名[板金冲压加工]定义为"Sheet metal stamping" 。
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冲压概述
冲压三要素
设备
零件
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冲压工序
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冲压工序
分离工序：指冲压过程中使冲压件与板料沿一定的轮廓相互分离的工序。
冲孔、落料
冲孔、剖切
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冲压工序
塑性成形工序： 指材料在不破裂的条件下产生塑性变形，从而获得一定形状、尺寸和精度要求 的零件。
弯曲
拉延
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冲压工序
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冲压工序
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冲压工序
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冲压工序
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冲压模具
台阶式凸模
固定部分一般为 圆形或者矩形， 其固定板的型孔 为标准尺寸孔， 加工容易。
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冲压模具 凸模固定方法
用螺钉、销钉直接固定
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冲压模具
凸模的表面粗糙度 工作部分:Ra0.8~0.4 固定部分:Ra1.6~0.8
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冲压模具 凹模外形结构及其固定方法
外形结构: 整体式 镶拼式
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冲压模具 卸料与推件结构
• 卸料板 – 刚性卸料装置 – 弹性卸料装置 • 推件装置和顶件装置
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冲压模具
卸料板的作用是将冲裁后套在凸模上的条料卸下。卸料板有固定卸料 板和弹压卸料板两类。 (1)固定卸料板刚性的安装在凹模上，与凹模之间的间隙固定不变。 (2)弹性卸料板安装在凸模一侧，用卸料螺钉连接于上模座或凸模固定 板，上模座和卸料板之间安装有弹簧或橡皮等弹性元件，弹簧有一定 的预压缩量，用于提供卸料力。弹性卸料板还可提供压料力，防止条 料不平或翘曲。
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冲压模具 成型模
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冲压模具
修边冲孔模
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冲压模具
模具表面处理技术
为提高模具的质量、使用寿命和降低生产成本，各种模具表面处理技术 被广泛应用，通过改变模具表层的成分、组织、性能，从而大幅度地改 善和提高模具的表面性能。如硬度、耐磨性、摩擦性能等其他性能，从 而实现模具寿命的提高。
表面处理技术的分类
冲压材料
常用冲压材料 1.黑色金属材料; A.碳素钢 B.合金钢
2.有色金属材料.
A.铜及铜合金: B.铝及铝合金:
比重小、塑性好、但强度低，导电、导热性好，
纯铝有很好的塑性及导电性。有硬铝和软铝。 3.非金属材料.
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冲压材料
材料的力学性能是什么？
材料的力学性能:
材料在外力作用下所具有抵抗能力,包括材料的塑性、弹性、屈 服强度、抗拉强度、抗剪硬度、硬度韧度和抗疲劳性。
下垫板
下模座
冲压模具
凸模又叫冲针、冲头 、阳模、上模等， 凸模是模具中用于成型制品内表面的 零件。主要功能用于成型制品内表面 零件。
凹模亦称型腔，是成型塑件外表面的主要零件。 可在定模上安装也可以在动模上安装。 33
冲压模具
模具零件的结构
• • • • • 1、凸模组件及其结构 2、凹模结构 3、定位零件 4、卸料与推件零件 5、模架
二、分类 冷冲压：金属在常温下的加工，一般板料厚度<4mm； 热冲压：将金属加热到一定的温度范围的冲压加工方法。 板料厚度8～ 10mm以上时，需加热后冲压。
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冲压概述
冲压特点是： 1.制件复杂废料少； 2.精细光滑互换好； 3.刚强较高节省料； 4.生产效率高；
5.大批生产成本低；
6.产品尺寸稳定，重量轻，刚度好
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冲压模具
（凹模一般采用螺钉和销钉固定在下模座上）
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冲压模具 横向定位装置
• 导料销 – 导料销两个，位于条料的同侧 • 导料板 – 两导料板之间距离L=条料最大宽度+间隙值 – 整体式导料板其长度和宽度与凹模板外形尺寸相同。 – 在实际应用时，导料板与卸料板可以作成一体 • 侧压装置 – 当材料t<0.3时不适用。
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Hale Waihona Puke 冲压设备61冲压设备
冲床就是一台压力机
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冲压设备
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冲压设备
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冲压设备
2、按滑块的数量：单动的、双动的、三动的。 3、按滑块驱动机构：曲柄式、肘杆式、摩擦式。 4、按连杆数目：单连杆、双连杆、四连杆。
机械冲床与液压冲床的区别。 1、传动结构：机械冲床是用电机带动飞轮，经一到两或三级齿轮副降速，驱动曲柄滑块 进行上下往复运动实行冲压。液压冲床是电机带动油泵电机将液压油打成高压，通过电 磁阀控制油缸驱动滑块进行上下往复运动。 2、下死点控制：机械冲床下死点是固定的，液压冲床下死点可以通过调节开关位置进行 调节。 3、普通冲床速度可以通过调速进行行程次数的调节，而液压冲床一般不好调节。 因此，机械冲床适应范围比液压冲床要广，生产量、保有量也很多，如果是机械离合器 的价格也比同吨位的液压冲床便宜。除非用到拉伸工艺，一般的冲孔、落料、成形、折 弯工艺普通冲床均能胜任，且效率要快得多。
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冲压材料
金属材料的硬度： 在外力作用下能抵抗力物压隔能力力大小的一种性能。有布氏HB 、洛氏ＨＲ两种，常以金属材料的硬度来决定材料的强度，即硬度高 则金属强度也高，硬度低的材料其强度也低，但金属硬度越高，说明 其金属塑性越差。故硬度高的金属材料对冲压成形是很不利的。弯曲 、拉伸及成形等工序，适宜选用硬度较纸的金属材料。
缩口：指将预先拉深好的圆筒或管状坯料，通过 模具将其口部缩小的冲压工序。
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冲压工序
各工序代号及名称
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冲压工序
冲压工艺流程图
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冲压工序
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冲压工序
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冲压工序
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冲压工序
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冲压工序
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冲压工序
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冲压模具
按照工作原理可分为
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冲压模具
按照生产方式可分为： 单工序模 复合模 级进模