M2-冷冲压工艺和模具技术介绍

1 冷冲压工艺及模具技术介绍 2 内容介绍 1 冷冲压概述2 冷冲压工艺特点3 冷冲压材料4 冷冲压设备5 冷冲压模具6 CONT 成形特点 3 概述概念 冷冲压是在室温下 利用安装在压力机上的模具对材料施加压力 使其产生分离或塑性变形 从而获得所需零件的一种压力加工方法 冷冲压要素 压力机 模具 周边辅机 金属或非金属板 带材冷冲压加工特点 1 少 无切屑加工 省能 低耗 高效 成本低2 产品质量稳定3 生产效率高4 适合大批量生产 4 冷冲压工艺特点 冷冲压工序分类 1 按变形性质分类1 分离工序 被加工材料在外力下产生变形 当变形部分应力超过材料抗剪程度后 而产生剪裂而分离 充称分离工序 如 冲孔 切口 落料 剪切等2 塑性变形工序 施加外力 应力在屈服极限和程度极限之间 有变形而不开裂 形成一定形状和尺寸 这些统称变形工序 如 弯曲 引伸 成形 冷挤 压印等 5 冷冲压工艺特点 冷冲压工序分类 2 按基本变形方式分1 冲裁 切断 切口 冲孔 落料 切边 剖切等2 弯曲3 拉伸4 成形5 立体成形 6 冷冲压材料 对材料要求 具有良好冲压性能 刚度 孔度 塑性 各向异性 延伸性 机械性能 如屈强比小 弹性模量E大 塑性指数高等均有利于冲压具有较高的表面质量 如表面光滑 无氧化皮 裂纹 划伤 飞边等具有较高精度厚度公差 如端子用料厚度公差 0 01 宽度公差 0 05 要求非常严格 7 CONT一般用料简介 1 磷青铜 Phos bronze 材料抗剪程度较低 一般为260 480 良好延伸率38 在合理间隙下 冲剪断而质量高 毛刺小 可取较小弯曲半径 成形不易开裂 大量使用 价格适中 冲出工件零电镀 导电性好 一般料厚在0 1 0 25之间 用作CONT 类 2 黄铜 Brass Brass各向指标适中 生产中大量使用 价格便宜 一般料厚在0 2 0 8 用作CONT 类 8 CONT一般用料简介 3 铍铜 Be Cu 各向指标均好于Phos bronze 但价格高 适用要求较高 精密零件4 Stainless不锈钢用于作支架零件 较铜基材料硬 成形后回弹较大 冲切刃口磨损较快5 铜基预镀好带料机械性能同上述各项 冲出制件直接进入装配 9 冷冲压设备 常用冷冲压设备 1 摩擦压力机 螺杆与螺母相对运动的原理 2 偏心冲床 即曲柄压力机 工作机构是曲柄连杆机构 3 曲轴冲床 即曲轴压力机 工作原理同偏心冲床 10 顺德AMP冲床类型 顺德目前使用冲床均为高速曲轴冲床 型号有以下几种 YAMAPADobby 25T 30T 45T 60T 产地 日本Bruderer 25T 产地 瑞士KOREA 40T 45T 产地 日本Yinyu 40T 45T 产地 台湾 11 12 冲压周边设备 送料器 滚轴式 夹钳式 气动式 放料机收料机欢迎大家现场参观 13 14 15 冷冲压模具 冷冲压模一般结构形式 绘制图 16 模具零件分类 17 AMP模具特征 Stamping现有各类模具140多套 均为高速连续冲模 高精度 U级 高寿命 高效率三高模具 以下为AMP几种典型模具结构 18 19 20 21 22 Layout设计和决定模具的取数 在模具设计开始时 就应完成该项工作 一般地 要决定一模几件 需考虑以下五个因素 1 DeliveryDate2 ContactQuality3 DieCost4 Forecast DieUtilization 5 ProductCost当OneRowOneOut时 可提交1 项 降低3 项 而增加5 项 当OneRowwoormuchout时 正好与上述相反 总之 需综合考虑后 再决定 23 Blanking工程 计算和顺序设定 由前项分析 Twinleaf定为OneRowTwoOuts 由此开始 Blanking工程要作以下几项工作 1 计算最初的坯料展开尺寸 2 决定PitchStripCarry 3 决定是否需先切边 4 坯料分几次可完成较合理 5 是否需要在冲前途中或冲切前进行SwageSerration 24 Pilot工程 冲床送料器给予冲床Slide一个Stroke的运送量 即一个Pitch 而不同送料器其精度差异很大 良好送料器一般在 0 01mm 0 02mm之间 而多工位连续模要求Pitch误差在0 005mm范围内 而步距积累误差不大于0 01mm 0 02mm 因此 必须设定Pilot应在冲导正孔后 就立即 并且在送料途中某工位需设置MissFeed的Micropilot 其作用是防止材料误送而导致DieParts损伤 25 Blanking工程 Blanking工序的目的是为下面各工序冲出坯料外形 因此 根据坯料的复杂程度 切割间隙大小等分别决定其结构 该套Die选择了PAC型式 CutClearance定为0 02 Punch与StricpperPlate的PilotClearance为0 005mm 最小Corner R取PG最小的R加工能力 一般情况下只须MeetProductDrawing即可 关于最小Corner的R的考虑 即能满足Profile形状中对于锐角的加工 而边角部分无论用什么方法也不能加工成锐角 R始终存在其大小为 在W EDM时 如果使用 0 1Wire 那么R是0 07mm 使用0 2Wire那么R是0 12mm 在PG时 R可以达到0 05mm 因此 R越大 加工就方便 节约成本 在不影响产品机能情况下 尽量设计出最大的CornerR 另外在Blanking工程中还须确定以下事项 CuttingClearance SetOrFixedPunchType 考虑Punch再研量和是否须设定BackUpPlate DieInsert须配MountingBlock为InsertSharpen作准备 AMP一般为刃磨10次左右 对于Slot凹模 应防止废料浮料 对于MountingBlank应防止废料堵塞 26 Swage Serration工程 Swage功用 便于Contact顺利进入Housing Serration功能提高Contact强度 同时增大 包线摩擦力 在这个工序如何解决Swage加工时的横向分力是设计上要点 在不设置任何Stopper范围内 无法得到定Swage 由于Swage在冲压时的横向力使用材料产生移动从而影响PilotHole的位置 并发生PilotHole变形或Carrier发生Camber 因此须设置Stopper且使其比DieLevelSurface高出0 8mm 冲压时可先压紧材料 再加工成形 经过Swage后 材料的边上会产生膨胀 如果产品全长或宽度公差要求很严 那么仍须考虑Swage后切边料 Serration加工通常要求在0 05mm 0 1mm深 宽度自定 这属于材料立体成形 局部变薄 因此不会引起局部材料变厚或局部膨胀 27 PreformBending工程 考虑到材料回弹才设置该工序 不过有些Parts可直接一次弯曲成形 对于要求较高产品须增加Sizing工序 Preform加工绝对不能发生左右不平衡 因此 一般Die中都须配置 LifterBlock 另外 Bend时也会发生很强 横向分力 为了能支撑它 所以有必要在DIEInsert旁设置导向Stopper 总之 在PreformBend加工 首要考虑是材料偏移 回弹处理 因为这些都直接影响工件尺寸精度 另外防止角部开裂 尽量使材料纹路与弯曲方向垂直 28 Lance工程 Lance就是不让Contact从HSG中脱落的限制块 在FASTON类Contact大多数都使用它 它实际上就是切口 弯曲组合 Lance时 须在LancePunch旁设置PilotPunch 并且在Insert中增加LifterBlock 其好处在于压住Contact后 再开始ShearAndBand 另外 为了使Contact运送顺利 因此以后工位开设了让位槽 29 V ing Sizing工程 将Perform后Contact变成90度的工程称为V ing工程 Sizing是为了获得更准确尺寸精度 PreformBend中材料是被压住进行弯曲 这种情况在弯曲高度较小时 是可行的 对于TwinLeafContact 由于Contact结构方面限制而不能采用 因此改为收口整型形式 这种形式须要解决重点问题是 收口或整形后Contact能顺利离开BendPunch和Sizin