对于冲压及冲压模具的认识

对于冷冲压模具及冲压的认识,一、冷冲压模具的概念五、常见的冷冲压设备及选用二、冷冲模的种类与一般结构六、冷冲压的一般工序三、冷冲模设计与制造的一般流程七、常见的冷冲压材料及选用四、先进冷冲压模具零件制造技术,冷冲压的概念：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。生产环境温度：室温生产工具：压力机、冷冲压模具生产过程：使得材料产生分离或塑性变形生产目的：获得所需要的零件,一.冷冲压模具的概念,冷冲压模具的概念：在冷冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具（俗称冷冲模）。,冷冲压中最重要的工具,冲模按照不同的分类准准则可以分成多种类型按照工艺性质分：(1).冲裁模：沿封闭或敞开的轮廓线使材料产生分离的模具。如落料模、冲孔模等。(2).弯曲模：使板料毛坯或其他坯料产生弯曲变形，从而获得一定角度和形状的工件的模具。(3).拉深模：把板料毛坯制成开口空心件，或使空心件进一步改变形状和尺寸的模具。(4).成形模：将毛坯或半成品工件按图凸、凹模的形状直接复制成形，而材料本身仅产生局部塑性变形的模具。,二、冲模的种类与一般结构,按照工序组合程度分（1).单工序模：在压力机的一次行程中只完成一个冲压工序的模具。（2).复合模：在压力机的一次行程中，在一个工位上，完成两道或两道以上工序的模具。（3).级进模：在毛坯的送料方向上有两个或两个以上的工位，在压力机的一次行程中完成两道或两道以上工序的模具。,单工序模,复合模,级进模,冲压模具的一般结构示例：无导向单工序冷冲压模,模具的零件通常可分为两类一类是工艺零件：直接参与工艺过程的完成并和坯料有直接接触的零件，如工作零件、压料零件、卸料零件等。二类是结构零件：不直接参与完成工艺过程，也不和坯料有直接接触，只对模具完成工艺过程起保证作用，或对模具功能起完善作用的零件，如导向零件、紧固零件等。工艺零件模具零件结构零件,在工艺零件和结构零件下再分类,冲模的设计、冲模的制造和冲压工艺三者虽然内容不同，但是存在着相互关联、相互影响、相互依存的关系。冲压产品生产的流程,三、冲模设计和制造的一般流程,冲压技术工作基本内容和基本要求,（1）高速铣削加工：普通铣削加工采用低的进给速度和大的切削参数，而高速铣削加工则采用高的进给速度和小的切削参数，高速铣削加工相对于普通铣削加工具有如下特点：.高效:高速铣削的主轴转速一般为15000r/min40000r/min，最高可达100000r/min。在切削钢时，其切削速度约为400m/min，比传统的铣削加工高510倍；在加工模具型腔时与传统的加工方法(传统铣削、电火花成形加工等)相比其效率提高45倍。.高精度:高速铣削加工精度一般为10m，有的精度还要高。.高的表面质量:由于高速铣削时工件温升小（约为3C），故表面没有变质层及微裂纹，热变形也小。最好的表面粗糙度Ra小于1m，减少了后续磨削及抛光工作量。.可加工高硬材料：可铣削5054HRC的钢材，铣削的最高硬度可达60HRC。鉴于高速加工具备上述优点，所以高速加工在模具制造中正得到广泛应用，并逐步替代部分磨削加工和电加工。,四、先进冲压模具零件制造技术,(2).电火花铣削加工：电火花铣削加工（又称为电火花创成加工）是电火花加工技术的重大发展，这是一种替代传统用成型电极加工模具型腔的新技术。像数控铣削加工一样，电火花铣削加工采用高速旋转的杆状电极对工件进行二维或三维轮廓加工，无需制造复杂、昂贵的成型电极。日本三菱公司最近推出的EDSCAN8E电火花创成加工机床，配置有电极损耗自动补偿系统、CAD/CAM集成系统、在线自动测量系统和动态仿真系统，体现了当今电火花创成加工机床的水平。（3).慢走丝切割技术：目前，数控慢走丝线切割技术发展水平已相当高，功能相当完善，自动化程度已达到无人看管运行的程度。最大切割速度已达300mm2/min，加工精度可达到1.5m，加工表面粗糙度Ra0.10.2m。直径0.030.1mm细丝线切割技术的开发，可实现凹凸模的一次切割完成，并可进行0.04mm的窄槽及半径0.02mm内圆角的切割加工。锥度切割技术已能进行30以上锥度的精密加工。,（4).数控测量：产品结构的复杂，必然导致模具零件形状的复杂。传统的几何检测手段已无法适应模具的生产。现代模具制造已广泛使用三坐标数控测量机进行模具零件的几何量的测量，模具加工过程的检测手段也取得了很大进展。三坐标数控测量机除了能高精度地测量复杂曲面的数据外，其良好的温度补偿装置、可靠的抗振保护能力、严密的除尘措施以及简便的操作步骤，使得现场自动化检测成为可能。,常见冷冲压设备有机械压力机（以Jxx表示其型号）和液压（以Yxx表示其型号）。机械冲压设备分类：1.机械压力机按驱动滑块机构的种类可分为曲柄式和摩擦式;2.按滑块个数可分为单动和双动;3.按床身结构形式可分为开式（C型床身）和闭式（型床身）;4.按自动化程度可分为普通压力机和高速压力机等。液压冲压设备分类：1.油压机2.水压机,五、常见冷冲压设备及选用,常用冲压设备工作原理和特点,冷冲压设备的选用（1）压力机类型的选择1.中、小型冲压件选用开式机械压力机；2.大、中型冲压件选用双柱闭式机械压力机；3.导板模或要求导套不离开导柱的模具，选用偏心压力机；形模等。4.大量生产的冲压件选用高速压力机或多工位自动压力机；5.校平、整形和温热挤压工序选用摩擦压力机；6.薄板冲裁、精密冲裁选用刚度高的精密压力机；7.大型、形状复杂的拉深件选用双动或三动压力机；8.小批量生产中的大型厚板件的成形工序，多采用液压压力机。,（2）压力机规格的选择1.公称压力：为保证冲压力足够，一般冲裁、弯曲时压力机的吨位应比计算的冲压力大30%左右。拉深时压力机吨位应比计算出的拉深力大60%100%。2.滑块行程长度：滑块行程长度是指曲柄旋转一周滑块所移动的距离，其值为曲柄半径的两倍。选择压力机时，滑块行程长度应保证毛坯能顺利地放入模具和冲压件能顺利地从模具中取出。特别是成形拉深件和弯曲件应使滑块行程长度大于制件高度的2.53.0倍。3.行程次数：行程次数即滑块每分钟冲击次数。应根据材料的变形要求和生产率来考虑。4.工作台面尺寸：工作台面长、宽尺寸应大于模具下模座尺寸，并每边留出60100mm，以便于安装固定模具用的螺栓、垫铁和压板。当制件或废料需下落时，工作台面孔尺寸必须大于下落件的尺寸。对有弹顶装置的模具，工作台面孔尺寸还应大于下弹顶装置的外形尺寸。,5.滑块模柄孔尺寸：模柄孔直径要与模柄直径相符，模柄孔的深度应大于模柄的长度。6.闭合高度：压力机的闭合高度是指滑块在下止点时，滑块底面到工作台上平面（即垫板下平面）之间的距离。压力机拥有最大闭合高度和最小闭合高度，当压力机的连杆调节至最长时，压力机有最小闭合高度Hmin；当压力机的连杆调节至最短时，压力机有最大闭合高度Hmax。压力机的装模高度指压力机的闭合高度减去垫板厚度的差值。没有垫板的压力机，其装模高度等于压力机的闭合高度。在实际应用中各个高度一般遵循以下不等式：Hmin-H10HHmax-H5H1为垫板厚度,7.电动机功率的选择：必须保证压力机的电动机功率大于冲压时所需要的功率。曲柄压力机,根据材料的变形特点可以将冷冲压工序分成分离工序和成形工序分离工序：坯料在冲压力作用下，变形部分的应力达到强度极限b以后，使坯料发生断裂而产生分离的工序。分离工序主要有剪裁和冲裁。成形工序：坯料在冲压力作用下，变形部分的应力达到屈服极限s，但未达到强度极限b，使坯料产生塑性变形，成为具有一定形状、尺寸与精度制件的加工工序，成形工序主要有弯曲、拉深、翻边、旋压等。,六、冷冲压的一般工序,分离工序的分类,成形工序的分类,常用冲压材料分类：冲压用材料的形状有各种规格的板料、带料和块料。板料的尺寸较大，一般用于大型零件的冲压，对于中小型零件，多数是将板料剪裁成条料后使用。带料（又称卷料）有各种规格的宽度，展开长度可达几千米，适用于大批量生产的自动送料，材料厚度很小时也是做成带料供应。块料只用于少数钢号和价钱昂贵的有色金属的冲压。冷冲压常见材料：a.黑色金属：普通碳素结构钢、优质碳素钢、合金结构钢、碳素工具钢、不锈钢、电工硅钢等。对厚度在4mm以下的轧制薄钢板，按国家标准GB/T708-1991规定，钢板的厚度精度可分为A(高级精度)，B(较高精度)，C(普通精度)级对优质碳素结构钢薄钢板，根据GB/T710-199