五金模具设计检讨

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3：產品設計的標准4：常用的金屬材料

沖壓的基本概念一：何為冷沖壓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).屈服极限:材料在拉伸變形中開始產生變形的應力.強度极限: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:是材料的屈服极限與強度极限的比值.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.模具闭合高度模具闭合高度是指模具处在最低点的工作位置时，上模座的上表面到下模座的下表面之间的距离。即为模具各块模板厚度之和。压力机闭合高度：是指压力机滑块在下死点时，滑块底面到压力机工作台面上平面的距离。由于多数压力机滑块高度可上下调节，当压力机连杆调至最短时的闭合高度称为压力机最大闭合高度Hmax,而当压力机连杆调至最长时的闭合高度称为最小闭合高度Hmin。为了保证模具能装在压力机上工作，模具闭合高度必须小于压力机闭合高度。最好H位于Hmin和Hmax之间，一般应满足

Hmin+10≤H≤Hmax-5

三：模具闭合高度和壓力機的閉合高度四：

冷沖壓成形后板材的斷面組成1>.塌角:這是沖壓開始以后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,是凸凹模擠壓并剪切板材時造成.4>.毛邊:這是沖壓最后階段板材即將斷裂時形成1).冲裁过程.

冲裁过程可分三个阶段.(a).弹性变形阶段(b).塑性变形阶段(c).断裂阶段

2).切断面

切断面可分为四个部分:a).塌角b).光亮带c).剪裂带d).毛刺

五：冷沖壓成形中常用工藝1.冲裁:包括落料和冲孔两个工序。1）落料：模具沿封闭线冲切板料，冲下的部分为工件，其余部分为废料，设计时尺寸以模仁为准，间隙取在冲子上；2）冲孔：模具沿封闭线冲切板料，冲下的部分是废料，设计时尺寸以冲子为准，间隙取在模仁上。2.剪切:用模具切断板材,切段线不封闭.3.切口:在坯料上将板材部分切开,切口部分发生弯曲.4.切边:将拉深或成形后的半成品边缘部分的多余材料切掉。5.剖切：将半成品切开成两个或几个工件，常用于成双冲压。

切口切边剖切冷沖壓成形中常用工藝6.弯曲：用模具使材料弯曲成一定形状（V型/U型/Z型弯曲）。7.卷圆：将板料端部卷圆。8.扭曲：将平板的一部分相对于一部分扭转一个角度。弯曲

卷圆

扭曲9.拉深：将板料压制成空心工件，壁厚基本不变。10.变薄拉深：用减小直径与壁厚，增加工件高度的方法来改变空心件的尺寸，得到要求的底厚，壁薄的工件。11.孔的翻边：将板料或工件上有孔的边缘翻成竖立边缘。

拉深

变薄拉深

孔的翻边冷沖壓成形中常用工藝

12.外缘翻边：将工件的外缘翻起圆弧或曲线状的竖立边缘。13.整形：把形状不太准确的工件校正成形。14.校平：将毛坯或工件不平的面或弯曲予以压平。起伏

整形校平15.压印：改变工件厚度，在表面上压出文字或花纹。

压印

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六：

冷沖壓成形中常出現問題: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三类模具的优缺点比较：

工序模复合模级进模结构简单较复杂复杂成本、周期小、短小、短高、长制造精度低较高高材料利用率高高低生产效率低低高维修不方便不方便方便产品精度高高低品质低低高安全性不安全不安全安全自动化易于自动化冲床性能要求低低高应用小批量生产大、中型零件的冲压试制大批量生产内外形精度要求高大批量生产中、小零件冲压沖壓模板的組成冷冲模一般有八块模板组成:上模座(TP)、上垫板(TBP)、冲头固定板(PP)、剥料背板(SBP)、剥料板(SP)、模仁固定板(DP)、下模垫板(DBP)、下模座(DS)。

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.下模板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.鑲塊式模仁

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有時僅部份使用或全不使用)

导向零弟件精确的导染向是保证传模具正常充生产的前恋提条件，球为了提高悄连续模工的作的精度卷和稳定性夜又常设计斯成双重导胁向：主导较向和副导象向。常见江的导向零著件有滑动进导向和滚浊动导向两相种。一滑路动导向食和滚动色导向的乖区别：滑动导向滚动导向组成导柱、导套导柱、导套、衬套、滚珠等配合关系间隙配合过盈配合精度低高可工作速度低高寿命短长承受侧向力强弱連續模具纠的料帶工序設蓝計的一寇般原則機構設桂計實務弱(1常/6)1.沖剪孔掌與外形穷時成品曾之臨界袋尺寸:2.彎曲庄加工之最淹小邊高尺移寸(軟鋼历板之基準篮):t之範圍箩S0之最小值权t杯之範圍筋S姐0之最愉小值0.8m各m以下迁2t交0.8m旨m以下康2敢t0.8~搁1.6m杨m跨1.6t贷0.谣8~1.谱6mm并1.6毁t1.6永mm以粱上茧1.3氧t朝1.混6mm痕以上汽1.自3t機構設上計實務巡寿(2萄/6)3.彎曲连隅角附近耕孔緣之最樱小尺寸:是板猜厚3.2蓄mm以下,已1/4鄙H以下妥之板材Sd之最船小值r+造1.货5t漆或肯1.罩2mmL之範删圍顽SL之最小值r+龄2t25mm车以下口或螺1.5m旗mr+钞2.视5t25~里50m币m隶或哭2之mmr+显3t50m财m饼以上需或近2.粱5mmS0之最悠小值r+恒t参或体2t機構設計的實務(星3/6)機構設禾計實務嚷(4很/6)機構設放計實務类(5来/6)機構設裤計實務君(6觉/6)沙拉成形第一种岂方法(孔產品笼外觀好枪，精度俩高，穩职定。但堤多工程裙)沙拉孔的召分類沙拉孔根穗據產品的录要求不同粗﹐一般有猫深和淺兩老種類別。侦如圖一所次示沙拉是锐產品互相铅鉚接時﹐旧采用淺沙呆拉孔成形茶﹔圖二所赴示沙拉用攻于鉚拉釘意之用﹐采伏用深沙拉膜成形。在漂設計過程泛中﹐依據某如圖所示租加以區分陶沙拉形式罩﹐對其采潮用不同的日成形方法师。對于沙烈拉孔的映成形﹐咏一般分剧為三個颜步驟﹐弱第一步峰﹕沖底棋孔﹔第裙二步﹕壮打沙拉疏孔﹔第粗三步﹕洋沖沙拉骨過孔。篇由于沙返拉的形掩式有兩读種﹐對趁于其成保形過程止﹐有特严殊的要促求﹐據浮本內容护詳見下缩慧列敘述们。第一步肯﹕沖唇底孔﹐梨如圖三勒所示﹕在第一步赠沖底孔﹐愧沖頭直徑凶=D-0徐.4mm是.第二步歉﹕打沙栋拉孔﹐擦如圖四得和圖五部所示﹕第三步绿﹕沖沙践拉過孔尾﹐如圖刘六和圖路七所示蛮﹕在沖沙拉初過孔時﹐单淺沙拉孔倒和深沙拉贵孔成形時拦取值是不绞一樣的。伴(下模部再分應優先皮考慮入子景）1：深漆沙拉孔移沖沙拉烟過孔時剥﹕沖裁轧間隙(雁單邊)镜固定取绿0.0报2﹔沖廉頭直徑翁=D笼.2：淺沙乏拉孔沖沙搭拉過孔時辽;沖裁間桑隙(單邊颗)固定取乖0.02元﹔沖頭直文徑=D.第二种方突法(節省傲工程，孔石徑尺寸可打保証。但冰擠斜面時慕，衝頭受婶力大，上刊墊丸板易打下胖沉)1當工答程排布枝緊時，锄可采用哄先擠凸粒打沙拉冻斜面，杀后沖沙忌拉孔。第一步擠茅凸打沙拉妙斜面，如美圖八和圖苦九所示﹕第二步﹕粥沖沙拉過疲孔﹐如圖著十和圖十荷一所示﹕变在沖沙拉弊過孔時﹐族淺沙拉孔娱和深沙拉蜡孔成形時倘取值是不输一樣的。石(下模部希分應優先院考慮做入探子)3：深沙齐拉孔沖沙瓣拉過孔時叼﹕沖裁間尿隙(單邊匀)固定取租0.02猾﹔沖頭直息徑=D著.4：淺郊沙拉孔猾沖沙拉撞過孔時计;沖裁筛間隙(谦單邊)歉固定取争0.0甜2﹔沖统頭直徑传=D.第三种断方法(卡節省工铜程。但滋擠斜面吸時易起撞毛剌，畏沙拉孔益不精确视)1當工程姻排列緊張岩時，可采形用預沖大巷孔(比原马沙拉孔正版值大30漫%)，後版打沙拉。第一步阻﹕沖岔底孔﹐进如圖十曾二所示功﹕沖頭项直徑=哥(D+研30%龙D)m累m.第二步打坡沙拉。如体圖十三、峡圖十四所砖示:沖壓材料柔的認識疾(1/蹦6)1.S况PCC寨(冷軋鋼送板)：冷軋鋼品棍是以酸洗宴後的熱軋宋鋼捲，於痕冷軋工場笋常溫軋延梁至0.3页0－3.板20mm居後，經電解清返洗、退火厕及調質等牵過程製造裂而成。冷办軋鋼品因亦厚度薄、呢尺寸精確勺、表面粗糙度分麻級多，遵容易塗名漆及電并鍍、且阁機械性陷質及加千工性良菠好，易浪於衝壓训製成各具種產品，故用途晕非常廣泛马，舉凡汽扯車車體、迷電子零件开、家電用燃品、鋼製逼傢俱、容宋器等，均需大量使垫用冷軋鋼录品做為加由工材料。該產品闪依用途破別可區正分為下死列三類遭：1.一艰般品質袋：SP币CC根,適用衣於加工酬程度較律低的產演品，例君如供作伸彎曲、森淺度衝锅壓成型磨及焊接等加认工之零組裹件。2.衝壓蒙品質：S染PCD存,具較佳交加工成型创性，適用清於一般品么質無法勝路任的衝壓改及高度成型之零組各件。3.深链衝品質识：SP狱CE符,具有辽更佳的只加工成蜡型性，尽適用於看衝壓品役質無法迎勝任，屈須高度说成型或具時扬效性要求贴的特殊零堵組件加工裁。因表面須出電鍍，因卡環保問題系，現今電财腦業界已隐較少人使堪用。參考沟價格:亲16NT达$/Kg律--0.秤6T.2.抱SEC峡C(鍍汇鋅鋼板追)：電鍍鋅鋼污捲底材為今一般的冷体軋鋼捲，慢在連續電诊鍍鋅產線姑經過脫脂酒、酸洗、電鍍及奏各種後念處理之製舰程後，即塔成為電鍍禽鋅產品，坟此產品特嫁性不但具萄有一般冷著軋鋼片的酿機械性質及近似的体加工性，海且具有優偿越的耐蝕榨性及裝飾东性外觀；百在電子產泳品、家電领及傢具的按市場上具劈燕有很大的競爭性娱及取代性以。參考價司格:语21N隔T$/烫Kg-希-0.士6T該產品厕依用途箩別可區连分為下陡列三類贸：1.一般远品質：S擦ECC,莲適用於加坟工程度較盏低的產品鲁例如供作毒彎曲、淺劲度衝壓成源型及焊接咏等加工之鸦零組件。2.衝姐壓品質构：SE今CD游,具較醋佳加工床成型性陈，適用撇於一般予品質無腥法勝任醋的衝壓煌及高度算成型之食零組件嘴。3.深衝妄品質：S典ECE(钻N),先具有更佳杜的加工成邻型性，適初用於衝壓填品質無法荒勝任，須务高度成型兽或具時效储性要求的剑特殊零邻組件加斧工。4.扩近來大膜量用在公通訊、彩PC扔產品，胖取代S善PCC返，唯一筒缺點，运切斷面示及折痕衡容易生革銹。沖壓材料茧的認識饰(2/臂6)3.S停PTE(泄馬口鐵)：是一種爱超薄冷軋斑的低碳鋼斥片，主要迁用途是供览應製罐業搂所使用的机鍍錫、鍍柏鉻鐵皮的剂原板。導胜電性強，欢外觀佳，皇因成本考衔量有些來为取代SU殊S，非磁红性材料，者但沖壓加拍工次數越卖多，磁性似越強。在幸Note寒book上常用於熊EMI意shie握ldin暮gpa苹n,非泉需高強度罪結構之b虏rack垃et,捷plat姜e.該產品菜依用途坝別可區毙分為下突列三類厦：參考價格许:34刊NT$/彻Kg-篇-0.1词T一次軋延:T1~栋T5坑材質，T动1軟→T组5硬二次軋延卫:D剪R8~圆DR1已0材質，D乏R8軟→球DR10熊硬表面處理总/符號區完分特香徵B光志面處理非在具前有細紋傍光滑表鞋面之底叉片上，袍將錫層谁施以熔胀融之光摊澤表面叙。R粗面烤處理在视具有一定槽方向的磨组刀石紋表圣面之底片湿上，將錫艳層施以熔倘融處理之锈光澤表面家。S銀面示處理在控具有較粗冬霧狀無光番澤表面之偶底片上，元將錫層施冬以熔融處莫理之光澤寺表面。M鈍面粪處理通怀常在無光坡澤表面之许底片上錫或後，不經域熔融處理脚之光澤表规面。4.磷青銅片检(PBS普)PH潮OSPH期ORB腥RONZ准ESP辈RING：磷青銅係胀由青銅(爽銅錫合金女)添加脫底氧劑，磷幅(P)含蹄量0.0比3～0.伏35%及喷其它微量掩元素如F致e、Zn满等組成。延展性煌、耐疲勞葬性均佳，森可用於電钢氣及機械狼材料，且日耐蝕性，络材料可靠侦度高於一汁般銅合金否製品，以連續笛熔解鑄造制(板片、寨銅卷)方登式製成，匙具高度之粉材質均勻衰性。導電鲁性佳、彈浑性高、富柏耐磨耗；是電倒氣開關撕、端子殿等應用捷之彈片洋及導電掌材料，久但沒有皱不銹鋼诊之強度置。外觀宗須電鍍笑。故目前毛在Note纹book组用於E素MI之需该求.參嗽考價格:含195驱NT$/搞Kg-械-0.1籍T.C511狡1：暂錫含量４僵％，強度舒佳，耐蝕暑性好，加历工性優良放，可用於波高性能電后氣用精密舒材料。C510校2：屠錫含量５款％，強度鼠佳，耐蝕厅性好，加适工性優良订，可用於忘高性能電蓝氣用精密隆材料。C51售91：判錫倒含量6剂%，電讲機材料菠，接著俗端子，停IC元捎件等均吃可使用鸡，高強孕硬度特辈質。C52辨12：护錫粪含量8婶%，有咬良好的妇強度特僵性，用巡寿於電氣坡材料。C52玻10：杰錫聋含量8农%，耐厚疲勞及用彈性特币性佳，葛最適用软於高性初能電子唯連接6.S发US30辅4(不銹仇鋼)：用途住最多之自不銹鋼聚種，因梁含有震Ni夏故比酱Cr衣鋼較富师耐蝕性侮耐熱性似，且具揭低溫強充度，故滨機械特搭性非常葵好，加爸工硬化私性非常阵大，加妈熱處理不不硬化萄，非磁境性，強迈度佳，丸較沒彈顽性，常截使用厚南度0裁.4T抄~损1.0秧T之間徐。故目前在兽Not喝ebo触ok常猎被廣泛皆運用在咱需結構甚強度之失Bra稀cke闪t,運用上共必須指定級數窑,以期達玩到設計之宪需求.一械般最好取刺3/4H幅為宜.若贤是須引伸化抽型,若卵運用於L恩CDb逮rack骨et,么一般最好利取1/2喜H為宜.挺參考價鼻格:9引8NT$伏/Kg炒--0.鼻5T,慕130树NT$/钢Kg--屯0.3T草,1喝95NT泻$/Kg势--0.今2T.6.四S|U治S30肝1(不比銹鋼)：Cr欣(鉻畜)成付分比禽SUS奔304垦低，基耐蝕性强較差，邮但冷間朗加工能暑得到非听常高度懒的拉加秃及硬度乐，其特占性用途访廣大，竞因彈性态佳，故目前在N怠oteb厨ook常迎被廣泛運舍用在防E碑MI上，轨做彈性接垃觸部份，驼但常用厚裕度在0劝.4T余~0.架07T迎之間。運用上必丑須指定級列數,以期笛達到設計缘瑞之需求(获例如彈力怖,強度)锋.並須注溜意301私材料有金避屬結晶性才方向性,蔬越高級數份者越是硬且且脆,若孙成型上不肾注意,易勺造成隅角泼及側壁裂街紋.參模考價格:纪142警NT$/效Kg-撤-0.5岩T,帮183N佛T$/K潮g--0凶.3T坊,18动0NT$挎/Kg-纤-0.2加T.誉285N吉T$/K勺g--卧0.1T豪.SUS骑301與SU据S30挽4材質尊硬度比較SUS碰301锁H材質硬度户硬剥度勇硬度证硬讨度SUS腊30忠1H引H库V4亏80°叫±20列°颤S稻US千304识H岁HV剃38哪0°±钉20°纷SU障S4撞30嫌HV资20饰0°SUS丝式30稻13知/4H伶H贵V3杏80°素±20沙°肃S缎US滴304担3/桨4H腊HV害30骑0°±店20°SUS环30赏11肿/2H组H苍V3所00°竖±20哪°费S谢US蔑304每1/此2H就HV冲26权0°±烤20°贵SU筋S3定04绕HV赠200陕°±2柏0°材質性能SUS追30长1:贪適合网用彈性暗用途,鹅含碳量之高,硬沿度高,惜不易彈袜性疲乏嘴.延展欺性不好互,不易沿抽伸.SUS栋304唯: 不適宅合用彈性焰用途,含瓜碳量低硬蜜度低(軟盖).SUS川430渣: 材料纪含雜質較患多(不純岸),導致己硬度不穩茂定.沖壓材料乳的認識型(3/计6)備註:畅1.陡若兩著硬胞度接近摸如(SU压S30刺13/窝4H跟S催US3乖04H店)雖然鹿硬度相同备,但是用村在彈性的淘產品上SUS册304曾H較易锈產生彈性椒疲乏.2.材料狂厚度影響马硬度公差爹(越厚公忧差越大)脱.7.A泄L105讨0(鋁合擦金)：材料含棋鋁較純