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五金连续冲压模具基本原理

日期:2018-04-23 19:36 人气:

  五金连续冲压模具基本原理_电子/电路_工程科技_专业资料。一、前言 二、模具类型 三、冲压工作原理 四、模具组立基本步 骤 五、模具组立注意事项 六、结束语

  ? 一、前言 ? 二、模具類型 ? 三、沖壓工作原理 ? 四、模具組立基本步 驟 ? 五、模具組立注意事項 ? 六、結束語 ? 我聽了,我隨後忘了 ? 我看了,我便記得了 ? 我聽+我看+我記錄 ? 與別人討論 10% 15% 30% 40% ? 資頭 訊腦 認活 知動 ? 我做了,我便了解了 80% ? 我開始教別人了 90% 執 行 行 動 身 體 活 動 ? 我教會別人了 95% ? 為了因應集團快速發展的需要,配合沖 壓技委會的各種制度的實施。集團技術人力的 短缺,都凸現出對人員的再教育、再培養的重 要性、緊迫性。為了配合集團的飛速發展,培 養更多的技術專業人才已是刻不容緩。 以目前集團的發展趨勢,在多方面、多領 域都取得了成功或有一些成就。比如:連接器 DESKTOP電腦機殼、手機外殼、NOTEBOOK、 ? 光通訊產品、精密陶瓷等。領域種類多,但他們都有 一個非常基本的東西在支撐著他們的發展,那就是模 具 。當然,模具也分很多種:有冷沖壓(鈑金)模 具 、塑膠成型模具 、冷擠壓模具、各種治具等。我 們縱觀集團所有的產品來看,幾乎所有的產品都要用 到模具 。所以,讓大家認識模具,了解模具,對今 後的生產,工作會起到一定的積極作用。 現今集團的模具 中佔比重較大的有:鈑金冷沖 壓模具、塑膠成型注塑模具 ,合金注塑模具。 本次教育訓練主要以冷沖壓模具 為主。因為目 前集團所有的產品中,幾乎有一半的產品是經過沖壓 來完成的,所以本次著重介紹冷沖壓模具 的種類、 結構、工作原理及組立、制作方法。最後介紹工作中 的一些注意事項。希望本次的教育訓練課程能對大家 有一些幫助,也希望能有--------- ? 拋磚引玉 ? 的效果,共同探討。 ? 七 、 精 沖 模 具 ? 六 、 旋 切 模 具 ? 五 、 冷 擠 壓 模 具 ? 四 、 引 伸 模 具 ? 三 、 連 續 模 具 ? 二 、 復 合 模 具 ? 一 、 單 工 序 模 具 ? A、沖孔落料模具; ? B、彎曲成型模具; ? C、沖孔、成型混合模具。 它是利用沖模在壓力機(俗稱沖床) ? 上使板料分離的一種沖壓工藝。它包括切 斷、落料、沖孔、修邊、切口等多種工序。 主要用於落料和沖孔工序。 ? ? 沖裁變形可分為三個階段: 第一階段:彈性變形階段 ? 凸模與材料接觸後,先將材 料壓平,繼而凸模及凹模刃 口壓入材料中,由於彎矩M 的作用,材料不僅產生彈性 壓縮且略有彎曲。隨著凸模 繼續壓入,材料在刃口部分 所受的應力也逐漸增大,直 到H1深度時,材料的內應 力達到了彈性極限,此為材 料的彈性變形階段。 第二階段:塑性變形階段 ? 凸模繼續壓入,壓力增加, 材料內的應力達到屈服極 限,產生塑性變形,隨著 塑性變形程度的增大,材 料內部的拉應力和彎矩隨 之增大。變形區材料硬化 加劇,當壓入深度達到H2 時,刃口附近的應力值達 到最大值,此為塑性變形 階段。 第三階段:斷裂階段 ? 凸模壓入深度達到H3時, 先後在凹凸模刃口側面產 生裂紋。裂紋產生後沿最 大剪應力方向向材料內層 發展,當凹、凸模刃口處 的裂紋相遇重合時,材料 便被剪斷分離。此為斷裂 階段。 沖斷斷面形狀 沖裁後的剪斷面 ? 上圖中的A為塌角,約為5%t,t為板厚。 ? 它是凸模壓入材料時,刃口附近的材料被 牽連拉入變形的結果;B為光亮帶,約為 1/3t,其表面光滑,斷面質量最佳;C為撕 裂帶,約為62%t,表面傾斜且粗糙;D為 毛刺,其高度約為5~10%t,它是在出現裂紋 時出現的。 沖孔落料模具主要的組成部分(1) 沖孔落料模具主要的組成部分(2) 沖孔落料模具組成部分分解 ? ? ? ? ? ? ? 1、上承板(P01A) 2、上墊腳(P02A) 3、上模座(P03A) 4、上墊板(P04A) 5、夾板 (P05A) 6、脫背板(S02A) 7、脫料板 (S01A) 8、下模板(D05A) 9、下墊板(D04A) 10、下模座(D03A) 11、下墊腳(D02A) 12、下承板(D01A) 13、沖頭及入塊, 14、螺絲、導 柱、導套、 固定銷、彈簧、各種檢知、套筒、頂料銷、 定位等。 在COST DOWN中, 可以根據沖床噸 位大小,產品大 小來決定是否用 P01A,P02A, D01A,D02A模 板。 B、彎曲,成型模具 ? 它是利用沖壓模具在壓力機上使用板 材進行局部變形來改變材料形狀的一種工 藝。 ? 彎曲件的工藝性:(7種) ? 彎曲時彎曲半徑逾 小,板料外表面變形 程度逾大,如果彎曲 半徑過小,則板料的 外表面將超過材料的 最大許可變形而發生 裂紋。因此,彎曲工 藝受到最小彎曲半徑 的限制。 2、彎曲件直邊高度 ? 當彎曲90度角時,為了 保証工件的彎曲質量, 必須滿足彎曲件的直邊 高度為h 2t,若h2t時, 則須先壓槽(壓線)或 加高直邊。彎曲後再將 多余部分切掉。當彎曲 件側邊帶有斜度時,側 邊最小高度為: ? H=(2~4)t3mm ? 當彎曲有孔的板料時, 如果孔位於折彎邊,則 折彎後孔會變形。為了 避免這種情況的出現, 必須使孔處於變形區外, 從孔邊到彎曲半經R中 心的距離取為當: ? T2.0MM時,ST ? T2.0MM時,S2T 在我們經常碰到的案子中,客 戶設計的產品偏偏孔在折彎線 附近,甚至在折彎處。這就使 得我們用另一種方法,先成型, 後沖孔,或者與客戶設計者溝 通。可否進行在折彎處沖工藝 孔。在折彎時來吸收彎曲變形 應力,從而防止孔在彎曲時變 形。 ? 對於局部彎 曲某一邊緣 時,為了防 止尖角處由 於應力集中 而產生的撕 裂,可開工 藝槽或增添 工藝孔如右 圖: ? 在彎曲時, 應盡可能考 慮兩邊同時 彎曲,以保 証彎曲時板 料受力平衡 無滑動 ? 在彎曲過程中,要先確定零件精度 要保証的地方,如尺寸要求高時, 可以先沖孔再彎曲,如果是裝配尺 寸,則要先彎曲後沖孔以保証其精 度。 ? 在生產過程中,我們可以經常發現,某某彈片 尺寸又超差了,某某產品折彎高度,角度又超 差了。這都是一個回彈的問題,有的材料折彎 時是負回彈,有的是正回彈,有的不 回彈。 這都要依材料而定。由於每個設計者的設計經 驗不一樣,所以在沖出產品的時候會千變萬化, 我們現在都是採用升降模高,墊拆墊片的方法 來完成快速修模,所以該尺寸也經常變化,不 穩定,所以要想產品折彎尺寸穩定,就一定要 知道該材料的回彈性。(標準化可以解決這 一問題)。 ? 1、V字型 ? 2、U字型 ? 3、段曲成型Z字型 ? 4、卷圓O字型 ? 在扳料沖壓范圍,廣義上的成型是指 除分離以外的所有工序。狹義上的成 型是指用各種不同性質的局部變形來 改變毛胚形狀的各種工序。 ? 它的主要方法有:脹形,孔的翻邊和 外緣翻邊、縮口、整形、壓印等。 ? 脹形主要是利用模具使板料拉伸變 薄局部表面段增大.以獲得零件的 加工方法. ? 它有起伏成形和圖柱形空心坯料 的脹形. ? 我們可以看到吃飯 用的飯盤.電腦基座 側板,上蓋上的一些 凸包成形都是起伏 成形,園柱形成形是 用橡膠或液體經壓 力而向四周流動從 而使材料形成就要 加工的形狀. ? 在公司生產的 電腦機殼零件 中,我們經常可 以看見抽芽孔 翻邊壓平等,都 屬于翻邊. ? 子彈殼的 上頸口就 屬于典型 的縮口成 型 ?在每一件電腦 機殼上的零件 中,都有一些數 字.字用組成的 字印,它就是壓 印的一種 。 ?復合模具集衝孔,切邊,成型于一體的一個衝 壓模具結構,它一次可以 完成多個步驟,在降 低、節省模具成本方面, 有很大的優勢.但它 又有一個弱點,就是不能連續衝壓,產能較低. 較適合量少類多的產品. ?它有以下幾個种類: ? 它在同一時間可以完成衝孔和落料 的工序。一般的復合模都采用凹模在 上、凸模在下的方式。在工作時,下 模的大凸模向上衝壓,而上模一些小 衝孔衝頭向下衝入大凸模里的刃口里, 從而同時完成衝壓工作。 ? 開模時,上模內 脫板由彈簧力將 產品脫出,下模 外脫板將廢料也 脫出,完成一次 衝壓。具體結構 見圖。 ? 在工作時上模击模先將板料衝切 落料,然后繼續下降(由於上模击模 中間己空。它的外形是一個衝切刃 口,中間是一個拉伸模腔,下模的拉 伸衝頭隱藏在刃口內,衝頭與丸口 之間有一頂料裝置)利用下模引伸衝 頭將材料引伸成型.再引伸結束后進 行衝孔。 ?當模具開啟時,上 模利用內置頂料裝 置將產品頂出,下模 邊廢料也被裝在下 模的脫料板脫出,這 樣就完成一了一次 衝壓動作.(此為击 模在上.冊模在下) ? 在工作狀態下(此模具也為击模在 下,凹模在上方式)先行落料,衝孔,在 衝床行程在下死點時,下模之击模面與 上模內脫板剛好閉合(中為一料厚),從 而便击模上的凹槽與脫料板之击起在 衝壓力的作用下,使板料形成所需要的 击包形狀. ?在本公司, 復合模結 構多用于 NOTE BOOK 電腦鈑金 衝壓件 上〃 連續模就是多工序,多步驟,連續衝壓的一种 模個結構。在公司內,多用于薄材零件的衝壓, 端子的衝壓等。由于一個零件它可以在同一套 模具內完成,所以它產能高,制造出的產品尺 寸穩定,品質好,同時由于是自動送料。它的 安全性又優于其它單工序模具。在電腦機殼零 件中,幾乎所有零件都能用連續模生產,如公 司的600T衝床生產DXXX公司的DESKTOP電腦上 蓋(以前6個工站)它又可以分為無敵鐵金剛模和 省錢模,無敵鐵金剛模它便于拆卸、維修、使 用壽命長。適合量大之產品。隻是造價較為昂 貴。 而省錢模具不易於維修,使用壽命短, 但造價較低.所以開發單位在開發產品時, 都要先考慮其產量,成本等關系。才做決定 用哪一种方式開模。 ?它主要用于產品結構復雜,不能用 連續模完成之零件, 落料后還要借 助于工程模衝壓.它的運用主要也 用于節省工站,節省衝床.同時也有 助于模具與 COST DOWN計劃。 ?a. 純粹的衝孔, 切邊,落料模.-----適用于復合模 不能生產的零件, 如:孔與孔,孔與 邊的距離太小的 零件. ?衝孔.切邊.彎曲.成形.落料的連續模. 它集所有的工序於一體.如衝孔.切邊. 彎曲.成形.拉伸.旋切等.在大型及小 型連續模中,怎樣排料帶,怎樣安排工 步,用什麼樣的料帶去連結產品.非常 重要.這直接關系到產品模具設計成敗 的關鍵. ?比如在所有DESKTOP是腦上都要用到的 I/O后窗遮片,以前在技術不成熟時,采用 一個半連續模,4個單工序模來衝壓生產. 而現在,經過組立與設計人員共同探討. 設計出了一种以柔性料帶連接的方式.開 發出了一套連續模.從而實現了該產品自 動化生產.少了中間幾個工站.因各種原 因導致的多工序加工而發生的品質不良, 不穩問題也得到了解決.產能上升,從而 保證了該產品的大量出貨.也得到了客戶 的贊楊. ? a. 在這個實例中,我們可以看到幾種 方式的並存.衝孔、切邊、折彎打凸包、 成型、滑塊成型方式、落料等.在薄材 模具中,有90%左右都是連續模.這就保 證了因材料薄易變形的產品,品質得 到了保障.也保證了交期.另一點最重 要的是將安全隱患降到了最低. ?連續模還能做到單工 序模無法做到的工作. 如端子.電腦.連接口 上的端子.小、細長、 成型復雜.易變形,用 單工序模幾乎不可能 大量生產.而連續模可 以做到這一點.充分體 現了連續模的作用. ? 目前衝模廠已開發的Motorola公司 的手機金屬外殼模具.也己用連續 模的方式進行設計.目前己經成功.. 如果是單工序的話.要用7~9個工站. 可見它能節省多少人力.設備成本. 也最大限度地保證了品質. ?P01A (上承板) P02A (上墊腳) P03A (上模座) P04A (上墊板) P05A (夾板) S02A (脫料背板) S01A (脫料板) D05A (下模板) D04A (下墊板) D03A (下模座) D02A (下墊腳) D01A (下承板) ?螺絲 固定梢 導柱套 補助導柱套 ?等手套.彈簧.頂杆.頂料.衝頭.入塊.導料 板.導正梢.各种 ? 利用具有一定圓角 半徑的拉伸模.將平 板料或開口空心料. 衝壓成容器狀零件 的衝壓過程稱為拉 深.它是主要的衝壓 工藝之一. ?大 致 可 以 劃 分 為: ?a. 旋轉體 (軸對稱) 零件(包 括直壁旋 轉體及曲 面旋转體) ?盒形零 件(方形. 矩形.橢 圓形.多 角形等) ?復雜曲面零件 ?按有無击面 來區分.又 可分為無击 緣拉伸件和 帶击緣拉深 件. ?按壁厚變化情 況分.又可分 為普通拉深件 (平均厚度接 近板料原始厚 度)和高薄拉 深件. ? 引伸件的應用很廣,比如:汽車.拖 拉機各种叫器內的小馬達.電器儀 表的殼體件及眾多的日用品都是 就用拉深成形的. ?拉深過程順利進行的兩個主要障礙 是击緣起皺和筒壁拉斷. ?拉深過程中,击緣材料由扇形擠壓成 矩形.材料間產生很大的切向壓力. 這一壓力就如壓杆兩端受壓失穩似 的使击緣材料先去穩定而形成皺折. ?加外.當击緣部分 材料的變形拉力過 大時.使得壁筒以傳 遞的力量超過筒壁 本身的极限強度.便 使筒壁在最薄的击 模圓角處.(危險斷 面)產生破裂. ? 為了防止起皺.需加壓邊 力,此壓邊力又成為击緣移 動的阻力.此力與材料自身 的變形阻力和材料通過凹 模圓角時的彎曲阻力合在 一起即成為總的拉伸阻力. ?在改善拉深成形. 提高成型极限的時 候.通常研究的問題 是筒壁的承載能力 和拉伸阻力(包括摩 擦阻力)這兩個方面. 目的是使拉深阻力 減少和提高筒壁的 承載能力. ? a.拉深件的形狀就 ?b. 拉深件 盡量簡單,對稱.軸對 各部分尺寸比例要 稱拉深件在圓周方 恰當.應盡量避免設 向上的變形是均勻 計寬緣和深度大的 的,模具加工也容易. 拉深件 . 其工藝性最好.其它 拉深件的 形狀的拉深件,就盡 ?c. 園角半徑要合適. 量避免急劇的輪廓 變化. ? d. 拉深件厚度的不均勻現象要考慮 ? e. ? f. 拉深件上的孔位要合理布置 拉深件的尺寸精度不宜要求過高. ? 以上都是考慮到 成本的問題,盡量 避免浪費.如果客 戶的要求就是如 此.那也要尋找一 种最合理的成型 工藝去設計. ?拉深模也有兩種裝 置: ?1、順裝式 ?2、倒裝式 ? 拉深模也可用連續 自動的方式生產.比 如:很多扣子(俗稱 雞眼)生產即采用連 續模,在日本淺井制 作所他們生產的拉 伸件90%采用連續模 自動生產. ?前面也有講到,衝裁 面有4個特征: ? 1.塌角 ? 2.光亮帶 ? 3.拉裂帶 ? 4.毛刺 ?但精衝模以生產 的產品衝裁面幾 乎全是光亮帶,適 用于制作齒輪.手 術器械.要求嚴格 之產品.它具有低 成本高效益的優 勢. ? 與一般的加工方法:如鑄造、鍛造、熔 結或切削相反,精衝可取代間銑、鉆、 磨、夾等許多后工序加工.一次衝程就 可完成一個零件.只需采用少量的去毛 刺工藝.精衝件即可直接裝配使用. ? 精衝成形加工中 的衝床及模個采 用三力原理.這使 精衝零件的尺寸. 平直度以及形狀. 具有极度的精確 度. 一、切边模架 ? 模架主要由上模板、定位銷、 滑塊、左右導板、前後導板、 滑軸等部分組成 (結構見圖 ) ? 左右導板、前後導板、滑塊工作型面尺寸 采用成型磨加工(主要尺寸見圖). ? 模架切邊時總工作行程為37.84毫米. ? 橫向移動量為2.5毫米. ? 最大切邊外罩外徑為?50毫米(矩形外 罩外形對角線不大于50.5毫米). ? 最大切邊外罩高度H=壓床行程-37.84切邊余量. ? 最大切邊外罩壁厚為1.5毫米. 二、切边摸芯 ? 切邊模蕊裝在 通用切邊模架 上工作,模蕊主 要由凸模、凸 模座、頂位杆、 蕊子及凹模組 成(結構見圖) ? 凹模一面有凸臺?51-0.012毫米與模架 滑塊?51+0.03毫米相配.凸模塺有2孔 ?10D與模架定位銷?10dc相配,以防止 工作時上下模位移.凸模座與凹模分別 用螺釘緊固在上模板與滑塊上.4件頂 位杆端面與凸模端面應保持切邊間隙 (Z).(Z)值取外罩壁厚普通衝裁間隙 2/3~3/4.凹模型腔尺寸按外罩外形成 Dc配合.凸模外形尺寸比外罩內形尺寸 每面小0.15毫米.芯子外形尺寸比外罩 內形尺寸每面小0.1毫米. 三、切邊原理 ? 1.當壓床滑塊下移,頂位杆壓住凹 模端面,同時凸模將芯子壓下,使凸 模與凹模間保持切邊間隙(Z). ? 2.上模繼續下移,滑塊型面受右導 板、后導板30度斜面的推力,滑塊 向左、前方向移動2.5毫米,外罩切 去右、後方部分. ? 3.上模繼續下移,空程5毫米後,滑板型面受 左導板30度斜面推力,滑塊向右移動5毫米, 外罩切去左方部分. ? 4.上模繼續下移,空程2.5毫米後,滑塊型面 受前導板30度斜面推力,滑塊向後移動5. 毫米,外罩切去前方部分. ? 6.上模繼續下移,滑塊型面受右導板30度斜 面推力,滑塊向左移動5毫米,外罩切去右、 前角部分.完成外罩端面切邊工序. ? 7.上模回程,滑塊按以上相反程序返回原位.