冲压模具结构基础知识.docx
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冲压模具结构基础知识
冲压模具构造基础知识
一.冲压概括
1.沖压原理：
是在室温下，利用安装在压力机上的模具对资料施加压力，使其产生疏别或塑性变形，进而获取所需零件的一种
压力加工方法。
（冲压简单的定义是利用冲模对金属板料进行加工以获取所需要的零件形狀和尺寸.）
2.沖压模具：
冲压模具，将资料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特别工艺装备，称为冷冲压模具（俗称冷冲模）。
3.沖压模具加工的特色：
A:
可沖制出各样形狀复杂、精度一致的制件，且能够保证互換性；
B:
操作简易，易实现自动化，生产效率高;
C:
节俭能源，制造成本低；
D:
冲压件表面质量好；
E:
合用于大量量生产。
二.冲压模具的构成
模具是由模板，零件及标准件构成
1.模板（八块板）：
上模部分（五块）：
模板代号、
资料
模板名称
P01A
（S45C/A7075）
DIE（P）SET
上模座
P02A
（SKD11）
BACKING（P）PLATE
上模垫板
P03A
（SKD11）
PUNCHPLATE
冲子（凸模）固定板
S02A
（SKD11）
STOPPERPLATE
剥板背板
S01A
（SKD11）
STRIPPERPLATE
卸料板
下模部分（三块）:
D03A
（SKD11）
DIEPLATE
下模板
D02A
（SKD11）
BACKING（P）PLATE
下模垫板
D01A
（S45C）
DIE（P）SET
下模座
模具资料增补：
1.SKD11是日本牌号相对中国资料是Cr12MoV
。
Cr12MoV这是一种耐磨性能较佳的通用冷作模具钢,有着优秀的淬火性,而且淬火变形量小.SKD11资料易于车削,耐
磨性优秀。
在300～400℃时仍可保持优秀硬度和耐磨性，韧性较Cr12钢高，淬火时体积变化最小。
可用来制造断面较大、形状复杂、经受较大冲击负荷的各样模具和工具。
比如，形状复杂的冲孔凹模、复杂模具上的镶块、钢板深拉深模、拉丝模、螺纹挫丝板、冷挤压模、冷切剪刀、圆锯、标准刀具、量具等。
2.A7075铝合金
3.S45C日本的牌号，中国的45#钢，高级优良碳钢，耐磨性优秀，但延展性减少，淬火易变形和开裂，故热办理
极为重要，且回火后一定急冷，以防止回火脆性发生。
2.零件
1）下料冲子/成形冲子（PG冲子）
2）冲子固定块SKD11
3）
入块（入子）KD20（V3/CD650）/SKD11
4）
下料模仁/成形模仁ASP23/KD20
5）调整杆/导板，等等
3.标准件
1）主导向组件：
主导柱/主导套/衬套
2）副导向组件：
副导柱/副导套/衬套
3）灌胶PIN
4）定位销（?
4/?
6/?
8/?
10等）
5）弹簧（矩形弹簧/线簧-----咖啡色/绿色/红色/黄色）超重担载茶色弹簧,重担载绿色弹簧,中负载红色弹簧,轻负载蓝
色弹簧,较轻负载黄色弹簧等等.
6）止附螺丝（M8/M10/M12/M14/M16/M18/M22/M27/M30等）
7）内六角螺丝（M4/M5/M6/M8/M10）
8）击出销
9）浮料销/浮料柱
10）等高套筒
11）止高块（STOP）是模具閉合時的基准，模具闭合时止高块最初接触，防备模具合模过死。
12）压板（圆压板/方压板/长方形压板）
13）标准圆冲（等）
14）导位针（等）
15）垫圈等等
三.模板之间的关系及作用
1.上模板---P01A：
固定上模另四块模板/固定主导套
2.上模垫板---P02A：
蒙受冲子的反向作使劲/标准件导向
3.冲子固定板---P03A：
固定冲子/标准件导向
4.剥料板背板---S02A：
蒙受入块的反向作使劲
5.剥料板---S01A：
固定入块/压料/剥料
6.下模板---D03A：
固定模仁/压料/标准件导向
7.下模垫板---D02A：
支撑模仁/标准件导向
8.下模座---D01A：
固定下模令两块板/固定标准件
模板之间的互相装置关系以下列图：
四.零件与模板之间及零件之间的关系
下料与折弯成形举例说明（中间应有一条分开线）
五.模具中最基本数值知识
1.冲子（凸模）长度L=
P03A？
P01A=50.0/55.0mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
2.浮料高度
a.丈量浮料块断差b.丈量击出销有效高度c.丈量挂肩闪位深度
3.入块高度
高度h=H-t+0.05mm
h----入块高度
H----剥料板（S01A）厚度
t----原资料厚度
4.剥料板行程h
冲床位于上死点地点（先压料，后成形）
冲床位于下死点位
5.配合空隙clear
1）冲子固定块与冲子固定板clear=0～mm
2）冲子与冲子固定块clear=～mm
3）入块与剥料板clear=0mm
4）冲子与入块clear=～mm
5）下料模仁/非浮动成形模仁与下模板clear=0mm
6）下料冲子与下料模仁clear=（3～7）%*tmmt—资料厚度
6.模仁垫块/垫板/模座的防堵料
增补模板名称
第二次课：
冲压工艺的分类
內容概要：
一.沖压加工定义
利用各样压力机械,由其滑块供给衝压力,经过模具來达成各样动作,從而使资料产生塑性变形,以达到制作成不一样零件之目的的一种制造方法.
二.沖压工艺分类
1.以资料的变形性质来划分,大概可分为分别（衝切）和成形二大类。
2.按加工形式或变形地区的应力-应变狀态不一样細分出若干不一样的工序.。
分别工序:
使资料产生永远的剪切变形。
剪切、落料、切边、冲孔、剖切、切口、
切口
切边：
即修边工站,一般抽引件达成後均需达成切边动作.
剖切：
在坯料上將板材部分切开,切口部散发生曲折
成形工序:
使资料产生塑性变形
曲折、拉深（抽引）、变薄拉深、翻边、账形、歪曲、卷圆
卷圆：
將板料端部卷圆
歪曲：
將平板坯料的一部分相對于另一部分扭转一個角度
变薄拉深：
用減小直徑與壁厚,增添工件高度的方法來获取底厚,壁薄的工件.是一种特别拉深方式,壁部光潔度好,壁厚均勻可达
第三次课：
沖压模具组立流程简介
第一单元.模具组立前的准备工作
第二单元.模具组立步骤与过程
1.做好7S工作：
整理、整改、打扫、洁净、修养、安全、节俭
要在独立的组立工作室进行﹐以减少尘埃。
（废铁屑﹐铜屑等要素影响模具组即刻的精度﹐要认识我們的模具加工精度为正負0.002mm）
2.工具/量具及輔助用品的准備
如：
氣槍，抹布，酒精，抛光膏，L型扳手，638/680胶，纖維油石，挫刀，卡尺，块規，千分尺，塞規等等
3.設計师交底：
认识要組立的模具,產品图,排样图,模具零件图：
4.零件備品盘点：
依发包清单逐站盘点，比较圖面檢查模板孔位及零件能否有誤，以达到实时办理之目的，以防止延誤交期。
5.模板作鉗工办理：
5-1.上下模座處理：
（模座材質：
45C/A7075）清理螺纹孔内之废屑,并确認有否爛牙,未攻牙及孔漏加工現象。
5-2.将上下模座外圍用平銼将毛边，棱角去除,并用油石将模座上下平面毛头、毛刺去除（使用油石前要将油石表面
吹洁净以防止将模面划傷，影响整体美觀）。
5-3.用氧化鋁抛光輪把灌胶PIN孔内毛刺去除。
5-4.使用挫刀﹐帶柄砂輪
﹐對圓孔﹐方孔口部作導角。
用纖維油石，圓棒对圓孔及方孔進行氧化層办理
.
5-5.氧化鋁砂輪头部修成錐度，以便作導角
將孔位前端做適當之倒角處理
有益於另件裝入模板防止銳角傷及工作人員
5-6.利用細油石.砂紙及海棉砂輪將已倒角过之孔位上所產生之毛刺去除防止另件裝入時
將毛刺帶入孔內,造成孔內壁
或另件表面刮傷,防止因毛刺外露,造成組立時,板與板之間密合性不良
平行度差
提示：
线割过的圓孔，方孔内氧化層必定要作細節性办理
5-7.利用大块200#之細油石,順著研磨紋路平推模板
將毛刺去除油石使用前必定要擦乾淨
防止因堵塞在油石上之鐵屑
刮傷模板,造成模板花臉現象油石請噴上潤滑油配合使用。
5-8.
利用退磁器將模座模板以及全部的零件
把磁性去除（模板或另件經加工研磨後會產生磁性
）,將模板上之磁性去除,
防止吸附鐵类粉塵或雜質，影响組模精度
5-9
模板洁净：
使用汽槍將模板除去过的粉塵
雜質吹掉。
用干淨的抹布將孔內的廢屑清理干淨﹐再用酒精徹底冲洗乾
淨。
6.零件的办理：
6-1在零件的非工作面進行刻字，標示
6-2对全部導向入子做引入角
6-3将每一站備品組合進行試配
6-4将冲子固定块及模仁反面作導角
6-5对冲子，模仁，冲子固定块，入子進行
分类
7.各段零件的量测確認
7-1
模板平行胸怀测：
固定千分表后归零，以标准平台为基准面量测模板
4~6點,將数据记录下來模板最高與最低点不行超出0.003mm
7-2
模板翘曲量测：
利用千分表量测，將手壓在模板另一端，運用變形支點
原理，觀察另一端千分錶刻
度能否有變化来量测模板有否翘
曲，正反面以及四个对角点均要量测，模板的變形及翘曲量一般不超出
7-3模板累計誤差丈量：
将模板組合在一同用千分表丈量模板翘曲及平行度，并将六組以上的数据計录下来
，理輪上要求變形量不超出
mm
（提示：
丈量时整个面不可以低于六点）
7-4
模板實際測試：
将全部的模板組合在一同用
0.01mm之錫剛片丈量
8块之間的距离，以確定加工精度
7-5主導柱丈量
丈量主導柱过盈配合之加工精度切合圖面要求以保証組立順利進行前方的工作无誤后将全部模板；零件再次作一次清理，進入組模階段
第四次课：
冲压模具设计基础
一.中性层睁开计算
r-----产品内R
t-----产品资料厚度
x-----中性层系数
如图：
料厚折弯内
计算：
对应查表x值为0.35故偏移量为：
即内r需向外偏移0.07mm（如图示），绿色即为中性层的值
注意：
计算时必定对应的是折弯的内R，当r/t的值不对应表中的数值时，可取邻近的数值。
把每段中性层的长度数值相加即为模具下料的长度。
二.下料工站设计知识
1.下料零件强度的合理性（冲孔凸凹模）
2.考量零件的加工性能（冲孔凸凹模）
设计的零件便于加工，能用磨床研磨的就不要线割，磨床研磨加工比线切割或电火花放电加工效率高的多
3.产品直角处的办理
当前加工直角备品很困难，产品直角处需接刀达成
4.防跳屑设计
依据产品形状或料带载体设计刀口，起到防备跳屑的作用。
5.方便修模设计
方便移位修正尺寸
三、折弯工站设计技巧
1.折弯零件强度的合理性（折弯凸凹模）
先压料后成形
2.考量零件的加工性能（折弯凸凹模）：
设计的零件便于加工，能用磨床研磨的就不要线割，磨床研磨加工比线切割或
电火花放电加工效率高的多
3.方便修模设计：
研磨后仍可保证不影响折弯成形
4.保持折弯稳固性
尽可能在料带连结强度好的状况下折弯成形，保证有足够的压料
5.正确排布折弯次序
6.保证送料顺畅
折弯成形后便于脱模，折弯模仁做成浮动式
第四次课：
冲压基来源理
金属变形：
在外力作用下，金属产生形状与尺寸的变化称为变形。
金属变形分为：
弹性变形和塑性变形
弹性变形：
若去除外力，金属中原子立刻恢复到本来稳固均衡的地点，原子摆列畸变消逝，金属完整恢复了自己原始找的形状和尺寸，则这样的变形称为弹性变形。
弹性变形：
外力去除此后，错动了的原子其实不可以再回到其原始地点，金属的变形和尺寸也都发生了永远的改变。
这类
在外力作用下产生不行恢复的永远变形称为塑性变形。
冲裁分别过程：
塑性变形阶段
1.上模持续下行，资料內部应力增大到折服极限，进入塑性变形阶段
2.拉应力和弯矩增大，变形区资料开始硬化，刃口邻近资料出现裂紋
3.裂紋的出現标示着塑性变形阶段結束
4.空隙的大小直接影响切断面的质量（？
）.
空隙过小适合空隙过大
冲裁分别过程：
断裂分别阶段资料上,下边的微裂紋向內部延长至相过时,断面分别,产生粗拙的断裂帶。
一般冲裁件的断面特色：
圓角帶（也叫塌角帶）
1.这个地区发生在弹性变形后期和塑性变形开始阶段.
2.因为板料产生拉伸.曲折变形,牵涉到邻近资料參与变形
3.进入塑性变形阶段,初始塌角变为永远性塌角,
在弹性变形阶段形成初始塌角
光明帶
光明帶产生于塑性变形阶段,当凸模挤入板料,压应力占主导地位,压应力起到了減小金属晶间变形的作用,增強了金属
的塑性,能使资料在塑剪情況下进行分别,因此在断面上形成较光洁平坦的光明帶,这个地区表面光洁,而且与板料平面垂
直,是断面质量最正确的一段.
断裂段
1.断裂帶产生于沖裁变形后期的剪裂阶段.
2.拉应力增大，金属晶界损坏,原子层分别产生微观裂紋，金属纤维被拉断，粗拙断面形成
3.断裂区粗拙,並帶有锥度,质量较差
毛刺区
1.从冲压变形原理上讲,毛刺的产生是不行防止的;空隙合合时,毛刺的高度很小.
2.產生微裂纹时即产生了初始毛刺.
3.资料分别时,毛刺將进一步拉長,初始毛刺变为永远性毛刺.
影响断面四地区形狀的要素
1.毛刺资料的种类:
塑性好则光明帶大,断裂帶小;塌角大,毛刺高.
2.沖裁条件:
刀口空隙----空隙小,光明帶大高;刀口形狀
刀口尖利程度
注:
获取较宽光明帶的方法：
除去或克制拉应力的影响,使变形区处于三向压应力狀态,拥有较強的静水压效应冲裁时板料变形区的应力与应变
第五次课：
沖压加工异样剖析判断及解決
1.送料不順暢2.跳屑3.壓傷4.毛边5.俩相好（偏摆）6.弹钢琴（高低针）7.扇形
1.送料不顺畅：
送料能否順畅是权衡連续模试模成功的首要条件
對策
產生的要因備注說明
（須依實際狀況進行合理處理）
1.第一对导料板間隙过大从头修正其導料板間隙
2.倒角﹑讓位不足
从头依據料帶進行模具工站之
（如﹐導板﹑折彎仁﹐
實際處理
LIFTER）
1.實際計算浮料件浮起高度尺
3.浮料件高度or彈簧配置寸﹐作合理調整
2.檢查彈簧配置
4.料帶毛边/寬度从头檢驗料帶
2.跳屑：
模具在進行沖裁加工後，本應存在於模腔內之廢料，卻跳在模面上之異常現象，稱之为跳屑。
跳屑之不良後果：
1.零件表面壓痕，外觀不良；
2.制程中尺寸變異；
3.備品損壞
原由之一：
間隙值設計不合理
图?
/
---連續模經驗設計間隙應为资料厚度之
5％--8％
例：
资料厚度
GAP=0.20mm＊5％
原由之二：
沖子模仁下料沖裁工作面磨損
--------
沖裁間隙比原設值值增大；
對策：
刀口研磨與材質變更
1.研磨下料刀口：
（注意：
研磨後要確認下料刀口截面能否达到預期成效）
2.變更材質：
（例：
SKD11CD650，其目的是为了改變材質硬度，減低磨損）
-----
可用放大鏡確認；
-----SKD11（HRC60~62）；-----CD650
（HRA90~92）；--------考量：
形狀、強度、成本、產量、精度等原由之三：
薄料片
廢料片自己厚度越簿/重量越輕，就越易跳屑；
3.壓傷：
定义﹕因模具設計與組立不當或異物強壓所造成零件表面破壞成品外觀上的不良
常見可能的无效模式有﹕
建議考量對策
1.衝子未讓位
1.模具零件/板進行从头閃位處理
2.模具零件未裝平
2.將模仁（入子）卸掉后从头裝入
3.跳屑/模具脏污
3.a.跳屑剖析專題進行
b.模具表面贓污以清理處理
4.模具零件表面粗拙
4.a.設計要求加工方式
b.从头研磨備品
5.原资料來料不良
5.退料處理
6.毛边
6.a.調整間隙
b.研磨備品
---見毛边剖析專案
7.模具零件的崩落
7.a.檢查原由
b.更換材質
c.研磨備品
冲压模具设计送样流程简介-------连续模
一.模具设计考虑的基本参数值
1.资料宽度
2.资料厚度
3.节距（PITCH）
4.剥料行程
5.浮料高度
6.压力机吨位/落料槽宽度
二.模具设计送样流程简介
1.接工程产品图面
2.模具设计的可行性剖析
3.产品平面睁开
4.设计下料接刀
睁开图
6.排工站图
7.排布标准件-------达成总装图s
8.从总装图上拆模板
9.从总装图上拆零件
10.填写发包单---发包模板/零件/标准件
11.加工单位加工备品
12.模具组立（冲压模具组立流程）
13.架模于冲压机台试制零件
14.改良尺寸超差部分
15.冲制合格产品送样工程单位评估
16.评估OK，工程单位发联系单
17.案件达成
一次折彎校订机構
一机構工作原理
二優點:
1.有效縮短模具長度.
傳統的校订机構:
折彎和校订由兩個不一样工站达成,結構復雜,模具較長（特別是大Pitch）.新結構采纳折彎校订一次达成,可有效減短模具長度.
（見下圖）
a）降低模具制造成本（资料成本及加工
成本）.
b）提高模具精度及料條的強度﹑剛性,提高模具生產效率.
c）減輕模具重量,便于上下模維修.
2.在量產模具改良及品質提高能够大展手腳
能在保持原模具結構上达成一次折彎校订,實現對折彎角度的控制.
3.應用范圍廣
傳統校订方式往常只好對折彎線與送料方向的平行折彎進行校订,而一次折彎校订机構則不受此限制.
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