五金冲压技术培训教材.doc

一 冷冲压工作的分类 1.切断 (各类头带) 2.落料 (散热片、华司等) 3.冲孔 (金属底板) 沖 裁使材料分离 4.切口 (头带扣位) 5.截开 6.切边 7.修整 (接触片的接触点) 8.裁料冷 沖 壓 9.压弯 彎 曲 10.卷边 11.扭曲 引 伸 12.引伸 (喇叭后盖类) 13.变薄 引伸 (深冲的铜针双铜珠) 14.压折 使材料或工件發生塑性變形 15.胀形 成 形 16.翻边 (新旧4003后盖) 17.卷缘 18.缩口 19.整形 20.冲窝 (头带) 21.压印 (头带)體積衝壓 22.顶镦 (铆钉) 23.镦粗 24.精压 25.挤压二、冷冲压模具常用结构冲模是冲压成形的专用工具,冲模的结构形式很多.下面介绍几种模具的典型结构.1. 简单冲裁模(又称单工序模)按其导向方式可分为敞开模、导板模和导柱模.图2-1所示为冲制圆形制件敞开式冲裁模. 图2-1 敞开式冲裁模 1. 凸模固定板 2. 橡皮 3. 凸模 4. 固定挡料销 5. 凹模 6. 下模座2. 连续冲裁模可按一定的程序,在冲床滑块的一次行程中,完成两个以上的冲压工序.工作时,随着条料的连续送进,在模具的几对凸模和凹模的作用下,分别完成冲孔和落料工作.图2-2为冲裁垫圈的连续模. 图2-2 连续冲裁模 1. 落料凸模 2. 冲孔凸模 3. 导正钉 4. 卸料板 5. 凹模 6. 临时挡料销 7. 弹簧3. 复合模也是多任务序模,它和连续模的作用方式不同,复合模是板料在一个位置上,便可以同时实现内孔及外形的冲裁.图2-3所示为正装式复合模.其特点是落料凹模装在下模上.冲出来的制件卡在凹模内,由弹性缓冲器通过顶杆、顶件器顶出.在正装复合模上进行冲裁时,由于条料被凸凹模与弹性顶件器压紧,故冲出的制件较平整.对于平直度要求较高、冲裁时穹弯比较大的薄料,采用正装复合模比较合适. 图2-3 正装式复合模1.凸凹模 2.顶件器 3.凸 模 4.凹 模 5.凸模固定板6.下模座7.螺 钉 8.卸料板 9.顶 杆 10.顶 杆 11.缓冲器 12.挡料销4. 弯曲模分为三类:简单弯曲模、复合模和自动弯曲模.图2-4所示为半圆形弯曲模.图2-5所示为闭角弯曲模用以变制夹角小于90的U形制件,可一次弯曲成形.图2-6所示为槽形弯曲模.冲制槽形件,为止毛料被拉长而变薄,通常采用二次变成.第一次将平直的毛料变成U形半成品件,然后放在此模具上,用U形内侧位,弯成槽形. 图2-4 半圆形弯曲模 1.模柄 2.螺钉 3.凸模 4.工件 5.定位板 6.凹模 7.顶件器 8.弹簧 9.下模座 图2-5 闭角弯曲模 图2-6 槽形弯曲模 1.凸模 2.定位板 3.凹模 4. 止动块 1.上模座 2.凸模 3.工件 4.压料板 5.凹模 5.销钉 6.活动模块 6.螺栓 7.下模座 8.橡皮5. 引伸模图2-7所示为双动冲床用首次引伸模.此模具结构适用于较大的各种引伸件的第一次引伸.图2-8所示双动冲床用以后各次引伸模是适用于各种方、矩形件引伸.其结构及引伸过程中的运动状况与首次引伸模相同.所不同点,在于此模具的毛坯为筒形半成品.图2-9为单动冲床用落料引伸复合模,图2-10为单动冲床用以后各次引伸模. 图2-7 双动冲床用首次引伸模 图2-8 双动冲床用以后各次引伸模1.下模座 2.凹模 3.卸料板 4.上模座 5.压料板 1.底座 2.凹模固定板 3.顶件板 4.凸模 5.凹模 6.凸模固定杆 7.凸模 8.凹模固定板 9.托板 6.定位板 7.压料板 8.上托 9.凸模固定杆 10.顶件杆 图2-9 落料引伸复合模 图2-10 有压边装置的以后各次工序的引伸模 1.卸料杆 2.上模 3.卸料橡皮 4.落料凹模 1.凹模 2.凸模 3.压边模 4.下模底 5.上托板 5.引伸凸模 6.顶件器 6.橡皮 7.顶料板 8.下托板6. 翻边模图2-11所示为小孔翻边模 图2-11 小孔翻边模 1.凸模 2.压料板 3.凹模 4.顶料杆7. 冷挤压模可分为反挤压模、正挤压模、复合挤压模三种.图2-12所示为制造筒形零件的反挤压模. 图2-12 冷挤压模具结构 1.上模座 2.垫板 3.凸模固定板 4.凸模 5.凹模 6.凹模固定板 7.垫板 8.卸料板 9.制作 10.下模座 11.顶件器 12.顶杆三、冲裁模的间隙1. 冲裁件断面冲裁件的断面分三个区域(表3-1):圆角带1、光亮带2、断裂带3、(图3-1)表3-1 冲裁件断面三个区域的特征区 域特 征位置落料件冲孔件圆角带有明显的圆角(塌角)相对凹模一面相对凸模一面光亮带光亮、垂直于坯料平面,宽窄受模具间隙影响,可直接反映冲裁件质量居中居中断裂带表面粗糙,有明显的锥度相对凸模一面相对凹模一面 图 3-1 冲裁件断面 a) 冲孔件 b) 落料件2. 冲裁模间隙的定义和作用冲裁模间隙的定义及其影响,见图3-2、3-3 图3-2 冲裁模间隙 图3-3 间隙对冲件断面的影响 a) 间隙合理 b) 间隙过小 c) 间隙过大四、 非金属材料的冲裁1. 非金属材料冲裁收缩值表4-1收 缩 值 n (%t)材 料孔 径 (mm)3355纸 胶 板酚醛布胶板环氧布胶板1610181220151091210151096108107对云母、皮革、纸、橡胶,可按工件的名义呎寸制造,不考虑收缩值2. 非金属材料冲裁时的涨缩表4-2方 式冲裁外形冲裁内孔弹性变形胀 大缩 小温度收缩缩 小缩 小五、冲裁件的精度和公差1. 影响冲裁件精度的因素1). 凸模和凹模间的间隙大小和间隙的均匀性;2). 凹模刃口的形状和尺寸;3). 凸模形状和尖刃凸模的斜角大小;4). 材料的性能及厚度;5). 冲件的尺寸大小和形状复杂性;6). 模具的结构(是否采用压料板和是否有导向等);7). 冲床的结构形式和精度.2. 冲裁金属工件内外形所能达到的经济精度表5-1材料厚度公 称 尺 寸 (mm)t336610101818500(mm)精 度 等 级 GB 1800791IT 1113 (67)IT 1011 (56)12IT 14 (8)IT 1113 (67)IT 1011 (56)23IT 1214 (78)IT 1113 (67)35IT 1214 (78)IT 1113 (67)注: ( ) 为旧国际GB159-59精度等级.3. 模具制造精度和冲裁件精度对照表表5-2凸 (凹)模制造精 度材 料 厚 度 t (mm)0.50.81.01.52345612IT7(2)IT8(3)IT9(4)IT10(5)IT8(3)IT9(4)IT10(5)IT1213(7)IT9(4)IT1213(7)IT14(8) 注: ( ) 为旧国际GB159-59精度等级.4. 冲裁件外形与内孔尺寸公差表5-3 (mm)冲 模型 式材料厚度零件尺寸0.20.50.51122446普 通 冲 裁 模100.08 0.050.120.050.180.060.240.080.300.1010500.100.080.160.080.220.100.280.120.350.15501500.140.120.220.120.300.160.400.200.500.251503000.200.300.500.701.00高 级 冲 裁 模50150150300505015015030011224460.100.120.150.200.150.200.250.300.200.300.350.400.030.040.060.080.050.060.080.100.080.100.120.15注:本表数值适用于两孔同时冲制的情况.6. 冲裁件的角度公差 表5-5 例: 冲制如左图所示零件 其短边长度 e=30-12/2=9 则的公差为230. (IT8)精度等级短 边 长 度 l (毫米)133661018303050508080120120180180260260360360500500公 差 IT7(2)IT8(3)23042313023015021130 50115 401305025402030152512201015 注:IT7(2)为较高精度IT8(3)为一般精度.7. 用自由凸模冲孔的最小尺寸表5-6材料冲孔最小直径或最小边长圆 孔矩形孔硬 钢软钢及黄铜铝纸(布)胶纸1.3tt0.8t0.4tt0.7t 0.6t 0.35t注: t-材料厚度.8. 金属工件冲裁时的允许毛刺高度表5-7 (mm)材料厚度生产时允许毛刺高度新模允许毛刺高度0.30.30.50.51.01.01.51.52.00.050.080.100.130.150.040.040.060.060.089. 硅钢片冲裁件的允许毛刺高度表5-8 (mm)材料厚度生产时允许毛刺高度新模允许毛刺高度4料厚t变薄系数0.820.870.920.960.9850.9920.9951.04. 最小许可弯曲半径(表6-2)工件内侧的最小许可弯曲半径,就是凸模圆角半径.这个半径太小,会使工件外侧的材料发生断裂.表6-2 最小许可弯曲半径表材 料退火或正火的冷作硬化的弯曲线与纤维方向关系垂直平行垂直平行软钢08,100.1t0.4t0.4t0.8t中硬钢20,30,450.5t1t1t1.7t硬钢65Mn,T71t2t2t3t不锈钢 1Cr18Ni93t4t半硬黄铜0.1t0.35t0.5t1.2t软黄铜0.35t0.8t紫铜1t2t软铝0.5t1t硬铝2t3t3t4t磷青铜1t3t例 硬化状态的软铝,料厚t=2mm.弯曲线与纤维方向垂直时,最小许可弯曲半径是多少?解 查表,最小弯曲半径r=0.5t=0.52=1(mm).5. 弯曲件孔边距离 图 6-3 弯曲件孔边距离 a) 圆孔 b) 长圆孔为圆孔时,当t4t6. 弯曲件的直边高度 图6-4弯曲工件的直边高度对90弯曲,必须使工件直边高度H2t.当H100400IT148400700IT15913200700IT15936200700IT16109. 弯曲金属工件的角度公差 表6-4 角短边的长度L非配合的角度偏差最小的角度偏差1 70.25 40.1413 60.210.63 30.110.3236 50.531.05 20.210.42610 40.841.40 1450.370.611018 31.051.89 1300.520.941830 2301.572.62 10.631.003050 22.093.49 450.791.315080 1302.624.19 300.881.4080120 12.794.18 251.611.74120180 503.495.24 201.402.10 注 横线下部数值为因角度偏差引起的直边偏差,其值为正负偏差之和.