沖壓模具結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)課件

沖壓模具結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)1ppt精選版沖壓模具結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)1ppt精選版一.五金沖壓材料介紹什么是沖壓材料?沖壓材料是指適合沖壓成型工藝的材料,涉及到材料性能包括材料硬度,抗拉強(qiáng)度,抗剪切強(qiáng)度等。成型的工藝包括沖切，折彎，拉伸等。常見的沖壓材料

(1).SPCC(2).SECC(3).SGCC(4).不銹鋼(5).SPTE馬口鐵(6).洋白銅片（鎳銅合金）(7).磷青銅片(8).硬鋁合金(9).碳素工具鋼2ppt精選版一.五金沖壓材料介紹什么是沖壓材料?2ppt精選版1.SPCC

SPCC是以酸洗后的熱軋鋼卷在常溫下軋延至0.3~3.2mm后經(jīng)清洗、退火及調(diào)質(zhì)等過程制成。

該材料依用途可分為以下幾類：

a.一般品質(zhì)：SPCC，適合加工程度較低的產(chǎn)品，如沖切和折彎。b.沖壓品質(zhì)：SPCD，適合拉伸要求沖壓及高度成型的零組件。c.深沖品質(zhì)：SPCE，拉伸性能強(qiáng)于SPCD，表面需要電鍍，很少使用。3ppt精選版1.SPCC3ppt精選版

2.SECC

(1).電鍍鋅鋼板是一般的冷軋鋼板在連續(xù)電鍍鋅產(chǎn)線經(jīng)過脫脂、酸洗、電鍍及各種后處理后的產(chǎn)品。(2).SECC與SPCC一樣，根據(jù)拉伸等級分為SECC、SECD、SECE。(3).SECC的特點(diǎn)是自身帶有鍍鋅層，防腐蝕性能良好，可以直接作為產(chǎn)品的外觀件，所以近幾年來，在電子行業(yè)廣泛應(yīng)用并逐步取代SPCC。缺點(diǎn)是斷口容易生銹。4ppt精選版

2.SECC

(1).電鍍鋅鋼板是一般的冷軋鋼板在連續(xù)電例子1:18B10065ppt精選版例子1:18B10065ppt精選版例子2:20B11536ppt精選版例子2:20B11536ppt精選版SECC的性能參數(shù):SECC的性能除了拉伸性能外還有很多參數(shù):鍍鋅層種類:純鋅電鍍,合金鋅電鍍(Zn-Ni)鍍鋅層厚度:E16/E16,E20/E20,E24/E24等化成處理方式不同:

a.通用：磷酸鋅處理，鉻酸鹽處理

b.耐指紋：特殊鉻酸鋅皮膜，樹脂脂皮膜等等c.特殊皮膜4.硬度等級不同：S，1/4H，3/4H等等。7ppt精選版SECC的性能參數(shù):SECC的性能除了拉伸性能外還有很多參數(shù)3.磷青銅片PBS（PhosphorBronzeSpring)磷青銅是青銅（銅鋅合金）添加脫氧劑（P）及其它微量元素如Fe組成的，具有較強(qiáng)的延展性和耐疲勞性。主要作用：電氣開關(guān)，端子，EMI等彈片及導(dǎo)電材料，材料強(qiáng)度差于不銹鋼，一般表面需要電鍍。分類：根據(jù)金屬元素的含量及加工工藝分，常用的牌號有C5102,C5191,C5212,C5210等。8ppt精選版3.磷青銅片PBS（PhosphorBronzeSprExample:18B06439ppt精選版Example:18B06439ppt精選版4.不銹鋼(1)分類：不銹鋼的種類很多，按照含碳量和金屬元素的不同分為SUS301,SUS302,SUS304,SUS410,SUS430,SUS434,SUS444等等。(2)性能：高硬，高強(qiáng)度，防腐蝕，焊接性能，抗菌性等等，根據(jù)產(chǎn)品對功能的要求選擇最適合的牌號。10ppt精選版4.不銹鋼(1)分類：不銹鋼的種類很多，按照含碳量和金屬CLP常用的不銹鋼材料1.SUS301(1).含鉻比較低，耐腐蝕性能較差，但是通過熱處理可以得到高抗拉強(qiáng)度和高硬度，彈性性能好，作為彈片接觸零件使用非常廣泛。(2).按照熱處理的等級可以分為SUS3011/4H，1/2H，3/4H，H，EH。其中SUS301-EH硬度最高可以達(dá)到520HV以上。注意點(diǎn)：SUS301材料有金屬結(jié)晶性方向性，熱處理等級越高的越硬但脆，若成型時(shí)不注意易造成折角及側(cè)壁裂紋。11ppt精選版CLP常用的不銹鋼材料1.SUS30111ppt精選版2.SUS304含碳量低于SUS301，所以強(qiáng)度硬度低于301，但由于添加了Ni抗腐蝕能力較強(qiáng)。通過熱處理能夠得到較高強(qiáng)度和硬度的材料，廣泛應(yīng)用于EMI要求的cover和Bracket.3.特殊功能要求的不銹鋼產(chǎn)品ａ．外觀件：光面，絨面，耐指紋ｂ．添加特殊的元素達(dá)到一些特殊的性能要求，如添加Ag增加抗菌性能等等。12ppt精選版2.SUS30412ppt精選版5.其它一些常用的材料鋁合金：AL5052碳素工具鋼:SK3，SK5，SK7SPTE馬口鐵13ppt精選版5.其它一些常用的材料鋁合金：AL505213ppt精選版二.沖壓模具結(jié)構(gòu)按照模具功能分類:下料模（復(fù)合模）折彎模沖孔模拉伸模按照模具工作方式分類：單工程模連續(xù)模工程連續(xù)模（Robot)14ppt精選版二.沖壓模具結(jié)構(gòu)按照模具功能分類:14ppt精選版1.下料模結(jié)構(gòu)15ppt精選版1.下料模結(jié)構(gòu)15ppt精選版2.沖孔模結(jié)構(gòu)16ppt精選版2.沖孔模結(jié)構(gòu)16ppt精選版3.折彎模結(jié)構(gòu)17ppt精選版3.折彎模結(jié)構(gòu)17ppt精選版三.沖壓模具初步介紹沖模開發(fā)主要分為以下幾個(gè)步驟：沖壓工藝分析產(chǎn)品圖重組產(chǎn)品圖展開坯料布置模具組立拆圖，標(biāo)注18ppt精選版三.沖壓模具初步介紹18ppt精選版1.沖壓工藝分析沖壓工藝分析主要考量：沖壓工藝的可行性和安全性模具精密等級確定模具壽命和產(chǎn)能等級確定模具結(jié)構(gòu)選擇模具元件材質(zhì)選擇19ppt精選版1.沖壓工藝分析沖壓工藝分析主要考量：19ppt精選版沖壓能做的事情20ppt精選版沖壓能做的事情20ppt精選版2.制作重組圖外形尺寸重組目標(biāo)值外形沖切加工其外形尺寸由母模決定，母模在沖切過程中會(huì)不斷磨損，所以產(chǎn)品尺寸會(huì)越來越小，為了提高產(chǎn)品的尺寸精度，提高模具使用壽命，重組值應(yīng)取小于公差中央值，一般取公差公差負(fù)側(cè)的50%~70%。b.孔尺寸之重組值沖孔尺寸由沖頭決定，由于沖頭會(huì)不斷磨損，使得沖孔不斷減小，所以沖孔的重組值取公差正側(cè)的50%~70%c.彎曲部分尺寸之重組值折彎部分尺寸受折彎展開系數(shù)影響比較大，為了提高產(chǎn)品尺寸精度，一般折彎尺寸的重組值取公差的中間值。21ppt精選版2.制作重組圖外形尺寸重組目標(biāo)值21ppt精選版22ppt精選版22ppt精選版23ppt精選版23ppt精選版3.產(chǎn)品圖展開彎曲制品產(chǎn)品展開計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)：(1).概算法:

分為直邊部分與彎曲部分，以中立面的長度之和求得的方法。

24ppt精選版3.產(chǎn)品圖展開彎曲制品產(chǎn)品展開計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)：24ppt精選版(2).外側(cè)尺寸加算法：彎曲處很多時(shí)的計(jì)算法是先將外側(cè)尺寸全部加算，從其和減去取決于板厚和彎曲半徑兩要素的伸長量。

25ppt精選版(2).外側(cè)尺寸加算法：彎曲處很多時(shí)的計(jì)算法是先將外側(cè)尺寸四.沖壓模具常用標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)構(gòu)壓線入子結(jié)構(gòu)壓線的目的：(1).材料預(yù)變形，減少折彎時(shí)的阻力，使折彎時(shí)的尺寸更為準(zhǔn)確。(2).防止折彎時(shí)產(chǎn)生的拉料變形。26ppt精選版四.沖壓模具常用標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)構(gòu)壓線入子結(jié)構(gòu)26ppt精選版27ppt精選版27ppt精選版2.壓筋入子結(jié)構(gòu)壓筋目的減小折彎時(shí)的回彈，使折彎尺寸更準(zhǔn)確。減小折彎時(shí)所產(chǎn)生的拉料變形。28ppt精選版2.壓筋入子結(jié)構(gòu)28ppt精選版注：滑塊用于折彎成形時(shí)，滑塊要做壓筋。29ppt精選版29ppt精選版3.壓毛邊入子（1）壓毛邊的形式

內(nèi)孔壓毛邊﹐產(chǎn)品周邊壓毛邊。（2）壓毛邊入子的加工方法：

先線割好入子外形﹐將入子放入模板入子孔內(nèi)﹐下面墊高0.22mm﹐用Φ4球刀依入子周邊加工﹐尺寸見下圖示意。(料厚為0.8T)30ppt精選版3.壓毛邊入子（1）壓毛邊的形式30ppt精選版31ppt精選版31ppt精選版4.預(yù)剪結(jié)構(gòu)連續(xù)模帶料部分在最后一站剪切或剪斷成形﹐產(chǎn)品要求外觀或手可觸摸處均無毛邊﹐因此要求模具在剪切的前一站進(jìn)行預(yù)剪(也稱為預(yù)壓毛邊)。設(shè)計(jì)時(shí)﹐先要判定毛邊的方向﹐確定預(yù)剪在上模還是在下模﹐其結(jié)構(gòu)及具體設(shè)計(jì)尺寸如下﹕32ppt精選版4.預(yù)剪結(jié)構(gòu)連續(xù)模帶料部分在最后一站剪切或剪斷成形﹐產(chǎn)品要33ppt精選版33ppt精選版5.連剪帶折彎結(jié)構(gòu)作業(yè)說明：先剪后折刀口高度為一個(gè)料厚，斜1.5度，目的是減少?zèng)_頭同切口之間的接觸面，以便減少摩擦。沖頭切口底部直2mm,是為了保證刀口強(qiáng)度，防止崩刃。沖頭折彎邊高度為1.5T，這樣可保證先剪斷后折邊。34ppt精選版5.連剪帶折彎結(jié)構(gòu)作業(yè)說明：34ppt精選版35ppt精選版35ppt精選版6.頂料銷設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)一．選用原則1.一般選用Φ8.0的LB型頂料銷。若位置不夠時(shí)可選用Φ6.0型的頂料銷。2.當(dāng)所需頂料力很大，位置又夠時(shí)可選用Φ10.0的頂料銷.3.頂料銷長度的選擇，應(yīng)注意參考以下原則：(1).選用標(biāo)準(zhǔn)長度，并考慮可否不需要在模板上沉孔。(2).頂出高度<=10MM時(shí)，一般選用Φ8.0的頂料銷﹔頂出高度>=10.0MM時(shí)，選擇其它標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的頂料銷.(3).避免開模時(shí)彈簧頂住模板臺階處的現(xiàn)象。(4).鐵氟龍材質(zhì)LB型頂料銷適用于鋁材，銅材等材質(zhì)。規(guī)格為Φ8.0*25，Φ8.0*30，Φ8.0*35，Φ8.0*4036ppt精選版6.頂料銷設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)一．選用原則36ppt精選版二．排布規(guī)則（1）抽孔，抽凸周圍對稱排配頂料銷，也可采用內(nèi)脫料的形式脫料。（2）折彎時(shí)如使用頂料銷脫料，在凸模上折彎邊每隔20-30MM排配一個(gè)頂料銷，折彎拐角處一定要排配一個(gè)頂料銷，頂料銷四分點(diǎn)距折彎邊2.5MM.（3）折單邊時(shí)，折彎邊頂料銷按上述原則排配，非折彎邊視大小均勻分布2-4個(gè)頂料銷。頂料銷的排配一般保證頂料銷逃孔邊到材料邊或模具相應(yīng)刃口邊距離為4MM，注意其位置尺寸盡量圓整到整數(shù)或小數(shù)點(diǎn)后一位。內(nèi)孔精定位銷兩邊一般對稱排配兩個(gè)頂料銷，外形精定位可視需要礁定是否安裝頂料銷。另外頂料銷的排配還要考慮整個(gè)工件的穩(wěn)定性37ppt精選版二．排布規(guī)則37ppt精選版6.打沙拉孔設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)沙拉孔的成形步驟:a.先打沙拉后沖孔b.先沖孔后打沙拉c.先沖孔，打沙拉，再?zèng)_孔沙拉孔分為兩種：a.淺沙拉孔b.深沙拉孔1.淺沙拉孔分為三個(gè)步驟，第一步，先沖底孔，第二步，打沙拉孔，第三步，再?zèng)_沙拉過孔，具體尺寸見下圖示意.38ppt精選版6.打沙拉孔設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)沙拉孔的成形步驟:a.先打沙拉后沖孔2.深沙拉孔分為兩個(gè)步驟，第一步，先沖底孔，第二步，打沙拉孔39ppt精選版2.深沙拉孔分為兩個(gè)步驟，第一步，先沖底孔，第二步，打沙拉7.滑塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

滑塊固定形式常用的有如下幾種﹕適用于中小形滑塊﹐依靠滑塊的垂直邊限位(如圖1)﹔適用于以共用方式加工的大型滑塊﹐限位塊采用入塊形式(如圖2)﹔適用于需快速裝卸的大中型滑塊﹐依靠滑塊底部的限位板限位(如圖3)﹔適用于需要滑塊在接觸料片前先復(fù)位的場合﹐靠滑塊中的頂料銷作用﹐先將滑塊復(fù)位﹐頂料銷長度通常為7mm﹐浮出端面2.0mm﹐選用紅色扁線彈簧。(如圖4)適用于要求中間垂直p上下運(yùn)動(dòng)﹐左右滑塊水平運(yùn)動(dòng)的塊合﹐中間滑塊依靠內(nèi)導(dǎo)柱導(dǎo)向﹐左右滑塊用等高套筒限位﹐等高套筒長度取夾板厚度加0.5mm。(如圖5)40ppt精選版7.滑塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)滑塊固定形式常用的有如下幾種﹕40pp41ppt精選版41ppt精選版42ppt精選版42ppt精選版滑塊通用結(jié)構(gòu)及尺寸配合部分大滑塊及模板通常取外角為R1.0﹐內(nèi)角取R0.8﹐如圖(9)所示;小滑塊及模板取外角R0.5內(nèi)角取R0.3圖(7)(8)為滑塊常用的結(jié)構(gòu)形式.圖(6)用用于滑塊尺寸較小而無法設(shè)置燕尾﹐或采用圖(7)(8)的形式﹐模板在滑塊W方向尺寸干涉時(shí)﹐圖中尺寸A,B,C,D一般最小取3mm;滑塊配合間隙(圖中影線部分)﹕

(1)材料厚度大于或等于0.6時(shí)﹐模板相應(yīng)單邊放大間隙0.03,滑塊不放間隙﹔

(2)材料厚度小于0.6時(shí)﹐模板相應(yīng)處單邊放大間隙0.02﹐滑塊不放間隙﹔

(3)大中型滑塊割共用時(shí)﹐設(shè)計(jì)者僅需繪出滑塊理論形狀﹐共用處的階梯斷面及間隙由加工部門自行處理﹐共用滑塊配合間隙一般取0.02。e.滑塊斜角P在15度內(nèi)時(shí)可任取﹔當(dāng)大于15度時(shí)﹐只能取30度及45度兩種﹐斜角最大不超過45度。f.滑塊斜角優(yōu)先選用5°﹐10°﹐30°﹐45°幾種規(guī)格。43ppt精選版滑塊通用結(jié)構(gòu)及尺寸43ppt精選版44ppt精選版44ppt精選版滑塊設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)滑塊垂直運(yùn)動(dòng)行程一般不得大于滑塊厚度的一半﹔為確?；瑝K活動(dòng)可靠﹐滑塊頂部應(yīng)布置適當(dāng)數(shù)量的浮升銷或彈簧﹔當(dāng)滑塊以共用形式加工時(shí)﹐應(yīng)將兩滑塊繞模板中心旋轉(zhuǎn)180度進(jìn)行加工﹐此時(shí)設(shè)計(jì)人員不需將圖元旋轉(zhuǎn)﹐調(diào)整工作由加工部門自行處理﹔如圖(12)所示﹐當(dāng)模板中間有小滑塊時(shí)﹐若滑塊斜度小于或等于15度﹐導(dǎo)滑槽可直接在模板上割出﹔若滑塊斜度大于15度﹐模板上的導(dǎo)槽最好改為入塊形式。45ppt精選版滑塊設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)45ppt精選版46ppt精選版46ppt精選版8.滾軸,折刀設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

(1)

滾軸一般情況下，滾軸選用Φ8.00,特殊時(shí)可選用Φ6.00或Φ4.00。滾軸若沒有讓位加工，可不需出圖。(2)折刀折刀采用夾板銑槽，內(nèi)六角螺絲(M10)固定。H取值小于內(nèi)脫板厚度.折刀上部內(nèi)磨0.1作用主要是防止折刀將材料刮傷。有內(nèi)導(dǎo)柱時(shí)折刀與內(nèi)脫板的間隙為+0.1，無內(nèi)導(dǎo)柱時(shí)折刀與內(nèi)脫間隙為0.02.47ppt精選版8.滾軸,折刀設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(1)滾軸47ppt精選版48ppt精選版48ppt精選版9.側(cè)刃定位設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)a.模設(shè)計(jì)中﹐為使材料送料精確,使用節(jié)距定位來保證材料的送料步距。節(jié)距定位一般有切舌式和側(cè)刃定位兩種方式。因采用側(cè)刃定位尺寸穩(wěn)定﹐固常使用。b.側(cè)刃剪切材料的寬度e對于一般材料e取值為2.0mm;對于沖剪薄(T≦0.3mm)時(shí)e取值為1.5mm。側(cè)刃定位塊與沖頭的間隙為0.01mm.﹔與沖剪后材料的間隙為0.03mm。側(cè)刃定位塊尺寸請參考標(biāo)準(zhǔn)件”節(jié)距定位塊”。結(jié)構(gòu)方式請?jiān)斠?圖一)﹕49ppt精選版9.側(cè)刃定位設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)a.模設(shè)計(jì)中﹐為使材料送料精確,使用節(jié)50ppt精選版50ppt精選版10.限位柱設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

(1).在模具設(shè)計(jì)中﹐為了防止模具在空打時(shí)打壞零件﹐如字模﹐壓線印﹔以及一些特殊模具力的不平衡情況時(shí)﹐而加以限位柱以其承受力量。(2).限位方式可以分為模內(nèi)限位和模外限位兩種。一般Φ20的用于模內(nèi)限位﹐而Φ30和Φ40的用于模外位。(3).限位柱據(jù)體尺寸請參考標(biāo)準(zhǔn)件”限位柱”。(4).限位柱的高度﹐如若是字模﹐壓線印加限位柱﹐在模內(nèi)只需突出模板(0.6~0.8T)﹐在模外加限位柱上下限位柱高度平分﹐但平分為整數(shù)為佳﹐或是有較大高度差以此防呆。

51ppt精選版10.限位柱設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(1).在模具設(shè)計(jì)中﹐為了防止模具在52ppt精選版52ppt精選版11.兩用銷設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

a.選用兩用銷:兩用浮升銷的選用不僅要考慮材料的厚度﹐還要考慮模具的大小(原則為優(yōu)先取大)。具體尺寸可參考標(biāo)準(zhǔn)品”兩用浮升銷”。兩用浮升銷與之相關(guān)尺寸(如圖)。b.兩用浮升銷在脫料板上的讓位深度,直接影響工件的品質(zhì)﹐如讓位過深或過淺時(shí)﹐材料的料邊會(huì)被壓傷﹐甚而會(huì)把材料剪斷。為減少這一現(xiàn)象的出現(xiàn)﹐根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)兩用銷的規(guī)格﹐而確定脫料板的讓位深度尺寸可參考圖中之表。c.開模時(shí)﹐若兩用浮升銷的浮升高度超過內(nèi)導(dǎo)柱開模時(shí)導(dǎo)向長度時(shí)﹐當(dāng)導(dǎo)柱離開下模時(shí)﹐浮升銷的頭部仍在脫料板內(nèi)﹐如若浮升銷脫板讓位間隙太小﹐且開模力不平衡﹐會(huì)把浮升銷碰斷﹐故規(guī)定浮升銷的脫板讓位單邊為2.0mm。但若是薄材或料寬過小時(shí)﹐請依據(jù)實(shí)際情況確定脫板讓位間隙。浮升銷不僅有定位﹐浮升的作用﹐而又要使送料順利﹐故而規(guī)定剪切前材料與d.浮升銷的間隙為0.10mm;剪切后材料與浮升銷的間隙為0.03mm。53ppt精選版11.兩用銷設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)a.選用兩用銷:兩用浮升銷的選用不僅54ppt精選版54ppt精選版12.定位設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)由於產(chǎn)品尺寸精度及配合性要求越來越高,在模具設(shè)計(jì)時(shí),定位是不可忽視的。a.定位按位置分為內(nèi)定