冲压模具简单介绍及模具设计注意事项之一(仅供参考)

开篇一张图,其余全靠编系列之--五金冲压模具。五金冲压模具的定义及相关工艺术语的介绍。冲压模具具有生产效率高、生产周期短等优点。对冲压生产而言,单工位模具结构单一,生产效率低,而且钣金零件不能过于复杂,否则就需要多副单工位模具才能实现。如果采用级进模进行冲压生产,就可以避免这些缺点。级进

关键词:冲压模具;模具设计

冲压模具:

冲压模具,是在冷冲压加工中,将材料(金属或非金属)加工成零件(或半成品)的一种特殊工艺装备,称为冷冲压模具(俗称冷冲模)。冲压,是在室温下,利用安装在压力机上的模具对材料施加压力,使其产生分离或塑性变形,从而获得所需零件的一种压力加工方法。

一、冲压模具的基本介绍展开

冲压模具冲压成型工艺
冲压成型工艺
冲压成型工艺

在常温下利用冲压模具在压力机上对金属或非金属板材施加压力,使其产生分离或塑性变形,从而得到具有一定形状、尺寸及功能的零件。

定位板材:将板材定位在冲压模具上,可手动或自动送料。

对板材施加压力:压力机通过模具向板材施加压力,使之产生分离,或变形。

定型得到零件:模具运动到设定的位置极限后,已(或)去除多余板材,即得到所需制品。

冲压模具的基本结构
冲压模具结构
冲压模具结构

冲压模具的基本结构如图,一套完整的模具应由模板(刃口)和标准件组成。

模板(刃口):如上下模板、脱料板、冲头、夹板、上下垫板、膜座、垫脚及托板等。

标准件:如导柱、弹簧、标准冲头及入子、耐磨块、螺丝及销钉等。

冲压模具的分类

冲压模具的形式很多,依工作性质、模具构造、模具材料三方面来分类。如下表:

分类方法 按工艺性质 按工序组合程度分类 按制品加工方法分类
说明:仅供参考
1 冲裁模 单工序模 冲剪模具
2 弯曲模 复合模 弯曲模具
3 拉深模 级进模 抽制模具
4 成形模 传递模 成形模具
5 铆合模 压缩模具

二、冲压模具的典型结构展开

模具所包含的两类零件划分

工艺零件:这类零件直接参与工艺过程的完成并和坯料有直接接触,包括有工作零件、定位零件、卸料与压料零件等。

结构零件:这类零件不直接参与完成工艺过程,也不和坯料有直接接触,只对模具完成工艺过程起保证作用,或对模具功能起完善作用,包括有导向零件、紧固零件、标准件及其它零件等。应该指出,不是所有的冲模都必须具备上述六种零件,尤其是单工序模,但是工作零件和必要的固定零件等是不可缺少的。

基本结构划分

按工序组合程度分为:复合模结构及成形模结构。

复合模:是指在压力机(冲床)的一个工作行程中,在模具的同一部位同时完成数道冲压工序的模具。它们可能是冲孔、落料、拉深或整形等不同工序的组合。

成形模:指用各种局部变形的方式来改变工件或毛坯形状的各种加工方法。成形工艺包括拉延、胀形、起伏成形、翻边翻孔、缩口、旋压、挤压、校平等工艺。

三、冲压模具设计注意点展开

模具压力中心的确定

冲裁时的合力作用点或多工序级进模冲压力的合力作用点。为保证冲床和模具的正常工作,应使模具的压力中心与冲床的滑块(模柄)的中心线相重合。

简单几何图形的压力中心:1)对称零件的压力中心在零件轮廓图形的几何中心上;2)冲裁直线时其压力中心在直线段的中心;3)冲裁圆弧线段时其压力中心在公式(y=180*R*sinA/PIA=R*s/b R为圆弧半径 A为角度b的一半 PI为圆周率)中求得。

压力中心计算
多工位级进模的压力中心

多工位级进模的压力中心:将各工位的压力中心确定后再计算整套模具的压力中心。其计算公式如右图:

在这里将按其生产效率划分为:成形模、复合模及连续模三种。

成形模

复合模

连续模

四、冲压模具相关工艺术语展开

卷边:

将工序件边缘卷成接近封闭圆形的一种冲压工序。

卷缘:

将空心件上口边缘卷成接近封闭圆形的一种冲压工序。

拉延:

把平直毛料或工序件变为曲面形的一种冲压工序,曲面主要依靠位于凸模底部材料的延伸形成。

拉弯:

在拉力与弯矩共同作用下实现弯曲变形,使整个弯曲横断面全部受拉伸应力的一种冲压工序。

胀形:

将空心件或管状件沿径向往外扩张的一种冲压工序。

剖切:

剖切是将成形工序件一分为几的一种冲压工序。

校平:

提高局部或整体平面型零件平直度的一种冲压工序。

起伏成形:

是依靠材料的延伸使工序件形成局部凹陷或凸起的冲压工序。起伏成形中材料厚度的改变为非意图性的,即厚度的少量改变是变形过程中自然形成的,不是设计指定的要求。

弯曲:

利用压力使材料产生塑性变形,从而被弯成有一定曲率、一定角度的形状的一种冲压工序。

凿切:

利用尖刃的凿切模进行的落料或冲孔工序。凿切并无下模,垫在材料下面的只是平板,被冲材料绝大多数是非金属。

深孔冲裁:

深孔冲裁是孔径等于或小于被冲材料厚度时的冲孔工序。

落料:

将材料沿封闭轮廓分离的一种冲压工序,被分离的材料成为工件或工序件,大多数是平面形的。

缩口:

将空心件或管状件敞口处加压使其缩小的一种冲压工序。

整形:

依靠材料流动,少量改变工序件形状和尺寸,以保证工件精度的一种冲压工序。

整修:

沿外形或内形轮廓切去少量材料,从而提高边缘光洁度和垂直度的一种冲压工序。整修工序一般也同时提高尺寸精度。

翻孔:

沿内孔周围将材料翻成侧立凸缘的一种冲压工序。

翻边

沿外形曲线周围将材料翻成侧立短边的一种冲压工序。

拉深:

把平直毛料或工序件变为空心件,或者把空心件进一步改变形状和尺寸的一种冲压工序。拉深时空心件主要依靠位于凸模底部以外的材料流入凹模而形成。

连续拉深:

连续拉深是在条料(卷料)上,用同一副模具(连续拉深模)通过多次拉深逐步形成所需形状和尺寸的一种冲压方法。

变薄拉深:

变薄拉深是把空心工序件进一步改变形状和尺寸,意图性地把侧壁减薄的一种拉深工序。

反拉深:

反拉深是把空心工序件内壁外翻的一种拉深工序。

差温拉深:

差温拉深是利用加热、冷却手段,使待变形部分材料的温度远高于已变形部分材料的温度,从而提高变形程度的一种拉深工序。

液压拉深:

液压拉深是利用盛在刚性或柔性容器内的液体,代替凸模或凹模以形成空心件的一种拉深工序。

压筋:

压筋是起伏成形的一种。当局部起伏以筋形式出现时,相应的起伏成形工序称为压筋。

结束语展开

待完善...

参考引用:
  1. 《机械设计手册》
  2. 360百科: https://baike.so.com/doc/

责任编辑:Andrew