常见的冲压模具结构最清晰讲解-图文-原创ppt

时间: 2024-04-03 15:20:50 |   作者: 汽车模具

  I V U Ye * I V U Ye * 冲压模具 01 模具结构概览 02 各模板简介及组件安装 03 主要结构作用及安装说明 04 典型模具零件加工及设备 05 钣金设计经验及普遍的问题 冲压工艺概览 下料 折弯 卷边 抽芽 凸包 刺破 拉伸 优点： 1.可以得到比较复杂形状、产品的尺寸相对来说比较稳定； 2.生产效率和材料利用率较高，冲压耗能少；生产简单易操作，单位产品的成本较低，适合于大批量的生产。 缺点： 1.冲压模具相对来说还是比较复杂，模具加工周期较长，且成本比较高。 2.模具加工精度要求比较高，零件数量多达几百。 另，在进行模具设计时，需要很强的想象力和创造力，对设计者和加工者的经验要求很高。 --钣金结构 冲压模具结构 下模 上模 定位销 引导针 定位销 内导柱 冲子 刀口 内导套 外导柱 外导套 滚珠套 限高柱 冲压板料 1 2 3 4 5 6 7 8 --模具结构概览 上模垫板，承受冲头或镶件在冲压过程受力回让，避免上模座发生凹陷变形。 上模座，主要放置外导套、限位柱以及卸料弹簧，上模座厚度的大小与卸料弹簧的长度有直接的关系。 上夹板，固定各冲头、镶件，保证零件作用位置和精度。 脱料垫板，固定卸料镶件、承受成型镶件在生产的全部过程中所产生的集中应力。 脱料板，放置卸料镶件，当冲头冲剪完成后，借由卸料弹簧提供的力将冲头与冲压材料分离。 下模板， 1.放置导料板+凹模镶件+内导套+浮料块，并保证位置的精确性；2.承受冲剪时的旁侧力。 下垫板，与下模板共同固定其安装的工件，同时承受镶块冲压时所产生的力，防止下模座凹陷或变形。 下模座，放置外导柱、限位柱、弹簧以及浮料销组件。 通常冲压模具为8块板结构，如上。但是有些公司依据实际生产机台的情况，会设计为9块板，即在上模座的上方再增加一块盖板，用来弥补冲床的行程不足，然后通过螺丝将盖板与冲床固定。 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 冲压模具结构 --模具结构概览 冲压模具结构 --模具结构概览 外导套，与下模的外导柱共同起到粗定位作用。 （普通尺寸冲模的外导套数量为4个，大尺寸模具数量则相应增加） 限高柱，与下模的限位柱共同控制合模位置，同时形成支撑平台，防止模具受力过大而变形。（普通尺寸冲模的外导套数量为4个，大尺寸模具数量则相应增加） 强力弹簧，用盖板（螺母）将弹簧固定在上模座，直接施加弹力作用在脱料垫板，使得脱料板提前预压产品料带，保证料带不滑移；进行下料或成型之后，脱料板仍压住料带，使得下料冲子和成型冲子先离开，防止废料从下模刀口中带出。 调整杆，针对复杂折弯特征，无法一次到位，要增加调整工站，结合实际折弯情况调整到图纸尺寸。 材质：45钢，自身硬度，无特别要求。 加工顺序= 锯床 ?铣床 ?大水床 ?线割（慢） ?镀硬铬 生成坯料 铣孔和槽 表面平整加工 慢走丝加工孔 防锈 上模座 U型槽，将模具锁紧在机床。 检验测试结构，误送料检测装置的最大的作用是连接感应器，料条在送错位时，可防止模具闭合，已达到保护模具的目的）。 --模板简介 上模垫板，承受冲头或镶件在冲压过程受力回让，起到缓冲作用，避免上模座发生凹陷或变形。与上模板共同固定冲子和入子，防止零件向上退出。 上模垫板+上夹板 上夹板，固定各冲头、镶件，保证零件作用位置和精度。 材质： SLD，硬度HRC58~62。 加工顺序= 锯床 ?铣床 ?大水磨 ?真空热处理 ?线割（快） ?精磨 生成坯料 铣孔和槽 表面粗平整 增加硬度 快走丝加工孔 确保平整 材质： SLD，硬度HRC58~62 。 加工顺序= 锯床 ?铣床 ?大水磨 ?真空热处理?深冷处理 ?粗磨 ?线割（慢） ?精磨 生成坯料 铣孔和槽 表面平整加工 增加硬度与防锈 表面粗平整 慢走丝加工孔 确保平整 下料冲子，将产品之外的多余废料裁掉，形成产品展开形状。 成型冲子，将产品折弯、打凸包等，形成产品成型形状。 内导套，与脱料板安装的内导柱共同起到精定位作用。 （普通尺寸冲模的外导套数量为4个，大尺寸模具数量则相应增加） 包裹套在内导柱，滚动摩擦可减小模具启闭的阻力。 --模板简介 脱料垫板+脱料板 脱料垫板，固定卸料镶件、承受成型镶件在生产的全部过程中所产生的集中应力。与脱料板共同固定内导柱、压卸料和折弯镶件、引导针等，防止零件向上退出。 材质： SLD，硬度HRC58~62 。 加工顺序= 锯床 ?铣床 ?大水磨 ?真空热处理?深冷处理 粗磨 ?线割（慢） 精磨 生成坯料 铣孔和槽 表面平整加工 增加硬度 表面粗平整 慢走丝加工孔 确保平整 材质： SLD，硬度HRC58~62 。 加工顺序= 锯床 ?铣床 ?大水磨 ?真空热处理?深冷处理 大水磨 ?线割（快） 精磨 生成坯料 铣孔和槽 表面平整加工 增加硬度与防锈 表面粗平整 快走丝加工孔 确保平整 内导柱，套有滚珠套并用螺丝锁住防止其脱落，与上模以及下模的内导套共同起到精定位作用。 折弯镶件，尾部紧靠脱料垫板，合模时与料带接触从而成型。 压卸料镶件，尾部紧靠脱料垫板，包裹下料冲子，预压和卸料。 引导针，冲裁形成延边料的定位孔，料带行进靠引导针带动。数量越多则精度越高。 脱料板，1.放置压卸料和折弯镶件，保证位置的精确性；2.当模具下行，脱料板先预压冲压材料；冲子冲剪完成后，借由卸料弹簧提供的力将冲子与冲压材料分离。 上模板 上夹板 固定块，通过螺丝将上垫板+上夹板+脱料垫板+脱料板（共4块板）锁紧为一个整体，使得开模合模时，这个整体随着机床而上下行进。 脱料板 --模板简介 下模板+下垫板 下模板，1.放置导料板+凹模镶件+内导套+浮料块，并保证位置的精确性；2.承受冲剪时的旁侧力。 下垫板，与下模板共同固定其安装的工件，同时承受镶块冲压时所产生的力，防止下模座凹陷或变形。 定位销，将下模板和下垫板连接，保证精确性。 导料板，就是在料带还没有进入模具之前先将料条导正，使料条与模具平行。 材质： SLD，硬度HRC58~62 。 加工顺序= 锯床 ?铣床 ?大水磨 ?真空热处理?深冷处理 ?粗磨 ?线割（慢） ?精磨 生成坯料 铣孔和槽 表面平整加工 增加硬度与防锈 表面粗平整 慢走丝加工孔 确保平整 材质： SLD，硬度HRC58~62。 加工顺序= 锯床 ?铣床 ?大水磨 ?真空热处理 ?线割（快） ?精磨 生成坯料 铣孔和槽 表面粗平整 增加硬度 快走丝加工孔 确保平整 内导套，与脱料板安装的内导柱共同起到精定位作用。 （普通尺寸冲模的外导套数量为4个，大尺寸模具数量则相应增加） 包裹套在内导柱，滚动摩擦可减小模具启闭的阻力。 锁下模板螺丝，将下模板+下垫板+下模座锁紧为一个整体。 圆线弹簧，安装在浮料块下方，将其撑起；合模时随之一起下沉。 --模板简介 下模座 材质：45钢，自身硬度，无特别要求。 加工顺序= 锯床 ?铣床 ?大水磨 ?线割（慢） ?镀硬铬 生成坯料 铣孔和槽 表面平整加工 慢走丝加工孔 防锈 外导柱，与上模的外导套共同起到粗定位作用。 （普通尺寸冲模的外导套数量为4个，大尺寸模具数量则相应增加） 限高柱，与上模的限位柱共同控制合模位置，同时形成支撑平台，防止模具受力过大而变形。 （普通尺寸冲模的外导套数量为4个，大尺寸模具数量则相应增加） 锁板螺丝，将下垫板+下模板锁紧为一个整体。 浮料销，当成型入子或镶件高出下模板时，需要浮料销撑起料带，才能正常送料。 废料孔，产品料带的冲裁废料通过此孔收集。 导柱避位孔，内导柱上下运动需要避空对应位置。 U型槽，将模具锁紧在机床。 --模板简介 冲裁下料结构 冲头安装结构 A方式：挂台固定，成本较低，但不方便维修。 [先将冲头装入夹板，再用垫板盖住] B方式：压块固定适用于所有模具，方便维修。 [先将冲头装入夹板，再用螺丝锁住压块盖住] C方式：入子固定通常用于精度要求比较高的模具，方便维修，但成本比较高。 [先将冲头挂台挂住入块，再用螺丝锁入垫板] 冲头 上垫板 上夹板 脱料背板 脱料板 下模板 --主要结构 引导针和误送料检测装置 引导针的最大的作用：在模具未做工之前将料条精确导正。 误送料检测装置的最大的作用：是连接感应器，料条在送错位时，可防止模具闭合，已达到保护模具的目的。 引导针与送料检测装置 引导针 传感器 检测针 内导柱 内导柱 --主要结构 外导柱、导套及内导柱、导套 以上均为模具的定位元器件（采购标准件），模具在做工时，外导柱导套首先进行初定位，然后内导柱导套进行精确定位，以保证模具的精确度，亦即：产品尺寸的精度。 限高柱 限位柱的最大的作用：防止合模高度设置错误而损坏模具，对模具和内部镶件起保护作用。 导柱与限高柱 上限高柱 下限高柱 内导柱 强力弹簧 内导柱 --主要结构 导料板组件： 导料板最大的作用：在料带还没有进入模具之前先将料条导正，使料条与模具平行，另外也可以有效的预防料带被冲子或入子向上带出。一般用螺丝锁紧导料板，固定在下模板。 导料板宽度一般大于料带宽度0.05mm，高度一般超过浮升高度0.3~0.5mm。 料带 导料板 导料板 料带 冲裁下料 上垫板 上夹板 脱料背板 脱料板 下模板 导料板组件 --主要结构 0.5mm 浮料块 浮料后 浮料前 X 浮料组件： 在下图紫色圈的折弯工站，可见，受产品的向上结构影响，红色入子工件的左侧已经凸起超过料带高度。那么在这样的一种情况下，料带将会直接撞上入子，使得后续送料没有办法进行，即卡料。此时需要其他工件将料带向上撑起高过红色工件，紫色工件的浮料块下方安装有弹簧，开模时，弹簧伸展将料带向上顶起进行送料；合模时，弹簧被压缩向下，不影响其他工站。 浮料块最大的作用：料带向上撑起，料带距离导料板内侧的间隙一般在0.3~0.5mm。 折弯 浮料块 料带 上垫板 上夹板 脱料背板 脱料板 下模板 浮料组件 --主要结构 典型模具零件加工及设备 1 开料 买坯料，用磨床手摇锯片将坯料切割接近零件尺寸，但留有一定余量。 4 PG 用光学研磨机床PG加工细小倒角。 3 线割 先钻孔再慢走丝 零件上方的通孔用线 放电 先用CNC加工电极再将电极安装到火花机，进行放电腐蚀 达到最终形状。 冲模成型零件 2 磨 将所有磨床能加工的尺寸全部磨成零件的设计尺寸。 1 线割 取常用材料，快走丝将坯料切割接近零件尺寸，并钻孔后慢走丝加工通孔 。 3 PG 用光学研磨机床PG加工细小倒角。 4 放电 先用CNC加工电极再将电极安装到火花机，进行放电腐蚀 达到最终形状。 2 磨 磨掉上工站残留线头，将所有磨床能加工的尺寸全部磨成零件的设计尺寸。 说明： 1.零件加工方式多样，通常依据实际条件选择最简单经济的工序； 2.价格排序：PG慢走丝≧CNC放电精磨车。 PG 120元/h 慢走丝 80元/h CNC 80元/h 放电 50元/h 精磨 40元/h 粗磨 30元/h 车床 20~30元/h --加工实例 冲压下模板 1开料 将毛坯料锯成接近零件大小。留有一定余量。 4大水磨 （粗）磨掉热处理引起 的变形量，确保平整度。 2CNC铣床 铣槽、钻通孔为慢走丝过线真空热处理+深冷处理 增加硬度，同时防锈。 最后消除残留应力。 5线割 慢走丝加工通孔。 6精磨 用45°斜砂轮研磨各个位置倒角。 7刻字 在模板上做标志便于区分。客户付费模具最好带Logo 更多请点击 典型模具零件加工及设备 --加工实例 1裁边/冲孔 3裁边/冲孔 2冲孔 4下料 5下料 9下料 11折弯 14下料 18切断 8下料 10折弯 13折弯 12折弯 17下料 6下料 冲模工站排样图示例 模具费估算： 初步报价每个工站的模具零件费用按1500元评估。 ?图示排样共18工站，合计2.70w。 模具长度依据单边工站*步距来估算，再乘以1.3~1.5的保险系数，超过450mm长度需按2截模板拼接，未超过则按1截模板评估。 ?图示上方1与2排位一个站位，算上4.5.7.9.11.13.14.17.18共计10个站位，则模具长度=10*26*1.5=390mm，1截模板2.0w估算。 上下模座共两块。 ? 1截模板按0.5w估算。 标准件（如内外导套导柱螺丝弹簧等）。 ? 1截模板按0.6w估算。 设计费用、试模费用。 ?工程师设计时间依据难易分3~6天，技术员组模试模时间4~6天，通常各按0.3w估算。 预留改善费用。 ?根据技术难度而定，把握度高预留10%费用。 综上，本套冲模费用初步预估费用为7w未税。 15下料 16下料 7倒角 --排样及估价 钣金设计经验及普遍的问题 导言 连接器新项目开发过程中，经常会有一些加工工艺性的问题，也有很多转量产的零件存在加工困难的情况，不仅影响生产进度和交货，也影响结构件的质量。如钣金零件的折弯，经常会发生折弯碰刀的情况；落料的外圆角、半圆凸台、异型孔的规格太多，以及一些不合理的形状设计，导致冲模要多开很多不必要的落料工站，增加模具的加工成本长期以来，这些相同的问题不断地重复发生，无论对产品质量还是产品的生产和进度，都会产生不良的影响。 为了方便产品研究开发工程师在结构设计时查阅一些常用的、关键的数据，更好地设计零件，使其具有较好的加工工艺性，统一结构要素，减少不必要的开模和修模，提升项目进度，降低加工成本，提升产品质量，因此特地将行业内有名的公司的技术文件罗列出来作为参考，如华为、富士康。 编写这份《冲压模具结构讲解》目的，则是为了让年轻产品工程师更好认识冲压模具，了解模具包含哪些结构，模具动作怎么进行，模具工件件怎么加工出来等等；当遇到新项目设计时，能大致评估零件冲压的可行性和难度系数；当遇到零件变更或改善时，能大致评估改动的模具工件以及调整费用。 设计 品质 --参考借鉴 I V U Ye * I V U Ye *

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