沖壓模具結(jié)構(gòu)及其設(shè)計(jì)介紹

1、沖壓模具結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)沖壓模具結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)BenQ Confidential (yyyy/mm/dd) 2005, BenQ Corporation 一. 五金沖壓材料介紹什么是沖壓材料什么是沖壓材料? ? 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BenQ Confidential (yyyy/mm/dd)

2、2005, BenQ Corporation 1. SPCC1. SPCC SPCC是以酸洗后的熱軋鋼卷在常溫下軋延至0.33.2mm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。BenQ Confidential (yyyy/mm/dd) 2005, BenQ Corporation 2. SECC2. 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

3、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。BenQ Confidential (yyyy/mm/dd) 2005, BenQ Corporation 例子例子1: 18B10061: 18B1006BenQ Confidential (yyyy/mm/dd) 2005, BenQ Corporation 例子例子2: 20B11532: 20B1153BenQ Confidentia

4、l (yyyy/mm/dd) 2005, BenQ Corporation SECCSECC的性能參數(shù)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。BenQ Confidential (yyyy/mm/dd) 2005, BenQ Corporation 3. 3. 磷青銅片磷青銅片PBSPBS（Phosphor Bron

5、ze Spring)Phosphor Bronze Spring)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。BenQ Confidential (yyyy/mm/dd) 2005, BenQ Corporation Example: 18B0643Example: 18B0643BenQ Confidential (yyyy/mm/dd) 2005,

6、 BenQ Corporation 4. 4. 不銹鋼不銹鋼(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。BenQ Confidential (yyyy/mm/dd) 2005, BenQ Corporation CLPCLP常用的不銹鋼材料常用的不銹鋼材料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

7、用非常廣泛。(2).按照熱處理的等級可以分為SUS301 1/4H，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。BenQ Confidential (yyyy/mm/dd) 2005, BenQ Corporation 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 外觀件：光面，

8、絨面，耐指紋添加特殊的元素達(dá)到一些特殊的性能要求，如添加Ag增加抗菌性能等等。BenQ Confidential (yyyy/mm/dd) 2005, BenQ Corporation 5. 5. 其它一些常用的材料其它一些常用的材料鋁合金：AL5052碳素工具鋼: SK3，SK5，SK7SPTE馬口鐵BenQ Confidential (yyyy/mm/dd) 2005, BenQ Corporation 二二. . 沖壓模具結(jié)構(gòu)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)BenQ Confidential (y

9、yyy/mm/dd) 2005, BenQ Corporation 1. 1. 下料模結(jié)構(gòu)下料模結(jié)構(gòu)BenQ Confidential (yyyy/mm/dd) 2005, BenQ Corporation 2. 2. 沖孔模結(jié)構(gòu)沖孔模結(jié)構(gòu)BenQ Confidential (yyyy/mm/dd) 2005, BenQ Corporation 3. 3. 折彎模結(jié)構(gòu)折彎模結(jié)構(gòu)BenQ Confidential (yyyy/mm/dd) 2005, BenQ Corporation 三三. . 沖壓模具初步介紹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

10、置模具組立1. 拆圖，標(biāo)注BenQ Confidential (yyyy/mm/dd) 2005, BenQ Corporation 1. 1. 沖壓工藝分析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1. 模具元件材質(zhì)選擇BenQ Confidential (yyyy/mm/dd) 2005, BenQ Corporation 沖壓能做的事情沖壓能做的事情BenQ Confidential (yyyy/mm/dd) 2005, BenQ Corporation 2. 2. 制作重組圖制作重組圖外形尺寸重組目標(biāo)值 外形沖切加工其外

11、形尺寸由母模決定，母模在沖切過程中會不斷磨損，所以產(chǎn)品尺寸會越來越小，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。BenQ Confidential (yyyy/mm/dd) 2005, BenQ Corporation BenQ Confidential (yyyy/mm/dd) 2005, B

12、enQ Corporation BenQ Confidential (yyyy/mm/dd) 2005, BenQ Corporation 3. 3. 產(chǎn)品圖展開產(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。 BenQ Confidential (yyyy/mm/dd) 2005, BenQ Corporation (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。 BenQ Confidential (yyyy/mm/dd) 2005, BenQ Corporat

13、ion 四四. . 沖壓模具常用標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)構(gòu)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。BenQ Confidential (yyyy/mm/dd) 2005, BenQ Corporation A壓線印入子T模板材料H+(T/ 2-0. 1)模板BenQ Confidential (yyyy/mm/dd) 2005, BenQ Corporation 2. 2. 壓筋入子結(jié)構(gòu)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。BenQ Confidential

14、(yyyy/mm/dd) 2005, BenQ Corporation 注：滑塊用于折彎成形時(shí)，滑塊要做壓筋。壓筋入子材料0. 81. 20. 2TBenQ Confidential (yyyy/mm/dd) 2005, BenQ Corporation 3. 3. 壓毛邊入子壓毛邊入子（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4球刀依入子周邊加工尺寸見下圖示意。(料厚為0.8T)BenQ Confidential (yyyy/mm/dd) 2005, BenQ Corporation mmmmBen

15、Q Confidential (yyyy/mm/dd) 2005, BenQ Corporation 4. 4. 預(yù)剪結(jié)構(gòu)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BenQ Confidential (yyyy/mm/dd) 2005, BenQ Corporation BenQ Confidential (yyyy/mm/dd) 2005, BenQ Corporation 5. 5. 連剪帶折彎結(jié)構(gòu)連剪帶折彎結(jié)構(gòu)作業(yè)說明：先剪后折

16、刀口高度為一個(gè)料厚，斜1.5度，目的是減少沖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。BenQ Confidential (yyyy/mm/dd) 2005, BenQ Corporation BenQ Confidential (yyyy/mm/dd) 2005, BenQ Corporation 6. 6. 頂料銷頂料銷設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 一選用原則1.一般選用8.0的LB型頂料銷。若位置不夠時(shí)可選用6.0型的頂料銷。2.當(dāng)所需頂料力很大，位置又夠時(shí)可選用10.0的頂料銷.3.頂料銷長度的選擇，應(yīng)

17、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=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8.0*25，8.0*30，8.0*35，8.0*40BenQ Confidential (yyyy/mm/dd) 2005, BenQ Corporation 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

18、.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BenQ Confidential (yyyy/mm/dd) 2005, BenQ Corporation 6.6.打沙拉孔打沙拉孔設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)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，再沖孔沙拉孔分為兩種：a.淺沙拉孔 b.深沙拉孔

19、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，再沖沙拉過孔，具體尺寸見下圖示意.BenQ Confidential (yyyy/mm/dd) 2005, BenQ Corporation 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BenQ Confidential (yyyy/mm/dd) 2005, BenQ Corporation 7.7.滑塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)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

20、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)a.適用于要求中間垂直p上下運(yùn)動左右滑塊水平運(yùn)動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)BenQ Confidential (yyyy/mm/dd) 2005, BenQ Corporation BenQ Confidential (yyyy/mm/dd) 2005, BenQ Corporation BenQ Confidential (yyyy/mm/dd) 2005, BenQ

21、 Corporation 滑塊通用結(jié)構(gòu)及尺寸滑塊通用結(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

22、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。BenQ Confidential (yyyy/mm/dd) 2005, BenQ Corporation FDaHHa( 6)( 7)AWLDLWBCR1. 00Ha( 8)70LWFR0. 80R1. 00( 9)R0. 30R0. 50R0. 800. 50R0. 30BenQ Confidential (yyyy/mm/dd) 2005, BenQ Corporation 滑塊設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)滑塊設(shè)計(jì)

23、注意事項(xiàng)滑塊垂直運(yùn)動行程一般不得大于滑塊厚度的一半為確?；瑝K活動可靠滑塊頂部應(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a. 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。BenQ Confidential (yyyy/mm/dd) 2005, BenQ Corporation BenQ Confidential (yyyy/mm/dd) 2005, BenQ Corporation 8.8.滾軸滾軸, ,折

24、刀設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)折刀設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) (1) 滾軸一般情況下，滾軸選用8.00,特殊時(shí)可選用6.00或4.00。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.BenQ Confidential (yyyy/mm/dd) 2005, BenQ Corporation BenQ Confidential (yyyy/mm/dd) 2005, BenQ Corporation 9.9.側(cè)刃定位設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)側(cè)刃定位設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)a. 模設(shè)計(jì)

25、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(T0.3mm)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)BenQ Confidential (yyyy/mm/dd) 2005, BenQ Corporation BenQ Confidential (yyyy/mm/dd) 2005, BenQ Corporation 10.10.限位

26、柱設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)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20的用于模內(nèi)限位而30和40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(0.60.8T)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。 BenQ Confidential (yyyy/mm/dd) 2005, BenQ Corporation BenQ Confidential (y

27、yyy/mm/dd) 2005, BenQ Corporation 11.11.兩用銷設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)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)材料的料邊會被壓傷甚而會把材料剪斷。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

28、衡會把浮升銷碰斷故規(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。BenQ Confidential (yyyy/mm/dd) 2005, BenQ Corporation BenQ Confidential (yyyy/mm/dd) 2005, BenQ Corporation 12.12.定位設(shè)計(jì)定位設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)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)定位和外定位兩種。b. 內(nèi)定位塊(銷)A與產(chǎn)品間隙位0.03mm,外定位塊(銷)B與產(chǎn)品間隙為0.05mm。c