五金沖壓與模具基本知識培訓(xùn)教材

五金沖壓與模具基本知識1.沖壓概述沖壓加工技術(shù)應(yīng)用十分廣泛，在國民經(jīng)濟(jì)各工業(yè)部門中，幾乎都有沖壓加工或沖壓產(chǎn)品的生產(chǎn)．如汽車，飛機(jī)，拖拉機(jī)，電機(jī)，電器，儀表，鐵道．電信，化工以及輕工日用品中均占相當(dāng)大的比重．

沖壓生產(chǎn)主要是利用沖壓設(shè)備和模具實現(xiàn)對金屬材料（板材）的加工過程．所以沖壓加工具有如下特點：

(1)生產(chǎn)效率高,操作簡單,容易實現(xiàn)機(jī)械化和自動化,特別適合于大量生產(chǎn)．

(2)沖壓零件表面光潔，尺寸精度穩(wěn)定，互換性好，成本低廉．(3)以材料消耗不多的情況下，可以獲得強度高，剛度大，重量小的零件．(4)可得到其他加工方法難以加工或無法加工的復(fù)雜形狀零件．

由于沖壓加工具有節(jié)省材料和生產(chǎn)率高等突出特點，決定了沖壓產(chǎn)品成本低廉，效益較好，因沖壓生產(chǎn)在制造行業(yè)中占有重要地位．

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和工業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展，模具已成為當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段，沖壓生產(chǎn)和模具工業(yè)得到了世界各國的高度重視．2．沖壓加工需要沖壓機(jī)械與「沖壓模具」(工具)2.1沖壓機(jī)械

我們先來看一看沖壓機(jī)械。沖壓機(jī)械有很多種類。在機(jī)械式?jīng)_壓機(jī)中有曲柄沖壓機(jī)、連動沖壓機(jī)、凸輪沖壓機(jī)、螺紋沖壓機(jī)等使用油壓的為油壓沖壓機(jī)、使用空氣壓力的為空壓沖壓機(jī)利用人力完成的有腳踏沖壓機(jī)(俗稱:一腳踹)、手動沖壓機(jī)等種類。在這裡我們將最為常用的曲柄沖壓機(jī)稱做沖壓機(jī)械。

沖壓機(jī)械是將馬達(dá)的轉(zhuǎn)動傳給曲柄軸，再通過連桿將被防滑部(通稱:刮刀)控制的沖頭上下移動。您可以想像，當(dāng)一輛汽車的引擎將汽油燃燒后會產(chǎn)生壓力，用這個壓力把氣缸壓下，從曲柄軸得到旋轉(zhuǎn)力的過程，沖壓機(jī)的工作過程是與這一過程正好相反。這樣會更好理解。

沖壓機(jī)的工作原理是，沖頭反復(fù)運動(一般為上下運動)，與之相反墊枕部是被固定的。墊枕部被固定在底座上，通過框架及連桿等與沖頭驅(qū)動部(驅(qū)動部一般裝在被稱為冠冕的上部)聯(lián)接，接受施加壓力。沖壓機(jī)械有反復(fù)(上下)運動的沖頭和被固定的墊枕部?？蚣?

接受施加壓力墊枕部:

固定模具沖頭:

被裝上模具后做功。連桿:

聯(lián)接曲柄軸與沖頭聯(lián)接，傳遞能量。曲柄軸:

將旋轉(zhuǎn)的能量通過連桿轉(zhuǎn)化為直線運動。防滑裝置:

限制沖頭的運動。慣性輪／離合器

通過慣性輪儲存能量，通過離合器的接通或中斷是沖頭產(chǎn)生運動。2.2上模具與下模具共同組成一套模具

沖壓機(jī)械是通過裝載沖壓模具(以下稱模具)后進(jìn)行沖壓加工的。模具由一對刀具(工具)組成。如果您聯(lián)想一下剪刀就不難理解了。

首先將一片刀具裝在沖頭上，另一片刀具固定在墊枕部上。

將鐵板放在刀具與刀具之間，沖頭下降時鐵板就會被切斷。這一對刀具就是模具。被裝在沖頭上的模具，理所當(dāng)然就被稱為上方模具，即上模具。

墊枕部的模具就稱為下模具。

上模具與下模具共同構(gòu)成模具。模具除可以切斷鋼板(剪斷)以外，還可以彎、擰鐵板，使之發(fā)生永久的變形，得到想要得到的形狀。

直接使材料發(fā)生變形的東西就是模具。沒有模具就不能進(jìn)行沖壓加工。模具的品質(zhì)、性能直接影響到?jīng)_壓加工的生產(chǎn)性和沖壓加工的品質(zhì)，具有極為重要的作用，可以說是沖壓加工的生命。

3．沖壓模具(沖壓加工)可以做什麼?【前提】

沖壓加工也有很多類型(鍛造、軋花、接合等)、在這裡我們將對鐵板(主要為軟鋼板)的加工稱為沖壓加工。鐵板(鋼板)的形態(tài)各異，薄板有的比紙還薄，而厚板有的與其說是「板」，倒不如說是鐵塊更貼切。

這裡我們所考慮的是厚度在0.5mm～4mm左右的鋼板。

說起模具，也有很多種。塑膠模具、橡膠模具、玻璃模具等五花八門。其中用於沖壓加工的稱為沖壓模具。在這裡我們將沖壓模具稱為模具。

沖壓加工也有很多種。剪斷、彎曲、擰絞、成型、鍛造、接合等都是沖壓加工。在這裡我們之論述其中的剪斷、彎曲、擰絞幾項。剪斷、彎曲、擰絞是最常見的沖壓加工方法。

一般的沖壓機(jī)械(通用機(jī))只單純地進(jìn)行沖頭的反復(fù)運動，因此做功的模具也當(dāng)然只是上模具的直線往返運動。上述前提(↑)中所能作到的事項列述如下?！罹鶠樽罨镜氖马?。3.1沖壓模具(沖壓加工)(A)

沖孔.切邊加工大陸與臺灣用語不同之處

□穿孔(沖孔)

呈封閉曲線的完全分離□外形切割(外形切邊)、(剪邊)

呈開放型曲線的完全分離

□切斷(剝料)

完全分離

3.2衝壓模具(衝壓加工)(B)成型□除彎成V字型的V彎曲之外，還有L字彎曲、臺階狀的Z字彎曲、N字彎曲、帽型彎曲等?！鯊澇赏残偷木磉吋庸ぁA型彎曲?！跖まD(zhuǎn)彎曲。

3.3沖壓模具(沖壓加工)(C)

拉伸□加工成有底的容器狀，一邊拉伸素材一邊施加力量，製成符合穿孔器和沖模形狀的產(chǎn)品。沖絞產(chǎn)品:乾電池套(鹼性電池、鋰電池(錳鋼電池罐的小型化處理))、電容器盒、洗碗池、汽車的引擎罩、V型皮帶輪罩、一開罐的拉手和蓋子之間的接合等。3.4沖壓模具(沖壓加工)(D)

沖壓模具還能進(jìn)行許多種加工、這裡只介紹上述加工的幾種應(yīng)用及組合。剪切,切口,切邊,打凸,抽引,彎曲,修邊、卷圓,整形,壓字等~~3.5有關(guān)以下幾點，大致歸納如下。剪切用剪刀或模具切斷板材,切斷線不封閉。切口在壞料上將板材部分切開，切口部分發(fā)生彎曲。彎曲用模具使材料彎曲成一定形狀。抽引將板料或工件上有孔的邊緣翻成豎立邊緣。打凸，拉伸將板料毛壞壓制成空心工件．剪切切口彎曲打凸抽引沖孔機(jī)構(gòu)

保持部母模刀口機(jī)構(gòu)固定基準(zhǔn)機(jī)構(gòu)防陷機(jī)構(gòu)配套模座輔助部分脫模機(jī)構(gòu)導(dǎo)銷

導(dǎo)向襯套螺旋彈簧等高限位機(jī)構(gòu)定位銷工件4.沖壓模具的的構(gòu)造4.1沖壓模具的的構(gòu)造沖壓模具的的構(gòu)造大體體上可分為為刀具部、、保持部和和輔助部。。●刀具部(沖孔機(jī)構(gòu))直接作用於於材料的部部分●保持部(母模刀口機(jī)機(jī)構(gòu)、固定定基準(zhǔn)基構(gòu)構(gòu)、、配套套模座等)固定刀具●輔助部(壓料脫模機(jī)機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向向、定位等等)5.2依次傳送型型

（連連續(xù)模）將復(fù)數(shù)的工工序等距離離地排放在在單一的模模具內(nèi)部。。通過傳送送裝置沖壓壓機(jī)每旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)一次向前前推進(jìn)一定定的距離，，并將工件件依次送至至下一道工工序。材材料採採取連續(xù)供供應(yīng)的方式式，機(jī)器的的運轉(zhuǎn)也是是連續(xù)且自自動的，因因此多數(shù)情情況下但加加工工件下下線時已是是完成了全全部加工的的完成品了了。

材料料採用卷材材，通過展展卷機(jī)、校校平器、供供卷機(jī)等設(shè)設(shè)備連續(xù)供供應(yīng)。依次傳送型型模具依次傳送型型的實例依次傳送型型配置5．沖壓模具具的分類雖然寫上了了「沖壓模模具的分類類」，但所所指的是，，根據(jù)沖壓壓機(jī)械、模模具、搬運運設(shè)備、週週邊設(shè)備等等進(jìn)行什麼麼形式的加加工。也許許說「加工工體系」更更為妥當(dāng)。。請理解為為在這一體體系中所使使用的模具具的形式。。

以下下為4種具有代表表性的分類類。除此之之外還有滑滑墊型、串串聯(lián)型等形形式。5.1單發(fā)型（工工程模）每道工序都都有獨立的的模具，模模具是被單單獨使用的的。由操作作人員將材材料裝入、、取出，一一臺沖壓機(jī)機(jī)上只裝一一個模具，，由人來操操作完成作作業(yè)。有有關(guān)材料的的裝入與取取出，通用用機(jī)使用多多間接的教教學(xué)用機(jī)器器手，專用用機(jī)使用固固定的程式式機(jī)器手，，以此達(dá)到到節(jié)省人力力、節(jié)省能能源的目的的。單發(fā)型模具具單發(fā)型實例例單發(fā)型作業(yè)業(yè)5.2轉(zhuǎn)移型（單單機(jī)多工））將每一道工工序的獨立立的模具排排列在一臺臺沖壓機(jī)內(nèi)內(nèi)部，通常常是通過曲曲柄軸進(jìn)行驅(qū)驅(qū)動，擁擁有與沖壓壓機(jī)本身同同步運行的的搬運機(jī)構(gòu)構(gòu)，進(jìn)行連連續(xù)性的自動加加工。移動方式（（一）只有在傳送送方向上的的往返運動動(前進(jìn)／回車車)。沒沒有功的保保持及釋放放系統(tǒng)，需需要另行配配置。移動方式（（二）前前進(jìn)／／回車工工件的的保持及釋釋放(夾緊／放開開)夾緊→前進(jìn)進(jìn)→放開→→回車轉(zhuǎn)移型生產(chǎn)產(chǎn)工序?qū)嵗?.3移動方式（（三）前進(jìn)／回車車工件的保持持及釋放(夾緊／放開開)工件的上升升·下降(升／降)夾緊→上升升→前進(jìn)→→下降→放放開→回車車。1.簡介：因應(yīng)應(yīng)五金沖壓壓，於設(shè)計計時考量其其結(jié)構(gòu)功能能性而附予予模具之名名2.模具名稱種種類：2.1覆合模模：其結(jié)構(gòu)構(gòu)及功能—主要在於物物品之下料料外型及沖沖孔而之。。2.2沖切模模：其結(jié)構(gòu)構(gòu)及功能—主要在於切切邊或沖孔孔而言2.3成型型模模：：其其結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)及及功功能能—主要要考考慮慮製製品品中中有有型型狀狀之之物物件件而而言言。。2.4連續(xù)續(xù)模模：：其其結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)及及功功能能—主要要在在於於屬屬於於小小而而量量大大。。2.5自動動化化模模：：其其結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)及及功功能能—主要要考考慮慮在在於於製製品品屬屬於於大大

2.6引伸模：其結(jié)構(gòu)及功能—主要考量在於製品屬於深而薄之製品而言。模具具種種類類命命名名（（沖沖壓壓））模具具產(chǎn)產(chǎn)生生的的效效能能一、、前前言言：：模模具具是是經(jīng)經(jīng)由由設(shè)設(shè)計計之之工工件件或或零零件件衍衍生生的的一一連連串串之之模模板板加加工工、、處處理理、、組組合合進(jìn)進(jìn)而而大大量量生生產(chǎn)產(chǎn)之之復(fù)復(fù)製製工工具具。。其其特特性性在在於於快快速速復(fù)復(fù)製製同同一一工工件件，，使使其其大大量量生生產(chǎn)產(chǎn)。。經(jīng)經(jīng)過過數(shù)數(shù)道道處處理理，，要要求求復(fù)復(fù)製製，，製製品品在在外外觀觀、、尺尺寸寸、、形形狀狀等等均均在在設(shè)設(shè)計計值值內(nèi)內(nèi)達(dá)達(dá)到到客客戶戶要要求求。。以滿滿足足設(shè)設(shè)計計者者對對於1.覆合合模模：：主主要要考考慮慮在在於於下下料料或或者者成成型型模模具具上上其其結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)大大可可分分上上模模座座、、上上墊墊、、上上夾夾、、上上模模、、上上內(nèi)內(nèi)脫脫、、下下模模、、下下外外脫脫、、下下夾夾、、下下夾夾、、下下模模座座等等所所模模板板所所結(jié)結(jié)合合而而成成，，如如圖圖示示：：上模模座座下模模座座下母母模模下墊墊板板下夾夾板板上墊墊板板上夾夾板板下外外脫脫下內(nèi)內(nèi)脫脫下公公模模上模模下模模二，，效效能能：：2.沖沖切切模模：：主主要要考考慮慮在在於於沖沖剪剪切切邊邊、、沖沖孔孔、、折折彎彎等等，，其方方式式如如圖圖示示：：下模模上模模沖孔孔切邊邊沖裁裁模模是是利利用用模模具具使使板板材材二，，沖沖切切模模：：沖裁裁過過程程：：沖沖裁裁即即是是分分離離工工序序，，工工件件受受力力時時必必然然從從彈彈、、塑塑性性變變形形開開始始，，以以斷斷裂裂告告終終。。當(dāng)當(dāng)凸凸模模下下降降接接觸觸板板料料，，板板料料即即受受到到凸凸、、凹凹模模壓壓力力而而產(chǎn)產(chǎn)生生彈彈性性變變形形，二，沖沖切模模：沖裁零零件的的斷面面形狀狀及分二，沖沖切模模：沖裁件件常見見問題題及解解決方方案：：沖裁件件毛刺刺出現(xiàn)現(xiàn)及解解決方方法，，在沖沖裁過過程中中，由由于凸凸凹模模之間間間隙隙的不不合理理性會會出現(xiàn)現(xiàn)毛刺刺或凸凸凹模模在沖沖壓過過程中中有磨磨損現(xiàn)現(xiàn)象，，其間間隙會會增大大，從從而出出現(xiàn)毛毛刺，，所以以在設(shè)設(shè)計沖沖裁模模時根根據(jù)材材料厚厚度、、性能能合理理選取取凸凹凹模間間隙。二，沖沖切模模：3.成成型模模：其其可考考慮覆覆合模模與切切剪模模並用用，主主要考考量其其工件件之型型狀而設(shè)設(shè)計之之。下模上模成型一、板板料的的彎曲曲現(xiàn)象象及原原因1、彎彎曲件件的回回彈：：回彈彈是彎彎曲成成形時時常見見的現(xiàn)現(xiàn)象，，彎曲曲件彈彈性回回跳的的結(jié)果果，其其彎曲曲半徑徑r和彎曲曲角與與模具具發(fā)生生差異異，與與彎曲曲件要要求的的形狀狀和角角度不不一致致。這這種差差異，，將影影響板板料的的彎曲曲質(zhì)量量。彎彎曲件件回彈彈值，，與板板料性性質(zhì)、、相對對彎曲曲半徑徑r/t（t--板厚））和模模具結(jié)結(jié)構(gòu)等等因素素有關(guān)關(guān)。變變形物物體在在外力力去除除后，，彈性性變形形部分分會立立即消消失，，產(chǎn)生生彈性性回復(fù)復(fù)。2、中性性層位位置的的內(nèi)移移。3、彎曲曲區(qū)板板料厚厚度的的變薄薄。4、板料料長度度的增增加。。5、板料料橫截截面的的畸變變、翹翹曲和和拉裂裂。二，成成型模模：4.連續(xù)模模：主主要考考量於於製品品小而而量大大設(shè)計計時考考量一一模一一穴or多穴通通常以沖切切模之之結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計計於模模板內(nèi)內(nèi)后加加工，，其成成本相相對較較單工工程為貴貴，但但產(chǎn)出出時間間比單單工程程模要要快且且穩(wěn)定定。連續(xù)模模5.自動化化模具具：是是將5～8單工程程模，，利用用機(jī)械械手夾夾取料料之方方式結(jié)結(jié)合而而成此法可可減少少人工工沖製製成本本及快快速達(dá)達(dá)到。。生產(chǎn)產(chǎn)效能能，并并能有有效排排除人人為之不必必要的的碰、、刮、、傷。。上模座座下模座座上墊板板下墊板板下夾板板上夾板板上母模模下公模模下外脫脫上內(nèi)脫脫模具簡簡圖1.使使用模模板之之功能能介紹紹：性質(zhì)種類使用性質(zhì)熱處理功能墊板SS41不可擋住上下沖頭或入塊避免凹陷or凸出。SK-3.YK30HRC48。~55。之間上下模板SKD61.SKH-55SKD11.DC53應(yīng)其使用之功能考量其熱處理後之HRC值成型.沖切使用,並考量製品厚度而應(yīng)屬於何種材質(zhì)上下脫板SKD61SKD11應(yīng)其使用之功能考量其熱處理後之HRC值脫板又名打板，主要之功能為使物件脫離而設(shè)計的。上下夾板YK30SS41應(yīng)其使用之功能考量其熱處理後之HRC值顧名為夾取沖頭或入塊而使用之。上下中墊板S