五金模具與沖壓工藝

主講人劉冬桂五金模具與沖壓工藝1目前一頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點課程情況總體簡介(課時2小時)本次培訓學員觀念：

告訴我，我會忘記給我看，我就會記得讓我來參與，我就會明白2目前二頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點產(chǎn)品設(shè)計原因60%;模具工程師設(shè)計原因20%制造過程出錯10%技術(shù)難點原因10%20%80%3目前三頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點1234五金工藝基礎(chǔ)知識五金常用材料及選用五金模具制造跟進課程主要內(nèi)容產(chǎn)品設(shè)計過程技巧4目前四頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點什么是五金沖壓零件？它是如何生產(chǎn)出來的？5目前五頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點日常用品高科技產(chǎn)品本公司產(chǎn)品常見五金沖壓零件6目前六頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點7目前七頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點沖壓：1.基本概念沖壓生產(chǎn)場景在室溫下利用壓力機和模具使材料產(chǎn)生分離或塑性變形的加工方法。8目前八頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點加工對象：加工依據(jù)：加工設(shè)備：加工工藝裝備：一、沖壓與沖模概念1.基本概念沖壓模具：在沖壓加工中，將材料加工成零件（或半成品）的一種特殊工藝裝備，稱為沖壓模具（俗稱沖模）。主要金屬板材板材沖壓成形性能（主要是塑性）主要是壓力機沖壓模具9目前九頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點10目前十頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點附：五金模具的基本結(jié)構(gòu)圖11目前十一頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點概述分類:沖裁模：沖裁：利用模具使板料沿著一定的輪廓形狀產(chǎn)生分離的一種沖壓工序?；竟ば颍郝淞虾蜎_孔。既可加工零件，也可加工沖壓工序件。沖裁所使用的模具叫沖裁模，它是沖裁過程必不可少的工藝裝備。凸、凹模刃口鋒利，間隙小。普通沖裁、精密沖裁12目前十二頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點五金配件通用知識培訓課程13目前十三頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點14目前十四頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點彎曲：彎曲方法：彎曲模：彎曲與沖裁相比：

準確工藝計算難，模具動作復(fù)雜、結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)律性不強。

將板料、型材、管材或棒料等按設(shè)計要求彎成一定的角度和一定的曲率，形成所需形狀零件的沖壓工序。彎曲所使用的模具。

彎曲方法可分為在壓力機上利用模具進行的壓彎以及在專用彎曲設(shè)備上進行的折彎、滾彎、拉彎等。15目前十五頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點16目前十六頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點17目前十七頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點18目前十八頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點生活中的彎曲零件19目前十九頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點用模具成形彎曲件一20目前二十頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點用模具成形彎曲件二21目前二十一頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點彎曲成形典型零件

22目前二十二頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點Ｖ形件彎曲模1－下模板2、5－圓柱銷3－彎曲凹模4－彎曲凸模6－模柄7－頂桿8、9－螺釘10－定位板23目前二十三頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點Ｕ形件彎曲模凸模凹模彈簧凸?；顒予倝K凹?；顒予倝K凹?；顒予倝K定位銷轉(zhuǎn)軸頂板24目前二十四頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點1－頂板2－定位銷3－反側(cè)壓塊4－凸模5－凹模6－上模座7－壓塊8－橡皮9－凸模托板10－活動凸模11－下模座

Ｚ形件彎曲模25目前二十五頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點拉深：又稱拉延，是利用拉深模在壓力機的壓力作用下，將平板坯料或空心工序件制成開口空心零件的加工方法。它是沖壓基本工序之一?？梢约庸ばD(zhuǎn)體零件，還可加工盒形零件及其它形狀復(fù)雜的薄壁零件。拉深不變薄拉深變薄拉深拉深模：拉深模特點：結(jié)構(gòu)相對較簡單，與沖裁模比較，工作部分有較大的圓角，表面質(zhì)量要求高，凸、凹模間隙略大于板料厚度。拉深所使用的模具。26目前二十六頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點27目前二十七頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點28目前二十八頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點29目前二十九頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點拉深件類型a）軸對稱旋轉(zhuǎn)體拉深件b)盒形件c)不對稱拉深件30目前三十頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點拉深模結(jié)構(gòu)圖１-模柄２-上模座３-凸模固定板４-彈簧５-壓邊圈６-定位板７-凹模８-下模座９-卸料螺釘10-凸模31目前三十一頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點曲柄壓力機32目前三十二頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點數(shù)控沖床33目前三十三頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點油壓機34目前三十四頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點

表1.2..1常用冷沖壓設(shè)備的工作原理和特點類型設(shè)備名稱工作原理特點機械壓力機摩擦壓力機

利用摩擦盤與飛輪之間相互接觸并傳遞動力，借助螺桿與螺母相對運動原理而工作。其傳動系統(tǒng)如圖1.2.1

所示。結(jié)構(gòu)簡單，當超負荷時，只會引起飛輪與摩擦盤之間的滑動，而不致?lián)p壞機件。但飛輪輪緣磨損大，生產(chǎn)率低。適用于中小型件的沖壓加工，對于校正、壓印和成形等沖壓工序尤為適宜。曲柄壓力機利用曲柄連桿機構(gòu)進行工作，電機通過皮帶輪及齒輪帶動曲軸傳動，經(jīng)連桿使滑塊作直線往復(fù)運動。曲柄壓力機分為偏心壓力機和曲軸壓力機，二者區(qū)別主要在主軸，前者主軸是偏心軸，后者主軸是曲軸。偏心壓力機一般是開式壓力機，而曲軸壓力機有開式和閉式之分。偏心壓力機和曲軸壓力機的傳動系統(tǒng)如圖1.2.2和圖1.2.3所示。生產(chǎn)率高，適用于各類沖壓加工高速沖床工作原理與曲柄壓力機相同，但其剛度、精度、行程次數(shù)都比較高，一般帶有自動送料裝置、安全檢測裝置等輔助裝置。生產(chǎn)率很高，適用于大批量生產(chǎn)，模具一般采用多工位級進模。液壓機油壓機水壓機利用帕斯卡原理，以水或油為工作介質(zhì)，采用靜壓力傳遞進行工作，使滑塊上、下往復(fù)運動。壓力大，而且是靜壓力，但生產(chǎn)率低。適用于拉深、擠壓等成形工序。

35目前三十五頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點檢討一下1、常見的沖壓工藝有哪些？2、沖裁、彎曲與拉深各有何特點？3、常用的五金生產(chǎn)設(shè)備有哪些？36目前三十六頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點五金沖壓件的加工原理是什么?37目前三十七頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點塑性：表示材料塑性變形能力。它是指固體材料在外力作用下發(fā)生永久變形而不破壞其完整性能力。

塑性指標：衡量金屬塑性高低的參數(shù)。常用塑性指標為延伸率δ和斷面收縮率ψ。變形：彈性變形、塑性變形。塑性變形的基本概念38目前三十八頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點金屬受外力作用產(chǎn)生塑性變形后不僅形狀和尺寸發(fā)生變化，而且其內(nèi)部的組織和性能也將發(fā)生變化。一般會產(chǎn)生加工硬化現(xiàn)象：塑性變形對金屬組織和性能的影響金屬的機械性能，隨著變形程度的增加，強度和硬度逐漸增加，而塑性和韌性逐漸降低；晶粒會沿變形方向伸長排列形成纖維組織使材料產(chǎn)生各向異性；由于變形不均，會在材料內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，變形后作為殘余應(yīng)力保留在材料內(nèi)部。

39目前三十九頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點最小阻力定律在塑性變形中，破壞了金屬的整體平衡而強制金屬流動，當金屬質(zhì)點有向幾個方向移動的可能時，它向阻力最小的方向移動。在沖壓加工中，板料在變形過程中總是沿著阻力最小的方向發(fā)展。這就是塑性變形中的最小阻力定律。弱區(qū)先變形，變形區(qū)為弱區(qū)金屬塑性變形的一些基本規(guī)律40目前四十頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點方板拉深試驗——最小阻力定律試驗41目前四十一頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點方板拉深試驗——最小阻力定律試驗42目前四十二頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點環(huán)形毛坯的變形趨向（ａ）變形前的模具與毛坯（ｂ）拉深（ｃ）翻邊（ｄ）脹形43目前四十三頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點檢討一下1、什么是加工硬化，有何影響？2、什么是最小阻力定律，有何影響？44目前四十四頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點不銹鋼、不銹鐵冷軋板鍍鋁板、鍍鋅板鋁板銅帶云母板、紙板五金常用原材料黑色金屬、有色金屬、非金屬材料45目前四十五頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點五金材料之——不銹鋼1、定義：在空氣中或化學腐蝕介質(zhì)中能夠抵抗腐蝕的一種高合金鋼，實際上一部分不銹鋼，既有不銹性，又有耐酸性。2、特點：不銹鋼是具有美觀的表面和耐腐蝕性能好，不必經(jīng)過鍍色等表面處理，而發(fā)揮不銹鋼所固有的表面性能。46目前四十六頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點五金材料之——不銹鋼3、分類：1）不銹鋼按照耐酸性的不同可分為不銹鋼和耐酸鋼。不銹鋼是指耐大氣、蒸汽和水等弱介質(zhì)腐蝕的鋼；耐酸鋼則是指耐酸、堿、鹽等化學浸蝕性介質(zhì)腐蝕的鋼；沒有磁性。2）不銹鋼按化學成分分類：CR系列：鐵素體系列、馬氏體系列；CR-NI系列：奧氏體系列，異常系列，析出硬化系列。以奧氏體系類的鋼由18%鉻-8～10%鎳為基本組成，大部分水壺中不銹鋼部分使用奧氏體系類不銹鋼，其中含18％鉻-9％鎳。奧式體系類的鋼具有高韌性和塑性，但強度較低的特點。3、公司運用于：水壺、水煲、部分電燙斗包底、部分面包機裝飾片等；47目前四十七頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點五金材料之——不銹鐵1）定義：就是將回收的廢鐵、鉛、鋼等經(jīng)二次回爐加工，通過二次處理而成的.2）特性

：不銹鐵是有光澤的銀白色金屬，硬而有延展性，熔點為1535沸點3000，有很強的鐵磁性，并有良好的可塑性和導(dǎo)熱性。不銹鐵在干燥空氣中很難跟氧氣反應(yīng)，但在潮濕空氣中很容易腐蝕，若在酸性氣體或鹵素蒸氣氛圍中腐蝕更快。3、公司運用于：部分電燙斗包底、部分面包機裝飾片、外殼、烤箱烤雞爐的外殼、左右側(cè)蓋、多士爐裝飾片、微波爐內(nèi)膽等；48目前四十八頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點五金材料之——冷軋板1、定義：我們通常所說的板材，是指板材厚度小于4mm的鋼板，它分為熱軋板和冷軋板。鋼板生產(chǎn)中有熱軋和冷軋，冷軋是熱軋的后續(xù)工藝，但熱軋后的產(chǎn)品也可以成為最終產(chǎn)品。49目前四十九頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點五金材料之——冷軋板2、特性：1）熱軋板：硬度低，加工容易，延展性能好；強度相對較低,表面質(zhì)量差點(有氧化\光潔度低),但塑性好,一般為中厚板；機械性能遠不及冷加工，也次于鍛造加工，但有較好的韌性和延展性2）冷軋板：硬度高，加工相對困難些，但是不易變形，強度較高；強度高\硬度高,表面光潔度高,一般為薄鋼板,可作為沖壓用鋼板；由于有一定程度的加工硬化，韌性低，但能達到較好的屈強比，用來冷彎彈簧片等零件，同時由于屈服點較靠近抗拉強度，所以使用過程中對危險沒有預(yù)見性，在載荷超過許用載荷時容易發(fā)生事故。3、用途：冷軋板以及以冷軋板為原板的鍍鋅板的用途十分廣泛，冰箱、空調(diào)、洗衣機、微波爐、燃氣熱水器等等的零件材料的選用都與它緊密相連。4、公司運用于：面包機外殼、底蓋板、烤箱外殼、左右側(cè)蓋，油炸鍋底蓋板、爆米花機、微波爐外殼等；50目前五十頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點五金材料之——鍍鋅板51目前五十一頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點五金材料之——鍍鋅板1、定義：鍍鋅鋼板是為防止鋼板表面遭受腐蝕，延長其使用壽命，在鋼板表面涂以一層金屬鋅，這種涂鋅的薄鋼板稱為鍍鋅板。2、分類及特性：按生產(chǎn)及加工方法可分為以下幾類：①熱浸鍍鋅鋼板。將薄鋼板浸入熔解的鋅槽中，使其表面粘附一層鋅的薄鋼板。目前主要采用連續(xù)鍍鋅工藝生產(chǎn)，即把成卷的鋼板連續(xù)浸在熔解有鋅的鍍槽中制成鍍鋅鋼板；②合金化鍍鋅鋼板。這種鋼板也是用熱浸法制造，但在出槽后，立即把它加熱到５００℃左右，使其生成鋅和鐵的合金被膜。這種鍍鋅板具有良好的涂料的密著性和焊接性；③電鍍鋅鋼板。用電鍍法制造這種鍍鋅鋼板具有良好的加工性。但鍍層較薄，耐腐蝕性不如熱浸法鍍鋅板；④單面鍍和雙面差鍍鋅鋼板。單面鍍鋅鋼板，即只在一面鍍鋅的產(chǎn)品。在焊接、涂裝、防銹處理、加工等方面，具有比雙面鍍鋅板更好的適應(yīng)性。為克服單面未涂鋅的缺點，又有一種在另面涂以薄層鋅的鍍鋅板，即雙面差鍍鋅板；⑤合金、復(fù)合鍍鋅鋼板。它是用鋅和其他金屬如鉛、鋅制成合金乃至復(fù)合鍍成的鋼板。這種鋼板既具有卓越的防銹性能，又有良好的涂裝性能。3、用途：可分為一般用、屋頂用、建筑外側(cè)板用、結(jié)構(gòu)用、瓦壟板用、拉伸用和深沖用等鍍鋅鋼板。4、公司運用于：面包機底板、烤箱底板、微波爐底板、多士爐的左右側(cè)板、隔熱板等；52目前五十二頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點五金材料之——電解板1、定義：是經(jīng)冷連軋機組軋制再經(jīng)過CAPL機組退火后，進入電鍍鋅機組，通過表面清洗電鍍后，根據(jù)不同用途，可進行磷化、鈍化、涂油及耐指紋、合金化等處理后所得的產(chǎn)品，其有關(guān)機械性能參照相對應(yīng)的基板2、特點：電解板防腐能力強,強度比冷扎板稍低,用于防護要求高的鈑金件,價格比冷板貴的多.3、用途：電解板是用于電解或電鍍的陰極板與陽極板，一般用惰性材料作成，如石墨，鉑等。環(huán)保電解板肯定就是具有環(huán)保特點的電解板了，比如，使用后污染少，對環(huán)境傷害小，但一般的電解板也沒有太大污染。4、公司運用于：烤箱底板、微波爐底板、多士爐的推條座、壓條座；53目前五十三頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點五金材料之——鋁板1、定義：指用鋁材或鋁合金材料制成的板型材料?；蛘哒f是由扁鋁胚經(jīng)加熱、軋延及拉直或固溶時效熱等過程制造而成的板型鋁制品。

2、特點：板面平整，顏色均勻，色差較小(有方向性)，體輕，有一定的剛度和強度，由于板材表面用的是氟碳涂料，能抗酸堿腐蝕，耐粉化、耐紫外線照射不變色。3、公司運用于：部分油炸鍋炸籃、蓋襯、部分烤箱烤盤、多士爐的隔板等；54目前五十四頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點五金材料之——銅1、定義：金屬銅，元素符號CU，原子量63.54,比重8.92，熔點1083Co2、特性：具有熱導(dǎo)率和電導(dǎo)率高；化學穩(wěn)定性強，耐腐蝕性強；抗張強度大，易熔性，純銅可拉成細銅絲；3、分類：銅合金分為黃銅、青銅和白銅。黃銅：銅和鋅著稱的合金統(tǒng)稱為黃銅。常用于一般用途的軸承、襯套、齒輪等耐磨件和閥門等耐蝕件。白銅是銅和鎳合金，主要用來制造精密機械、精密儀表中的耐蝕零件及電阻器、熱電偶等。

機械制作中，主要使用的是黃銅和青銅。4、公司運用于：在電水壺中主要銅制物料為：銅帶、銅制件、端子、接觸片等；55目前五十五頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點常用材料之——云母板1、定義：云母主要結(jié)晶成單斜晶系，晶體呈假六方薄片狀、鱗片狀、板狀，有時呈假六方柱狀。硬度2~3，比重2.70~3.20。云母的折射率隨鐵的含量增高而相應(yīng)增高，可由低正突起至中正突起。不含鐵的變種，薄片中無色，含鐵愈高時，顏色愈深，同時多色性和吸收性增強2、特征：具有絕緣性和耐熱性，以及抗酸、抗堿性、抗壓和剝分性，用作電氣設(shè)備和電工器材的絕緣材料；3、分類：云母分為白云母和金云母。4、用途：廣泛的應(yīng)用于建材行業(yè)、消防行業(yè)、滅火劑、電焊條、塑料、電絕緣、造紙、瀝青紙、橡膠、珠光顏料等化工工業(yè)。超細云母粉作塑料、涂料、油漆、橡膠等功能性填料，可提高其機械強度，增強韌性、附著力抗老化及耐腐蝕型等。除具有極高的電絕緣性、抗酸堿腐蝕、彈性、韌性和滑動性、耐熱隔音、熱膨脹系數(shù)小等性能外，又率先推出片體二表面光滑、徑厚比大、形態(tài)規(guī)則、附著力強等特點。56目前五十六頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點常用材料之——不銹錳1、定義：錳是銀灰色的金屬，很象鐵，但比鐵要軟一些。如果錳中含有少量的雜質(zhì)——碳或硅，便變得非常堅硬，而且很脆。不過，純凈的金屬錳的用途并不太廣，因為它比鐵還易生銹，在潮濕的空氣中，沒一會兒便變得灰蒙蒙的，失去了光澤——表面生成了一層氧化錳。再說，錳的熔點又比鐵低，機械強度不如鋼鐵，而價格又比鋼鐵貴得多，因此人們幾乎不生產(chǎn)金屬錳，而大量生產(chǎn)鋼鐵。2、特點：錳比鐵的熔點低，強度也不好，它非常容易生銹3、用途：錳最重要的用途是制造合金——錳鋼。4、公司運用于：油炸鍋的彈片、面包機的卡片；57目前五十七頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點58目前五十八頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點59目前五十九頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點五金零件的設(shè)計技巧60目前六十頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點裝配不良工藝變更改模外觀不良客戶變更61目前六十一頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點1、該產(chǎn)品拉深高度50MM;：2、轉(zhuǎn)角R4.0;3、懸臂長度20MM,3MM寬;4、兩孔到切邊距離0.8MM;5、材料用SUS301；厚0.3MM6、尺寸公差長、寬、高都為正負0.05MM請列舉該產(chǎn)品設(shè)計缺陷，并說出原因。62目前六十二頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點目的省時、省料、省工序模具結(jié)構(gòu)簡單，壽命高工件合格63目前六十三頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點沖裁件上孔與孔之間，孔與零件邊緣之間的壁厚值不能太小，Ｃ>=1.5tＣ｀>=1t沖裁件的孔徑因受沖孔凸模強度和剛度限制不宜太小,否則凸模容易折斷和彎曲.(關(guān)于沖孔的最小尺寸和孔間距的最小尺寸可以查表確定)64目前六十四頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點彎曲件的結(jié)構(gòu)工藝性

彎曲件的結(jié)構(gòu)工藝性即制件對彎曲工藝的適應(yīng)性。結(jié)構(gòu)工藝性良好，指沖壓工藝，彎曲工藝易于成型，或經(jīng)過改造后易于成型。（一般情況下，小圓弧角度對于厚度<=1mm時，可以一次成型）1、最小彎曲半徑*加熱彎曲或者兩次彎曲（中間退火）*薄板和厚板的工藝處理65目前六十五頁\總數(shù)八十頁\編于二十二點2、彎曲件的直邊高度正常高度H>2t若H<2t需要先開槽再彎曲或者增加直邊的高度，為工藝邊3、彎曲件的孔邊距離t<2mm