模具材料與熱處理 課件 項目5 冷沖壓模具零件材料與熱處理的選用

項目五冷沖壓模具零件材料與熱處理的選用項目內(nèi)容冷沖壓模具零件材料與熱處理的選用學(xué)習目標能獨立選用冷沖壓模具零件材料與熱處理主要知識點冷沖壓模具的類型與典型結(jié)構(gòu)冷沖壓模具零件的類型冷沖壓模具零件材料與熱處理的選用冷沖壓模具零件材料與熱處理的選用實例5.1冷沖壓模具的類型與典型結(jié)構(gòu)1.冷沖壓模具的分類根據(jù)《沖模術(shù)語》（

GB/T8845-2006，替代

GB/T8845-1988）規(guī)定，沖模是通過加壓將金屬、非金屬板料或型材分離、成形或接合而獲得制件的工藝裝備。沖模分為以下21大類：5.1.1冷沖壓模具的分類和基本要求5.1冷沖壓模具的類型與典型結(jié)構(gòu)2.冷沖壓模具的基本要求模具的作用一方面是將壓力機的作用力通過模具傳遞給金屬板料，于其內(nèi)部產(chǎn)生使之變形的內(nèi)力。當內(nèi)力的作用達到一定的數(shù)值時，板料毛坯或毛坯的某個部分便會產(chǎn)生與內(nèi)力的作用性質(zhì)相對應(yīng)的變形，從而獲得滿足一定性能要求及符合所需尺寸及形狀的制品；另一方面，通過模具的作用，可以保證上下模之間的正確導(dǎo)向，并使坯料穩(wěn)固地壓緊與精確的定位，從而沖制出達到一定精度要求的制件。（1）制造精度高（2）操作性能良好（3）使用壽命長（4）制造周期短（5）模具成本低5.1.1冷沖壓模具的分類和基本要求5.1冷沖壓模具的類型與典型結(jié)構(gòu)1.無導(dǎo)向簡單模無導(dǎo)向簡單模適用于精度要求不高、形狀簡單、批量小或試制的沖裁件，也常用于供拉深用的沖裁毛坯件。這種模具的特點是結(jié)構(gòu)簡單，重量較輕，尺寸較小。模具上下部分的相對運動依靠壓力機的導(dǎo)軌導(dǎo)向，不易保證間隙的均勻，使用時安裝調(diào)整麻煩。此類模具制造簡單，成本低廉，但工作部分容易磨損，壽命較低，沖壓件的精度也較低，操作并不安全。5.1.2冷沖壓模具的典型結(jié)構(gòu)5.1冷沖壓模具的類型與典型結(jié)構(gòu)2.導(dǎo)板式簡單沖裁模導(dǎo)板式?jīng)_裁模的主要特點是：上、下模完全依靠導(dǎo)板和凸模的間隙配合來導(dǎo)向。其結(jié)構(gòu)與無導(dǎo)向簡單沖裁?；鞠嗨?。

5.1.2冷沖壓模具的典型結(jié)構(gòu)5.1冷沖壓模具的類型與典型結(jié)構(gòu)3.導(dǎo)柱式簡單沖裁模導(dǎo)柱式?jīng)_裁模在生產(chǎn)中應(yīng)用得相當廣泛。在這種模具中，上部分和下部分是由導(dǎo)柱和導(dǎo)套來維持一定的相對位置。模具的上、下兩部分利用導(dǎo)柱和導(dǎo)套的間隙配合來導(dǎo)向。

5.1.2冷沖壓模具的典型結(jié)構(gòu)5.1冷沖壓模具的類型與典型結(jié)構(gòu)4.有導(dǎo)正銷的連續(xù)沖裁模模具零件包括沖孔凸模、落料凸模、凹模、固定擋料銷、導(dǎo)正銷和臨時擋料銷等。模具上、下兩部分靠凸模和導(dǎo)板之間的間隙配合來導(dǎo)向。

5.1.2冷沖壓模具的典型結(jié)構(gòu)5.1冷沖壓模具的類型與典型結(jié)構(gòu)5.有自動擋料的連續(xù)沖裁模自動擋料裝置由擋桿及沖搭邊的凸模和凹模所組成。開始沖裁時，當條料送入，由于沖孔凸模和落料凸模的作用，使條料先后經(jīng)沖孔和落料，沖制出符合要求的墊圈沖壓件。

5.1.2冷沖壓模具的典型結(jié)構(gòu)5.1冷沖壓模具的類型與典型結(jié)構(gòu)6.有側(cè)刃的連續(xù)沖裁模側(cè)刃是在條料兩側(cè)切去少量材料而達到擋料和定位的目的。圖5-7所示為有側(cè)刃的連續(xù)沖裁模。在該模具的上部分，除了裝有一般的沖孔凸模和落料凸模以外，還在條料兩側(cè)的相應(yīng)位置上裝有兩個節(jié)制條料送進距離的側(cè)刀（即側(cè)刃）。

5.1.2冷沖壓模具的典型結(jié)構(gòu)5.1冷沖壓模具的類型與典型結(jié)構(gòu)7.U形件彎曲模它在凸模的一次行程中能將兩個角同時彎出。沖壓時，毛坯被壓在凸模和壓料板之間，隨著凸模逐漸下降。而未被壓住的材料沿著凹模圓角滑動，并作自由彎曲，進入凸模與凹模之間的間隙。當凸?；厣龝r，壓料板將工件頂出。由于材料的彈性，工件一般不會包在凸模上。5.1.2冷沖壓模具的典型結(jié)構(gòu)5.1冷沖壓模具的類型與典型結(jié)構(gòu)8.沖孔、落料、彎曲連續(xù)模材料在側(cè)刃切出用于擋料和定位的切口后，第二工步為沖孔和沖槽，其后安排一個空位，第四工步為壓彎，然后則為切斷工步，沖壓工作即告完成。5.1.2冷沖壓模具的典型結(jié)構(gòu)5.1冷沖壓模具的類型與典型結(jié)構(gòu)9.復(fù)合模1）倒裝式復(fù)合模倒裝式復(fù)合模是將凸凹模裝在下模部分2）順裝式復(fù)合模順裝式復(fù)合模是將凸凹模裝在上模部分5.1.2冷沖壓模具的典型結(jié)構(gòu)5.1冷沖壓模具的類型與典型結(jié)構(gòu)10.管件沖孔模1）管件的單側(cè)沖孔模2）管坯兩側(cè)同時沖孔的沖雙側(cè)孔模5.1.2冷沖壓模具的典型結(jié)構(gòu)5.1冷沖壓模具的類型與典型結(jié)構(gòu)11.鋅合金沖裁模鋅合金沖裁模是利用鋅合金制作成凹模（或凸模）。由于鋅合金有一定的強度，它可用于小批量復(fù)雜形狀零件的沖裁。5.1.2冷沖壓模具的典型結(jié)構(gòu)5.2冷沖壓模具零件的類型1.工藝零件：這類零件直接參與完成沖壓工序及與材料和沖壓件相互接觸，它們對完成工藝過程起主要作用，直接使板料金屬產(chǎn)生流動、造成塑性變形或引起材料分離。

1）工作零件2）定位零件3）卸料、推料及壓料零件2.傳動零件：使板料進給送料或使模具工作部分產(chǎn)生某種特定的運動方向，使壓力機的垂直上下運動變成工藝過程中所需運動方向的零件

3.輔助結(jié)構(gòu)零件

這類零件不直接參與完成工藝過程，也不和坯料直接發(fā)生作用。只是在模具結(jié)構(gòu)中有安裝夾持及裝配的作用，對模具完成工藝過程起保證作用或?qū)δ＞吖δ芷鹜晟婆c輔助的作用。1）導(dǎo)向零件2）夾持及支持零件3）緊固及其他零件5.2.1冷沖壓模具零件的一般分類圖5-16模具零件的分類5.2冷沖壓模具零件的類型根據(jù)《沖模術(shù)語》（

GB/T8845-2006，替代

GB/T8845-1988）規(guī)定，沖模零件分為以下21大類

1.上模2.下模3.模架1）通用模架（universaldieset）2）快換模架（quickchangedieset）3）后側(cè)導(dǎo)柱模架（back-pillardieset）4）對角導(dǎo)柱模架（diagonal-pillardieset）5）中間導(dǎo)柱模架（center-pillardieset6）精沖模架（fineblankingdieset）7）滾動導(dǎo)向模架（ball-bearingdieset）8）滾動導(dǎo)向模架（ball-bearingdieset）9）彈壓導(dǎo)板模架（diesetwithspringguideplate）5.2.2國家標準對冷沖模零部件的分類5.2冷沖壓模具零件的類型根據(jù)《沖模術(shù)語》（

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GB/T8845-1988）規(guī)定，沖模零件分為以下21大類

5.2.2國家標準對冷沖模零部件的分類4.工作零件1）凸模（punch）2）定距側(cè)刃（pitchpunch）3）凹模（die）4）凸凹模（mainpunch）5）鑲件（insert）6）拼塊（section）7）軟模（softdie）5.定位零件1）定位銷（locatingpin）2）定位板（locatingplate）3）擋料銷（stoppin）4）始用擋料銷（fingerstoppin）5）導(dǎo)正銷（pilotpin）6）抬料銷（limitpost）7）導(dǎo)料板（stockguiderail）8）側(cè)刃擋塊stopblockforpitchpunch）9）止退鍵（stopkey）10）側(cè)壓板（side-pushplate）11）限位塊（limitblock）12）限位柱（limitpost）5.2冷沖壓模具零件的類型根據(jù)《沖模術(shù)語》（

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GB/T8845-1988）規(guī)定，沖模零件分為以下21大類

5.2.2國家標準對冷沖模零部件的分類6.壓料、卸料、送料零件1）卸料板stripperplate（1）固定卸料板fixedstripperplate（2）彈性卸料板springstripperplate2）推件塊ejectorblock3）頂件塊kickerblock4）頂桿kickerpin5）推板ejectorplate7）連接推桿ejectortierod6）推桿ejectorpin8）打桿knock-outpin9）卸料螺釘stripperbolt10）拉桿tierod11）托桿cushionpin12）托板supportplate13）廢料切斷刀scrapcutter14）彈頂器cushion15）承料板stock-supportingplate16）壓料板pressureplate17）壓邊圈blankholder18）齒圈壓板vee-ringplate19）推件板slidefeedplate20）自動送料裝置automaticfeeder5.2冷沖壓模具零件的類型根據(jù)《沖模術(shù)語》（

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GB/T8845-1988）規(guī)定，沖模零件分為以下21大類

5.2.2國家標準對冷沖模零部件的分類7.導(dǎo)向零件guidecomponent1）導(dǎo)柱guidepillar2）導(dǎo)套guidebush3）滾珠導(dǎo)柱ball-bearingguidepillar4）滾珠導(dǎo)套ball-bearingguidebush5）鋼球保持圈cage6）止動件retainer7）導(dǎo)板guideplate8）滑塊slideblock9）耐磨板wearplate10）凸模保護套punch-protectingbushing5.2冷沖壓模具零件的類型根據(jù)《沖模術(shù)語》（

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GB/T8845-1988）規(guī)定，沖模零件分為以下21大類

5.2.2國家標準對冷沖模零部件的分類8.固定零件retainingcomponent1）上模座

punchholder2）下模座

dieholder3）凸模固定板punchplate4）凹模固定板dieplate5）預(yù)力圈

shrinkingring6）墊板

bolsterplate7）模柄

dieshank8）浮動模柄

self-centeringshank9）斜楔

camdriver5.3冷沖壓模具零件材料與熱處理的選用

工作零件是指直接完成工作要求的一定變形或造成材料分離的零件。這部分的零件有凸模、凹模、凸凹模以及凸模和凹模的拼塊及鑲塊等，材料的選用見表5-1。典型圓形凸模的結(jié)構(gòu)形式、尺寸、材料及熱處理，見下表5-2。圓形凹模的尺寸都不大，直接裝在凹模固定板中，主要用于沖孔。圓形凹模的形式、尺寸、材料及熱處理，見表5-3。帶肩圓形凹模的形式、尺寸、材料及熱處理，見表5-4。5.3.1冷沖模工作零件材料與熱處理的選用5.3冷沖壓模具零件材料與熱處理的選用

1.擋料銷：擋料銷可以分為固定擋料銷和活動擋料銷兩大類，其具體的結(jié)構(gòu)形式、材料及熱處理見表5-55.3.2冷沖模定位零件材料與熱處理的選用5.3冷沖壓模具零件材料與熱處理的選用

1.擋料銷：固定擋料銷的結(jié)構(gòu)尺寸、材料及熱處理，見表5-65.3.2冷沖模定位零件材料與熱處理的選用5.3冷沖壓模具零件材料與熱處理的選用

扭簧彈頂擋料裝置的結(jié)構(gòu)、尺寸、零件材料及熱處理，分別見表5-7、表5-8、表5-9

5.3.2冷沖模定位零件材料與熱處理的選用5.3冷沖壓模具零件材料與熱處理的選用

彈簧彈頂擋料裝置的結(jié)構(gòu)、尺寸、零件材料及熱處理，分別見表5-10、表5-11、表5-12、表5-13。5.3.2冷沖模定位零件材料與熱處理的選用5.3冷沖壓模具零件材料與熱處理的選用

2.導(dǎo)正銷：導(dǎo)正銷的結(jié)構(gòu)形式、材料及熱處理，見表5-14。5.3.2冷沖模定位零件材料與熱處理的選用5.3冷沖壓模具零件材料與熱處理的選用

5.3.2冷沖模定位零件材料與熱處理的選用2.導(dǎo)正銷：A型、B型、C型、D型等4種導(dǎo)正銷及長螺母的結(jié)構(gòu)尺寸、材料及熱處理，分別見表5-15、表5-16、表5-17、表5-18、表5-19。5.3冷沖壓模具零件材料與熱處理的選用

5.3.2冷沖模定位零件材料與熱處理的選用2.導(dǎo)正銷：表5-19長螺母的結(jié)構(gòu)尺寸、材料及熱處理。5.3冷沖壓模具零件材料與熱處理的選用

5.3.2冷沖模定位零件材料與熱處理的選用3.定位板（定料銷）定位板或定料銷的結(jié)構(gòu)形式、材料及熱處理，見表5-205.3冷沖壓模具零件材料與熱處理的選用

5.3.2冷沖模定位零件材料與熱處理的選用4.導(dǎo)料板（導(dǎo)料銷）導(dǎo)料板（導(dǎo)尺）或?qū)Я箱N的結(jié)構(gòu)、材料及熱處理，見表5-215.3冷沖壓模具零件材料與熱處理的選用

5.3.2冷沖模定位零件材料與熱處理的選用4.導(dǎo)料板（導(dǎo)料銷）表5-22

標準導(dǎo)料板的結(jié)構(gòu)尺寸、材料及熱處理（摘自JB/T7648.6——1994）（mm）5.3冷沖壓模具零件材料與熱處理的選用

5.3.2冷沖模定位零件材料與熱處理的選用5.側(cè)壓裝置為保證零件緊靠導(dǎo)料板一側(cè)正確送進，常采用側(cè)壓裝置。側(cè)壓裝置的結(jié)構(gòu)形式、材料及熱處理，見表5-23）5.3冷沖壓模具零件材料與熱處理的選用

5.3.2冷沖模定位零件材料與熱處理的選用6.定距側(cè)刃定距側(cè)刃是用于級進模上將條料的一側(cè)或兩側(cè)切出用作限定被加工條料的進給步距，至下一工步送料時，可以保證條料的精確送料位置和準確的送進距離，以提高沖件的精度。定距側(cè)刃的結(jié)構(gòu)形式、材料及熱處理，見表5-24。5.3冷沖壓模具零件材料與熱處理的選用

5.3.2冷沖模定位零件材料與熱處理的選用6.定距側(cè)刃定距側(cè)刃的結(jié)構(gòu)尺寸、材料及熱處理，見表5-255.3冷沖壓模具零件材料與熱處理的選用

5.3.3冷沖模卸料及壓料零件材料與熱處理的選用卸料零件的結(jié)構(gòu)、材料及熱處理，見表5-26。5.3冷沖壓模具零件材料與熱處理的選用

5.3.3冷沖模卸料及壓料零件材料與熱處理的選用表5-27圓柱頭卸料螺釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)尺寸、材料及熱處理

5.3冷沖壓模具零件材料與熱處理的選用

5.3.3冷沖模卸料及壓料零件材料與熱處理的選用帶肩推桿的結(jié)構(gòu)尺寸、材料及熱處理，見表5-28。帶螺紋推桿的結(jié)構(gòu)尺寸、材料及熱處理，見表5-29。頂桿的結(jié)構(gòu)尺寸、材料及熱處理，見表5-30。頂板的結(jié)構(gòu)尺寸、材料及熱處理，見表5-31。

5.3冷沖壓模具零件材料與熱處理的選用

5.3.3冷沖模卸料及壓料零件材料與熱處理的選用廢料刀的結(jié)構(gòu)尺寸、材料及熱處理，見表5-32。

5.3冷沖壓模具零件材料與熱處理的選用

5.3.4冷沖模導(dǎo)向零件材料與熱處理的選用導(dǎo)向零件是作為上模在工作時的運動定向，保證模具上、下部分正確的相對位置的零件。它用于提高模具精度、減少壓力機對模具精度的不良影響，同時還可以節(jié)省模具的調(diào)整時間，以及提高制件的精度和模具壽命。導(dǎo)向零件的結(jié)構(gòu)、材料及熱處理，見表5-33。

5.3冷沖壓模具零件材料與熱處理的選用

5.3.4冷沖模導(dǎo)向零件材料與熱處理的選用導(dǎo)柱和導(dǎo)套目前都已標準化，在使用時可根據(jù)需要選取。A型、B型導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)尺寸、材料及熱處理，分別見表5-34、表5-35。A型、B型導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)尺寸、材料及熱處理，分別見表5-36、表5-37。

5.3冷沖壓模具零件材料與熱處理的選用

5.3.4冷沖模導(dǎo)向零件材料與熱處理的選用滾動導(dǎo)向裝置的滾動導(dǎo)柱、滾動導(dǎo)套、鋼球保持圏的結(jié)構(gòu)尺寸、材料及熱處理，分別見表5-38、表5-39、表5-40。

5.3冷沖壓模具零件材料與熱處理的選用

5.3.5冷沖模支撐零件材料與熱處理的選用

冷沖模支撐（支承）零件包括模架和模座，模座分為上模座和下模座兩部分，見表5-41。

5.3冷沖壓模具零件材料與熱處理的選用

5.3.5冷沖模支撐零件材料與熱處理的選用

模座常用的材料一般為鑄鐵H200。有時也有采用鑄鋼ZG200-400或用厚鋼板刨削加工的Q235、Q275等。模座材料的許用壓應(yīng)力值，見表5-42。模架的規(guī)格及上、下模座的結(jié)構(gòu)、材料選用，分別見表5-43、表5-44。

5.3冷沖壓模具零件材料與熱處理的選用

5.3.5冷沖模支撐零件材料與熱處理的選用表5-43模架的規(guī)格。

5.3冷沖壓模具零件材料與熱處理的選用

5.3.5冷沖模支撐零件材料與熱處理的選用表5-44上、下模座的結(jié)構(gòu)、材料選用。

5.3冷沖壓模具零件材料與熱處理的選用

5.3.6冷沖模支持與夾持零件材料與熱處理的選用支持及夾持零件是用以安裝工藝零件及傳遞工作壓力，并將模具安裝固定到壓力機上屬于這類零件的有：上（下）模座、模柄、凸（凹）模固定板和凸模墊板等。支持及夾持零件的類型、結(jié)構(gòu)、材料及熱處理，見表5-45。

5.3冷沖壓模具零件材料與熱處理的選用

5.3.6冷沖模支持與夾持零件材料與熱處理的選用壓入式模柄與上模座孔采用H7/m6過渡配合，并加銷釘以防止轉(zhuǎn)動，其結(jié)構(gòu)尺寸與材料，見表5-46。旋入式模柄通過螺紋與上模座連接，它用螺釘防松，裝卸方便。這種結(jié)構(gòu)形式多用于有導(dǎo)柱的模具，其結(jié)構(gòu)尺寸與材料，見表5-47。

5.3冷沖壓模具零件材料與熱處理的選用

5.3.6冷沖模支持與夾持零件材料與熱處理的選用凸緣模柄由3～4個螺釘固定在上模座的窩孔內(nèi)，多用于較大型的模具上，有A、B、C三種形式，其中B、C型中間鉆出打桿孔，A型則無上述的規(guī)定，其結(jié)構(gòu)尺寸與材料，見表5-48。

5.3冷沖壓模具零件材料與熱處理的選用

5.3.6冷沖模支持與夾持零件材料與熱處