修边冲孔模具概述

1绪论1.1我国汽车冲压模具的发展现状随着汽车工业的快速发展，服务于汽车生产的模具近年来也快速发展。

汽车模具种类很多，其中冲压模具和塑料模具是用量最大的两大类。

此外，还有铸造模具、锻造模具、橡胶模具、粉末冶金模具及拉丝模具和无机材料成型模具等。

在汽车工业十分发达的国家，为汽车服务的模具往往要占到其全部模具生产量的 40％以上。

经过多年发展，我国目前为汽车服务的模具约已占到了全部模具产量的 1/3 左右，其中，冲压模具要占一半左右。

由此可见，汽车冲压模具在模具行业和汽车工业中的重要地位。

尤其是汽车制件模具直接关系到汽车车型，因此其地位尤为重要。

就我国模具行业综合能力和水平来看，对于中档及其以下汽车的冲压具，国内目前已完全有能力可以设计制造，满足用户所需，部分高级轿车的冲压模具其国内也已开始生产。

虽然如此，我国的冲压模具设计制造能力与市场需要和国际先进水平相比仍有较大差距。

这些主要表现在高档轿车和大中型汽车制件模具及高精度冲模方面，无论在设计还是加工工艺和能力方面。

轿车制件模具具有设计和制造难度大，质量和精度要求高的特点，可代表制件模具水平。

虽然在设计制造方法和手段上面已基本达到了国际水平，模具结构方面也接近国际水平，在轿车模具国产化进程中前进了一大步，但在制造质量、精度、制造周期等方面，与国外相比还存在一定的差异。

我国模具行业专业化程度还比较低，模具自产自配比例过高。

国外模具自产自配比例一般为 3O％左右。

我国冲压模具自产自配比例约为 60％左右。

这就对专业化产生了很多不利影响。

现在，技术要求高、投入大的模具专业化程度较高，例如制件模具、多工位级进模和精冲模等。

而一般冲模专业化程度就较低。

由于自配比例高，所以冲压模具生产能力的分布基本上跟随冲压件生产能力的分布。

但是专业化程度较高的汽车制件模具和多工位、多功能精密冲模的专业生产企业的分布有不少并不跟随冲压能力分布而分布，而往往取决于主要投资者的决策。

冲孔模具结构基础知识冲孔模具是一种常用的金属加工工具，用于在金属板材上进行冲孔、压印、剪断等加工工艺。

下面将详细介绍冲孔模具的结构基础知识。

一、冲孔模具的构成冲孔模具主要由模具座、模具板、模具柱、导柱、导套、顶针、下模和冲头等部件组成。

1.模具座：模具座是冲孔模具的基座，用来固定模具板和模具柱等部件。

模具座通常由铸铁或机械零件钢制成。

2.模具板：模具板是支撑模具柱和冲头的部件，它上面安装了冲头。

3.模具柱：模具柱是模具的支撑柱，用来固定模具板。

4.导柱：导柱用于定位和引导模具板的上下运动，保证冲头和冲孔板之间的顶针位置准确。

5.导套：导套是用来定位和导向模具板上的顶针和导柱，使它们能够顺利的上下运动。

6.顶针：顶针是用来固定和夹持冲孔板，使其不发生移动。

7.下模：下模是冲孔模具的底板，用来承受工件冲击力和冲压力。

8.冲头：冲头是冲孔模具中最重要的部件，它用来制造所需的形状和尺寸的孔。

二、冲孔模具的工作原理冲孔模具的工作原理包括上冲程和下冲程两个阶段。

1.上冲程：上冲程是冲孔模具的工作的第一步，此时冲头向下压下，冲击工件。

这个过程中，冲头带动冲孔板和工件一起下移，直到冲头达到所需深度，形成孔洞。

2.下冲程：下冲程是冲孔模具的工作的第二步，此时冲头迅速上升，模具板和冲孔板也跟随上升。

这个过程中，顶针通过对冲孔板的夹持作用，使冲孔板保持在原位，不发生移动。

三、冲孔模具的选择选择合适的冲孔模具需要考虑以下几个因素：1.工件材料和厚度：不同的材料和厚度需要使用不同的冲孔模具，因为不同的材料和厚度需要不同的冲头形状和尺寸。

2.冲孔形状和尺寸：根据工件的要求，选择合适形状和尺寸的冲头和模具。

3.生产批量：根据生产批量选择合适的冲孔模具，有些模具适用于大批量生产，而有些模具适用于小批量生产。

4.冲孔模具的质量和精度要求：一些要求高精度和高质量的工件，需要选择质量好、精度高的冲孔模具。

总之，冲孔模具是冲压加工中不可缺少的工具，它的结构和工作原理是冲压加工的基础知识。

修边模结构概述修边模用于将拉延件的工艺补充部分和压料凸缘的多余料切除，为翻边和整形准备条件。

修边模修边往往兼冲孔。

修边模在修边的同时，要将废料切成若干段，每段长在200～300mm之间，分割后的废料便于打包外运。

废料处理的技术要求1.原则上废料靠自重落下。

如果废料可能挂在刃口处，必须使用弹出、顶出、柱塞等辅助装置使其强迫落下。

严防废料飞散，影响工作。

2.废料应集中落在压力机后面，和操作人员分离开，废料通过滑料槽自由倾斜滑落，并集中堆放。

滑料槽斜角至少成30度，并延伸到垫板端部、与废料收集箱对正。

3.大的废料要切断，不要带有锐角或大毛刺，以免伤人造成事故。

修边模常常带有冲孔作用，因此又叫修边冲孔模。

修边冲孔模又分为：修边冲孔模、侧修边冲孔模和吊修边冲孔模。

修边冲孔模的基本结构是：1）下模座和修冲凸模2）上模座、凹模型腔和修边镶块3）压料芯编制：马莉审核：日期：2007-7-54）定位、导向、压料、废料刀修边模根据镶块的运动方向，还可以分为以下三种：1）垂直修边模。

修边镶块的运动方向同压力机滑块运动方向一致的修边模叫做垂直修边模。

在覆盖件拉延件设计时，要尽量为垂直修边创造条件。

采用垂直修边，模具结构简单，制造容易，是优先考虑的结构型式。

2）斜楔修边模。

修边镶块作水平或倾斜方向运动的修边模叫做斜楔修边模。

修边镶块可水平运动或倾斜运动是靠斜楔的驱动而实现的，斜楔安装在上模上，由压力机带动，所以说斜楔是将压力机压力方向改变的机构。

这种修边模的工作部分占据较大面积，模具外廓尺寸大，结构复杂，制造比较困难。

3）垂直斜楔修边模。

修边镶块的一部分作垂直方向运动，另一部分作水平或倾斜方向运动，这类修边模叫做垂直斜楔修边模。

他又以下两种情况：一垂直方向运动和倾斜方向运动的修边镶块成简单的合并。

二垂直方向运动和倾斜方向运动的修边镶块成相关的交接。

编制：马莉审核：日期：2007-7-5考题1.修边冲孔模的基本结构是什么？2. 修边模根据镶块的运动方向还可以分为哪三种？编制：马莉审核：日期：2007-7-5。

模具使用说明：
1 清除压力机工作台面的异物。

2 按照《工艺说明》上的数据调好压力机的各项参数。

3仔细检查待装的模具，上下底面是否有污物，并将其清理干净。

4按图纸要求吊装模具。

5将压机上工作台缓慢降下，使之与模具上底面刚好接触，此时停止压机，装夹模具上模，下模虚压。

6装夹后打开压机，使上工作台升到上死点，仔细检查模具的导向面是否清洁，凸凹模型面及压料芯型面是否清洁，如有污物清理干净。

检查各种安装螺钉是否松动，如有松动及时拧紧。

将各种导向面涂
抹润滑油。

7将模具空压2次，确认导向是否良好，压紧下模。

8确认待冲制件是否为本次冲压工艺，并将制件清理干净。

后按图纸所定送料方向进行冲压操作。

9每冲压完一件后，目测制件质量，如发现毛刺较大，马上请技术人员解决。

10冲压完毕后清理模具及压机工作台面，将凸凹模型面及导向面涂抹机油，以防生锈。

吊卸模具。

11关闭机床，清理现场。

┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊绪论1.1模具行业的发展现状及市场前景目前，国内外对冲压成形理论的研究非常重视，在材料冲压性能研究、冲压成形过程应力应变分析、板料变形规律研究及坯料与模具之间的相互作用研究等方面均取得了较大的进展。

特别是随着计算机技术的飞跃发展和塑性变形理论的进一步完善，近年来国内外已开始应用塑性成形过程的计算机模拟技术，即利用有限元（FEM）等有值分析方法模拟金属的塑性成形过程，根据分析结果，设计人员可预测某一工艺方案成形的可行性及可能出现的质量问题，并通过在计算机上选择修改相关参数，可实现工艺及模具的优化设计。

这样既节省了昂贵的试模费用，也缩短了制模具周期。

在冲模的设计制造上,目前正朝着以下两方面发展:一方面,为了适应高速、自动、精密、安全等大批量现代生产的需要，冲模正向高效率、高精度、高寿命及多工位、多功能方向发展，与此相比适应的新型模具材料及其热处理技术，各种高效、精密、数控自动化的模具加工机床和检测设备以及模具CAD/CAM技术也在迅速发展；另一方面，为了适应产品更新换代和试制或小批量生产的需要，锌基合金冲模、聚氨酯橡胶冲模、薄板冲模、钢带冲模、组合冲模等各种简易冲模及其制造技术也得到了迅速发展。

精密、高效的多工位及多功能级进模和大型复杂的汽车覆盖件冲模代表了现代冲模的技术水平。

目前，50个工位以上的级进模进距精度可达到2微米，多功能级进模不仅可以完成冲压全过程，还可完成焊接、装配等工序。

我国已能自行设计制造出达到国际水平的精度达2~5微米，进距精度2~3微米，总寿命达1亿次。

我国主要汽车模具企业，已能生产成套轿车覆盖件模具，在设计制造方法、手段方面已基本达到了国际水平，但在制造方法手段方面已基本达到了国际水平，模具结构、功能方面也接近国际水平，但在制造质量、精度、制造周期和成本方面与国外相比还存在一定差距。

性能良好的冲压设备是提高冲压生产技术水平的基本条件，高精度、高寿命、高效率的冲模需要高精度、高自动化的冲压设备相匹配。

本技术属于热成形件修边、冲孔技术领域，具体涉及一种汽车车身热成形超高强度成形件修边冲孔模具制造工艺。

模具热处理是在高温条件下，进行软性退火、去应力回火、淬火、淬火冷却介质、回火等处理，模具加工，利用数控仿形铣床，进行粗加工、清根加工、型面加工、再清根加工等，制成模具零件；其代替现有通用的激光切割技术，保证工作效率的同时，极大地减小工作时对模具的磨损，延长模具使用寿命，大幅工作时的作用力，可一次性地完成后续的汽车车身超高强度成形件的修边和冲孔，大幅提高功效，降低生产成本和劳动强度，减少大量昂贵的激光切割设备投入。

权利要求书1.一种汽车车身热成形件修边冲孔模具制造工艺，采用铬钼钒合金工具钢作为模具材料，其特征在于，包括模具热处理和模具加工两阶段；模具热处理工艺，包括软性退火、去应力回火、淬火、淬火冷却介质和回火,其依次进行软性退火，去应力回火，淬火和回火；1）所述软性退火是在保护状态下，将修冲模具镶块的毛坯放在高温加热炉中，随着炉温升至820℃均温后，以10℃/h的速度，冷却至650℃，然后置于空气中冷却；2）所述去应力回火是将炉温升至650℃，将经铣床粗加工，去除表面大部分切屑余量后的模具镶块放入加热炉中保温2h，随炉冷却至500℃，然后再置于空气中冷却，以除去残余应力；3）所述淬火是将经数控加工中心精加工后的模具镶块放入真空淬火炉中，通过电脑程序的控制，采用三段升温方式：第一阶段，随炉温升至600-650℃，保温90min；第二阶段，随炉温升至850-900℃，再次保温90min；第三阶段：再次升温到930-1020℃，且再次保温，保温时间按照模具镶块厚度*1.5计算，其中保温时间以min为单位，镶块厚度以mm为单位，以保证较大的模具镶块中心和表面温度均匀；奥氏体化温度为1000-1025℃，大尺寸工件时使用1000℃奥氏体化处理，保温30min，使之转变成马氏体微观组织，从而得到极高的强度和硬度；4）所述淬火冷却介质是在循环气体气氛中，采用高速气冷方式对模具镶块进行冷却：在高速及充足过压气体的真空炉中，模具镶块在900-500℃时的冷却速度为1-1.5℃/s；冷却至500-550℃时,对模具镶块分级淬火一次，在200-350℃时对模具镶块再次分级淬火；模具镶块冷却至50-70℃时立即回火；5）所述回火是根据硬度要求，对模具采用高温回火；回火至少两次，回火温度为525℃-600℃，保温时间至少2h，以保证较高强度的同时，具有较好的塑性和韧性；每次回火后，模具需冷却至室温；模具加工工艺是采用数控仿型铣床对模具进行两次粗加工、两次清根加工、两次型面加工、再进行三次清根加工：1）初次粗加工，用∮50的硬质合金铣刀，转速S=1050，进给F=800，余量6mm；2）再次粗加工，用∮50的硬质合金铣刀，转速S=1300，进给F=1000，余量0.8mm；3）初次清根加工，用∮30的硬质合金铣刀，转速S=2500，进给F=1500，余量0.2mm；4）再次清根加工，用∮25的硬质合金铣刀，转速S=3000，进给F=1800，余量0.2mm；5）初次型面加工，用∮30的硬质合金铣刀，转速S=2500，进给F=2400，余量0.2mm；6）再次型面加工，用∮20的硬质合金铣刀，转速S=5000，进给F=4000，余量0mm；7）型面加工后的1次清根加工，用∮16的硬质合金铣刀，转速S=4000，进给F=2000，余量0mm；8）型面加工后的2次清根加工，用∮10的硬质合金铣刀，转速S=4000，进给F=1800，余量0mm；9）型面加工后的3次清根加工，用∮6的硬质合金铣刀，转速S=4000，进给F=1500，余量0mm。