冲压模具结构知识介绍

(c).斷裂階段
• 2).切斷面 • 切斷面可分為四個部分: a).塌角 b).光亮帶 c). 剪裂帶 d).毛刺
料厚 t
塌角a 约5%t
光亮带b 剪裂带c 毛刺d 约1/3t 约60%t 约(5~10)%t
五：冷沖壓成形中常用工藝
• • • 1.沖裁:包括落料和沖孔兩個工序。 1）落料：模具沿封閉線沖切板料，沖下的部分為工件，其餘部分為廢料，設計時 尺寸以模仁為准，間隙取在衝子上； 2）沖孔：模具沿封閉線沖切板料，沖下的部分是廢料，設計時尺寸以衝子為准， 間隙取在模仁上。 2.剪切:用模具切斷板材,切段線不封閉. 3.切口:在坯料上將板材部分切開,切口部分發生彎曲. 4.切邊:將拉深或成形後的半成品邊緣部分的多餘材料切掉。 5.剖切：將半成品切開成兩個或幾個工件，常用于成雙衝壓。
7.壓傷：（1）模具內有異稱 （2）定位不良
二.模具結構知識.
1.模具的概念 ：
模具的分類: 1)單ㄧ模：壓力機一次行程只能完成一道工序的模上 2)復合模：壓力機一次行程中，在同一工位上完成兩道 或更多工序的模 3)連續模：具有兩個或更多工位，材料隨壓力機行程逐次 送進一工位，從而使工件逐步成形的模具
沖壓材料的認識 (2/6)
3. SPTE(馬口鐵)：是一種超薄冷軋的低碳鋼片，主要用途是供應製罐業所使用的鍍錫、鍍鉻鐵 皮的原板。導電性強，外觀佳，因成本考量有些來取代SUS，非磁性材料，但沖壓加工次數 越多，磁性越強。在Notebook上常用於EMI shielding pan ,非需高強度結構之bracket ,plate . 該產品依用途別可區分為下列三類：參考價格: 34NT$/Kg --0.1T 一次軋延 : T1 ~ T5 材質，T1軟→T5硬 二次軋延 : DR8~DR10 材質，DR8軟→DR10硬 表面處理/ 符號 區 分 特 徵 B 光面處理 在具有細紋光滑表面之底片上，將錫層施以熔融之光澤表面。 R 粗面處理 在具有一定方向的磨刀石紋表面之底片上，將錫層施以熔融處理之光澤表面。 S 銀面處理 在具有較粗霧狀無光澤表面之底片上，將錫層施以熔融處理之光澤表面。 M 鈍面處理 通常在無光澤表面之底片上錫後，不經熔融處理之光澤表面。 4. 磷青銅片(PBS )PHOSPHOR BRONZE SPRING： 磷青銅係由青銅(銅錫合金)添加脫氧劑，磷(P)含量0.03～0.35%及其它微量元素如Fe、Zn等組 成 。延展性、耐疲勞性均佳，可用於電氣及機械材料，且耐蝕性，材料可靠度高於一般銅合金 製品 ，以連續熔解鑄造(板片、銅卷)方式製成，具高度之材質均勻性。導電性佳、彈性高、富耐磨 耗 ；是電氣開關、端子等應用之彈片及導電材料，但沒有不銹鋼之強度。外觀須電鍍。故目前 在 Notebook 用於EMI之需求 .參考價格: 195NT$/Kg --0.1T. C5111： 錫含量４％，強度佳，耐蝕性好，加工性優良，可用於高性能電氣用精密材料。 C5102： 錫含量５％，強度佳，耐蝕性好，加工性優良，可用於高性能電氣用精密材料。 C5191： 錫含量6%，電機材料，接著端子，IC元件等均可使用，高強硬度特質。 C5212： 錫含量8%，有良好的強度特性，用於電氣材料。 C5210： 錫含量8%，耐疲勞及彈性特性佳，最適用於高性能電子連接
第二種方法(節省工程，孔徑尺寸可保証。但擠斜面時，衝頭受力大，上 易打下沉) 1當工程排布緊時，可採用先擠凸打沙拉斜面，後沖沙拉孔。 第一步擠凸打沙拉斜面，如圖八和圖九所示﹕
墊板
第二步﹕沖沙拉過孔﹐如圖十和圖十一所示﹕在沖沙拉過孔時﹐淺沙拉孔和深沙 拉孔成形時取值是不一樣的。(下模部分應優先考慮做入子) 3：深沙拉孔沖沙拉過孔時﹕沖裁間隙(單邊)固定取0.02﹔沖頭直徑=D . 4：淺沙拉孔沖沙拉過孔時;沖裁間隙(單邊)固定取0.02﹔沖頭直徑=D.
• • • •
•
切口
切邊
剖切
冷沖壓成形中常用工藝
• • • 6.彎曲：用模具使材料彎曲成一定形狀（V型/U型/Z型彎曲）。 7.卷圓：將板料端部卷圓。 8.扭曲：將平板的一部分相對於一部分扭轉一個角度。
彎曲
卷圓
扭曲
9.拉深：將板料壓製成空心工件，壁厚基本不變。 10.變薄拉深：用減小直徑與壁厚，增加工件高度的方法來改變空心件的尺寸，得到要求的底厚，壁薄的工 11.孔的翻邊：將板料或工件上有孔的邊緣翻成豎立邊緣。
壓印
六： 冷沖壓成形中常出現問題:
沖製品不良問題之原因及判斷 1.變形：（1）材料變形 （2）頂料不均或彈簧力失衡 （3）模加上下平面傾斜
2.擠料：（1）模具間隙不足 （2）避位不良 （3）定位不良 3.尺寸不良：（1）上下間隙過小 （2）定位不準 （3）彈簧力不夠 （4）展開不 對 4.漏沖：模具組立時漏裝或未做該結構 5.毛邊：（1）沖頭不利或刀口磨損 （2)間隙不準 （3）沖制力不均 （4）沖子 長度不足 （5）導柱磨損 6.刮傷：(1)/作 來不規範 （2）包裝問題
(三).屈強比:是材料的屈服極限與強度極限的比值. 屈強比小,對 沖壓成形有利. (四).板平面方向性.材料在其板平面內物理性能的各向異性.例 板材在彎曲時.
• 三：模具閉合高度和壓力機的閉合高度
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模具閉合高度 模具閉合高度是指模具處在最低點的工作位置時， 上模座的上表面到下模座的下表面之間的距離。即 為模具各塊範本厚度之和。 壓力機閉合高度：是指壓力機滑塊在下死點時，滑 塊底面到壓力機工作臺面上平面的距離。由於多數 壓力機滑塊高度可上下調節，當壓力機連杆調至最 短時的閉合高度稱為壓力機最大閉合高度Hmax,而當 壓力機連杆調至最長時的閉合高度稱為最小閉合高 度Hmin。 為了保證模具能裝在壓力機上工作，模具閉合高度 必須小於壓力機閉合高度。最好H位於Hmin和Hmax 之間，一般應滿足 Hmin+10≤H≤Hmax-5
6.下
範本 7.下模均力背板 8. 副導柱 9.副導柱用套筒 10.先導桿 13. 鑲塊式模仁 4.剝料板螺栓 15.彈簧 16.剝料板襯套 份使用或全不使用) 17.定位浮昇銷
18.材料 111(備註: 零件號碼 2,4,7 有時僅部
導向零件
精確的導向是保證模具正常生產的前提條件，為了提高連續模工 作的精度和穩定性又常設計成雙重導向：主導向和副導向。 常見的導向零件有滑動導向和滾動導向兩種。 • 一 滑動導向和滾動導向的區別：
第三種方法(節省工程。但擠斜面時易起毛剌，沙拉孔不精確) 1當工程排列緊張時，可採用預沖大孔(比原沙拉孔正值大30%)，後打沙拉。 第一步 ﹕沖底孔﹐如圖十二所示﹕沖頭直徑=(D+30%D)mm.
第二步打沙拉。如圖十三、圖十四所示:
沖壓材料的認識 (1/6) • 1. SPCC (冷軋鋼板)：冷軋鋼品是以酸洗後的熱軋鋼捲，於冷軋工場常溫軋延至0.30－3.20mm後，
三類模具的優缺點比較：
工序模 複合模 級進模
結構 成本、週期
簡單 小、短
較複雜 小、短
複雜 高、長
製造精度
材料利用率 生產效率 維修 產品精度 品質 安全性 自動化
低
高 低 不方便 高 低 不安全
較高
高 低 不方便 高 低 不安全
高
低 高 方便 低 高 安全 易於自動化
衝床性能要求 應用
低 小批量生產 大、中型零件的衝壓試製
拉深
變薄拉深
孔的翻邊
冷沖壓成形中常用工藝
12.外緣翻邊：將工件的外緣翻起圓弧或曲線狀的豎立邊緣。 13.整形：把形狀不太準確的工件校正成形。 14.校平：將毛坯或工件不平的面或彎曲予以壓平。
起伏
整形
校平
15.壓印：改變工件厚度，在表面上壓出文字或花紋。 16.鉚 合: 即對原本不連接的部分加以機械力使其連接在一起
四： 冷沖壓成形後板材的斷面組成
1>.塌角:這是沖壓開始以後凸凹模相互擠壓造成 2>.光面:這是沖壓時刃口附近的板材被拉入刃口擠壓造成,呈光亮狀. 3>.毛面:呈灰暗狀,空氣下容易生鏽 , 是凸凹模擠壓並剪切板材時造成. 4>.毛邊 :這是沖壓最後階段板材即將斷裂時形成
1).沖裁過程. 沖裁過程可分三個階段. (a).彈性變形階段 (b).塑性變形階段
低 大批量生產 內外形精度要求高
高 大批量生產 中、小零件衝壓
沖壓範本的組成
• 冷沖模一般有八塊範本組成:上模座(TP)、上墊板(TBP)、沖頭固 定板(PP)、剝料背板(SBP)、剝料板(SP)、模仁固定板(DP)、下模 墊板(DBP)、下模座(DS)。
沖壓模具結構簡介
1.上模座
2.墊板 3.沖頭固定板（夾板） 4.剝料板均力背板（止擋板） 5.剝料板 （脫料板） 11.沖頭 12.副導柱用套筒
滑動導向 組成 配合關係 精度 可工作速度 壽命 承受側向力 導柱、導套 間隙配合 低 低 短 強
滾動導向 導柱、導套、襯套、 滾珠等 過盈配合 高 高 長 弱
連續模具的料帶
P(步距)
W(料帶寬
壓 毛 邊
百度文库
料帶
工序設計的一般原則
機構設計實務 (1/6)
1.沖剪孔與外形時成品之臨界尺寸:
機構設計實務 (2/6)
五金產品和模具設計
1:沖壓的基本概念
2：沖床和模具結構
沖壓的基本概念
一：何為冷沖壓
冷沖壓成形是在常溫下,利用凸凹模配合強加機械力于金屬板材上,使 板材分離,變形.從而獲得所需部件.
二﹕
板料的冷沖壓機械性能指標
(一). 屈服極限:材料在拉伸變形中開始產生變形的應力. 強度極限: 材料在拉伸變形中破壞時的應力 .(二).總延伸率與均勻延伸率:總延伸率是在拉伸試驗中試樣破壞時的延伸 率.(又稱延伸率).均勻延伸率是在拉伸試驗中開始產生局部集中變形(剛開始 出現細時)時的延伸率.
對于沙拉孔的成形﹐一般分為三個步驟﹐第一步﹕沖底孔﹔第二步﹕打沙拉孔﹔第 三步﹕沖沙拉過孔。由於沙拉的形式有兩種﹐對于其成形過程﹐有特殊的要求﹐據 本內容詳見下列敘述。 第一步 ﹕沖底孔﹐如圖三所示﹕ 在第一步沖底孔﹐沖頭直徑=D-0.4mm.
第二步﹕打沙拉孔﹐如圖四和圖五所示﹕
第三步﹕沖沙拉過孔﹐如圖六和圖七所示﹕ 在沖沙拉過孔時﹐淺沙拉孔和深沙拉孔成形時取值是不一樣的。(下模部分應優 先考慮入子） 1：深沙拉孔沖沙拉過孔時﹕沖裁間隙(單邊)固定取0.02﹔沖頭直徑=D . 2：淺沙拉孔沖沙拉過孔時;沖裁間隙(單邊)固定取0.02﹔沖頭直徑=D.
經電解清洗、退火及調質等過程製造而成。冷軋鋼品因厚度薄、尺寸精確、表面粗 糙度分級多，容易塗漆及電鍍、且機械性質及加工性良好，易於衝壓製成各種產品 ，故用途非常廣泛，舉凡汽車車體、電子零件、家電用品、鋼製傢俱、容器等，均 需大量使用冷軋鋼品做為加工材料。 該產品依用途別可區分為下列三類： 1.一般品質：SPCC ,適用於加工程度較低的產品，例如供作彎曲、淺度衝壓成型及 焊接等加工之零組件。 2.衝壓品質：SPCD ,具較佳加工成型性，適用於一般品質無法勝任的衝壓及高度成 型之零組件。 3.深衝品質：SPCE ,具有更佳的加工成型性，適用於衝壓品質無法勝任，須高度成 型或具時效性要求的特殊零組件加工。 因表面須電鍍，因環保問題，現今電腦業界已較少人使用。參考價格: 16NT$/Kg--0.6T . 2. SECC(鍍鋅鋼板)：電鍍鋅鋼捲底材為一般的冷軋鋼捲，在連續電鍍鋅產線經過脫脂、酸洗、 電鍍及 各種後處理之製程後，即成為電鍍鋅產品，此產品特性不但具有一般冷軋鋼片的機械性質 及近似的加工性，且具有優越的耐蝕性及裝飾性外觀；在電子產品、家電及傢具的市場上具有很大 的競爭性及取代性。參考價格: 21NT$/Kg--0.6T 該產品依用途別可區分為下列三類： 1.一般品質：SECC,適用於加工程度較低的產品例如供作彎曲、淺度衝壓成型及焊接等加工之零組件。 2.衝壓品質：SECD ,具較佳加工成型性，適用於一般品質無法勝任的衝壓及高度成型之零組件。 3.深衝品質：SECE(N) ,具有更佳的加工成型性，適用於衝壓品質無法勝任，須高度成型或具時效性 要求的特殊零組件加工。 4. 近來大量用在通訊、PC 產品，取代SPCC，唯一缺點，切斷面及折痕容易生銹。
2.彎曲加工之最小邊高尺寸(軟鋼板之基準):
t之範圍 0.8mm以下 0.8~1.6mm 1.6mm以上
S0 之最小值 2t 1.6t 1.3t
t之範圍 0.8mm以下 0.8~1.6mm 1.6mm以上
S0 之最小值 2t 1.6t 1.3t
機構設計實務 (3/6)
3.彎曲隅角附近孔緣之最小尺寸: 板厚3.2mm以下,1/4H以下之板材 Sd之最小值 r + 1.5t 或 1.2mm
L之範圍 25mm 以下 r + 2.5t
SL之最小值 r + 2t 或 1.5mm
25~50mm
50mm 以上
或
2mm r + 3t 或 2.5mm
S0之最小值 r + t 或
2t
機構設計實務 (4/6)
機構設計實務 (5/6)
機構設計實務 (6/6)
沙拉成形
第一種方法( 產品外觀好，精度高，穩定。但多工程) 沙拉孔的分類 沙拉孔根據產品的要求不同﹐一般有深和淺兩種類別。如圖一所示沙拉是產品 互相鉚接時﹐採用淺沙拉孔成形﹔圖二所示沙拉用於鉚拉釘之用﹐採用深沙拉 成形。在設計過程中﹐依據如圖所示加以區分沙拉形式﹐對其採用不同的成形 方法。