水冷式熱沖壓模具,冷沖壓模具工作原理
admin
今天給各位分享水冷式熱沖壓模具的知識(shí)，其中也會(huì)對(duì)冷沖壓模具工作原理進(jìn)行解釋，如果能碰巧解決你現(xiàn)在面臨的問題，別忘了關(guān)注本站，現(xiàn)在開始吧！
本文目錄概覽：
- 1、沖壓模具制造流程
- 2、冷沖壓模具設(shè)計(jì)實(shí)例
- 3、常用的冷沖壓模具材料有哪些，各有什么用途
- 4、冷沖壓模具的發(fā)展?fàn)顩r。
- 5、模具設(shè)計(jì)中，冷沖和熱沖是按什么來區(qū)分的？
沖壓模具制造流程
沖壓模具，是在冷沖壓加工中，將材料(金屬或非金屬)加工成零件(或半成品)的一種特殊工藝裝備，稱為冷沖壓模具(俗稱冷沖模)。沖壓模具的制造流程是什么。以下是我為大家整理的關(guān)于沖壓模具制造流程，給大家作為參考，歡迎閱讀!
沖壓模具制造流程
l 、升圖和制造工藝模型：根據(jù)零件圖對(duì)其各部尺寸按鋅合金線收縮系數(shù)定向放縮尺，并設(shè)計(jì)澆冒口和冷鐵。所以繪制出模型工藝圖，根據(jù)此圖加工制造工藝模型。
2、凸模模形制造：按照模型工藝圖提供的各項(xiàng)尺寸，選用優(yōu)質(zhì)木材制作凸模模型。模型的尺寸精度要求達(dá)到木模二級(jí)精度。木模表面涂刷漆片使表面粗糙度Rz值小于10m 。拔模斜度取士1 。
3 、凹模模型制造：凹模制造是在凸模工作表面上貼上一層與產(chǎn)品零件厚度相等的鉛皮，以制出凸、四之間的間隙。應(yīng)對(duì)凸模鉛皮表面進(jìn)行噴漆，以使鑄后的凹模型面的粗糙度數(shù)值小。凹模模型采用熟石膏制造。為了凸、凹模模型在澆鑄石膏時(shí)便于分開，應(yīng)在分模面上噴涂一層脫模劑(如聚苯乙烯的甲苯溶液)。澆鑄后，應(yīng)將石膏凹模模型進(jìn)行千燥，之后再，進(jìn)行脫模。應(yīng)對(duì)型腔表面及分模面進(jìn)行噴漆。
4、造型。選用強(qiáng)度高、顆粒較細(xì)的型砂作為造型材料。因?yàn)殇\合金澆鑄溫度比較低，對(duì)型砂的耐火性和透氣性要求不高。對(duì)凸模和凹模分別進(jìn)行造型，可以選用砂箱造型或地坑造型等造型方法。按模具的要求，澆鑄系統(tǒng)采用底注式或敞開式。由于鋅合金收縮系數(shù)較大，應(yīng)設(shè)補(bǔ)縮冒口。
5 、鋅合金熔化
6 、澆鑄：對(duì)于中、小型模具可以采用干型澆鑄，也可以.采用涅型澆鑄。涅型澆鑄的排氣孔應(yīng)多些。澆鑄鋅合金時(shí)，應(yīng)使合金液流緩慢而平穩(wěn)地注入型腔。對(duì)于大型模具，為了防止或減少模具型腔變形，澆鑄時(shí)可以在型腔周圍設(shè)置冷卻水管或加冷鐵，保證液態(tài)合金的順序凝固。
7 、鋅合金模具鑄件的冷卻、清理和修飾：
澆鑄后的模具鑄件一般采用自然冷卻，但對(duì)形狀簡(jiǎn)單的小型模具鑄件也可以采用水冷的方法進(jìn)行冷卻，這樣有利于合金機(jī)械性能的提高。對(duì)于形狀比較復(fù)雜的或大型鋅合金模具，鑄嚙宜緩慢冷卻。待合金完全冷卻后才打箱，打箱后的鑄件應(yīng)進(jìn)行清砂，采用氣割切除澆冒口。鑄模型腔不再加工，但要用砂紙修磨，打光模具型腔、拉延?？诘忍?，特別是拉延圓角應(yīng)達(dá)到光潔圓滑的要求，最后應(yīng)將鋅合金凸、凹模合模，對(duì)其上、下底板的平面進(jìn)行機(jī)械加工(銑削或刨削)，以便上、下底板有平整的平面與壓機(jī)相接觸，并保持一定的平行度要求，這樣才能保證裝配精度。
【定義】：沖壓模具，是在冷沖壓加工中，將材料(金屬或非金屬)加工成零件(或半成品)的一種特殊工藝裝備，稱為冷沖壓模具(俗稱冷沖模)。沖壓，是在室溫下，利用安裝在壓力機(jī)上的模具對(duì)材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。
沖壓模具制作程序標(biāo)準(zhǔn)
1. 目的
通過制訂《沖壓模具制作流程及標(biāo)準(zhǔn)》，使江蘇波隆集團(tuán)在新項(xiàng)目的模具規(guī)劃、設(shè)計(jì)、制造、量產(chǎn)及與客戶的溝通交流更順暢，促使新項(xiàng)目的開發(fā)工作順利達(dá)成。
2.適用范圍本《沖壓模具制作流程及標(biāo)準(zhǔn)》適用于江蘇波隆集團(tuán)的所有沖壓模具制作。
3. 責(zé)任
3.1 模具制造部：《沖壓模具制作流程及標(biāo)準(zhǔn)》的編制、維護(hù)、升級(jí)及分發(fā)等工作;
3.2 項(xiàng)目工程師：客戶提供的2D、3D圖檔比對(duì)及發(fā)行，進(jìn)行模具委內(nèi)、委外制作進(jìn)度追蹤及委外供應(yīng)商的管理;
3.3 技術(shù)部：產(chǎn)品工藝分析、模具3D圖檔設(shè)計(jì)及保模驗(yàn)收;
3.4商務(wù)部：模具材料、五金件的采購，試模原材料的采購;
3.5 機(jī)加科：模具CNC加工;
3.6 鉗工科：模具裝配、研合、調(diào)試和取樣;
3.7 品保部：模具取樣后的產(chǎn)品品質(zhì)檢測(cè)、模具采購件、自制
件、模具動(dòng)、靜檢驗(yàn)及過程檢驗(yàn);
3.8 模修組：模具量產(chǎn)后維護(hù)和保養(yǎng)。
4. 規(guī)定
4.1項(xiàng)目啟動(dòng)階段：
4.1.1項(xiàng)目組接到《項(xiàng)目開發(fā)通知單》，項(xiàng)目工程師需先對(duì)客
戶提供的2D、3D圖檔進(jìn)行比對(duì)及發(fā)行并制定好《開發(fā)進(jìn)度A表》后召開項(xiàng)目啟動(dòng)會(huì)議，相關(guān)部門參與(技術(shù)部、鉗工科、機(jī)加科、市場(chǎng)組、采購組);
4.1.2項(xiàng)目工程師將2D、3D圖檔等客戶提供的資料給技術(shù)部;
4.1.3排定《項(xiàng)目開發(fā)日程C表》，開發(fā)日程排定后需參會(huì)人員會(huì)簽確認(rèn)。
4.2模具設(shè)計(jì)階段：
4.2.1按《項(xiàng)目開發(fā)日程C表》制訂《模具設(shè)計(jì)進(jìn)度表》并提交給項(xiàng)目組;
4.2.2工藝組按現(xiàn)有機(jī)臺(tái)排布進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，使生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)流水線作業(yè);
4.2.3模具工藝設(shè)計(jì)完成后需項(xiàng)目、模具進(jìn)行會(huì)審，會(huì)審?fù)ㄟ^后轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并存入資料庫;
4.2.4模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成后需項(xiàng)目、模具、機(jī)加進(jìn)行會(huì)審，會(huì)審?fù)ㄟ^后下《技術(shù)部發(fā)行單》分發(fā)給項(xiàng)目、鉗工、機(jī)加、商務(wù)并存入資料庫;
4.2.5編程組應(yīng)在鋼塊和鑄件回廠提前兩天完成NC編程，將《NC加工程式單》下發(fā)到機(jī)加科;
4.3模具制造階段：
4.3.1模具保模外包過程管理
4.3.1.1保模外包由項(xiàng)目工程師填寫《委外加工單》，經(jīng)部長(zhǎng)核準(zhǔn)后轉(zhuǎn)商務(wù)部執(zhí)行。
4.3.1.2 模具圖檔由項(xiàng)目工程師傳遞至加工廠商，保模加工進(jìn)度由項(xiàng)目工程師追蹤。
4.3.1.3保模制作完成后由項(xiàng)目工程師通知技術(shù)部派人員驗(yàn)收，并完成《FMC檢查表》。
4.3.2模具鑄件外包過程管理
4.3.2.1鑄件外包由項(xiàng)目工程師填寫《委外加工單》，經(jīng)部長(zhǎng)核準(zhǔn)后轉(zhuǎn)商務(wù)部采購執(zhí)行。
4.3.2.2 鑄造加工廠商如需比對(duì)圖檔時(shí)由項(xiàng)目工程師傳遞至鑄造加工廠商，鑄造進(jìn)度由項(xiàng)目工程師追蹤。
4.3.2.3鑄件制作完成回廠后由品保部模具檢驗(yàn)員主導(dǎo)驗(yàn)收，并完成《鑄件檢查表》，供應(yīng)商需提供自檢報(bào)告(含《材質(zhì)報(bào)告》)。
4.3.3模具的零部件加工：機(jī)加科按照模具設(shè)計(jì)圖與《NC加工程式單》加工，確保加工部件符合圖面要求，完成《機(jī)加工檢查表》，模具檢驗(yàn)員對(duì)模具加工部件進(jìn)么復(fù)檢，合格后由機(jī)加科填寫《加工完成轉(zhuǎn)移單》后轉(zhuǎn)交給鉗工科;需外發(fā)加工的，需要由機(jī)加科編寫委外加工原因說明，待批準(zhǔn)后由項(xiàng)目工程師填寫《委外加工單》，經(jīng)部長(zhǎng)核準(zhǔn)后轉(zhuǎn)商務(wù)部執(zhí)行，項(xiàng)目工程師追蹤進(jìn)度。
4.3.4模具的組立：鉗工科按照模具設(shè)計(jì)圖進(jìn)行模具組立與調(diào)試，組立時(shí)嚴(yán)格執(zhí)行《鉗工作業(yè)指導(dǎo)書》.模具檢驗(yàn)員對(duì)模具進(jìn)行不間斷的抽檢;
4.3.5模具零件的檢測(cè)：模具零件制造完成后，必須經(jīng)過檢驗(yàn)，包括尺寸、表面粗糙度、硬度等;不符合圖紙要求的，須經(jīng)技術(shù)部簽字同意后方能使用，必要時(shí)修改圖面，以保持圖面與實(shí)物的一致性。
4.3.6試作：鉗工組在模具組立完成后，內(nèi)部先行調(diào)試，設(shè)計(jì)、模具品保配合， 試作前由鉗工組與品保完成《模具硬度檢測(cè)報(bào)告》，試作中完成《試模報(bào)告》。
4.4項(xiàng)目驗(yàn)收階段
4.4.1模具驗(yàn)收由項(xiàng)目工程師主導(dǎo)，通知品保部(模具檢驗(yàn)員)、鉗工組、模修組參與驗(yàn)收。
4.4.2鉗工組根據(jù)《模具驗(yàn)收問題點(diǎn)》逐一銷項(xiàng)(模具檢驗(yàn)員負(fù)責(zé)稽核整改工作)。
4.4.3項(xiàng)目工程師依據(jù)項(xiàng)目開發(fā)節(jié)點(diǎn)，組織召開試生產(chǎn)導(dǎo)入啟動(dòng)會(huì)，后期模具維護(hù)保養(yǎng)由模修組。
冷沖壓模具設(shè)計(jì)實(shí)例
1 前言
沖壓是利用安裝在沖壓設(shè)備（主要是壓力機(jī)）上的模具對(duì)材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件（俗稱沖壓或沖壓件）的一種壓力加工方法。沖壓通常是在常溫下對(duì)材料進(jìn)行變形加工，且主要采用板料來加工成所需零件，所以也叫冷沖壓或板料沖壓。沖壓是材料壓力加工或塑性加工的主要方法之一，隸屬于材料成型工程。
沖壓所使用的模具稱為沖壓模具，簡(jiǎn)稱沖模。沖模是將材料（金屬或非金屬）批量加工成所需沖件的專用工具。沖模在沖壓中至關(guān)重要，沒有符合要求的沖模，批量沖壓生產(chǎn)就難以進(jìn)行；沒有先進(jìn)的沖模，先進(jìn)的沖壓工藝就無法實(shí)現(xiàn)。沖壓工藝與模具、沖壓設(shè)備和沖壓材料構(gòu)成沖壓加工的三要素，只有它們相互結(jié)合才能得出沖壓件。與機(jī)械加工及塑性加工的其它方法相比，沖壓加工無論在技術(shù)方面還是經(jīng)濟(jì)方面都具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。主要表現(xiàn)如下。
(1) 沖壓加工的生產(chǎn)效率高，且操作方便，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化與自動(dòng)化。
（2）沖壓時(shí)由于模具保證了沖壓件的尺寸與形狀精度，且一般不破壞沖壓件的表面質(zhì)量,而模具的壽命一般較長(zhǎng),所以沖壓的質(zhì)量穩(wěn)定,互換性好,具有“一模一樣”的特征。
（3）沖壓可加工出尺寸范圍較大、形狀較復(fù)雜的零件，如小到鐘表的秒表，大到汽車縱梁、覆蓋件等，加上沖壓時(shí)材料的冷變形硬化效應(yīng)，沖壓的強(qiáng)度和剛度均較高。
（4）沖壓一般沒有切屑碎料生成，材料的消耗較少，且不需其它加熱設(shè)備，因而是一種省料，節(jié)能的加工方法，沖壓件的成本較低。
由于沖壓加工的零件種類繁多，各類零件的形狀、尺寸和精度要求又各不相同，因而生產(chǎn)中采用的沖壓工藝方法也是多種多樣的。概括起來，可分為分離工序和成形工序兩大類；分離工序是指使坯料沿一定的輪廓線分離而獲得一定形狀、尺寸和斷面質(zhì)量的沖壓（俗稱沖裁件）的工序；成形工序是指使坯料在不破裂的條件下產(chǎn)生塑性變形而獲得一定形狀和尺寸的沖壓件的工序。
上述兩類工序，按基本變形方式不同又可分為沖裁、彎曲、拉深和成形四種基本工序，每種基本工序還包含有多種單一工序。
在實(shí)際生產(chǎn)中，當(dāng)沖壓件的生產(chǎn)批量較大、尺寸較少而公差要求較小時(shí)，若用分散的單一工序來沖壓是不經(jīng)濟(jì)甚至難于達(dá)到要求。這時(shí)在工藝上多采用集中的方案，即把兩種或兩種以上的單一工序集中在一副模具內(nèi)完成，稱為組合的方法不同，又可將其分為復(fù)合-級(jí)進(jìn)和復(fù)合-級(jí)進(jìn)三種組合方式。
復(fù)合沖壓——在壓力機(jī)的一次工作行程中，在模具的同一工位上同時(shí)完成兩種或兩種以上不同單一工序的一種組合方法式。
級(jí)進(jìn)沖壓——在壓力機(jī)上的一次工作行程中，按照一定的順序在同一模具的不同工位上完成兩種或兩種以上不同單一工序的一種組合方式。
復(fù)合-級(jí)進(jìn)——在一副沖模上包含復(fù)合和級(jí)進(jìn)兩種方式的組合工序。
沖模的結(jié)構(gòu)類型也很多。通常按工序性質(zhì)可分為沖裁模、彎曲模、拉深模和成形模等；按工序的組合方式可分為單工序模、復(fù)合模和級(jí)進(jìn)模等。但不論何種類型的沖模，都可看成是由上模和下模兩部分
組成，上模被固定在壓力機(jī)工作臺(tái)或墊板上，是沖模的固定部分。工作時(shí)，坯料在下模面上通過定位零件定位，壓力機(jī)滑塊帶動(dòng)上模下壓，在模具工作零件（即凸模、凹模）的作用下坯料便產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需形狀與尺寸的沖件。上?；厣龝r(shí)，模具的卸料與出件裝置將沖件或廢料從凸、凹模上卸下或推、頂出來，以便進(jìn)行下一次沖壓循環(huán)。
此設(shè)計(jì)針對(duì)所給的零件進(jìn)行了一套冷沖壓模具的設(shè)計(jì)，其中設(shè)計(jì)內(nèi)容為分析零件的沖裁工藝性（材料、工件結(jié)構(gòu)形狀、尺寸精度），擬定零件的沖壓工藝方案及模具結(jié)構(gòu)，排樣，裁板，計(jì)算沖壓工序壓力，選用壓力機(jī)及確定壓力中心，計(jì)算凸凹模刃口尺寸，主要零、部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和加工工藝編制，壓力機(jī)的校核。
沖裁模設(shè)計(jì)題目
如圖1所示零件：墊扳
生產(chǎn)批量：大批量
材料：08F t=2mm
設(shè)計(jì)該零件的沖壓工藝與模具
2 零件的工藝分析
2.1 結(jié)構(gòu)與尺寸
該零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,形狀對(duì)稱。
硬鋼材料被自由凸模沖圓形孔,查《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》表3-8,可知該工件沖孔的最小尺寸為1.3t,該工件的孔徑為:61.3t=1.32=2.6。
由于該沖裁件的沖孔邊緣與工件的外形的邊緣不平行,故最小孔邊距不應(yīng)小于材料厚度t,該工件的空邊距(20)t=2,(10)t=2,均適宜于沖裁加工。
2.2 精度
零件內(nèi)、外形尺寸均未標(biāo)注公差,屬自由尺寸,可按IT14級(jí)確定工件尺寸的公差,經(jīng)查表得,各尺寸公差分別為：
零件外形:58 ， 38 , 30 , 16 , 8
零件內(nèi)形:6
孔心距:180.215,
利用普通沖裁方式可以達(dá)到零件圖樣要求。
2.3 材料
08F，屬于碳素結(jié)構(gòu)鋼,查《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》附表1可知抗剪強(qiáng)度=260MPa,斷后伸長(zhǎng)率=32％。此材料具有良好的塑性和較高的彈性,其沖裁加工性能好。
根據(jù)以上分析,該零件的工藝性較好,可以進(jìn)行沖裁加工。
3 確定沖裁工藝方案
該零件包括落料、沖孔兩個(gè)基本工序，可以采用以下幾種工藝方案：
(a)先落料，再?zèng)_孔，采用單工序模生產(chǎn)；
(b)采用落料——沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)；
(c)用沖孔——落料連續(xù)沖壓，采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。
方案(a)模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需要兩道工序，兩套模具才能完成零件的加工，生產(chǎn)效率低，難以滿足零件大批量生產(chǎn)的要求。由于零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，為了提高生產(chǎn)效率，主要采用復(fù)合沖裁或級(jí)進(jìn)沖裁方式。采用復(fù)合沖裁時(shí)，沖出的零件精度和平直度好，生產(chǎn)效率高，操作方便，通過設(shè)計(jì)合理的模具結(jié)構(gòu)和排樣方案可以達(dá)到較好的零件質(zhì)量。
根據(jù)以上分析，該零件采用復(fù)合沖裁工藝方案。
4 確定模具總體結(jié)構(gòu)方案
4.1 模具類型
根據(jù)零件的沖裁工藝方案，采用復(fù)合沖裁模。復(fù)合模的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是存在有雙重作用的結(jié)構(gòu)零件——凸凹模，凸凹模裝在下模稱為倒裝式復(fù)合模。采用倒裝式復(fù)合模省去了頂出裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作，因此采用倒裝式復(fù)合沖裁模。
4.2 操作與定位方式
雖然零件的生產(chǎn)批量較大，但合理安排生產(chǎn)，可用手工送料方式能夠達(dá)到批量要求，且能降低模具成本，因此采用手工送料方式?？紤]到零件尺寸大小，材料厚度，為了便于操作和保證零件的精度，宜采用導(dǎo)料板導(dǎo)向，固定擋料銷擋料，并與導(dǎo)正銷配合使用以保證送料位置的準(zhǔn)確性，進(jìn)而保證零件精度。為了保證首件沖裁的正確定距，采用始用擋料銷，采用使用擋料銷的目的是為了提高材料利用率。
4.3 卸料與出件方式
采用彈性卸料的方式卸料，彈性卸料裝配依靠橡皮的彈力來卸料，卸料力不大，但沖壓時(shí)可兼起壓料作用，可以保證沖裁件表面的平面度。為了方便操作，提高零件生產(chǎn)率，沖件和廢料采用由凸模直接從凹模洞口推下的下出件方式。
4.4 模架類型及精度
考慮到送料與操作的方便性，模架采用后側(cè)式導(dǎo)柱的模架，用導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向。由于零件精度要求不是很高，但沖裁間隙較小，因此采用I級(jí)模架精度。
4.5 凸模設(shè)計(jì)
凸模的結(jié)構(gòu)形式與固定方法：
落料凸模刃口部分為非圓形，為便于凸模與固定板的加工，可設(shè)計(jì)成固定臺(tái)階式，中間臺(tái)階和凸模固定板以H7/m6過渡配合，凸模頂端的最大臺(tái)階是用其臺(tái)肩擋住凸模，在卸料時(shí)不至于凸模固定板中拉出。并將安裝部分設(shè)計(jì)成便于加工的長(zhǎng)圓形，通過接方式與凸模固定板固定。
5 工藝設(shè)計(jì)計(jì)算
5.1 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算
零件外形近似矩形，輪廓尺寸為5830?？紤]操作方便并為了保證零件精度，采用直排有廢料排樣。如圖1所示：
查《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》表3-13，工件的搭邊值a=2，沿邊的搭邊值a1=2.2。級(jí)進(jìn)模送料步距為S=30+2=32mm
條料寬度按表3-14中公式計(jì)算：
B -0△=(Dmax+2a1)-△0 查表3-15得：△=0.6
B=（58+22.2） =62.4 （㎜）
由零件圖近似算得一個(gè)零件的面積為1354.8㎜2，一個(gè)進(jìn)距內(nèi)的壞料面積
BS=62.432=1996.8㎜2 。因此一個(gè)進(jìn)距內(nèi)的材料利用率為：
=（A/BS）100﹪=67.8﹪
查《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》附表3選用板料規(guī)格為71020002。
采用橫裁時(shí)，剪切條料尺寸為62.4。一塊板可裁的條料為32，每間條可沖零件個(gè)數(shù)22個(gè)零件。則一塊板材的材料利用率為：
=（nA0/A）100﹪
=（22321354.8/7102000）100﹪=67.2﹪
采用縱裁時(shí)，剪切條料尺寸為62.4。一塊板可裁的條料為11，每條可沖零件個(gè)數(shù)62個(gè)零件，則一塊板材的材料利用率為：
=（nA0/A）100﹪
=（11621354.8/7102000）100﹪=59.2﹪
根據(jù)以上分析，橫裁時(shí)比縱裁時(shí)的板材的材料利用率高，因此采用橫裁。
5.2 計(jì)算沖壓力與壓力中心，初選壓力機(jī)
沖裁力：根據(jù)零件圖可算得一個(gè)零件外周邊長(zhǎng)度：
L1=16+8+28+382
內(nèi)周邊長(zhǎng)度之和：
L=23=18.84㎜
查《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》附表1可知： MPa;
查《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》附表3可知：Kx=0.05, KT=0.055.
落料力：
F落=KL1 t T
=1.3162.272260
=109.69KN
沖孔力：
F孔=KL2 t T
=1.36 2260
=12.74
KN
卸料力：
Fx=KxF落
=0.05109.69
=5.48KN
推件力：
根據(jù)材料厚度取凹模刃口直壁高度h=6,
故:n=h/t=3
FT=nKtF孔
=30.05525.47
=4.20KN
總沖壓力：
F= F落+ F孔+Fx+ FT
則F=109.69+12.74+5.48+4.20
=132.11KN
應(yīng)選取的壓力機(jī)公稱壓力：25t.
因此可初選壓力機(jī)型號(hào)為J23-25。
當(dāng)模具結(jié)構(gòu)及尺寸確定之后，可對(duì)壓力機(jī)的閉合高度，模具安裝尺寸進(jìn)行校核，從而最終確定壓力機(jī)的規(guī)格。
確定壓力中心：畫出凹模刃口，建立如圖所示的坐標(biāo)系：
由圖可知，該形狀關(guān)于X軸上下對(duì)稱，關(guān)于Y軸左右對(duì)稱，則壓力中心為該圖形的幾何中心。即坐標(biāo)原點(diǎn)O。該點(diǎn)坐標(biāo)為（0，0）。
5.3 計(jì)算凸、凹模刃口尺寸及公差
由于模具間隙較小，固凸、凹模采用配作加工為宜，由于凸、凹模之間存在著間隙，使落下的料或沖出的孔都帶有錐度。落料件的尺寸接近于凹模刃口尺寸，而沖孔件的尺寸接近于凸模刃口尺寸。固計(jì)算凸模與凹模刃口尺寸時(shí)，應(yīng)按落料與沖孔兩種情況分別進(jìn)行。由此，在確定模具刃口尺寸及其制造公差時(shí)，需遵循以下原則：
（I）落料時(shí)以凹模尺寸為基準(zhǔn)，即先確定凹模刃口尺寸；考慮到凹模刃口尺寸在使用過程中因磨損而增大，固落料件的基本尺寸應(yīng)取工件尺寸公差范圍較小尺寸，而落料凸模的基本尺寸則按凹?；境叽鐪p最小初始間隙；
（II）沖孔時(shí)以凸模尺寸為基準(zhǔn)，即先確定凸模刃口尺寸，考慮到凸模尺寸在使用過程中因磨損而減小，固沖孔件的基本尺寸應(yīng)取工件尺寸公差范圍內(nèi)的較大尺寸，而沖孔凹模的基本尺寸則按凸模基本尺寸加最小初始間隙；
（III）凸模與凹模的制造公差，根據(jù)工件的要求而定，一般取比工件精度高2~3級(jí)的精度，考慮到凹模比凸模的加工稍難，凹模比凸模低一級(jí)。
a): 落料凹模刃口尺寸。按磨損情況分類計(jì)算：
i)凹模磨損后增大的尺寸，按《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》公式：DA=(Dmax-X△);計(jì)算，取 A=△/4，制件精度為IT14級(jí)，故X=0.5
58 : DA1 =(58-0.50.74 ) =57.63 （㎜）
38 : DA2=（38-0.50.62） =37.69 （㎜）
30 : DA3=（30-0.50.52） =29.74 （㎜）
16 : DA4=（16-0.50.43） =15.785 （㎜）
8 : DA5=（8-0.50.36） =7.18 （㎜）
ii)凹模磨損后不變的尺寸，按《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》公式：CA=（Cmin+X△）0.5A: 計(jì)算，取A=△/4 ，制件精度為IT14級(jí)，故X=0.5
180.215: Cd1=(17.785+0.50.43)0.43/8=180.05375（㎜）
沖裁間隙影響沖裁件質(zhì)量，在正常沖裁情況下，間隙對(duì)沖裁力的影響并不大，但間隙對(duì)卸力、推件力的影響卻較大。間隙是影響模具壽命的主要因素。間隙的大小則直接影響到摩擦的大小，在滿足沖裁件質(zhì)量的前提下，間隙一般取偏大值，這樣可以降低沖裁力和提高模具壽命。
查《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》表3-3可知Zmax=0.360㎜ , Zmin=0.246㎜
相應(yīng)凸模按凹模實(shí)際尺寸配作，保證最小合理間隙為0.246mm
沖孔凸模刃口尺寸。沖孔凸模為圓形，可按《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》公式dT=(dmin+x△) 計(jì)算，取T=△/4，制件精度為IT14級(jí)，故X=0.5
12 : dT1=(6+0.50.30) =6.15
6 設(shè)計(jì)選用零件、部件，繪制模具總裝草圖
6.1 凹模設(shè)計(jì)
凹模的結(jié)構(gòu)形式和固定方法：凹模采用矩形板狀結(jié)構(gòu)和通過用螺釘、銷釘固定在凹模固定板內(nèi)，其螺釘與銷釘與凹?？妆陂g距不能太小否則會(huì)影響模具強(qiáng)度和壽命，其值可查《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》表3-23。
凹模刃口的結(jié)構(gòu)形式：因沖件的批量較大，考慮凹模有磨損和保證沖件的質(zhì)量，凹模刃口采用直刃壁結(jié)構(gòu)，刃壁高度取6mm, 漏料部分沿刃口輪廓單邊擴(kuò)大0.5 mm
凹模輪廓尺寸的確定：
查《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》表3-24，得：K=0.28;
查《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》表3-25, 得: s2=36;
凹模厚度H=ks=0.2858=16.24（㎜）
B=s+（2.5～4.0）H
=58+（2.5～4.0）16.24
=98.6～122.96 （㎜）
L=s1+2s2
=30+236
=102 （㎜）
根據(jù)算得的凹模輪廓尺寸，選取與計(jì)算值相接近的標(biāo)準(zhǔn)凹模板輪廓尺寸為L(zhǎng)BH=12512528.5（㎜）
凹模材料和技術(shù)要求：凹模的材料選用T10A。工件部分淬硬至HRC58~62。外輪廓棱角要倒鈍。
如圖2所示：
圖2 落料凹模
6.2 凸模設(shè)計(jì)
6.2.1 凸模的結(jié)構(gòu)形式與固定方法
沖孔部分的凸模刃口尺寸為圓形，為了便于凸模和固定板的加工，將沖孔凸模設(shè)計(jì)成臺(tái)階式。
為了保證強(qiáng)度、剛度及便于加工與裝配，圓形凸模常做成圓滑過渡的階梯形，小端圓柱部分。是具有鋒利刃口的工作部分，中間圓柱部分是安裝部分，它與固定板按H7/m6配合，尾部臺(tái)肩是為了保證卸料時(shí)凸模不致被拉出，圓形凸模采用臺(tái)肩式固定。
6.2.2 凸模長(zhǎng)度計(jì)算
凸模的長(zhǎng)度是依據(jù)模具結(jié)構(gòu)而定的。
采用彈性卸料時(shí)，凸模長(zhǎng)度按公式L=h1+h2+h3計(jì)算，
式中 L---凸模長(zhǎng)度，mm；
h1---凸模固定板厚度，mm;
h2----卸料板厚度，mm ;
h3----卸料彈性元件被預(yù)壓后的厚度
L=22mm+10mm+18.5mm
=50.5mm
6.2.3 凸模的強(qiáng)度與剛度校核
一般情況下，凸模強(qiáng)度與剛度足夠，由于凸模的截面尺寸較為積適中，估計(jì)強(qiáng)度足夠，只需對(duì)剛度進(jìn)行校核。
對(duì)沖孔凸模進(jìn)行剛度校核：
凸模的最大自由長(zhǎng)度不超過下式：
有導(dǎo)向的凸模Lmax≤1200 ，其中對(duì)于圓形凸模Imin=∏d4/64
則Lmax≤1200 =24.00mm
由此可知：沖孔部分凸模工作長(zhǎng)度不能超過24.00mm，根據(jù)沖孔標(biāo)準(zhǔn)中的凸模長(zhǎng)度系列，選取凸模的長(zhǎng)度：50.5
6.2.4 凸模材料和技術(shù)條件
凸模材料采用碳素工具鋼T10A，凸模工作端（即刃口）淬硬至HRC 56～60，凸模尾端淬火后，硬度為HRC 43～48為宜。
如圖3所示：
圖3 沖孔凸模
6.3 凸凹模的設(shè)計(jì)
6.3.1 凸凹模的結(jié)構(gòu)形式與固定方法
凸凹模的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖4所示：
圖4 凸凹模
凸凹模與凸凹模固定板的采用H7/m6配合。
6.3.2 校核凸凹模的強(qiáng)度
沖孔邊緣與工件外開邊緣不平行時(shí)，凸凹模的最小壁厚不應(yīng)小于材料厚度t=2mm，而實(shí)際最小壁厚為5mm，故符合強(qiáng)度要求。
6.3.3 凸凹模尺寸的確定
凸凹模的外刃口尺寸按凹模尺寸配作并保證最小間隙為Zmin=0.246mm,內(nèi)形刃口尺寸按凸模尺寸配做并保證最小間隙為Zmin=0.246mm。
6.3.4 凸凹模材料和技術(shù)條件
凸凹模材料采用碳素工具鋼T10A，淬硬至56～60HRC。
6.4 定位零件
定位零件的作用是使坯料或工序件在模具上相對(duì)凸、凹模有正確的位置。
選用固定擋料銷一個(gè)。擋料銷的作用是擋住條料搭邊或沖件輪廓以限定條料送進(jìn)的距離，固定擋料銷固定在位于下模的凸凹模上，規(guī)格為GB/T7694.10-94，材料45號(hào)鋼，硬度為43～48HRC
選用導(dǎo)料銷兩個(gè)。導(dǎo)料銷的作用是保證條料沿正確的方向送進(jìn)，位于條料的后側(cè)（條料從右向左送進(jìn)）尺寸規(guī)格為6X2，如圖5所示：
圖5 導(dǎo)料銷
6.5 卸料與出件裝置
出件方式是采用凸模直接頂出的下出料方式。
由于卸料采用彈性卸料的方式，彈性卸料裝置由卸料板、卸料螺釘和彈性元件組成。
卸料板：
彈性卸料板的平面尺寸等于或稍大于凹模板的尺寸，厚度取凹模厚度的0.6～0.8倍, 卸料板與凸模的單邊間隙按《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》表3-32選取,t＞1mm時(shí),單邊間隙為0.15mm。
為了便于可靠卸料，在模具開啟狀態(tài)時(shí)，卸料板工作平面應(yīng)高出凸模刃口尺寸端面0.3～0.5，卸料板的尺寸規(guī)格為：125mmX125mmX10mm，材料為:45#鋼。如圖6所示：
圖6 卸料板
卸料螺釘：
卸料螺釘采用標(biāo)準(zhǔn)的階梯形螺釘，根據(jù)卸料板的尺寸選擇4個(gè)卸料螺釘，規(guī)格為，JB/T7650.5-94。如圖7所示：
圖7 卸料螺釘
卸料裝置：
由于橡皮允許承受的負(fù)荷較大，安裝調(diào)整方便，因此選用橡皮作為彈性元件，
卸料橡皮的選擇原則：
為了保證卸料正常工作，應(yīng)使橡皮工作時(shí)的彈力大于或等于卸料力FX
FXY=AP≥FX=5.48KN
式中FXY—橡皮工作時(shí)的彈力，A—橡皮的橫截面積，P—與橡橡皮壓縮量有關(guān)的單位壓力，一般預(yù)壓時(shí)壓縮量為10%～15%。由《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》圖3-64知，取P=0.6MPa，求得A=91.3cm2,由《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》表3-33中的公式求得橡皮尺寸規(guī)格為352624
根據(jù)工件材料厚度為2mm，沖裁時(shí)凸模進(jìn)如凹模的深度為1mm，模具維修時(shí)刃磨留量為2mm，開啟時(shí)卸料板高于凸模1mm，則求得總工作行程：h工件=6mm,
使用橡皮時(shí)，不應(yīng)使最大壓縮量超過橡皮自由高度的35%～45%否則是皮的自由高度應(yīng)為：
H=h/(0.25～0.30)
=6/(0.25～0.30)
=20～24mm
模具組裝時(shí)的預(yù)壓縮量為：
H預(yù)=（10%～15%）H
=2.4～3.6mm
取H預(yù)=3mm
由此可知：安裝橡皮高度尺寸為21mm,
式中的H———所需的工作行程。
由上式所得的高度，還在按下式進(jìn)行校核:
0.5≤H/B≤1.5
如果H/D超過1.5,應(yīng)把橡皮分成若干段,并在橡皮之間墊上鋼圈。
由《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》表3-33中的公式求得橡皮尺寸規(guī)格為352624
6.6 模架及其它零件的選用
6.6.1 模柄
模柄的作用是把上模固定在壓力機(jī)滑塊上，同時(shí)使模具中心通過滑塊的壓力中心，模柄的直徑與長(zhǎng)度與壓力機(jī)滑塊一致，模柄的尺寸規(guī)格選用凸緣模柄，用3～4個(gè)螺釘固定在上模座上。
如圖8所示:
圖8 模柄
6.6.2 模座
標(biāo)準(zhǔn)模座根據(jù)模架類型及凹模同界尺寸選用，
上模座：125mm 125mm35mm；
下模座：125mm125mm45mm；
模座材料采用灰口鑄鐵，它具有較好的吸震性，采用牌號(hào)為HT200。
6.6.3 墊板
墊板的作用是承受并擴(kuò)散凸?；虬寄鬟f的壓力，以防止模座被擠壓損傷。
是否要用板，可按下式校核：
P=F12/A
式中P—凸模頭部端面對(duì)模座的單位面積壓力；
F12—凸模承受的總壓力；
A—凸模頭部端面與承受面積。
由于計(jì)算的P值大于《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》表3-34模座材料的許應(yīng)壓力，因此在工作零件與模座之間加墊板。
墊板用45號(hào)鋼制造，淬火硬度為HRC43～48，其尺寸規(guī)格為：
125mm125mm10mm。
上下面須磨平，保證平行。
如圖9所示：
圖9 墊板
模架選用后側(cè)導(dǎo)柱標(biāo)準(zhǔn)模架：
上模座：LBH =125mm125mm35mm
下模座：LBH=125mm125mm45mm
導(dǎo)柱：DL=￠22mm150mm
導(dǎo)套：dLD=35mm85mm38mm
模架的閉合高度：160～190mm
墊板厚度：10mm；
凸模固定板厚度：22 mm
上模底板厚：35 mm，
凹模厚度：28.5mm
橡皮厚：24mm
卸料板厚度10 mm
凸凹模固定板厚度：45 mm，
下模底板厚：45 mm
模具的閉合厚度：
Hd=35+10+22+28.5+2+1+45+45
=188.5mm
6.6.4 沖壓設(shè)備的選擇
選用開式雙柱可傾壓力機(jī)J23-25。
公稱壓力為25t，
滑塊行程為65mm,
最大閉合高度270mm,
滑塊中心線至床身距離200 mm，
工作臺(tái)尺寸：370 mm560 mm，
墊板厚度：50 mm，
模柄孔尺寸：40 mm60 mm.
6.6.5 緊固件的選用
上模螺釘：螺釘起聯(lián)接緊固作用，上模上6個(gè)，45鋼，尺寸為M8X70下模螺釘：6個(gè)，45鋼，尺寸為M6X55.銷釘起定位作用，同時(shí)也承受一定的偏移力.上模3個(gè)，45鋼，尺寸為6X60.
7 壓力機(jī)的校核
7.1 公稱壓力
根據(jù)公稱壓力的選取壓力機(jī)型號(hào)為J23-25,它的壓力為25t15.79t,所以壓力得以校核;
7.2 滑塊行程
滑塊行程應(yīng)保證坯料能順利地放入模具和沖壓能順利地從模具中取出.這里只是材料的厚度t=2mm,卸料板的厚度H=10mm,及凸模沖入凹模的最大深度2mm,即S1=2+10+2=14mmS=65mm,所以得以校核.
7.3 行程次數(shù)
行程次數(shù)為105次/min.因?yàn)樯a(chǎn)批量為中批量,又是手工送料,不能太快,因此是得以校核.
7.4 工作臺(tái)面的尺寸
根據(jù)下模座LB=125mm125mm,且每邊留出60~100mm,即L1B1=325mm325mm,而壓力機(jī)的工作臺(tái)面L2B2=560mm370mm,沖壓件和廢料從下模漏出, 漏料尺寸小于58mm30mm,而壓力機(jī)的孔尺寸為250250,故符合要求,得以校核;
7.5 滑塊模柄孔尺寸
滑塊上模柄孔的直徑為40mm,模柄孔深度為60mm,而所選的模柄夾持部分直徑為30mm,長(zhǎng)度為48mm,故符合要求,得以校核;
7.6 閉合高度
由壓力機(jī)型號(hào)知Hmax=270mm M=80 H1=70
Hmin=Hmax–M= 270-80=190
(M為閉合高度調(diào)節(jié)量/mm,H1為墊板厚度/mm)
由公式得:( Hmax–H1)-5≥H≥( Hmin–H1)+10,得
(270–70)-5≥188.5≥(190–70)+10
即 195≥188.5≥120 ,所以所選壓力機(jī)合適,即壓力機(jī)得以校核.
8 模具主要零件加工工藝規(guī)程的編制
8.1 沖壓模具制造技術(shù)要求
模具精度是影響沖壓件精度的重要因素之一，為了保證模具精度，制造時(shí)應(yīng)達(dá)到以下技術(shù)要求：
a、組成沖壓模具的所有零件，在材料加工精度和熱處理質(zhì)量等方面均應(yīng)符合相應(yīng)圖樣的要求。
b、組成模架的零件應(yīng)達(dá)到規(guī)定的加工要求，裝配成套的模架應(yīng)活動(dòng)自如，并達(dá)到規(guī)定的平行度和垂直度要求
c、模具的功能必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求.
d、為了鑒別沖壓件的質(zhì)量，裝配好的模具必須在生產(chǎn)條件下試模，并根據(jù)試模存在問題進(jìn)行修整，直至試出合格的沖壓件為止。
8.2 總裝工藝
總裝圖如圖15所示：
圖15 總裝圖
1— 下模座 2—導(dǎo)柱 3—內(nèi)六角螺釘￠870 4—內(nèi)六角螺釘￠860
5—導(dǎo)套 6—凸模固定板 7—沖孔凸模 8—墊板 9—上模座 10—銷釘
11—模柄 12—打料桿 13—連接推桿 14—凸凹模 15—卸料板
16—推件塊 17—凹模 18—活動(dòng)擋料銷 19—推板 20—彈性橡膠
21—凸凹模固定板 22—卸料螺釘 23—導(dǎo)料銷
常用的冷沖壓模具材料有哪些，各有什么用途
沖壓模具工作零件材料的要求
沖壓模具工作時(shí)要承受沖擊、振動(dòng)、摩擦、高壓和拉伸、彎扭等負(fù)荷，甚至在較高的溫度下工作（如冷擠壓），工作條件復(fù)雜，易發(fā)生磨損、疲勞、斷裂、變形等現(xiàn)象。因此，對(duì)模具工作零件材料的要求比普通零件高。
由于各類沖壓模具的工作條件不同，所以對(duì)模具工作零件材料的要求也有所差異。
1.沖裁模材料的要求
對(duì)于薄板沖裁模具的工作零件用材要求具有高的耐磨性和硬度，而對(duì)厚板沖裁 模除了 要求具有高的耐磨性、抗壓屈服點(diǎn)外，為防止模具斷裂或崩刃 ，還應(yīng)具有高的斷裂抗力、較高的抗彎強(qiáng)度和韌性。
2. 拉深模材料的要求
要求模具工作零件材料具有良好的抗粘附性（抗咬合性）、高的耐磨性和硬度、一定的強(qiáng)韌性以及較好的切削加工性能，而且熱處理時(shí)變形要小。
3. 冷擠壓模材料 的要求
要求模具工作零件有高的強(qiáng)度和硬度、高耐磨性，為避免沖擊折斷，還要求有一定的韌性。由于擠壓時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的升溫，所以還應(yīng)具有一定的耐熱疲勞性和熱硬性
11.2.2 沖壓模具材料的種類及特性
制造沖壓模具的材料有鋼材、硬質(zhì)合金、 鋼結(jié)硬質(zhì)合金、鋅基合金、低熔點(diǎn)合金、鋁青銅、高分子材料等等。目前制造沖壓模具的材料絕大部分以鋼材為主，常用的模具工作部件材料的種類有：碳素工具鋼、低合金工具鋼、高碳 高鉻或中 鉻工具鋼、中碳合金鋼、高速鋼、基體鋼以及硬質(zhì)合金、 鋼結(jié)硬質(zhì)合金 等等。
1. 碳素工具鋼
在模具中應(yīng)用較多的碳素工具鋼為T8A、T10A等，優(yōu)點(diǎn)為加工性能好，價(jià)格便宜。但淬透性和紅硬性差，熱處理變形大，承載能力較低。
2. 低合金工具鋼
低合金工具鋼是在碳素工具鋼的基礎(chǔ)上加入了適量的合金元素。與碳素工具鋼相比，減少了淬火變形和開裂傾向，提高了鋼的淬透性，耐磨性亦較好。用于制造模具的低合金鋼有 CrWMn、9Mn2V、7CrSiMnMoV(代號(hào)CH-1)、6CrNiSiMnMoV(代號(hào)GD)等。
3. 高碳高鉻工具鋼
常用的高碳高鉻工具鋼有Cr12和Cr12MoV、Cr12Mo1V1（代號(hào)D2），它們具有較好的淬透性、淬硬性和耐磨性，熱處理變形很小，為高耐磨微變形模具鋼，承載能力僅次于高速鋼。但碳化物偏析嚴(yán)重 ，必須進(jìn)行反復(fù)鐓拔 （軸向鐓、徑向拔）改 鍛，以降低碳化物的不均勻性，提高使用性能。
4. 高碳中鉻工具鋼
用于模具的高碳中鉻工具鋼有Cr4W2MoV、Cr6WV 、Cr5MoV等，它們的含鉻量較低， 共晶碳化物 少，碳化物分布均勻，熱處理變形小，具有良好的淬透性和尺寸穩(wěn)定性。與碳化物偏析相對(duì)較嚴(yán)重的高碳高鉻鋼相比，性能有所改善。
5. 高速鋼
高速鋼具有模具鋼中最高的 的 硬度、耐磨性和抗壓強(qiáng)度，承載能力很高。模具中常用的有 W18Cr4V（代號(hào)8-4-1）和含鎢量較少的W6Mo5 Cr4V2（代號(hào)6-5-4-2，美國牌號(hào)為M2）以及為提高韌性開發(fā)的 降碳降釩 高速鋼 6W6Mo5 Cr4V（代號(hào)6W6或稱低碳M2）。高速鋼也需要改 鍛 ，以改善其碳化物分布 。
6. 基體鋼
在高速鋼的基本成分上添加少量的其它元素，適當(dāng)增減含碳量，以改善鋼的性能。這樣的鋼種統(tǒng)稱基體鋼。它們不僅有高速鋼的特點(diǎn)，具有一定的耐磨性和硬度，而且抗疲勞強(qiáng)度和韌性均優(yōu)于高速鋼，為高強(qiáng) 韌性冷作模具鋼 ，材料成本卻比高速鋼低。模具中常用的基體鋼有 6Cr4W3Mo2VNb（代號(hào)65Nb）、7Cr7Mo2V2Si（代號(hào)LD）、5Cr4Mo3SiMnVAL（代號(hào)012AL）等。
7. 硬質(zhì)合金和鋼結(jié)硬質(zhì)合金
硬質(zhì)合金的硬度和耐磨性高于其它任何種類的模具鋼，但抗彎強(qiáng)度和韌性差。用作模具的硬質(zhì)合金是 鎢鈷類 ，對(duì)沖擊性小而耐磨性要求高的模具，可選用 含鈷量較低 的硬質(zhì)合金。對(duì)沖擊性大的模具，可選用 含鈷量較高 的硬質(zhì)合金。
鋼結(jié)硬質(zhì)合金 是以鐵粉加入少量的合金元素粉末（如鉻、 鉬 、鎢、釩等）做粘合劑，以碳化 鈦或碳化鎢為硬質(zhì)相 ，用粉末冶金方法燒結(jié)而成。鋼結(jié)硬質(zhì)合金 的基體是鋼，克服了硬質(zhì)合金韌性較差、加工困難的缺點(diǎn)，可以切削、焊接、鍛造和熱處理。 鋼結(jié)硬質(zhì)合金含有大量的碳化物，雖然硬度和耐磨性低于硬質(zhì)合金，但仍高于其它鋼種，經(jīng)淬火、回火后硬度可達(dá) 68 ~ 73HRC。
11.2.3 沖壓模具材料的選用及熱處理要求
一. 沖裁模具材料的選用及熱處理要求
選用沖裁模具材料應(yīng)考慮工件生產(chǎn)的批量，若批量不大就沒有必要選擇高壽命的模具材料；還應(yīng)考慮被沖工件的材質(zhì)，不同材質(zhì)適用的模具材料亦有所不同。對(duì)于沖裁模具，耐磨性是決定模具壽命的重要因素，鋼材的耐磨性取決于碳化物等硬質(zhì)點(diǎn)相的狀況和基體的硬度，兩者的硬度越高，碳化物的數(shù)量越多，則耐磨性越好。常用沖壓模具鋼材耐磨性 的劣優(yōu)依次 為碳素工具鋼 — 合金工具鋼 — 基體鋼 — 高碳高鉻鋼 — 高速鋼 — 鋼結(jié) 硬質(zhì)合金 — 硬質(zhì)合金。
此外還必須考慮工件的厚度、形狀、尺寸大小、精度要求等因素對(duì)模具材料選擇的影響。
1.傳統(tǒng)模具用鋼
長(zhǎng)期以來，國內(nèi)薄板沖裁模用鋼為 T10A 、 CrWMn 、9Mn2V、Cr12 和 Cr12MoV 等。
其中 T10A 為碳素工具鋼，有一定強(qiáng)度和韌性。但耐磨性不高，淬火容易變形及開裂，淬透性差，只適用于工件形狀簡(jiǎn)單、尺寸小、數(shù)量少的沖裁模具。
T10A 碳素工具鋼的熱處理工藝為： 760~810 ℃水或油 淬， 160~180 ℃ 回火，硬度 59~62HRC 。
CrWMn 、 9Mn2V 是高碳低合金鋼種，淬火操作簡(jiǎn)便，淬透性優(yōu)于碳素工具鋼，變形易控制。但耐磨性和韌性仍較低，應(yīng)用于中等批量、工件形狀較復(fù)雜的沖裁模具。 CrWMn 鋼的熱處理工藝為：淬火溫度 820~840 ℃ 油冷 ，回火溫度 200 ℃，硬度 60~62HRC 。 9Mn2V 鋼的熱處理工藝為：淬火溫度 780~820 ℃ 油冷 ，回火溫度 150~200 ℃，空冷，硬度 60~62HRC 。注意 回火溫度在 200~300 ℃范圍有回火脆性和顯著體積膨脹，應(yīng)予避開。
Cr12 和 Cr12MoV 為高碳高鉻鋼，耐磨性較高，淬火時(shí)變形很小，淬透性好，可用于大批量生產(chǎn)的模具，如硅鋼片沖裁模。但該類鋼種存在碳化物不均勻性，易產(chǎn)生碳化物偏析，沖裁時(shí)容易出現(xiàn)崩 刃 或斷裂。其中， Cr12 含碳量較高，碳化物分布不均比 Cr12MoV 嚴(yán)重，脆性更大一些。
Cr12 型鋼的熱處理工藝選擇取決于模具的使用要求，當(dāng)模具要求比較小的變形和一定韌性時(shí)，可采用低溫淬火、回火（ Cr12 為 950~980 ℃淬火， 150~200 ℃回火； Cr12MoV 為 1020~1050 ℃淬火， 180~200 ℃回火 ）。若要提高模具的使用溫度，改善其淬透性和紅硬性，可采用高溫淬火、回火 （ Cr12 為 1000~1100 ℃淬火， 480~500 ℃回火； Cr12MoV 為 1110~1140 ℃淬火， 500~520 ℃回火 ）。
高鉻鋼在 275~375 ℃區(qū)域有回火脆性，應(yīng)予避免。
2.常用模具新鋼種
為了彌補(bǔ)傳統(tǒng)模具鋼種性能的不足，國內(nèi)開發(fā)或引進(jìn)了以下性能較好的沖壓模具用鋼：
（ 1 ） Cr12Mo1V1 （代號(hào) D2 ）鋼 為仿美國 ASTM 標(biāo)準(zhǔn)中的 D2 鋼引進(jìn) 的鋼種，屬 Cr12 型鋼。由于 D2 鋼中 Mo 、 V 含量增加，細(xì)化了晶粒，改善了碳化物的分布狀況，因此 D2 鋼的強(qiáng)韌性（沖擊韌度、抗彎強(qiáng)度、撓度）比 Cr12MoV 鋼有所提高，耐磨性和抗回火穩(wěn)定性也比 Cr12MoV 更高。可用深冷處理，提高硬度并改善尺寸穩(wěn)定性。用 D2 鋼制作的沖裁模具壽命要高于 Cr12MoV 鋼模具。
D2 鋼的鍛造性能和熱塑成形性比 Cr12MoV 鋼略差，機(jī)械加工性能和熱處理工藝與 Cr12 型鋼相似。
（ 2 ） Cr6WV 鋼 為高 耐磨微 變形高碳中鉻鋼，碳、鉻含量均低于 Cr12 型鋼，碳化物的分布狀態(tài)較 Cr12MoV 均勻，具有良好的淬透性。熱處理變形小，機(jī)械加工性能較好?？箯潖?qiáng)度、沖擊韌度優(yōu)于 Cr12MoV ， 只是耐磨性略低于 Cr12 型鋼。用于承受較大沖擊力的高硬度、高耐磨板料沖裁模，其效果好于 Cr12 型鋼。
鋼的常用熱處理工藝為：淬火溫度9701 ~ 000℃，一般可熱油或硝鹽分級(jí)淬火冷卻，尺寸不大的部件可采取空冷。淬火后應(yīng)立即回火，回火溫度160210 ~ ℃，硬度 58 ~ 62HRC。
（ 3 ） Cr4W2MoV 鋼 也是高 耐磨微 變形高碳中鉻鋼，替代 Cr12 型鋼而研制的鋼種，碳化物均勻性好，耐磨性高于 Cr12MoV ，適于制作形狀復(fù)雜、尺寸精度要求高的沖壓模具，可用于硅鋼片沖裁模。
Cr4W2MoV 鋼的熱處理工藝：要求強(qiáng)度、韌性較高時(shí)，采用低溫淬火、低溫回火工藝：淬火溫度 960~980 ℃，回火溫度 280~320 ℃，硬度 60~62HRC 。要求熱硬性和耐磨性較高時(shí)，采用高溫淬火、高溫回火工藝：淬火溫度 1020~1040 ℃，回火溫度 50 0~540 ℃，硬度 60~62HRC 。
（ 4 ） 7CrSiMnMoV( 代號(hào) CH-1) 鋼 為 空淬微變形低合金鋼、火焰淬火鋼，可以利用火焰進(jìn)行局部淬火，淬硬模具刃口部分。淬火溫度（ 800~1000 ℃ ），具有良好的淬透性和 淬硬性 （可達(dá) 60 HRC 以上），強(qiáng)度和韌性較高，崩 刃 后能補(bǔ)焊。可代替 CrWMn 、 Cr12MoV 鋼，制作形狀復(fù)雜的沖裁模。 CH-1 鋼的推薦熱處理工藝：淬火溫度 900~920 ℃， 油冷 ， 190~200 ℃ 回火 1~3 小時(shí)，硬度 58~62 HRC 。
（ 5 ） 6CrNiSiMnMoV( 代號(hào) GD) 鋼 為高韌性低合金鋼，淬透性好，空淬變形小，耐磨性較高。其強(qiáng)韌性顯著高于CrWMn 和 Cr12MoV 鋼，不易崩刃或斷裂。尤其適用于細(xì)長(zhǎng)、薄片狀 凸模及 大型、形狀復(fù)雜、薄壁凸凹模。
GD 鋼的推薦熱處理工藝：淬火溫度 870~930 ℃（ 900 ℃ 最佳 ），鹽浴爐加熱（ 45s/mm ）， 油冷或 空冷、風(fēng)冷 ， 175~230 ℃ 回火 2 小時(shí)，硬度 58~62 HRC 。由于空冷即可淬硬 ，也可采用火焰加熱淬火。
（ 6 ） 9Cr6W3Mo2V2( 代號(hào) GM) 鋼為高耐磨高強(qiáng) 韌 合金鋼，各項(xiàng)工藝性能良好，其耐磨性、強(qiáng)韌性、加工性能均優(yōu)于 Cr12 型鋼，能夠用于高速壓力機(jī)沖壓下的多工位 級(jí)進(jìn)模等 精密模具，是較理想的耐磨、精密沖壓模具用鋼。
GM 鋼的熱處理工藝：淬火溫度 1080~1120 ℃，硬度 64~66HRC 。 回火溫度 540~560 ℃，回火二次。
（ 7 ） Cr8MoWV3Si ( 代號(hào) ER5) 鋼 屬高耐磨高強(qiáng)韌合金鋼，具有較好的電火花加工性能，強(qiáng)度、韌性、耐磨性都優(yōu)于 Cr12 型鋼，適用于大型精密沖壓模具。用于硅鋼片沖裁模，一次 刃 磨壽命為 21 萬次，總壽命高達(dá) 360 萬次，是目前合金鋼沖模沖裁硅鋼片的較高壽命水平。
ER5 鋼的推薦熱處理工藝：對(duì)高耐磨性、高強(qiáng)韌性的模具，采用 1150 ℃ 淬火， 520~530 ℃ 回火 3 次； 對(duì)重載服役條件下的模具，采用 1120~1130 ℃ 淬火， 550 ℃ 回火 3 次。
3 ．硬質(zhì)合金及鋼結(jié)硬質(zhì)合金
當(dāng)工件的批量極大時(shí)，可以考慮選用硬度和耐磨性比各類模具鋼種更高的硬質(zhì)合金 或鋼結(jié)硬質(zhì)合金 。用作模具材料的硬質(zhì)合金為 鎢鈷類 ，隨著 含鈷量的增加，韌性及抗彎強(qiáng)度提高而硬度降低。對(duì)于承受沖擊力較小的模具，可以選用 含鈷量較低 的 YG10X ；承受沖擊力中等或較大的模具，可以選用含鈷量較高 的 YG15 或 YG20 。硬質(zhì)合金的缺點(diǎn)為韌性較差、難以加工，作為模具的工作部件可以設(shè)計(jì)為鑲拼結(jié)構(gòu)。 鋼結(jié)硬質(zhì)合金的性能介于硬質(zhì)合金和高速鋼之間，能夠機(jī)械加工和熱處理，可以用于制作復(fù)雜的高壽命模具。用作沖裁模 的鋼結(jié)硬質(zhì)合金 有 DT 、 GT35 、 TLMW50 、 GW50 等。
厚板沖裁模具
厚板沖裁模承受的沖壓力高于薄板沖模，為重載沖裁模，易磨損、崩 刃 和斷裂，所以要求模具材料應(yīng)具有高的耐磨性和強(qiáng)韌性。
傳統(tǒng)模具用鋼傳統(tǒng)的重載沖裁模具鋼種主要有 T8A 、 Cr12MoV 、 W18Cr4V 、
W6Mo5 Cr4V2 等。
其中 T8A 為碳素工具鋼，雖然淬透性、韌性比 T10A 鋼有所改善，但易殘存網(wǎng)狀碳化物、熱硬性差，只能用于工件批量較小的中厚沖裁模。 T8A 工具鋼的熱處理工藝為： 790~820 ℃水或油 淬， 160~180 ℃ 回火，硬度 58~61HRC 。
W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2為高速工具鋼，具有很高的硬度、抗壓強(qiáng)度和耐磨性，但韌性較低，工作時(shí)有可能產(chǎn)生崩 刃或斷裂，而且價(jià)格較貴。建議采用低溫淬火、快速加溫淬火等工藝措施來改善其韌性。對(duì)于工件批量較大的厚板沖裁模，可以用W18Cr4V、 W6Mo5Cr4V2鋼做 凸 模，Cr12MoV 鋼做凹模 。
W18Cr4V 鋼的推薦熱處理工藝： 1220~1250 ℃ 淬火； 550~570 ℃ 回火 3 次。
W6Mo5Cr4V2 鋼的推薦熱處理工藝： 1160~1200 ℃ 淬火 ： 550~570 ℃ 回火 3 次。
3. 常用模具新鋼種
為了克服高速工具鋼的缺點(diǎn)，提高使用壽命，重載沖裁模具可選用 降碳降釩 高速鋼6 W6Mo5 Cr4V（6W6）和以高速鋼成分為基礎(chǔ)，添加少量的其它元素構(gòu)成的高強(qiáng)韌性模具鋼 — 基體鋼，如 65Nb鋼、LD鋼、012AL鋼、CG-2 鋼等等 。
（ 1）6 W6Mo5 Cr4V (6W6)鋼 為高強(qiáng)韌性高速鋼，由于降低了碳化物的含量和分布均勻性，使其在保持硬度和耐磨性的同時(shí)，抗彎強(qiáng)度、沖擊韌性和塑性都有顯著提高，雖然耐磨性略低，仍可用低溫 氮碳共滲提高 表面硬度和耐磨性。其熱處理工藝和高速鋼W6Mo5Cr4V2相似。
（ 2 ） 6Cr4W3Mo2VNb (65Nb) 鋼 65Nb 鋼取自 W6Mo5CrV2 鋼正常 淬火后的基本成分，碳含量比高速鋼低，碳質(zhì)量 分?jǐn)?shù) 的中限為 0.65% ，故名 65Nb 。各合金元素在鋼中的作用和在高速鋼中相似， 另加入 3% 的 Nb 可形成高穩(wěn)定性的碳化物 NbC ，能有效阻止奧氏體晶粒長(zhǎng)大，改善鋼的力學(xué)性能和工藝性能。這種鋼具有較好的耐磨性和較強(qiáng)的高溫韌性，可以代替 Cr12MoV 、 W18Cr4V 鋼，用于重載沖裁模和冷擠壓模、 冷鐓模 。
65Nb 鋼鍛造和退火工藝性能良好，熱處理溫度范圍寬，淬火溫度可以在 1080~1180 ℃，回火溫度在 520~600 ℃之間選擇。當(dāng)采用比 W6Mo5CrV2 鋼正常 淬火溫度低的溫度淬火后，其組織 為在碳含量 較低的馬氏體基體上均勻 分布有細(xì)粒狀未溶碳化物。通過熱處理參數(shù)的調(diào)整，可以得到不同的強(qiáng)度、韌性、耐磨性配合，以適合不同模具的性能要求。 65Nb 鋼的熱處理工藝： 1080~1180 ℃鹽浴爐加熱（ 15~20s/mm ）油 淬， 520~560 ℃ 回火 2 次，硬度 57~63 HRC 。
（ 3 ） 7Cr7Mo2V2Si (LD) 鋼 LD 鋼含碳、 含鈷量高于 65Nb ，含釩量也較高。 釩可細(xì)化 晶粒，提高耐磨性。因此其抗壓、抗彎強(qiáng)度和耐磨性均高于 65Nb 由于具有良好的強(qiáng)韌性和耐磨性，因而適于制造各種重載模具。
LD 鋼的推薦熱處理工藝： 850 ℃預(yù)熱， 1100~1150 ℃ 淬火； 油冷后 530~570 ℃ 回火 2~3 次，每次 1~2 小時(shí)，硬度 57~63 HRC 。
（ 4 ） 5Cr4Mo3SiMnVAL (012AL) 鋼 012AL 鋼中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0.3~0.7% 的鋁，目的是為了細(xì)化晶粒，提高鋼的沖擊韌性和熱加工塑性，加 Si 則為了強(qiáng)化基體。 012AL 鋼強(qiáng)韌性高，綜合性能好，通用性強(qiáng)，是冷、熱兼用型模具鋼。其抗彎強(qiáng)度及撓度高于 W18Cr4V 高速鋼，代替高速鋼作模具時(shí)很少發(fā)生折斷現(xiàn)象?？梢杂米髦泻癜辶蠜_裁模具和 各類冷 、熱作模具。
012AL 鋼的推薦熱處理工藝： 1090~1120 ℃鹽浴爐加熱（ 30s/mm ）油 淬， 510 ℃ 回火 2 次， 每次油冷 2 小時(shí) ，硬度 60~62 HRC 。
（ 5 ） 6Cr4Mo3Ni2WV(CG-2) 鋼 CG-2 鋼在成分中加 Ni ，強(qiáng)化了基體，改善了韌性和高溫性能。同時(shí)增加 Mo 減少 W ，以降低碳化物的偏析。 CG-2 鋼具有高的強(qiáng)度和強(qiáng)韌性，在熱處理到高硬度時(shí)仍能維持良好的韌性，較好地解決了高硬度與韌性的合理配合。但鍛造塑性較差，退火后硬度偏高。亦可用作中厚板料沖裁模具和 各類冷 、熱作模具。
CG-2 鋼的熱處理工藝：淬火溫度 1100~1140 ℃加熱（ 20s/mm ）， 油冷 ， 540 ℃ 回火 2 次，每次 2 小時(shí)，空冷，硬度 60~62 HRC 。
二. 拉深模具材料的選用及熱處理要求
表 11.2.1 各種板料適用的 拉深模材料
由于拉深模具的失效主要為粘附磨損和磨粒磨損，并以粘附磨損為主。因此選用的模具材料必須具有較高的耐磨性和抗粘附性能，以及足夠的強(qiáng)度。按被拉深材料 考慮適用的拉 深模材料 可以參考表 11-1 。選用時(shí)還應(yīng)考慮被拉深材料的板料厚度、 拉深件的 尺寸形狀以及生產(chǎn)批量的大小等因素。
（一） 輕載拉深（拉深薄鋼板和 銅、 鋁合金）時(shí)的模具材料
生產(chǎn)批量較小時(shí)，對(duì)于形狀簡(jiǎn)單的筒形 淺拉深件 ，可選用 T8 、 T10 鋼； 對(duì)于形狀復(fù)雜的中小型件，選用 CrWMn 、 9Mn2V 。
中批量生產(chǎn)或生產(chǎn)批量較大時(shí)，選用 Cr12MoV 。
生產(chǎn)批量很大時(shí)，選用硬質(zhì)合金 或鋼結(jié)硬質(zhì)合金 。
（二）重載拉深（拉深厚鋼板、反拉深、變薄拉深）時(shí)的模具材料
生產(chǎn)批量較小時(shí)，可選用 T10 、 CrWMn 。
生產(chǎn)批量較大時(shí)，選用 Cr12MoV 以及 GM 鋼。 GM 鋼的強(qiáng)度和韌性高于高速鋼、 Cr12MoV ；抗粘附磨損和磨粒磨損能力明顯優(yōu)于基體鋼和 Cr12MoV ，在拉 深模方面 已得到較好應(yīng)用。
生產(chǎn)批量很大時(shí)，考慮選用硬質(zhì)合金 或鋼結(jié)硬質(zhì)合金 。
（三）拉深不銹鋼、 高鎳合金鋼 、耐熱鋼板的模具材料
拉深這類材料時(shí)，容易發(fā)生粘附和拉毛，首選模具材料為鋁青銅。
生產(chǎn)批量較小時(shí)，可選用鋁青銅、 T10A （鍍硬鉻，注意采用鍍硬鉻工藝時(shí)鍍層不能太厚，以防拉深時(shí)剝落）。
生產(chǎn)批量較大時(shí)，選用鋁青銅、 Cr12MoV 、 Cr12Mo1V1 （表面滲氮）。
生產(chǎn)批量很大時(shí)，選用硬質(zhì)合金。
（四）大型 拉深件 、汽車覆蓋件的拉深模具材料
可以選用合金鑄鐵或高強(qiáng)度球墨鑄鐵。球墨鑄鐵能夠浸入潤滑油，組織中的石墨具有自潤滑作用，能有效地減輕拉深中的摩擦，而且成本較低、容易加工。
高強(qiáng)度球墨鑄鐵可以采用雙介質(zhì)延遲冷卻馬氏體等溫淬火，以獲得較高的強(qiáng)度和韌性，硬度為 55~58 HRC 。先將模具緩慢預(yù)熱后再加熱至 880~900 ℃，保溫后先空氣預(yù)冷，然后鹽水 淬冷至 550 ℃左右即轉(zhuǎn)入 油冷，當(dāng)模溫 降至 250 ℃左右，放入 180~200 ℃的熱油中等溫保持 2~3 小時(shí)，再將油溫降至 170 ℃左右等溫 5~7 小時(shí)，最后轉(zhuǎn)入空冷。
冷沖壓模具的發(fā)展?fàn)顩r。
目前，我國日用五金業(yè)已經(jīng)跨入世界前列。先后建立了拉鏈、電剃須器、不銹鋼器皿、鐵鍋、刀片、自行車鎖等14個(gè)技術(shù)開發(fā)中心，壓力鍋、電動(dòng)剃須器、打火機(jī)等16個(gè)產(chǎn)品中心。這些中心目前絕大多數(shù)發(fā)展成為行業(yè)排頭兵，有的已成為世界排頭兵，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。據(jù)了解，現(xiàn)在我國五金產(chǎn)業(yè)中至少有70%為民營企業(yè)，為我國五金行業(yè)發(fā)展的主力軍。我國逐步成為世界五金加工大國和出口大國，并且已成為世界五金生產(chǎn)大國之一，擁有廣闊的市場(chǎng)和消費(fèi)潛力。
五金行業(yè)市場(chǎng)發(fā)展概況與趨勢(shì)
手工工具市場(chǎng)：漸趨智能化、人性化
國際五金市場(chǎng)上，歐美發(fā)達(dá)國家由于生產(chǎn)技術(shù)快速發(fā)展與勞動(dòng)力價(jià)格升高，將普遍性產(chǎn)品轉(zhuǎn)由發(fā)展中國家生產(chǎn)，僅生產(chǎn)高附加價(jià)值的產(chǎn)品，而我國又擁有強(qiáng)大的市場(chǎng)潛力，所以更有利發(fā)展為五金加工出口大國。
我國的手工工具市場(chǎng)主要分布在浙江、江蘇、上海、廣東、山東和臺(tái)灣等地方，其中浙江和廣東最為突出。浙江的永康向來就被稱為“手工工具之鄉(xiāng)”，而且浙江人的市場(chǎng)操作意識(shí)相當(dāng)強(qiáng)，從當(dāng)初的火鍋產(chǎn)品、不銹鋼保溫杯到去年風(fēng)靡一時(shí)的滑板車，給他們帶來了滾滾財(cái)源。廣東也即將成為世界五金工具模具中心。目前，在深圳周邊及珠三角地區(qū)聚集了6000多家模具企業(yè)，從業(yè)人員超過20萬人。已連續(xù)在深圳舉辦了五屆的華南國際模具展，吸引了25個(gè)國家和地區(qū)的1000多家企業(yè)參加，是當(dāng)今中國最具專業(yè)化、國際化水準(zhǔn)的模具工業(yè)展會(huì)。
DIY產(chǎn)品成為五金相關(guān)行業(yè)市場(chǎng)新寵。近年來，在歐美隨著發(fā)達(dá)國家的建筑類五金產(chǎn)品設(shè)計(jì)以容易安裝及維修為主，可自行裝配產(chǎn)品及工具大受市場(chǎng)歡迎。據(jù)分析，今后兩年，國內(nèi)的建筑類五金產(chǎn)品也將走向智能化、人性化的發(fā)展道路。
臺(tái)灣手工具業(yè)調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。臺(tái)灣地區(qū)手工具業(yè)憑借產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、交貨準(zhǔn)時(shí)、產(chǎn)品品種齊全，能配合客戶需求，在全球具有一定的優(yōu)勢(shì)。而且臺(tái)灣手工具銷售以島外市場(chǎng)為主，目前當(dāng)?shù)刂圃鞆S商約5000家，多分布在臺(tái)灣島中部地區(qū)，以中小企業(yè)為主。據(jù)有關(guān)調(diào)查資料顯示，以個(gè)別手工具產(chǎn)品類別來看，套筒為出口大宗，其次為手工具組合，第三為園藝工具，扳手類排名第四，鉗類排名第五。
刀具市場(chǎng)：市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力不斷提高
據(jù)報(bào)道，全世界刀具市場(chǎng)需求不斷增長(zhǎng)。其中歐洲、北美國家增長(zhǎng)穩(wěn)定，特別是東歐國家；亞洲市場(chǎng)略有回升，市場(chǎng)潛力很大，拉美國家市場(chǎng)明顯增長(zhǎng)，尤其是墨西哥。目前世界切削刀具銷售額超過100億美元，工業(yè)發(fā)達(dá)的歐洲、北美、日澳三大市場(chǎng)占有75%~80%。
在亞洲，中國也是一個(gè)重要市場(chǎng)。據(jù)預(yù)測(cè)，我國刀具需求在70~80億元人民幣之間，其中高精、高效、高可靠性的現(xiàn)代刀具，如硬質(zhì)合金和陶瓷等超硬刀具材料可轉(zhuǎn)位刀具的消費(fèi)額約為12億元人民幣，其中80%~85%依賴進(jìn)口，模具制造使用的刀具進(jìn)口占90%以上。在過去一年中，刀具市場(chǎng)之所以需求增長(zhǎng)緩慢，主要是因?yàn)榈毒邏勖黾?，再有就是用戶針?duì)整個(gè)制造過程提出要求，取代了許多的機(jī)床和刀具。以及多功能刀具的應(yīng)用增多，替代了很多以往單功能的簡(jiǎn)單刀具。今后用戶將更加強(qiáng)調(diào)生產(chǎn)廠對(duì)刀具的研究和發(fā)展，不僅是在材料和表面涂層技術(shù)領(lǐng)域，而且也在刀具產(chǎn)品及其生產(chǎn)工藝過程方面注重生產(chǎn)實(shí)踐，幫助刀具制造廠增加在它們所熟悉領(lǐng)域中的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
從刀具產(chǎn)品技術(shù)看，日本的DIJET、BIG、OSG、日本住友電工，日立工具新開發(fā)的高速高硬度刀具可加工至HRC70的硬度，東芝泰珂洛的拳頭產(chǎn)品TAC快速銑刀系列硬質(zhì)合金刀具逐漸取代高速鋼刀具，特別是圓形刀具。美國肯納刀具、瑞典SANDVIK，山高刀具SECO公司、SPINNER公司等涂層刀具的應(yīng)用越來越普遍。中國刀具和量?jī)x的知名企業(yè)株洲鉆石工具、桂林廣陸數(shù)字測(cè)控股份公司等也提供了新開發(fā)的產(chǎn)品，參與國際競(jìng)爭(zhēng)。高速加工用新型刀具市場(chǎng)占有量不斷增長(zhǎng)。
從刀具制造商合作方式來看，在高新領(lǐng)域市場(chǎng)將出現(xiàn)很多大公司強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合。
模具市場(chǎng)發(fā)展概況與趨勢(shì)展望
近年來工業(yè)發(fā)達(dá)國家的人工費(fèi)用增加，其正向發(fā)展中國家特別是東南亞國家轉(zhuǎn)移，其國內(nèi)以生產(chǎn)高、精模具為主，人工勞動(dòng)投入量大的模具依靠進(jìn)口解決。
“十一五”期間，我國模具市場(chǎng)總體趨勢(shì)平穩(wěn)向上。目前，國內(nèi)市場(chǎng)對(duì)中高檔家電、汽車、塑料制品模具的需求量很大，但要求國產(chǎn)模具必須在質(zhì)量、交貨期等方面滿足用戶的需求。我國加入WTO后，伴隨著世界經(jīng)濟(jì)的一體化浪潮，全球制造業(yè)加速向中國大陸地區(qū)轉(zhuǎn)移已是大勢(shì)所趨，中國也將逐步發(fā)展成為世界級(jí)的制造業(yè)基地。中低檔的模具國際市場(chǎng)潛力十分巨大，只要國產(chǎn)模具的質(zhì)量能夠有提高，交貨期能夠保證，模具出口的前景是十分樂觀的。優(yōu)勢(shì)明顯的廣東特別是珠三角地區(qū)，將在十年之內(nèi)發(fā)展成為世界模具生產(chǎn)中心。同時(shí)，由于近年來我國每年用近10億美元進(jìn)口模具，其中精密、大型、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具占多數(shù)，所以從減少進(jìn)口角度出發(fā)，這類高檔模具在市場(chǎng)的分額比例也將逐步增大?，F(xiàn)代模具其高技術(shù)、人才密集、高技術(shù)背景下的工藝密集型工業(yè)的特點(diǎn)，是在新型工業(yè)化道路上走在前面的產(chǎn)業(yè)，模具作為重要的制造裝備行業(yè)在為各行各業(yè)服務(wù)的同時(shí)，也直接為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)服務(wù)，模具在制造業(yè)產(chǎn)品研發(fā)、創(chuàng)新和生產(chǎn)中所具有的獨(dú)特的重要地位，使得模具制造能力和水平的高低也成為國家創(chuàng)新能力的重要標(biāo)志。
2010年經(jīng)濟(jì)逐步企穩(wěn)，模具作為制造產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變?cè)鲩L(zhǎng)方式，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的關(guān)鍵支撐，無疑具有舉足輕重的地位，溝通制造業(yè)上下游產(chǎn)業(yè)，共同促進(jìn)模具制造業(yè)發(fā)展已成為深圳模具技術(shù)學(xué)會(huì)的重要任務(wù)。
延伸閱讀
模具行業(yè)支撐汽車行業(yè)的產(chǎn)品升級(jí)換代
據(jù)悉，2009年我國乘用車換型就達(dá)到221款(其中轎車175款)，比2008年多114款。自主車型120款，而像中檔帕薩特的全套沖模價(jià)值就超過2.5億元人民幣，大型塑料模具價(jià)值約3500萬至4000萬；從汽車的心臟發(fā)電機(jī)的缸體壓鑄到汽車白車身沖壓件，從加快我國節(jié)能環(huán)保型汽車的研發(fā)進(jìn)程(如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)塑料進(jìn)氣歧管國外已占80%，注塑模具的實(shí)現(xiàn))，到新材料超強(qiáng)鋼板熱壓成形模，都需要模具帶動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)核心零部件的國產(chǎn)化，中高檔轎車覆蓋件模具，汽車輕量化新型材料成形模具及多工位級(jí)進(jìn)模具均是推進(jìn)汽車自主品牌發(fā)展的保障，模具裝備是汽車裝備中的重要組成部分。
家電行業(yè)：家電零件成型依靠鈑金沖壓、塑料、發(fā)泡、吸附等各類模具，一臺(tái)冰箱需要150~200付模具、一臺(tái)空調(diào)需要50付左右的模具、一臺(tái)洗衣機(jī)需要60付左右的模具，還有大量的小家電……海爾公司一年采購6000付左右模具，金額達(dá)到5個(gè)多億。2009年12月，工信部下發(fā)了《關(guān)于加快我國家用電器行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的指導(dǎo)意見》，針對(duì)產(chǎn)品升級(jí)、技術(shù)升級(jí)的重要任務(wù)，加快我國家電轉(zhuǎn)型升級(jí)。(如低噪音、節(jié)能節(jié)水，多間室等)模具制造的水平也是家電零件制造工藝水平提高的體現(xiàn)。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，2009年我國塑料行業(yè)6000億銷售額，按1：100的帶動(dòng)，得到了60億模具的支撐。
航空裝備技術(shù)與模具制造
鈑金裝備：作為航空制造技術(shù)的重要基礎(chǔ)，航空鈑金裝備技術(shù)模具為其提供成型的主要設(shè)備是在超塑成形設(shè)備、熱成形設(shè)備、旋壓成形設(shè)備、壓彎成形設(shè)備等等，大型板類三維曲面的一個(gè)產(chǎn)品成形模具往往需要數(shù)十套甚至數(shù)百套，板材由模具曲面成形；在多點(diǎn)成形時(shí)，模具制造將整體模具離散成一系列規(guī)則排列、高度可調(diào)的基本體來包絡(luò)面完成，進(jìn)而多點(diǎn)成形技術(shù)發(fā)展有多點(diǎn)成形機(jī)等等。
飛機(jī)內(nèi)飾件模具成套技術(shù)的研究開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化：配套中國商用飛機(jī)發(fā)展提供產(chǎn)品的模具制造技術(shù)，選用強(qiáng)度大、阻燃、防煙霧、散熱工程塑料，結(jié)合航空領(lǐng)域的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和要求，針對(duì)飛機(jī)內(nèi)飾件的材料選用、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)制造和最終產(chǎn)品組裝整套技術(shù)進(jìn)行研究開發(fā)，實(shí)現(xiàn)飛機(jī)內(nèi)飾件成套技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。在飛機(jī)內(nèi)飾件方面，塑料使用的提高有利于減輕飛機(jī)的自重，節(jié)約燃油，降低成本。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，飛機(jī)內(nèi)飾件在模具200套左右，產(chǎn)值一個(gè)億，帶動(dòng)制件產(chǎn)值在30億元左右。
電子專用裝備及新興產(chǎn)業(yè)配套領(lǐng)域
裝備制造業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》中，在“抓住九大產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)項(xiàng)目，實(shí)施裝備自主化”的內(nèi)容里，第8項(xiàng)“電子信息產(chǎn)業(yè)”中就將電子設(shè)備儀器及工模具等為重點(diǎn)，推進(jìn)信息化裝備自主化。
以大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路用引線框架精密多工位級(jí)進(jìn)沖模，集成電路精密封裝模具，電子元器件和精密接插件用精密模具，芯片用精密沖壓模具，汽車電子模具為前沿，電腦周邊模具、多媒體數(shù)碼產(chǎn)品模具、光電通訊產(chǎn)品模具、網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品模具、鐘表禮品模具等等隨著IT和信息技術(shù)的發(fā)展將需求越來越大。我國已是(復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)、打印機(jī)等)OA設(shè)備及耗材的主要生產(chǎn)國，60%以上的復(fù)印設(shè)備、40%以上的影像打印設(shè)備在中國制造，同時(shí)世界OA設(shè)備主要廠商在中國大量采購零部件也使得OA設(shè)備塑料模具發(fā)展迅速。
醫(yī)療器械據(jù)推算有一萬種產(chǎn)品，34個(gè)門類，4000家企業(yè)。如保健器械、高分子塑料產(chǎn)品也是其中的一部分。幾乎全部制件涉及模具，大到高壓氧艙，小到助聽器、心臟起博器…高分子復(fù)合材料成型、生物生命工程、醫(yī)療器械器材零部件生產(chǎn)配套的精密、超精密模具將在醫(yī)療器械制造中具有舉足輕重的地位。
2009年國家4萬個(gè)億投資中，軌道交通直接投資是7000個(gè)億，而動(dòng)車組走行核心部件超高速(300公里以上/小時(shí))精密軸承模具核心技術(shù)、時(shí)速200~350公里高速動(dòng)車組、大功率交流傳動(dòng)電力/內(nèi)燃機(jī)車、載重100噸鐵路重載貨車和城市軌道交通車輛用軸承、齒輪傳動(dòng)裝置，高速動(dòng)車組用齒輪箱精密鑄造模具；重載25T軸重?zé)徨懩＞摺⒗涠漳＞叩葘樾屡d產(chǎn)業(yè)配套服務(wù)。
模具設(shè)計(jì)中，冷沖和熱沖是按什么來區(qū)分的？
是有熱沖壓。冷沖壓適用于普通的鐵、鋁、不銹鋼、銅等材料的沖壓。
但是像高端筆記本電腦的鎂鋁合金外殼，就是熱沖壓出來的，這是由材料特性決定的，鎂鋁合金在常溫下不適于冷沖壓。
所以冷沖熱沖關(guān)鍵是看什么材料。
關(guān)于水冷式熱沖壓模具和冷沖壓模具工作原理的介紹到此就結(jié)束了，不知道你從中找到你需要的信息了嗎 ？如果你還想了解更多這方面的信息，記得收藏關(guān)注本站。
