中厚板沖壓成型模具,板材沖壓成形

摘要:本篇文章給大家談?wù)勚泻癜鍥_壓成型模具,以及板材沖壓成形對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn),希望對(duì)各位有所幫助,不要忘了收藏本站喔。本文目錄概覽:1、...

本篇文章給大家談?wù)勚泻癜鍥_壓成型模具,以及板材沖壓成形對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn),希望對(duì)各位有所幫助,不要忘了收藏本站喔。

中厚板沖壓成型模具,板材沖壓成形

本文目錄概覽:

  • 1、常用的冷沖壓模具材料有哪些,各有什么用途
  • 2、有關(guān)沖壓模的介紹 英文為主的 英文1W5千字符一上 最好有中文對(duì)照 有中文對(duì)照的追加積分
  • 3、沖壓模具的設(shè)計(jì)與制作技巧

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(kāi)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(guó)牌號(hào)為M2)以及為提高韌性開(kāi)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(méi)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(lái),國(guó)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(kāi)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(kāi)。

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(guó)內(nèi)開(kāi)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(guó) 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(wàn)次,總壽命高達(dá) 360 萬(wàn)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(lái)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(guò)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(rùn)滑油,組織中的石墨具有自潤(rùn)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。

有關(guān)沖壓模的介紹 英文為主的 英文1W5千字符一上 最好有中文對(duì)照 有中文對(duì)照的追加積分

沖壓模具的形式很多,一般可按以下幾個(gè)主要特征分類:

1.根據(jù)工藝性質(zhì)分類

(1)沖裁模 沿封閉或敞開(kāi)的輪廓線使材料產(chǎn)生分離的模具。如落料模、沖孔模、切斷模、切口模、切邊模、剖切模等。

(2)彎曲模 使板料毛坯或其他坯料沿著直線(彎曲線)產(chǎn)生彎曲變形,從而獲得一定角度和形狀的工件的模具。

(3)拉深模 是把板料毛坯制成開(kāi)口空心件,或使空心件進(jìn)一步改變形狀和尺寸的模具。

(4)成形模 是將毛坯或半成品工件按圖凸、凹模的形狀直接復(fù)制成形,而材料本身僅產(chǎn)生局部塑性變形的模具。如脹形模、縮口模、擴(kuò)口模、起伏成形模、翻邊模、整形模等。

2.根據(jù)工序組合程度分類

(1)單工序模 在壓力機(jī)的一次行程中,只完成一道沖壓工序的模具。

(2)復(fù)合模 只有一個(gè)工位,在壓力機(jī)的一次行程中,在同一工位上同時(shí)完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。

(3)級(jí)進(jìn)模(也稱連續(xù)模) 在毛坯的送進(jìn)方向上,具有兩個(gè)或更多的工位,在壓力機(jī)的一次行程中,在不同的工位上逐次完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。

3. 根據(jù)材料的變形特點(diǎn)分類

模具典型結(jié)構(gòu):

圖1.1.2 是一副帶導(dǎo)柱導(dǎo)套的單工序沖裁模。由上、下模兩部分構(gòu)成,上模由模柄5、上模座3、導(dǎo)套2、凸模10、墊板8、固定板7、卸料板14和螺釘、銷釘?shù)攘慵M成;下模由下模座17、導(dǎo)柱1、凹模11、導(dǎo)料板15、承料板18和螺釘、銷釘?shù)攘慵M成。上模通過(guò)模柄5被安裝在壓力機(jī)滑塊上,隨滑塊作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng),因此稱為活動(dòng)部分。下模通過(guò)下模座被固定在壓力機(jī)工作臺(tái)上,所以又稱為固定部分。

通常模具是由二類零件組成:

一類是工藝零件,這類零件直接參與工藝過(guò)程的完成并和坯料有直接接觸,包括有工作零件、定位零件、卸料與壓料零件等;

一類是結(jié)構(gòu)零件,這類零件不直接參與完成工藝過(guò)程,也不和坯料有直接接觸,只對(duì)模具完成工藝過(guò)程起保證作用,或?qū)δ>吖δ芷鹜晟谱饔?,包括有?dǎo)向零件、緊固零件、標(biāo)準(zhǔn)件及其它零件等,如表1.1.3所示。應(yīng)該指出,不是所有的沖模都必須具備上述六種零件,尤其是單工序模,但是工作零件和必要的固定零件等是不可缺少的。

沖壓模 - 沖壓模的現(xiàn)狀和發(fā)展

根據(jù)考古發(fā)現(xiàn),早在2000多年前,我國(guó)已有沖壓模被用于制造銅器,證明了中國(guó)古代沖壓成型和沖壓模方面的成就在世界領(lǐng)先。1953年,長(zhǎng)春第一汽車制造廠在中國(guó)首次建立了沖模車間,該廠于1958年開(kāi)始制造汽車覆蓋件模具。我國(guó)于20世紀(jì)60年代開(kāi)始生產(chǎn)精沖模具。在走過(guò)了漫長(zhǎng)的發(fā)展道路之后,目前我國(guó)已形成了300多億元(未包括港、澳、臺(tái)的統(tǒng)計(jì)數(shù)字,下同。)各類沖壓模的生產(chǎn)能力。

一、沖壓模市場(chǎng)情況

我國(guó)沖壓模無(wú)論在數(shù)量上,還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都已有了很大發(fā)展,但與國(guó)民經(jīng)濟(jì)需求和世界先進(jìn)水平相比,差距仍很大,一些大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命的高檔模具每年仍大量進(jìn)口,特別是中高檔轎車的覆蓋件模具,目前仍主要依靠進(jìn)口。一些低檔次的簡(jiǎn)單沖模,已趨供過(guò)于求,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈。

據(jù)中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布的統(tǒng)計(jì)材料,2004年我國(guó)沖壓??偖a(chǎn)出約為220億元,其中出口0.75億美元,約合6.2億元。

根據(jù)我國(guó)海關(guān)統(tǒng)計(jì)資料,2004年我國(guó)共進(jìn)口沖壓模5.61億美元,約合46.6億元。從上述數(shù)字可以得出2004年我國(guó)沖壓模市場(chǎng)總規(guī)模約為266.6億元。其中國(guó)內(nèi)市場(chǎng)總需求為260.4億元,總供應(yīng)約為213.8億元,市場(chǎng)滿足率為82%。在上述供求總體情況中,有幾個(gè)具體情況必須說(shuō)明:一是進(jìn)口模具大部分是技術(shù)含量高的大型精密模具,而出口模具大部分是技術(shù)含量較低的中低檔模具,因此技術(shù)含量高的中高檔模具市場(chǎng)滿足率低于沖壓??傮w滿足率,這些模具的發(fā)展已滯后于沖壓件生產(chǎn),而技術(shù)含量低的中低檔模具市場(chǎng)滿足率要高于沖壓模市場(chǎng)總體滿足率;二是由于我國(guó)的模具價(jià)格要比國(guó)際市場(chǎng)低格低許多,具有一定的競(jìng)爭(zhēng)力,因此其在國(guó)際市場(chǎng)的前景看好,2005年沖壓模出口達(dá)到1.46億美元,比2004年增長(zhǎng)94.7%就可說(shuō)明這一點(diǎn);三是近年來(lái)港資、臺(tái)資、外資企業(yè)在我國(guó)發(fā)展迅速,這些企業(yè)中大量的自產(chǎn)自用的沖壓模無(wú)確切的統(tǒng)計(jì)資料,因此未能計(jì)入上述數(shù)字之中。

二、沖壓模水平狀況

近年來(lái),我國(guó)沖壓模水平已有很大提高。大型沖壓模已能生產(chǎn)單套重量達(dá)50多噸的模具。為中檔轎車配套的覆蓋件模具國(guó)內(nèi)也能生產(chǎn)了。精度達(dá)到1~2m,壽命2億次左右的多工位級(jí)進(jìn)模國(guó)內(nèi)已有多家企業(yè)能夠生產(chǎn)。表面粗糙度達(dá)到Ra≤1.5m的精沖模,大尺寸(≥300mm)精沖模及中厚板精沖模國(guó)內(nèi)也已達(dá)到相當(dāng)高的水平。

1、 模具CAD/CAM技術(shù)狀況

我國(guó)模具CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展已有20多年歷史。由原華中工學(xué)院和武漢733廠于1984年共同完成的精沖模CAD/CAM系統(tǒng)是我國(guó)第一個(gè)自行開(kāi)發(fā)的模具CAD/CAM系統(tǒng)。由華中工學(xué)院和北京模具廠等于1986年共同完成的冷沖模CAD/CAM系統(tǒng)是我國(guó)自行開(kāi)發(fā)的第一個(gè)沖裁模CAD/CAM系統(tǒng)。上海交通大學(xué)開(kāi)發(fā)的冷沖模CAD/CAM系統(tǒng)也于同年完成。20世紀(jì)90年代以來(lái),國(guó)內(nèi)汽車行業(yè)的模具設(shè)計(jì)制造中開(kāi)始采用CAD/CAM技術(shù)。國(guó)家科委863計(jì)劃將東風(fēng)汽車公司作為CIMS應(yīng)用示范工廠,由華中理工大學(xué)作為技術(shù)依托單位,開(kāi)發(fā)的汽車車身與覆蓋件模具CAD/CAPP/CAM集成系統(tǒng)于1996年初通過(guò)鑒定。在此期間,一汽和成飛汽車模具中心引進(jìn)了工作站和CAD/CAM軟件系統(tǒng),并在模具設(shè)計(jì)制造中實(shí)際應(yīng)用,取得了顯著效益。1997年一汽引進(jìn)了板料成型過(guò)程計(jì)算機(jī)模擬CAE軟件并開(kāi)始用于生產(chǎn)。

21世紀(jì)開(kāi)始CAD/CAM技術(shù)逐漸普及,現(xiàn)在具有一定生產(chǎn)能力的沖壓模企業(yè)基本都有了CAD/CAM技術(shù)。其中部分骨干重點(diǎn)企業(yè)還具備各CAE能力。

模具CAD/CAM技術(shù)能顯著縮短模具設(shè)計(jì)與制造周期,降低生產(chǎn)成本,提高產(chǎn)品質(zhì)量,已成為人們的共識(shí)。在“八五”、“九五”期間,已有一大批模具企業(yè)推廣普及了計(jì)算機(jī)繪圖技術(shù),數(shù)控加工的使用率也越來(lái)越高,并陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量的CAD/CAM系統(tǒng)。如美國(guó)EDS的UG,美國(guó)Parametric Technology公司的Pro/Engineer,美國(guó)CV公司的CADS5,英國(guó)DELCAM公司的DOCT5,日本HZS公司的CRADE及space-E,以色列公司的Cimatron,還引進(jìn)了AutoCAD、CATIA等軟件及法國(guó)Marta-Daravision公司用于汽車及覆蓋件模具的Euclid-IS等專用軟件。國(guó)內(nèi)汽車覆蓋件模具生產(chǎn)企業(yè)普遍采用了CAD/CAM技術(shù)。DL圖的設(shè)計(jì)和模具結(jié)構(gòu)圖的設(shè)計(jì)均已實(shí)現(xiàn)二維CAD,多數(shù)企業(yè)已經(jīng)向三維過(guò)渡,總圖生產(chǎn)逐步代替零件圖生產(chǎn)。且模具的參數(shù)化設(shè)計(jì)也開(kāi)始走向少數(shù)模具廠家技術(shù)開(kāi)發(fā)的領(lǐng)域。

在沖壓成型CAE軟件方面,除了引進(jìn)的軟件外,華中科技大學(xué)、吉林大學(xué)、湖南大學(xué)等都已研發(fā)了較高水平的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的軟件,并已在生產(chǎn)實(shí)踐中得到成功應(yīng)用,產(chǎn)生了良好的效益。

快速原型(RP)與傳統(tǒng)的快速經(jīng)濟(jì)模具相結(jié)合,快速制造大型汽車覆蓋件模具,解決了原來(lái)低熔點(diǎn)合金模具靠樣件澆鑄模具,模具精度低、制件精度低,樣件制作難等問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)了以三維CAD模型作為制模依據(jù)的快速模具制造,并且保證了制件的精度,為汽車行業(yè)新車型的開(kāi)發(fā)、車身快速試制提供了覆蓋件制作的保證,它標(biāo)志著RPM應(yīng)用于汽車車身大型覆蓋件試制模具已取得了成功。

圍繞著汽車車身試制、大型覆蓋件模具的快速制造,近年來(lái)也涌現(xiàn)出一些新的快速成型方法,例如目前已開(kāi)始在生產(chǎn)中應(yīng)用的無(wú)模多點(diǎn)成型及激光沖擊和電磁成型等技術(shù)。它們都表現(xiàn)出了降低成本、提高效率等優(yōu)點(diǎn)。

2、模具設(shè)計(jì)與制造能力狀況

在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的正確引導(dǎo)下,經(jīng)過(guò)幾十年努力,現(xiàn)在我國(guó)沖壓模的設(shè)計(jì)與制造能力已達(dá)到較高水平,包括信息工程和虛擬技術(shù)等許多現(xiàn)代設(shè)計(jì)制造技術(shù)已在很多模具企業(yè)得到應(yīng)用。

雖然如此,我國(guó)的沖壓模設(shè)計(jì)制造能力與市場(chǎng)需要和國(guó)際先進(jìn)水平相比仍有較大差距。這些主要表現(xiàn)在高檔轎車和大中型汽車覆蓋件模具及高精度沖模方面,無(wú)論在設(shè)計(jì)還是加工工藝和能力方面,都有較大差距。轎車覆蓋件模具,具有設(shè)計(jì)和制造難度大,質(zhì)量和精度要求高的特點(diǎn),可代表覆蓋件模具的水平。雖然在設(shè)計(jì)制造方法和手段方面已基本達(dá)到了國(guó)際水平,模具結(jié)構(gòu)功能方面也接近國(guó)際水平,在轎車模具國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程中前進(jìn)了一大步,但在制造質(zhì)量、精度、制造周期等方面,與國(guó)外相比還存在一定的差距。

標(biāo)志沖模技術(shù)先進(jìn)水平的多工位級(jí)進(jìn)模和多功能模具,是我國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的精密模具品種。有代表性的是集機(jī)電一體化的鐵芯精密自動(dòng)閥片多功能模具,已基本達(dá)到國(guó)際水平。

但總體上和國(guó)外多工位級(jí)進(jìn)模相比,在制造精度、使用壽命、模具結(jié)構(gòu)和功能上,仍存在一定差距。

汽車覆蓋件模具制造技術(shù)正在不斷地提高和完善,高精度、高效益加工設(shè)備的使用越來(lái)越廣泛。高性能的五軸高速銑床和三軸的高速銑床的應(yīng)用已越來(lái)越多。NC、DNC技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越成熟,可以進(jìn)行傾角加工和超精加工。這些都提高了模具型面加工精度,提高了模具的質(zhì)量,縮短了模具的制造周期。

模具表面強(qiáng)化技術(shù)也得到廣泛應(yīng)用。工藝成熟、無(wú)污染、成本適中的離子滲氮技術(shù)越來(lái)越被認(rèn)可,碳化物被覆處理(TD處理)及許多鍍(涂)層技術(shù)在沖壓模上的應(yīng)用日益增多。真空處理技術(shù)、實(shí)型鑄造技術(shù)、刃口堆焊技術(shù)等日趨成熟。激光切割和激光焊接技術(shù)也得到了應(yīng)用。

3、專業(yè)化程度及分布狀況

我國(guó)模具行業(yè)專業(yè)化程度還比較低,模具自產(chǎn)自配比例過(guò)高。國(guó)外模具自產(chǎn)自配比例一般為30%,我國(guó)沖壓模自產(chǎn)自配比例為60%。這就對(duì)專業(yè)化產(chǎn)生了很多不利影響?,F(xiàn)在,技術(shù)要求高、投入大的模具,其專業(yè)化程度較高,例如覆蓋件模具、多工位級(jí)進(jìn)模和精沖模等。而一般沖模專業(yè)化程度就較低。由于自配比例高,所以沖壓模生產(chǎn)能力的分布基本上跟隨沖壓件生產(chǎn)能力的分布。但是專業(yè)化程度較高的汽車覆蓋件模具和多工位、多功能精密沖模的專業(yè)生產(chǎn)企業(yè)的分布有不少并不跟隨沖壓件能力分布而分布,而往往取決于主要投資者的決策。例如四川有較大的汽車覆蓋件模具的能力,江蘇有較強(qiáng)的精密沖模的能力,而模具的用戶大都不在本地。

三、沖壓模的發(fā)展重點(diǎn)與展望

發(fā)展重點(diǎn)的選取應(yīng)根據(jù)市場(chǎng)需求、發(fā)展趨勢(shì)和目前狀況來(lái)確定??砂串a(chǎn)品重點(diǎn)、技術(shù)重點(diǎn)和其他重點(diǎn)分別敘述。

1、 沖壓模產(chǎn)品發(fā)展重點(diǎn)

沖壓模共有7小類,并有一些按其服務(wù)對(duì)象來(lái)稱呼的一些種類。目前急需發(fā)展的是汽車覆蓋件模具,多功能、多工位級(jí)進(jìn)模和精沖模。這些模具現(xiàn)在產(chǎn)需矛盾大,發(fā)展前景好。

汽車覆蓋件模具中發(fā)展重點(diǎn)是技術(shù)要求高的中高檔轎車大中型覆蓋件模具,尤其是外覆蓋件模具。高強(qiáng)度板和不等厚板的沖壓模及大型多工位級(jí)進(jìn)模、連續(xù)模今后將會(huì)有較快的發(fā)展。

多功能、多工位級(jí)進(jìn)模中發(fā)展重點(diǎn)是高精度、高效率和大型、高壽命的級(jí)進(jìn)模。

精沖模中發(fā)展重點(diǎn)是厚板精沖模大型精沖模,并不斷提高其精度。

2、 沖壓模技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)

模具技術(shù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)主要是朝信息化、高速化生產(chǎn)與高精度化發(fā)展。因此從設(shè)計(jì)技術(shù)來(lái)說(shuō),發(fā)展重點(diǎn)在于大力推廣CAD/CAE/CAM技術(shù)的應(yīng)用,并持續(xù)提高效率,特別是板材成型過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬分析技術(shù)。模具CAD、CAM技術(shù)應(yīng)向宜人化、集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展,并提高模具CAD、CAM系統(tǒng)專用化程度。

為了提高CAD、CAE、CAM技術(shù)的應(yīng)用水平,建立完整的模具資料庫(kù)及開(kāi)發(fā)專家系統(tǒng)和提高軟件的實(shí)用性十分重要。從加工技術(shù)來(lái)說(shuō),發(fā)展重點(diǎn)在于高速加工和高精度加工。高速加工目前主要是發(fā)展高速銑削、高速研拋和高速電加工及快速制模技術(shù)。高精度加工目前主要是發(fā)展模具零件精度1m以下和表面粗糙度Ra≤0.1m的各種精密加工。提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度,搞好模具標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)供應(yīng)也是沖壓模技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)之一。

為了提高沖壓模的壽命,模具表面的各種強(qiáng)化超硬處理等技術(shù)也是發(fā)展重點(diǎn)。

對(duì)于模具數(shù)字化制造、系統(tǒng)集成、逆向工程、快速原型/模具制造及計(jì)算機(jī)輔助應(yīng)用技術(shù)等方面形成全方位解決方案,提供模具開(kāi)發(fā)與工程服務(wù),全面提高企業(yè)水平和模具質(zhì)量,這更是沖壓模技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)。

3、 其他發(fā)展重點(diǎn)及展望

其他發(fā)展重點(diǎn)及展望的內(nèi)涵十分豐富,這里只就管理、專業(yè)化與標(biāo)準(zhǔn)化及行業(yè)調(diào)整三個(gè)方面作一些分析。

企業(yè)管理是一個(gè)系統(tǒng)工程,是一門學(xué)問(wèn),是科學(xué)技術(shù)。與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家模具企業(yè)相比,在某種意義上說(shuō),我們的管理落后更甚于技術(shù)落后。因此改進(jìn)管理十分重要,且任務(wù)繁重,目前模具企業(yè)的管理有許多形式,各有其適應(yīng)對(duì)象,但搞好信息化建設(shè),逐步實(shí)現(xiàn)信息化管理已成為發(fā)展方向,行業(yè)也對(duì)此有共識(shí)。

4、當(dāng)前存在的問(wèn)題

由于歷史和體制上的原因,我國(guó)模具專業(yè)化和標(biāo)準(zhǔn)化水平一直很低,其中沖壓模的專業(yè)化比塑料模和壓鑄模更低。這在一定程度上妨礙了沖壓模的發(fā)展,根據(jù)國(guó)內(nèi)外模具專業(yè)化情況來(lái)看

1)模具生產(chǎn)獨(dú)立于其他產(chǎn)品生產(chǎn),專業(yè)生產(chǎn)模具外供;

2)按模具種類劃分,專門從事某一類模具(如沖壓模)生產(chǎn);

3)在某一類模具中,按其服務(wù)對(duì)象或模具工藝及尺寸大小,選取該類模具中的某種模具(例如汽車覆蓋件模具、多工位級(jí)進(jìn)模具、精沖模具等等)進(jìn)行專業(yè)化生產(chǎn);

4)專業(yè)生產(chǎn)模具中的某一些零件(如模架、沖頭、彈性元件等)供給模具生產(chǎn)企業(yè);

5)按工序開(kāi)展專業(yè)化協(xié)作。例如目前社會(huì)上專門從事模具設(shè)計(jì)的公司、專門進(jìn)行型腔加工或電加工協(xié)作的企業(yè)、專門接受測(cè)量或熱處理委托業(yè)務(wù)的企業(yè)及專業(yè)從事拋光業(yè)務(wù)的企業(yè)等等,這種多層次的專業(yè)化促進(jìn)了模具行業(yè)的發(fā)展。但專業(yè)化的路途仍舊遙遠(yuǎn),必須加快進(jìn)程才能適應(yīng)形勢(shì)。因此,這也是發(fā)展重點(diǎn)。

沖壓模具的設(shè)計(jì)與制作技巧

沖壓模具的設(shè)計(jì)與制作技巧

模具主要通過(guò)所成型材料物理狀態(tài)的改變來(lái)實(shí)現(xiàn)物品外形的加工。下面是我整理的沖壓模具的設(shè)計(jì)與制作技巧介紹,大家一起來(lái)看看吧。

一、從廢料情況看出的信息

廢料本質(zhì)上就是成形孔的反像。即位置相反的相同部位。通過(guò)檢查廢料,你可以判斷上下模間隙是否正確。如果間隙過(guò)大,廢料會(huì)出現(xiàn)粗糙、起伏的斷裂面和一窄光亮帶區(qū)域。間隙越大,斷裂面與光亮帶區(qū)域所成角度就越大。如果間隙過(guò)小,廢料會(huì)呈現(xiàn)出一小角度斷裂面和一寬光亮帶區(qū)域。

過(guò)大間隙形成帶有較大卷邊和邊緣撕裂的孔,令剖面稍微有一薄邊緣突出。太小的間隙形成帶稍微卷邊和大角度撕裂,導(dǎo)致剖面或多或少地垂直于材料表面。

一個(gè)理想的廢料應(yīng)有合理的壓塌角和均勻的光亮帶。這樣可保持沖壓力最小并形成一帶極少毛刺的整潔圓孔。從這點(diǎn)來(lái)看,通過(guò)增大間隙來(lái)延長(zhǎng)模具壽命是以犧牲成品孔質(zhì)量換取的。

二、模具間隙的選擇

模具的間隙與所沖壓的材料的類型及厚度有關(guān)。不合理的間隙可以造成以下問(wèn)題:

(1)如間隙過(guò)大,所沖壓工件的毛刺就比較大,沖壓質(zhì)量差。如果間隙偏小,雖然沖孔的質(zhì)量較好,但模具的磨損比較嚴(yán)重,大大降低模具的使用壽命,而且容易造成沖頭的折斷。

(2)間隙過(guò)大或過(guò)小都容易在沖頭材料上產(chǎn)生粘連,從而造成沖壓時(shí)帶料。過(guò)小的間隙容易在沖頭底面與板料之間形成真空而發(fā)生廢料反彈。

(3)合理的間隙可以延長(zhǎng)模具壽命,卸料效果好,減小毛刺和翻邊,板材保持潔凈,孔徑一致不會(huì)刮花板材,減少刃磨次數(shù),保持板材平直,沖孔定位準(zhǔn)確。

三、如何提高模具的使用壽命

對(duì)用戶來(lái)講,提高模具的使用壽命可以大大降低沖壓成本。影響模具使用壽命的因素如下:

1、材料的類型及厚度;

2、是否選擇合理的下模間隙;

3、模具的結(jié)構(gòu)形式;

4、材料沖壓時(shí)是否有良好的潤(rùn)滑;

5、模具是否經(jīng)過(guò)特殊的表面處理;

6、如鍍鈦、碳素氮化鈦;

7、上下轉(zhuǎn)塔的對(duì)中性;

8、調(diào)整墊片的合理使用;

9、是否適當(dāng)采用斜刃口模具;

10、機(jī)床模座是否已經(jīng)磨損;

四、沖壓特殊尺寸孔應(yīng)注意的問(wèn)題

(1)最小孔徑?jīng)_0.8——1.6范圍的沖孔請(qǐng)用特殊沖頭。

(2)厚板沖孔時(shí),相對(duì)于加工孔徑,請(qǐng)使用大一號(hào)的模具。注意:此時(shí),若使用通常大小的模具,會(huì)造成沖頭螺紋的破損。

(3)沖頭刃口部分,最小寬度與長(zhǎng)度的比例一般不應(yīng)小于1:10。

(4)沖頭刃口部分最小尺寸與板厚的關(guān)系。建議沖頭刃口部分最小尺寸取板厚的2倍。

五、模具的刃磨

1、模具刃磨的重要性

定期刃磨模具是沖孔質(zhì)量一致性的保證。定期刃磨模具不僅能提高模具的使用壽命而且能提高機(jī)器的使用壽命,要掌握正確的刃磨時(shí)機(jī)。

2、模具需要刃磨的具體特征

對(duì)于模具的刃磨,沒(méi)有一個(gè)嚴(yán)格的打擊次數(shù)來(lái)確定是否需要刃磨。主要取決于刃口的鋒利程度。主要由以下三個(gè)因素來(lái)決定:

(1)檢查刃口的圓角,如果圓角半徑達(dá)到R0.1毫米(最大R值不得超過(guò)0.25毫米)就需要刃磨。

(2)檢查沖孔質(zhì)量,是否有較大的毛刺產(chǎn)生?

(3)通過(guò)機(jī)器沖壓的噪聲來(lái)判斷是否需要刃磨。如果同一副模具沖壓時(shí)噪聲異常,說(shuō)明沖頭已經(jīng)鈍了,需要刃磨。

注:刃口邊緣部變圓或刃口后部粗糙,也要考慮刃磨。

3、刃磨的方法

模具的刃磨有多種方法,可采用專用刃磨機(jī)也可在平面磨床上實(shí)現(xiàn)。沖頭、下模刃磨的頻度一般為4:1,刃磨后請(qǐng)調(diào)整好模具高度。

(1)不正確刃磨方法的危害:不正確的刃磨會(huì)加劇模具刃口的迅速破壞,致使每次刃磨的打擊次數(shù)大大縮小。

(2)正確的刃磨方法的益處:定期刃磨模具,沖孔的質(zhì)量和精度可以保持穩(wěn)定。模具的刃口就損壞較慢,壽命更長(zhǎng)

4、刃磨規(guī)則

模具刃磨時(shí)要考慮下面的因素:

(1)刃口圓角在R0.1-0.25毫米大小情況下要看刃口的鋒利程度。

(2)砂輪表面要清理干凈。

(3)建議采用一種疏松、粗粒、軟砂輪。如WA46KV

(4)每次的磨削量(吃刀量)不應(yīng)超過(guò)0.013毫米,磨削量過(guò)大會(huì)造成模具表面過(guò)熱,相當(dāng)于退火處理,模具變軟,大大降低模具的壽命。

(5)刃磨時(shí)必須加足夠的冷卻液。

(6)磨削時(shí)應(yīng)保證沖頭和下模固定平穩(wěn),采用專用的工裝夾具。

(7)模具的刃磨量是一定的,如果達(dá)到該數(shù)值,沖頭就要報(bào)廢。如果繼續(xù)使用,容易造成模具和機(jī)器的損壞,得不償失。

(8)刃磨完后,邊緣部要用油石處理,去掉過(guò)分尖銳的棱線。

(9)刃磨完后,要清理干凈、退磁、上油。

注:模具刃磨量的大小主要取決于所沖壓的板材的厚度。

六、沖頭使用前應(yīng)注意

1、存放

(1)用干凈抹布把上模套里外擦干凈。

(2)存放時(shí)小心表面不要出現(xiàn)刮痕或凹痕。

(3)上油防銹。

2、使用前準(zhǔn)備

(1)使用前徹底清潔上模套。

(2)查看表面是否有刮、凹痕。如有,用油石去除。

(3)里外上油。

3、安裝沖頭于上模套時(shí)應(yīng)注意事項(xiàng)

(1)清潔沖頭,并給其長(zhǎng)柄上油。

(2)在大工位模具上把沖頭插入上模套底部,不能用力。不能用尼龍錘。安裝時(shí),不能通過(guò)旋緊上模套上的.螺栓來(lái)固定沖頭,只有在沖頭正確定位后才能旋緊螺栓。正全科技微信內(nèi)容真不錯(cuò),值得關(guān)注!

4、安裝上模組合入轉(zhuǎn)塔

如果想延長(zhǎng)模具使用壽命,上模套外直徑和轉(zhuǎn)塔孔之間的間隙要盡可能地小。所以請(qǐng)小心執(zhí)行下列程序。

(1)清潔轉(zhuǎn)塔孔的鍵槽和內(nèi)直徑并上油。

(2)調(diào)整上模導(dǎo)套的鍵槽,使之與轉(zhuǎn)塔孔的鍵吻合。

(3)把上模套導(dǎo)直直地插入塔孔,小心不能有任何傾斜。上模導(dǎo)套應(yīng)該靠自身重量滑入轉(zhuǎn)塔孔。

(4)如果上模套向一邊傾斜,可用尼龍錘之類的軟材料工具把它輕輕敲正重復(fù)敲擊直至上模導(dǎo)套依靠自身重量滑入正確位置。

注意:不能用力于上模導(dǎo)套外直徑,只能在沖頭頂上用力。不能敲擊上模套頂部,以免損壞轉(zhuǎn)塔孔,縮短個(gè)別工位使用壽命。

七、模具的檢修

如果沖頭被材料咬住,取不出來(lái),請(qǐng)按如下所記項(xiàng)目檢查。

1、沖頭、下模的再刃磨。刃口鋒利的模具能加工出漂亮的切斷面,刃口鈍了,則需要額外的沖壓力,而且工件斷面粗糙,產(chǎn)生很大的抵抗力,造成沖頭被材料咬住。

2、模具的間隙。模具的間隙如果相對(duì)板厚選得不合適,沖頭在脫離材料時(shí)需要很大的脫模力。如果是這個(gè)原因沖頭被材料咬住,請(qǐng)更換合理間隙的下模。正全科技微信內(nèi)容真不錯(cuò),值得關(guān)注!!

3、加工材料的狀態(tài)。材料弄臟了、或者有污垢時(shí),臟東西附著到模具上,使得沖頭被材料咬住而無(wú)法加工。

4、有變形的材料。翹曲的材料在沖完孔后,會(huì)夾緊沖頭,使得沖頭被咬住。有翹曲的材料,請(qǐng)弄平整后再加工。

5、彈簧的過(guò)度使用。會(huì)使得彈簧疲勞。請(qǐng)時(shí)常注意檢查彈簧的性能。

八、注油

油量和注油次數(shù)視加工材料的條件而定。冷軋鋼板、耐蝕鋼板等無(wú)銹無(wú)垢的材料,要給模具注油,注油點(diǎn)為導(dǎo)套、注油口、刀體與導(dǎo)套的接觸面、下模等。油用輕機(jī)油。

有銹有垢的材料,加工時(shí)鐵銹微粉會(huì)吸入沖頭和導(dǎo)套之間,產(chǎn)生污垢,使得沖頭不能在導(dǎo)套內(nèi)自由滑動(dòng),這種情況下,如果上油,會(huì)使得銹垢更容易沾上,因此沖這種材料時(shí),相反要把油擦干凈,每月分解一回,用汽(柴)油把沖頭、下模的污垢去掉,重新組裝前再擦干凈。這樣就能保證模具有良好的潤(rùn)滑性能。

九、模具使用過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題及解決方法

問(wèn)題一、板材從夾鉗口脫出

原因:模具卸料不完全

解決辦法:

1.采用帶斜度的沖頭

2.在板材上涂潤(rùn)滑液

3.采用重載模具

問(wèn)題二、模具磨損嚴(yán)重

原因:不合理的模具間隙(偏小)

解決辦法:增加模具間隙

原因:上下模座不對(duì)中

解決辦法:

1.工位調(diào)整,上下模對(duì)中

2.轉(zhuǎn)塔水平調(diào)整

原因:沒(méi)有及時(shí)更換已經(jīng)磨損的模具導(dǎo)向組件及轉(zhuǎn)塔的鑲套

解決辦法:更換

原因:沖頭過(guò)熱

解決辦法:

1、在板料上加潤(rùn)滑液

2、在沖頭和下模之間保證潤(rùn)滑

3、在同一個(gè)程序中使用多套同樣規(guī)格尺寸的模具

原因:刃磨方法不當(dāng),造成模具的退火,從而造成磨損加劇

解決辦法:

1、采用軟磨料砂輪

2、經(jīng)常清理砂輪

3、小的吃刀量

4、足量的冷卻液

原因:步距小

解決辦法:

1、增大步距

2、采用橋式步?jīng)_

問(wèn)題三、沖頭帶料及沖頭粘連

原因:不合理的模具間隙(偏小)

解決辦法:增加模具間隙

原因:沖頭刃口鈍化

解決辦法:及時(shí)刃磨

原因:潤(rùn)滑不良

解決辦法:改善潤(rùn)滑條件

問(wèn)題四、廢料反彈

原因:下模問(wèn)題

解決辦法:

1、采用防彈料下模

2、對(duì)于小直徑孔間隙減少10%

3、直徑大于50.00毫米,間隙放大

4、凹模刃口側(cè)增加劃痕

原因:沖頭方面

解決辦法:

1、增加入模深度

2、安裝卸料聚胺酯頂料棒

3、采用斜刃口

問(wèn)題五、卸料困難

原因:不合理的模具間隙(偏小)

解決辦法:增加模具間隙

原因:沖頭磨損

解決辦法:及時(shí)刃磨

原因:彈簧疲勞

解決辦法:更換彈簧

原因:沖頭粘連

解決辦法:除去粘連

問(wèn)題六、沖壓噪音

原因:卸料困難

解決辦法:

1、增加下模間隙、良好潤(rùn)滑

2、增加卸料力

3、采用軟表面的卸料板

原因:板料在工作臺(tái)上及轉(zhuǎn)塔內(nèi)的支撐有問(wèn)題

解決辦法:

1、采用球面支撐模具

2、減小工作尺寸

3、增加工作厚度

4、板料厚

5、采用斜刃沖頭

十、使用特殊成型工具的注意事項(xiàng)

1、不同型號(hào)的機(jī)器滑塊的行程不同,因此要注意成型模具封閉高度的調(diào)整。

2、一定要保證成型充分,因此需要仔細(xì)調(diào)整,每次調(diào)整量最好不要超過(guò)0.15毫米,如果調(diào)整量過(guò)大,容易造成機(jī)器的損壞和模具的損壞。

3、對(duì)于拉伸成型,請(qǐng)選用輕型彈簧組件,以防止板料的撕裂,或因變形不均勻卸料困難等。正全科技微信內(nèi)容真不錯(cuò),值得關(guān)注!!

4、在成型模具周圍安裝球型支撐模具,防止板料傾斜。

5、成型位置應(yīng)當(dāng)盡量遠(yuǎn)離夾鉗。

6、成型加工最好放在加工程序的最后來(lái)實(shí)現(xiàn)。

7、一定要保證板材良好的潤(rùn)滑。

8、定貨時(shí)注意特殊成型工具的讓位問(wèn)題,如果兩個(gè)成型的距離比較近,請(qǐng)一定要跟本公司銷售員進(jìn)行溝通。

9、因?yàn)槌尚凸ぞ咝枰^長(zhǎng)的卸料時(shí)間,因此成型加工時(shí)一定要采用低速,最好要有延時(shí)。

十一、使用長(zhǎng)方形切斷刀的注意事項(xiàng)

1、步距盡量大,要大于整個(gè)刀具長(zhǎng)度的80%。

2、最好通過(guò)編程來(lái)實(shí)現(xiàn)跳躍步?jīng)_。

3、建議選用斜刃口模具。

十二、在不超過(guò)機(jī)器公稱力的情況下如何沖孔

生產(chǎn)過(guò)程中需要沖大于114.3mm直徑的圓孔。如此大的孔會(huì)超出機(jī)器公稱力上限,特別對(duì)于高剪切強(qiáng)度材料。通過(guò)多次沖孔的方法沖出大尺寸孔可以解決這一問(wèn)題。使用小尺寸模具沿大圓周長(zhǎng)剪切可以降低一半或更多的沖壓力,在你已經(jīng)擁有的模具中可能大部分模具都能做到。

十三、一個(gè)沖大圓孔的簡(jiǎn)易方法

這種凸透鏡的模具可被制成你所需半徑尺寸。如果孔徑超出沖床公稱力,我們推薦使用(A)方案。用此模具沖出圓形的周邊。如果孔徑能在沖床公稱力范圍內(nèi)沖成,那么一個(gè)放射形模具和一凸透鏡模具就能在四次之內(nèi)沖壓出所需的孔而無(wú)須旋轉(zhuǎn)模具(B)

十四、最后才向下成形

當(dāng)選用成形模具時(shí),應(yīng)避免進(jìn)行向下成形操作,因?yàn)檫@樣會(huì)占用太多垂直空間和導(dǎo)致額外的平整或彎曲板材工序。向下成形也可能陷入下模,然后被拉出轉(zhuǎn)塔,然而,如果向下成形是唯一的工藝選擇,那么應(yīng)該把它作為對(duì)板材的最后一步處理工序。

十五、防止材料扭曲

如果你需要在板材上沖切大量孔而板材又不能保持平整,成因可能是沖壓應(yīng)力累積。沖切一個(gè)孔時(shí),孔周邊材料被向下拉伸,令板材上表面拉應(yīng)力增大下沖運(yùn)動(dòng)也導(dǎo)致板材下表面壓應(yīng)力增大。對(duì)于沖少量的孔,結(jié)果不明顯,但隨著沖孔數(shù)目的增加,拉應(yīng)力和壓應(yīng)力也成倍增加直到令板材變形。正全科技微信內(nèi)容真不錯(cuò),值得關(guān)注!!

消除這種變形的方法之一是:每隔一個(gè)孔沖切,然后返回沖切剩余的孔。這雖然在板材上產(chǎn)生相同的應(yīng)力,但瓦解了因同向連續(xù)一個(gè)緊接一個(gè)地沖切而產(chǎn)生拉應(yīng)力/壓應(yīng)力積聚。如此也令第一批孔分擔(dān)了第二批孔的部變形效應(yīng)。

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