五金模具与冲压工艺

主讲人刘冬桂五金模具与冲压工艺1课程情况总体简介(课时2小时)本次培训学员观念：

告诉我，我会忘记给我看，我就会记得让我来参与，我就会明白2产品设计原因60%;模具工程师设计原因20%制造过程出错10%技术难点原因10%20%80%31234五金工艺基础知识五金常用材料及选用五金模具制造跟进课程主要内容产品设计过程技巧4什么是五金冲压零件？它是如何生产出来的？5日常用品高科技产品本公司产品常见五金冲压零件67冲压：1.基本概念冲压生产场景在室温下利用压力机和模具使材料产生分离或塑性变形的加工方法。8加工对象：加工依据：加工设备：加工工艺装备：一、冲压与冲模概念1.基本概念冲压模具：在冲压加工中，将材料加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冲压模具（俗称冲模）。主要金属板材板材冲压成形性能（主要是塑性）主要是压力机冲压模具910附：五金模具具的基本结构构图11概述分类:冲裁模：冲裁：利用模具使板板料沿着一定定的轮廓形状状产生分离的的一种冲压工工序。基本工序：落落料和冲孔。。既可加工零零件，也可加加工冲压工序序件。冲裁所使用的的模具叫冲裁裁模，它是冲冲裁过程必不不可少的工艺艺装备。凸、凹模刃口口锋利，间隙隙小。普通冲裁、精精密冲裁12五金配件通用用知识培训课课程1314弯曲：弯曲方法：弯曲模：弯曲与冲裁相相比：准确工艺计算难，，模具动作复杂、结构设计规律性不强。将板料、型材材、管材或棒棒料等按设计计要求弯成一一定的角度和和一定的曲率率，形成所需需形状零件的冲压工序。。弯曲所使用的的模具。弯曲方法可分分为在压力机机上利用模具具进行的压弯弯以及在专用用弯曲设备上上进行的折弯弯、滚弯、拉拉弯等。15161718生活中的弯曲曲零件19用模具成形弯弯曲件一20用模具成形弯弯曲件二21弯曲成形典型型零件22Ｖ形件弯曲模模1－下模板2、5－－圆柱销3－弯曲凹模模4－弯曲凸模模6－模柄7－顶杆8、9－螺钉钉10－定位板板23Ｕ形件弯曲模模凸模凹模弹簧凸模活动镶块块凹模活动镶块块凹模活动镶块块定位销转轴顶板241－顶板2－定位位销3－反反侧压块4－－凸模5－凹模6－－上模座7－压块8－橡橡皮9－凸模托板板10－活动凸凸模11－－下模座Ｚ形件弯曲模模25拉深：又称拉延，是是利用拉深模模在压力机的的压力作用下下，将平板坯坯料或空心工工序件制成开口空心零件件的加工方法。。它是冲压基本本工序之一。。可以加工旋转转体零件，还还可加工盒形形零件及其它它形状复杂的的薄壁零件。。拉深不变薄拉深深变薄拉深拉深模：拉深模特点：结构相对较较简单，与与冲裁模比比较，工作作部分有较较大的圆角角，表面质质量要求高高，凸、凹凹模间隙略略大于板料料厚度。拉深所使用用的模具。。26272829拉深件类型型a）轴对称称旋转体拉拉深件b)盒形件件c)不对称称拉深件30拉深模结构构图１-模柄２２-上模模座３３-凸模模固定板４４-弹簧簧５５-压压边圈６６-定定位板７７-凹凹模８８-下模座９９-卸料螺钉钉10-凸模31曲柄压力机机32数控冲床33油压机34表1.2..1常用冷冲压压设备的工工作原理和和特点类型设备名称工作原理特点机械压力机摩擦压力机

利用摩擦盘与飞轮之间相互接触并传递动力，借助螺杆与螺母相对运动原理而工作。其传动系统如图1.2.1

所示。结构简单，当超负荷时，只会引起飞轮与摩擦盘之间的滑动，而不致损坏机件。但飞轮轮缘磨损大，生产率低。适用于中小型件的冲压加工，对于校正、压印和成形等冲压工序尤为适宜。曲柄压力机利用曲柄连杆机构进行工作，电机通过皮带轮及齿轮带动曲轴传动，经连杆使滑块作直线往复运动。曲柄压力机分为偏心压力机和曲轴压力机，二者区别主要在主轴，前者主轴是偏心轴，后者主轴是曲轴。偏心压力机一般是开式压力机，而曲轴压力机有开式和闭式之分。偏心压力机和曲轴压力机的传动系统如图1.2.2和图1.2.3所示。生产率高，适用于各类冲压加工高速冲床工作原理与曲柄压力机相同，但其刚度、精度、行程次数都比较高，一般带有自动送料装置、安全检测装置等辅助装置。生产率很高，适用于大批量生产，模具一般采用多工位级进模。液压机油压机水压机利用帕斯卡原理，以水或油为工作介质，采用静压力传递进行工作，使滑块上、下往复运动。压力大，而且是静压力，但生产率低。适用于拉深、挤压等成形工序。35检讨一下1、常见的的冲压工艺艺有哪些？？2、冲裁、、弯曲与拉拉深各有何何特点？3、常用的的五金生产产设备有哪哪些？36五金金冲冲压压件件的的加加工工原理理是是什什么么?37塑性性：表示示材材料料塑塑性性变变形形能能力力。。它它是是指指固固体体材材料料在在外外力力作作用用下下发发生生永永久久变变形形而而不不破破坏坏其其完完整整性性能能力力。。塑性性指指标标：衡量量金金属属塑塑性性高高低低的的参参数数。。常常用用塑塑性性指指标标为为延延伸伸率率δδ和和断断面面收收缩缩率率ψψ。。变形形：弹性性变变形形、、塑塑性性变变形形。。塑性性变变形形的的基基本本概概念念38金属属受受外外力力作作用用产产生生塑塑性性变变形形后后不不仅仅形形状状和和尺尺寸寸发发生生变变化化，，而而且且其其内内部部的的组组织织和和性性能能也也将将发发生生变变化化。。一般般会会产产生生加工工硬硬化化现象象：：塑性性变变形形对对金金属属组组织织和和性性能能的的影影响响金属属的的机机械械性性能能，，随随着着变变形形程程度度的的增增加加，，强强度度和和硬硬度度逐逐渐渐增增加加，，而而塑塑性性和和韧韧性性逐逐渐渐降降低低；；晶粒粒会会沿沿变变形形方方向向伸伸长长排排列列形形成成纤纤维维组组织织使使材材料料产产生生各各向向异异性性；；由于于变变形形不39最小小阻阻力力定定律律在塑塑性性变变形形中中，，破破坏坏了了金金属属的的整整体体平平衡衡而而强强制制金金属属流流动动，，当当金金属属质质点点有有向向几几个个方方向向移移动动的的可可能能时时，，它它向向阻阻力力最最小小的的方方向向移移动动。。在冲压压加工工中，，板料在在变形形过程程中总是是沿着着阻力力最小小的方方向发发展。。这就是是塑性性变形形中的的最小阻阻力定定律。弱区先先变形形，变变形区区为弱弱区金属塑塑性变变形的的一些些基本本规律律40方板拉拉深试试验———最小阻阻力定定律试试验41方板拉拉深试试验———最小阻阻力定定律试试验42环形毛毛坯的的变形形趋向向（ａ））变形形前的的模具具与毛毛坯（（ｂ））拉深深（ｃｃ）翻翻边（（ｄ））胀形形43检讨一一下1、什什么是是加工工硬化化，有有何影影响？？2、什什么是是最小小阻力力定律律，有有何影影响？？44不锈钢钢、不不锈铁铁冷轧板板镀铝板板、镀镀锌板板铝板铜带云母板板、纸纸板五金常常用原原材料料黑色金金属、、有色色金属属、非非金属属材料料45五金材材料之之———不锈锈钢1、定定义：：在空空气中中或化化学腐腐蚀介介质中中能够够抵抗抗腐蚀蚀的一一种高高合金金钢，，实际际上一一部分分不锈锈钢，，既有有不锈锈性，，又有有耐酸酸性。。2、特特点：：不锈钢钢是具有有美观观的表表面和和耐腐腐蚀性性能好好，不不必经经过镀镀色等等表面面处理理，而而发挥挥不锈钢钢所固有有的表表面性性能。。46五金材材料之之———不锈锈钢3、分分类：：1）不不锈钢钢按照照耐酸酸性的的不同同可分分为不不锈钢钢和耐耐酸钢钢。不不锈2）不锈钢按化学成分分类：CR系列：铁素体系列、马氏体系列；CR-NI系列：奥氏体系列，异常系列，析出硬化系列。以奥氏体系类的钢由18%铬-8～10%镍为基本组成，大部分水壶中不锈钢部分使用奥氏体系类不锈钢，其中含18％铬-9％镍。奥式体系类的钢具有高韧性和塑性，但强度较低的特点。3、公司运用于：水壶、水煲、部分电烫斗包底、部分面包机装饰片等；47五金材材料之之———不锈锈铁1）定定义：：就是是将回回收的的废铁铁、铅铅、钢钢等经经二次次回炉炉加工工，通通过二二次处处理而而成的的.2）特特性：：不不锈铁铁是有有光泽泽的银银白色色金属属，硬硬而有有延展展性，，熔点点为1535沸沸点3000，，有很很强的的铁磁性，并并有良良好的的可塑塑性和和导热热性。。不锈锈铁在在干燥燥空气气中很很难跟跟氧气气反应应，但但在潮潮湿空空气中中很容容易腐腐蚀，，若在在酸性性气体体或卤卤素蒸蒸气氛氛围中中腐蚀蚀更快快。3、公公司运运用于于：部部分电电烫斗斗包底底、部部分面面包机机装饰饰片、、外壳壳、烤烤箱烤烤鸡炉炉的外外壳、、左右右侧盖盖、多多士炉炉装饰饰片、、微波波炉内内胆等等；48五金材料之———冷轧板1、定义：我我们通常所说说的板材，是是指板材厚度度小于4mm的钢板，它它分为热轧板板和冷轧板。。钢板生产中中有热轧和冷冷轧，冷轧是是热轧的后续续工艺，但热热轧后的产品品也可以成为为最终产品。。49五金材料之———冷轧板2、特性：1）热轧板：：硬度低，加加工容易，延延展性能好；；强度相对较较低,表面质质量差点(有有氧化\光洁洁度低),但但塑性好,一一般为中厚板板；机械性能能远不及冷加加工，也次于于锻造加工，，但有较好的的韧性和延展展性2）冷轧板：：硬度高，加加工相对困难难些，但是不不易变形，强强度较高；强强度高\硬度度高,表面光光洁度高,一一般为薄钢板,可作为冲压压用钢板；由于有一定定程度的加工工硬化，韧性性低，但能达达到较好的屈屈强比，用来来冷弯弹簧片片等零件，同同时由于屈服服点较靠近抗抗拉强度，所所以使用过程程中对危险没没有预见性，，在载荷超过过许用载荷时时容易发生事事故。3、用途：冷冷轧板以及以以冷轧板为原原板的镀锌板板的用途十分分广泛，冰箱箱、空调、洗洗衣机、微波波炉、燃气热热水器等等的的零件材料的的选用都与它它紧密相连。。4、公司运用用于：面包机机外壳、底盖盖板、烤箱外外壳、左右侧侧盖，油炸锅锅底盖板、爆爆米花机、微微波炉外壳等等；50五金材料之———镀锌板51五金材料之———镀锌板1、定义：镀镀锌钢板是为防止钢板表面遭受腐蚀，，延长其使用用寿命，在钢板表面涂以一一层金属锌，这种涂锌锌的薄钢板称称为镀锌板。2、分类及特特性：按生产及加工工方法可分为为以下几类：：①热浸镀锌钢钢板。将薄钢钢板浸入熔解解的锌槽中，，使其表面粘粘附一层锌的的薄钢板。目目前主要采用用连续镀锌工工艺生产，即即把成卷的钢钢板连续浸在在熔解有锌的的镀槽中制成成镀锌钢板；；②合金化镀锌锌钢板。这种种钢板也是用用热浸法制造造，但在出槽槽后，立即把把它加热到５５００℃左右右，使其生成成锌和铁的合金被膜。。这种镀锌板板具有良好的的涂料的密着性和焊焊接性；③电镀锌钢板。用电镀法制造这种种镀锌钢板具具有良好的加加工性。但镀镀层较薄，耐耐腐蚀性不如如热浸法镀锌锌板；④单面镀和双双面差镀锌钢钢板。单面镀镀锌钢板，即即只在一面镀镀锌的产品。。在焊接、涂涂装、防锈处处理、加工等等方面，具有有比双面镀锌锌板更好的适适应性。为克克服单面未涂涂锌的缺点，，又有一种在在另面涂以薄薄层锌的镀锌锌板，即双面面差镀锌板；；⑤合金、复合合镀锌钢板。。它是用锌和和其他金属如如铅、锌制成合金金乃至复合镀镀成的钢板。。这种钢板既既具有卓越的的防锈性能，，又有良好的的涂装性能。。3、用途：可可分为一般用用、屋顶用、、建筑外侧板板用、结构用用、瓦垄板用用、拉伸用和和深冲用等镀4、公司运用于：面包机底板、烤箱底板、微波炉底板、多士炉的左右侧板、隔热板等；52五金材料之———电解板1、定义：是是经冷连轧机机组轧制再经经过CAPL机组退火火后，进入电电镀锌机组，，通过表面清清洗电镀后，，根据不同用用途，可进行行磷化、钝化化、涂油及耐耐指纹、合金金化等处理后后所得的产品品，其有关机机械性能参照照相对应的基基板2、特点：电电解板防腐能能力强,强度度比冷扎板稍稍低,用于防防护要求高的的钣金件,价价格比冷板贵贵的多.3、用途：电电解板是用于于电解或电镀镀的阴极板与与阳极板，一一般用惰性材材料作成，如如石墨，铂等等。环保电解解板肯定就是是具有环保特特点的电解板板了，比如，，使用后污染染少，对环境境伤害小，但但一般的电解解板也没有太太大污染。4、公司运用用于：烤箱底底板、微波炉炉底板、多士士炉的推条座座、压条座；；53五金材料之———铝板1、定义：指指用铝材或铝铝合金材料制制成的板型材材料。或者说说是由扁铝胚胚经加热、轧轧延及拉直或或固溶时效热热等过程制造造而成的板型型铝制品。2、特点：：板面平整，，颜色均匀，，色差较小(有方向性)，体轻，有有一定的刚度度和强度，由由于板材表面面用的是氟碳碳涂料，能抗抗酸碱腐蚀，，耐粉化、耐耐紫外线照射射不变色。3、公司运用用于：部分油油炸锅炸篮、、盖衬、部分分烤箱烤盘、、多士炉的隔隔板等；54五金材料之———铜1、定义：金金属铜，元素素符号CU，，原子量63.54,比重8.92，熔点1083Co2、特性：具具有热导率和和电导率高；；化学稳定性性强，耐腐蚀蚀性强；抗张张强度大，易易熔性，纯铜铜可拉成细铜铜丝；3、分类：铜铜合金分为黄黄铜、青铜和和白铜。黄铜：铜和锌锌著称的合金金统称为黄铜铜。常用于一一般用途的轴轴承、衬套、、齿轮等耐磨磨件和阀门等等耐蚀件。白铜是是铜和和镍合合金，，主要要用来来制造造精密密机械械、精精密仪仪表中中的耐耐蚀零零件及及电阻阻器、、热电电偶等等。机机械械制作作中，，主要要使用用的是是黄铜铜和青青铜。。4、公公司运运用于于：在在电水水壶中中主要要铜制制物料料为：：铜带带、铜铜制件件、端端子、、接触55常用1、定定义：：云母母主要要结晶晶成单单斜晶晶系，，晶体体呈假假六方方薄片片状、、鳞片片状、、板状状，有有时呈呈假六六方柱柱状。。硬度度2~3，，比重重2.70~3.20。。云母母的折折射率率随铁铁的含含量增增高而而相应应增高高，可可由低低正突突起至至中正正突起起。不不含铁铁的变变种，，薄片片中无无色，，含铁铁愈高高时，，颜色色愈深深，同同时多多色性性和吸吸收性性增强强2、特特征：：具有有绝缘缘性和和耐热热性，，以及及抗酸酸、抗抗碱性性、抗抗压和和剥分分性，，用作作电气气设备备和电电工器器材的的绝缘缘材料料；3、分分类：：云母母分为为白云云母和和金云云母。。4、用用途：：广泛泛的应应用于于建材材行业业、消消防行行业、、灭火火剂、、电焊焊条、、塑料料、电电绝缘缘、造造纸、、沥青青纸、、橡胶胶、珠珠光颜颜料等等化工工工业业。超超细云云母粉粉作塑塑料、、涂料料、油油漆、、橡胶胶等功功能性性填料料，可可提高高其机机械强强度，，增强强韧性性、附附着力力抗老老化及及耐腐腐蚀型型等。。除具具有极极高的的电绝绝缘性性、抗抗酸碱碱腐蚀蚀、弹弹性、、韧性性和滑滑动性性、耐耐热隔隔音、、热膨膨胀系系数小小等56常用材材料之之———不锈锈锰1、定定义：：锰是是银灰灰色的的金属，很象象铁，但比比铁要要软一一些。。如果果锰中中含有有少量量的杂杂质———碳碳或硅，便变变得非非常坚坚硬，，而且且很脆脆。不不过，，纯净净的金属锰锰的用途途并不不太广广，因因为它它比铁铁还易易生锈锈，在在潮湿湿的空气中，没没一会会儿便便变得得灰蒙蒙蒙的的，失失去了了光泽泽———表面生成成了一一层氧氧化锰锰。再再说，，锰的的熔点点又比比铁低低，机械强度不不如钢铁，而价价格又又比钢铁贵得得多，，因此此人们们几乎乎不生生产金金属锰锰，而而大量量生产产钢铁铁。2、特点点：锰比比铁的熔熔点低，，强度也也不好，，它非常常容易生生锈3、用途途：锰最最重要的的用途是是制造合合金———锰钢。。4、公司司运用于于：油炸炸锅的弹弹片、面面包机的的卡片；；575859五金零件件的设计计技巧60装配不良良工艺变更更改模外观不良良客户变更更611、该产产品拉深深高度50MM;：2、转角角R4.0;3、悬臂臂长度20MM,3MM宽;4、两孔孔到切边边距离0.8MM;5、材料料用SUS301；厚厚0.3MM6、尺寸寸公差长长、宽、、高都为为正负0.05MM请列举该该产品设设计缺陷陷，并说说出原因因。62目的省时、省省料、省省工序模具结构构简单，，寿命高高工件合格格63冲裁件上上孔与孔孔之间，，孔与零零件边缘缘之间的的壁厚值值不能太太小，Ｃ>=1.5tＣＣ｀>=1t冲裁件的的孔径因因受冲孔孔凸模强强度和刚刚度限制制不宜太太小,否否则凸模模容易折折断和弯弯曲.(关于冲冲孔的最最小尺寸寸和孔间间距的最最小尺寸寸可以查查表确定定)64弯曲件的的结构工工艺性弯曲件的的结构工工艺性即即制件对对弯曲工工艺的适适应性。。结构工艺艺性良好好，指冲冲压工艺艺，弯曲曲工艺易易于成型型，或经经过改造造后易于于成型。。（一般般情况下下，小圆圆弧角度度对于厚厚度<=1mm时，可可以一次次成型））1、最小小弯曲半半径*加热热弯曲或或者两次次弯曲（（中间退退火）*薄薄板和厚