冷镦模具设计介绍

冷镦工艺介绍-国外资料翻译ContentsoftheTraining培训内容AssemblyandsetupofCOD&COK剪刀/剪模组立Assemblyandsetupofmaindies主模组立Assemblyandsetupofpunches冲头组立/失效分析Understandsteel&carbidetools模具组立/材料/钨钢Understandtoolsurface&friction模具表面/摩擦系数Understandtheeffectofpreform预成形分析10Jan2011AssemblyandsetupofCOD&COK剪刀/剪模组立AssemblyandsetupofCOD&COK1 TypesofShearing

剪切类型HalfCutterCOK/CompleteCOD半剪CompleteCOK/CompleteCOD全剪COK:CutOffKnife

剪刀COD:CutOffDie

剪体AssemblyandsetupofCOD&COKBasicMechanismofShearing剪切基础知识WhatHappenDuringShearing:-剪切过程产生：ElasticDeformation弹性变形Roll-over曲面Plasticshear塑性剪切InitialFracture初始断裂FinalFracture最终断裂PhysicalSeparation实际剪断AssemblyandsetupofCOD&COK2 BasicMechanismofShearingQualityProblems:-质量问题OvalShape

椭圆形Tilting

歪斜Poorshear

剪切面粗糙Burr

毛刺NotStraight不直ClearanceTooBig间隙太大OptimumClearance最佳间隙ClearanceTooSmall间隙太小ElasticDeformation弹性变形Roll-over曲面Plasticshear塑性剪切InitialFracture初始断裂FinalFracture最终断裂PhysicalSeparation实际剪断AssemblyandsetupofCOD&COK2 BasicMechanismofShearing(HalfCutCOK)半剪NoControlofBlank

落料无法控制DifferentShearPatterns

剪切方式不同BlankNotStraight

线材不直BigRoll-over

曲面较大LowCost

成本低廉EasytoSetup

安装简易LongToolLife

模具寿命较长AssemblyandsetupofCOD&COK2 BasicMechanismofShearingNeedReliefSurfaces

需要表面退让（退剪槽〕CarefulControlofClearance

间隙要求高DifficultCOK/CODAlignment

剪刀、剪体对齐困难BetterShear/Quality

较好的剪切质量AchieveStraightBlank

剪断的线材较直SmallRoll-over

曲面小(CompleteCut全剪)AssemblyandsetupofCOD&COKCommonBlankQualityIssue

常见的线材剪切质量问题Roll-over

曲面Plasticshear

塑性剪切SecondaryFracture/Tongue

二次断裂/舌状毛刺Burr

毛刺Straightness

直线性1443234AssemblyandsetupofCOD&COK4 COD&COKSetting

安装Relief表面退让（退剪槽〕SmallRadius小圆角Relief表面退让（退剪槽〕AssemblyandsetupofCOD&COK5 COD&COKMaterials材料ToolSteel模具钢Carbide钨钢AssemblyandsetupofCOD&COK6

MainProcessParameters主要参数MaterialHardness

材料硬度COK/CODClearance剪刀/剪体间隙COK/CODDiameters剪刀/剪体内孔直径COKSpeed

剪刀速度Lubricants

润滑TypesofCOK

剪刀类型Hardermaterialsneedbiggerclearance,moretoolrelief&higherspeed

当剪切较硬的线材时,需要更多的间隙,表面退让(退剪槽)和更快的速度.TooloosetheCOD/COKdiameterswillbendtheblankandcausetaperends

剪刀/剪体的内孔直径太大时,会造成线材弯曲,线材末端缩小.Shearingwithoutlubricantscausesshorttoollife

无润滑剪切会缩短模具寿命.AssemblyandsetupofCOD&COK7 UnderstandDefects缺陷分析?PoorShearedSurface:smallclearanceandnotoolrelief

剪切面粗糙:间隙太小/没有表面退让Burr:COKor/andCODwornoff

毛刺:剪刀/剪体磨损Tongue:smallclearanceandnotoolrelief

舌状毛刺:间隙太小/没有表面退让BentBlank:COK/CODdiametertoobig

线材弯曲:剪刀/剪体内孔直径太大OvalShape:COK/CODdiametertoobig

椭圆形:剪刀/剪体内孔直径太大BigRoll-over:clearancetoobigandToolwornoff

曲面大:间隙太小/模具磨损AssemblyandsetupofCOD&COK7 UnderstandDefects缺陷分析?硬材料间隙较小剪切面较好刀口易磨损钨钢易破损软材料间隙较大剪切面难控制要退让曹材料易弯Assemblyandsetupofmaindies主模组立AssemblyandsetupofmaindiesBasicofColdForming

冷锻的基础知识MaterialsforDieConstruction

模具的材质TypesofDieDesign

模具设计的类型ImportanceofDieSurfaceFinishing

模具表面加工的重要性CompressiveStress

压应力GoodDieAssembly

正确安装模具DefectiveParts/PoorDie

缺陷部件/劣质模具

AssemblyandsetupofmaindiesBasicofColdForming正挤压反挤压打头AssemblyandsetupofmaindiesBasicofColdFormingAcombinationofdiscipline,skill,knowledge&continuousimprovement.生产良好的冷锻件，操作者需要具备:纪律,技能,知识和持之以恒的进取精神。冷锻的基础知识AssemblyandsetupofmaindiesMaterialsforDieConstruction模具的材质

CarbideInsert钨钢HotWorkSteel耐热钢HighSpeedSteel高速钢AssemblyandsetupofmaindiesTypesofDieDesign模具设计的类型SolidMainDie实心主模StepSolidMainDie台阶实心主模

Die-Piece/Casing/Insert套片整装主模StepDie-Piece/Casing/Insert台阶套片整装主模AssemblyandsetupofmaindiesTypesofDieDesign模具设计的类型LowCost成本低廉EasyAssemble组装简易LongToolLife模具寿命长久TheREASONfordifferentdiedesigns不同模具设计的成因NormalCost成本一般EasyAssemble组装简易ToolLifeShorter模具寿命较短SomeAssemblyProblem某些组装问题DifficulttoAlignment对齐困难ShortDie-pieceLife套片寿命短HighCost成本昂贵SomeAssemblyProblem某些组装问题DifficulttoAlignment对齐困难ShortDie-pieceLife套片寿命短VeryHighCost成本最昂贵AssemblyandsetupofmaindiesImportanceofDieSurfaceFinishing

模具表面加工的重要性Grindingmarkspromotecracks

模具研磨纹路造成脆裂Roughsurfacespromotegalling

粗糙的表面造成表面磨伤PoorinternalsurfacecausesshortKOPlife

粗糙的内孔面缩短顶针使用寿命Sharpradiuscausesdiechip&fracture

模具尖角太锋利造成模具脆裂或破损AssemblyandsetupofmaindiesCompressiveStress压应力Propercompressivestresstoreducematerialbreathingduringforming

适当的压力可减少在冷锻时材料的伸展Increaseproductdimensionstability

增加产品尺寸的稳定性Extendtoollife

延长模具寿命0.5%hot-shrink-fitinterference0.5%预热组合的过盈配合量0.5%coldpressinterference0.5%冷装组合过盈配合量0.5%taperpressinterference0.5%斜角部分的过盈配合量AssemblyandsetupofmaindiesGoodDieAssembly正确组装模具Positivesteptoensurepropersupportofdiepiecebydieinsert有效间隙以保证给予套片适当的支撑Positivesteptoensurepropersupportofdieinsert有效台阶以保证给予组合套心适当的支撑SufficientchamferProperinstallationofdiepiece适当安装套片SufficientInterference足够的过盈量足够的倒角AssemblyandsetupofmaindiesDefectiveParts/Dies缺陷部件/模具DiePieceBreaks:

套片破裂1 Diepieceanddiecaseoffcenters

套片和主模套偏心2 Roughsurfaces/insufficientpolishing

表面粗糙/研磨,抛光不足3 Poormatchingoftapersurfaces

斜角部分配合不好4 Insufficientcompressivestress

压力不足5 Nopropersupportfromdieinsert

组合套心没有给予套片恰当的支撑6 Insufficientstepradius

台阶部分圆角太小7 Poorpunch/diealignment

冲件/主模没有对齐8 Blankover-length

线材剪切太长9 PunchRecesshitting

二冲窜伤10 HighKOforce(taper/overforged/roughsurface) 顶出力太大(倒锥，太饱满，表面粗糙）AssemblyandsetupofmaindiesDefectiveParts/Dies缺陷部件/模具StepDieFractures:

台阶主模破损Hydrauliceffect/toomuchoil/air&oiltrap

液压影响/润滑油太多/憋气憋油Insufficientstepradius

台阶部分圆角太小Roughsurfaces/insufficientpolishing

表面粗糙/研磨,抛光不足Poorpunch/diealignment

冲件/主模没有对齐Blankover-length

线材剪切太长Poorhot-shrink-fit

预热组装配合差Heavyknockoutaction

顶针冲击力过大PunchRecesshitting

二冲窜伤HighKOforce(taper/overforged/roughsurface)顶出力太大(倒锥，太饱满，表面粗糙）AssemblyandsetupofmaindiesDefectiveParts/Dies缺陷部件/模具MainDieChipoff/Cracks:主模脆裂Impropersittingofmaindie 主模安装位置不正确Insufficientstepradius 台阶部分圆角太小Roughsurfaces/insufficientpolishing 表面粗糙/研磨,抛光不足Poorpunch/diealignment 冲件/主模没有对齐Blankover-length 线材剪切太长Poorhot-shrink-fit 预热组装配合不好Overknockoutaction 顶针行程过大PunchRecesshitting 二冲窜伤AssemblyandsetupofmaindiesDefectiveParts/PoorDies 缺陷部件/劣质模具Diewear:

模具磨损Poorhot-shrink-fit预热组装配合不好Poorpunch/part/diealignment冲件/冲头/主模没有对齐Wrongcarbidegrades选择错误的钨钢等级Insufficientorwronglubricant润滑不足或用错润滑油PartsDefects:

部件缺陷Gallingduetomisalignment/poorcarbide磨伤--模具没有对齐/劣质钨钢Blankdiameteroversizeduetopoorhot-shrinkfit光杆直径太大--预热组装配合差Blankdiameterundersizeduetowrongdiediameter光杆直径太小--主模内径错误Inconsistentblankdiameterduetodiediametertoobig光杆直径不稳定--主模内径太大Roughsurfacesduetopoordiepolishing表面粗糙--模具研磨,抛光不足Assemblyandsetupofpunches冲头组立/失效分析Timing/Speed时间/速度Friction摩擦系数Alignment对齐HowPunchesFail二冲如何损坏CommonPunchProblems常见二冲问题CommonProductProblems常见产品问题

Timing/Speed时间/速度4m/sec(4米/秒)1m/sec(1米/秒)(MH-10Machine)(UI-10Machine)Friction摩擦系数ToolDimension(cancheck)模具尺寸(可以测量)ToolSurfaceRoughness(difficulttocheck)

模具表面粗糙度(较难测量)Friction摩擦系数ChangingFactors:-影响因素LubricationOil润滑油ToolSurfaceRoughness模具粗糙度PreformSetting一冲成形设置MachineSpeed机器速度ChangingDimension:-受影响尺寸Flatness平直度HeadCornerRadii头部圆角HeadRoundness头部圆度Headdiameter头部直径Alignment对齐PrematureWearofRecessIncorrectHeadShapePrematureBreakofRecessOff-centerRecess(<0.05mm)梅花部分磨损头形错误梅花部分破裂梅花偏心(<0.05mm)HowPunchesFail1.WearoffIncorrectHardness(AboveHRC65)InsufficientLubricantIncorrectPunchMaterial(M2,M42,Carbide)WithoutCoating(TiN,TiCN,TiAlN)PoorPreform(1stPunchPreparation)NatureWear2.ChipOffPoorAlignmentPoorSetupSkillPoorsurfaceIncorrectPunchMaterialMishandlingVibrationSpeedtooFast3.BreakoffRecessStrippedoffbending/MisalignmentPinandInsertMismatchIncorrectPreform(1stPunchPreparation)SpeedtooFastWrong/InstableProcessHighFrictionPoorCutOff1121233二冲如何损坏1.磨损硬度错误(高于HRC65)润滑不足二冲材质错误(M2,M42,Carbide)没有涂层(TiN,TiCN,TiAlN)一冲成形差(1stPunchPreparation)自然磨损2.破损没有对齐安装技术差表面粗糙二冲材质错误人为损坏震动机器速度太快3.断裂梅花破裂二冲棒弯曲/没有对齐二冲套和冲棒不配一冲成形错误(1stPunchPreparation)速度太快错误/不稳定生产程序摩擦系数太大线材剪断不良1121233CommonPunchProblemsShortToolLifeIncorrectHardness(AboveHRC65)InsufficientLubricantIncorrectPunchMaterial(M2,M42,Carbide)WithoutCoating(TiN,TiCN,TiAlN)PoorPreform(1stPunchPreparation)PoorAlignmentPoorSetupSkillPunchMaterialtooHard(AboveHRC68)MishandlingVibrationSpeedtooFastWrong/InstableProcessHighFrictionDimensionoutPoorToolSuppliersPoorReworkToolingnotmatchOrderWrongToolPoorToolSuppliers常见二冲问题寿命短硬度错误(高于HRC65)润滑不足二冲材质错误(M2,M42,Carbide)没有涂层(TiN,TiCN,TiAlN)一冲成形问题(1stPunchPreparation)没有对齐安装技术差二冲材质太硬(高于HRC68)人为损坏震动机器速度太快错误/不稳定生产程序摩擦系数太大尺寸错误模具供应商不佳模具修改误差模具不能配合购买错误模具模具供应商不佳CommonProductProblems常见产品问题IncorrectRecessProfileLubricationOilToolSurfaceRoughnessIncorrectToolDimensionIncorrectRecessDepthRecessWearRecessChipoffRecessOff-setPoorPunchAlignmentPoorPreformPoorCutoffBigChamferLubricationOilIncorrectToolDimensionIncorrectPreformUnusualVisualDefectsLubricationOilToolSurfaceRoughnessIncorrectToolDimension成形形状不正确润滑油模具表面粗糙度模具尺寸不正确成形深度不正确冲棒磨损冲棒破损成形偏心二冲没有对齐一冲成形差线材剪断不良斜角大润滑油模具尺寸不正确一冲成形不正确非正常的外观缺陷润滑油模具表面粗糙度模具尺寸不正确4.Understandsteel&carbidetoolsManufacturingofFastenersandforgingpartsfallinthesamefamily紧固件与冷锻件的生产工艺LowcarbonsteelAnti-gallingSUS

高耐磨不锈钢Hotworksteel

耐热钢Generaltoolsteel

普通工具钢Highspeedsteel

高速钢Coarsegraincarbide

粗颗粒钨钢Finegraincarbide

细颗粒钨钢300SUS400SUS4000Mpa兆帕3000MPa2000MPa1000MPaHowStrongisStrong钢的强度对照表1000Mpa=100kg/mm21000

兆帕=100千克/毫米2低炭钢300系列不锈钢400系列不锈钢DieDesign模具设计螺纹锁紧件套壳上套心下套心钨钢套心衬套给予轴向预先加压123GoodDieAssembly正确组装模具预先加压卸载加载phase1cyclicloading

oftheundamagedmaterial材料受力而产生反复的胀缩变形phase2initiationof

microcracks

a<0.1mm开始出现微小的裂痕phase3mergingofmicrocrackstosurfacedefectsandlargercracks

0.1<a<0.5mm微小的裂痕深入到表面，使裂纹加深phase4growthoflargercracks

a>0.5mm演变成更大的裂痕CarbideInsert钨钢HotWorkSteel耐热钢HighSpeedSteel高速钢5.Understandtoolsurface&frictionUnderstandtoolsurface&friction理解模具表面及摩擦力Whatisfriction什么是摩擦力?Effectoffriction摩擦力产生的影响?Practicalconsiderations应用时需考虑的因素?Whatisfriction什么是摩擦力?YForce拉力XForce压力FrictionCoefficientm=Xforce/Yforce摩擦系数m=X压力/Y拉力NormalFrictionCoefficientformetalforming=0.05to0.2通常金属表面磨擦系数=0.05to0.2Effectoffriction摩擦力产生的因素AssumeHighToolFriction采用摩擦力大的模具AssumeLowToolFriction采用摩擦力小的模具Effectoffriction摩擦系数产生的影响?AssumeLowToolFriction采用摩擦力小的模具AssumeLowToolFriction采用摩擦力小的模具Effectoffriction摩擦系数所产生的影响AssumeLowToolFriction摩擦力那一边大小？?Practicalconsiderations实际情况需考虑因素??Practicalconsiderations实际情况考虑因素Understandtheeffectofpreform了解预成型的影响Understandtheeffectofpreform了解预成型的影响WhatisPreform什么是预成型Whatisanoptimisedpreform什么是好的预成型Theeffectofpreform预成型的影响Whatisanoptimisedprocesscontrol什么是好的预成型过程控制Canpreformbealwaysbethesame预成型都是相同的吗?Shouldwehaveapreformdrawing我们需要预成型图纸吗WhatisPreform什么是预成型?Whatisanoptimisedpreform什么是好的预成型?Operational:-操作方面?ToolLife:-模具寿命方面?ProductQuality:-产品质量方面?Whatisanoptimisedpreform什么是好的预成型Operational:-操作方面Controllable可控制的Achievable能够完成的Stable稳定的Maintainable可持续的Lowcost低成本的Manufacturable可操作的Repeatable可重复的Independent不受制约的ToolLife:-模具寿命方面Lowpunchforce低冲力Lowpunchstress低压力Manufacturable可持续的Lowcost低成本的ProlongOperation延长生产力ProductQuality:-产品质量方面No/MinimumDefects无缺陷或缺陷最小Achieveconsistentquality达到品质一致Achieverequireddimension达到要求尺寸Theeffectofpreform预成型的影响Operational:-操作方面Controllable可控制的Achievable可实现的Stable稳定的Maintainable可持续的Lowcost低成本的Manufacturable可操作的Repeatable可重复的Independent不受约束的ToolLife:-模具寿命Lowpunchforce低冲力Lowpunchstress低压力Manufacturable可操作Lowcost低成本ProlongOperation延长生产力ProductQuality:-产品质量No/MinimumDefects无/最小缺陷Achieveconsistentquality达到质量一致Achieverequireddimension达到要求尺寸Punchforce冲力Punchstress压力Toolwear模具磨损Laps/Folds褶皱Surface表面条件Dimensions尺寸Toollife模具寿命Partquality部品质量Theeffectofpreform预成型的影响Test1:-试验1WidePunchChamferAngle冲模倒角较大Test2:-试验2SmallPunchChamferAngle冲模倒角较小FormingoffastenersusingdifferentPreformdesign(effectofpreformonthefinalformingshape)采用不同预成型的产品的最后成型Using5113forIllustration以5113为例矮扁的预成形较高的预成形Theeffectofpreform预成型的影响Higherformingpressure较高的成型压力Lowerformingpressure较低的成型压力Fastenerformingusingflatterpreform采用扁而平的预成型Fastenerformingusingtallerpreform采用较高的预成型矮扁的预成形较高的预成形Theeffectofpreform预成型的影响Tallerpreform高预成型Lowpunchforce冲力小Longertoollife模具寿命长Stableprocess过程稳定MajorFolds较大褶皱LowerPreform低预成型Highpunchforce冲力大Shortertoollife模具寿命短Minimumfolds褶皱最小Ringmark环状痕迹Theeffectofpreform预成型的影响Thegeometryofpreformisdefinedby:预成型形状具体取决于:profile外形height高度diameter直径weight重量Thegeometryofpreformisaffectedby:影响预成型形状的因素:Tooltemperature模具的温度Lubricationoil润滑油Machinestability机台的稳定性Machinespeed机台速度Toolalignment模具组合情况Toolsurfaceconditions模具的表面条件Toolprofile模具外形Thegeometryofpreformisguidedby:预成型形状主要取决于:Preformdiameter=80%offinaldiameter预成型直径=80%最终直径Whatisanoptimisedprocesscontrol什么是理想的过程控制Aprocessthatwillrobustenoughwithstandexternalfactors成形过程稳定，不易受外来因素影响Aprocessthatcanbeaccuratelyrepeated此过程可重复性较精确Aprocessthatcanbedimensionedandexpressed过程可测量可描述Canpreformbealwaysbethesame预成型总是相同的吗?Thegeometryofpreformisaffectedby:预成型的形状取决于:Tooltemperature模具的温度Lubricationoil润滑油Machinestability机台的稳定性Machinespeed机台速度Toolalignment模具组合Toolsurfaceconditions模具表面条件Toolprofile模具外形Toolprofiletolerance模具外形公差NO不Shouldwehaveapreformdrawing我们是否需要预成型标准化?1.0mmYES是MinimiseDimensionvariation尺寸变化最少Standardiselearningcurve学员培训标准化Standardisetoolsetting标准模具设置Achieveconsistentproductquality达到产品质量一致定位是不是太短表面机加工纹粗糙间隙太大粗糙横向平磨裂纹波定位是不是太短间隙太大粗糙手工磨修裂纹波冲头折断冲头拉断粗糙横向平磨打得太死，包住冲头冲头折断冲头拉断间隙太大表面机加工纹粗糙裂纹波以上资料仅供参考完！附录资料：不需要的可以自行删除节能与新能源汽车

--纯电动汽车目录1概述2新能源汽车现状

3

纯电动汽车技术原理及优势4纯电动汽车商业模式简介5远期展望概述基本概念以内燃机为主要动力系统，综合利用各种技术降低油耗的叫节能汽车。

“新能源汽车”是指采用新型动力系统，使用非石油燃料的汽车。规划中的新能源汽车主要是指纯电动汽车、插电式混合动力汽车、燃料电池汽车。纯电动汽车是以电池为储能单元，以电动机为驱动系统的车辆。纯电动汽车的特点：结构相对简单，生产工艺相对成熟。新能源汽车现状国外政策世界各国普遍将发展电动汽车确立为节能减排的重要途径和政府战略性计划，出台各类发展鼓励政策和行动计划。序号国家/区域鼓励政策行动计划1美国《2001年美国未来能源保证法案》《美国新的综合性能源计划》《美国下一代电动汽车协议》未来10年投入10亿美元，至2015年普及100万辆插电式混合动力汽车2欧盟欧洲汽车制造商协会《2010税收导则》，除意大利和卢森堡，所有西欧国家出台了对电动车的减税、免税或补贴政策奥地利：25万辆推广计划丹麦：2020年，电动汽车占新售车辆1/10西班牙：2014年普及100万辆3德国《国家电动车发展计划》，2009-2012年投入5亿欧元用于纯电动和插电式混合动力汽车的研发产业化到2020年、2030年分别普及100万辆和500万辆纯电动汽车和插电式混合动力汽车4法国《新车置换金》《法国清洁汽车购买奖励体系》2015年推广电动汽车10万辆5英国《私人购买新能源汽车补贴细则》低碳汽车示范运行与研发资助政策2015年推广电动汽车24万辆6日本《下一代汽车的补助金制度》《日本电动汽车购买补助手册》到2020年普及以电动汽车为主体的“下一代汽车”达到1350万辆新能源汽车现状电动汽车科技发展“十二五”专项规划 形成“三横三纵三大平台”（三纵：混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车；三横：电池、电机、电控;三大平台：标准检测、能源供给、集成

示范战略重点与任务布局）

国内政策新能源汽车已经成为我国七大战略性新型产业之一《节能与新能源汽车产业发展规划（2012—2020）》

汽车工业转型的主要战略取向——纯电驱动当前重点推进——纯电动汽车和混合动力汽车产业化推广普及：非插电式混合动力汽车、节能内燃机汽车

新能源汽车现状国内发展状况经过多年的酝酿，国内纯电动汽车日趋成熟，有多款电动车已取得国家公告吉利熊猫EK电动汽车系列