板料冲压的模具有哪几种类型?各有何特点?
钣金冲压模具分为:单冲模具与跳步模具、复合模具、压弯模具、拉伸模具等。单冲模具一次只能冲压一个工序,比如:冲孔或者落料;跳步模具也叫级进模具,在一套模具上,多次冲压可以同时加工多个工序,比如:冲孔、落料、压弯等;复合模具是一次就可以同时完成冲孔落料、拉伸等工序;压弯模具,顾名思义就是把平直的板料压弯成所需要的形状;拉伸模具就是把板料冲压成筒形型或者盒子形状的零件。比如:饭碗、茶杯、脸盆等。
制造冲压模具的材料有钢材、硬质合金、钢结硬质合金、锌基合金、低熔点合金、铝青铜、高分子材料等等。目前制造冲压模具的材料绝大部分以钢材为主,常用的模具工作部件材料的种类有:碳素工具钢、低合金工具钢、高碳高铬或中铬工具钢、中碳合金钢、高速钢、基体钢以及硬质合金、钢结硬质合金等等。具体介绍如下:
1、碳素工具钢
在模具中应用较多的碳素工具钢为T8A、T10A等,优点为加工性能好,价格便宜。但淬透性和红硬性差,热处理变形大,承载能力较低。
2、低合金工具钢
低合金工具钢是在碳素工具钢的基础上加入了适量的合金元素。与碳素工具钢相比,减少了淬火变形和开裂倾向,提高了钢的淬透性,耐磨性亦较好。用于制造模具的低合金钢有CrWMn、9Mn2V、7CrSiMnMoV(代号CH-1)、6CrNiSiMnMoV(代号GD)等。
3、高碳高铬工具钢
常用的高碳高铬工具钢有Cr12和Cr12MoV、Cr12Mo1V1(代号D2),它们具有较好的淬透性、淬硬性和耐磨性,热处理变形很小,为高耐磨微变形模具钢,承载能力仅次于高速钢。但碳化物偏析严重,必须进行反复镦拔(轴向镦、径向拔)改锻,以降低碳化物的不均匀性,提高使用性能。
4、高碳中铬工具钢
用于模具的高碳中铬工具钢有Cr4W2MoV、Cr6WV、Cr5MoV等,它们的含铬量较低,共晶碳化物少,碳化物分布均匀,热处理变形小,具有良好的淬透性和尺寸稳定性。与碳化物偏析相对较严重的高碳高铬钢相比,性能有所改善。
5、高速钢
高速钢具有模具钢中最高的的硬度、耐磨性和抗压强度,承载能力很高。模具中常用的有W18Cr4V(代号8-4-1)和含钨量较少的W6Mo5Cr4V2(代号6-5-4-2,美国牌号为M2)以及为提高韧性开发的降碳降钒高速钢6W6Mo5Cr4V(代号6W6或称低碳M2)。高速钢也需要改锻,以改善其碳化物分布。
6、基体钢
在高速钢的基本成分上添加少量的其它元素,适当增减含碳量,以改善钢的性能。这样的钢种统称基体钢。它们不仅有高速钢的特点,具有一定的耐磨性和硬度,而且抗疲劳强度和韧性均优于高速钢,为高强韧性冷作模具钢,材料成本却比高速钢低。模具中常用的基体钢有6Cr4W3Mo2VNb(代号65Nb)、7Cr7Mo2V2Si(代号LD)、5Cr4Mo3SiMnVAL(代号012AL)等。
7、硬质合金和钢结硬质合金
硬质合金的硬度和耐磨性高于其它任何种类的模具钢,但抗弯强度和韧性差。用作模具的硬质合金是钨钴类,对冲击性小而耐磨性要求高的模具,可选用含钴量较低的硬质合金。对冲击性大的模具,可选用含钴量较高的硬质合金。
钢结硬质合金是以铁粉加入少量的合金元素粉末(如铬、钼、钨、钒等)做粘合剂,以碳化钛或碳化钨为硬质相,用粉末冶金方法烧结而成。钢结硬质合金的基体是钢,克服了硬质合金韧性较差、加工困难的缺点,可以切削、焊接、锻造和热处理。钢结硬质合金含有大量的碳化物,虽然硬度和耐磨性低于硬质合金,但仍高于其它钢种,经淬火、回火后硬度可达68~73HRC。
【拓展资料】
一、冲压模具的一般组成及作用:
1、上下托板、上下垫脚、上下模座:一般用A3、Q235等“软料”做成,起支撑整个模具、方便架模、落料等作用。
2、上、下模板:上、下模板起固定刀口、入块、入子、顶料销等作用,外定位、内定位、浮升引导销、两用销、导料板、浮块这些也是固定在下模板上的,下模板硬度要求必须在HRC58~62左右,硬度太低会影响冲裁质量。厚度一般为25~40mm。有的刀口直接割在模板上的,即在模板上直接挖刀口,这样做的话如果刀口缺了、打崩了、磨损了、有毛边就不好修模。
还有一种做法是挖入块,即把刀口挖在一个入块上(该入块习惯称为“下模刀口”),然后再把下模刀口装入下模板里面。高度要保证和下模板一样高,误差要在正负1~2条之内,最好正负0、005mm以内,一般磨床师傅或钳工师傅都可以达到。太多会把产品打出印子(模印)。
3、上、下垫板:垫板一般用Cr12制成。根据需要,每套模具的上下垫板厚度都不一样,看冲裁力,如果冲的孔少的话,上下垫板可以适当做薄一点8~10mm即可,如果冲孔比较多的话,就要适当做厚一点,一般17~20mm左右。下垫板上主要是落料孔、弹簧过孔、螺丝过孔、导柱透气孔等。
4、上、下夹板:上下夹板主要起固定凸模、冲头、导柱之用,一般17~20mm即可。冲压模具夹板的材料硬度一般不需要特别高,一般用软料即可,但是太软了也不行,有可能会把冲头的挂台直接拉到夹板里面去,把夹板拉坏。所以设计冲压模具,要从所要总裁的工件的冲裁工艺来考虑其模具的结构、模具材料的选材,所选冲床的吨位,冲裁间隙的大小等等,才能使加工完的工件毛刺更小,延长模具的使用寿命。
5、止挡板、脱料板:止挡板用Cr12即可,但脱料板必须使用硬料如Cr12Mov。止挡板和脱料板是通过M6或M8螺丝打合销然后锁在一起的,止挡板上面主要是一些过孔,冲头过孔、导柱过孔等。脱料板主要起脱料、压料、导正冲头等作用。
一般我们使用脱料板来导正凸模、导柱、冲头。生产铝料的话因为铝屑容易跳进脱料板里面,把冲头拉毛、或卡住冲头、把冲头拉断、拉出脱料板等,所以必须使用止挡板来导正冲头,而脱料板单边适当放大10~20条;或脱料板做两节的,上面一节用来导正、下面一节同样是单边放大10~20条。止挡板一般厚度8~17毫米,也是根据冲孔的多少、所要受到的力的大小来看的;脱料板一般厚度20~25mm。
6、凹模、凸模:也称冲头或刀口,是用来把多余的材料冲掉、切掉,或切开、刺破、拉伸。如:拉伸冲头、折弯冲头、滑块的插刀、打沙拉冲头、打凸包冲头、抽芽冲、铆合模的铆合冲头等等。。凹模凸模的材料需要的硬度较高,常用的凹模凸模材料有:Cr12Mo1v1、Cr12Mov、Skd-51、Skd-11、W6Mo5Cr4V2(钨钢)等。
【扩展资料】
相关专业术语解释:
挖:做模具人习惯称呼,是指线切割框口的意思。比如:挖刀口、挖入块等。
软料:在冲压模具中,是指硬度在HRC35左右、硬度比较低的模具钢,如45#钢、A3、Q235等。用硬度稍微高一点的东西在上面敲一下,就能敲出个坑出来,这种材料很软、所以习惯称为“软料”,因为它的抗震性能比较好,一般用来制作冲压模具的上下托板、上下垫脚、上下模座。
硬料:在冲压模具中,是指硬度(热处理后)在HRC58~62左右或以上的模具钢料,如:Cr12、Cr12Mo1v1、Cr12Mov、Skd-51、Skd-11、W6Mo5Cr4V2(钨钢),这些钢料硬度很高(但是也比较脆,稍微不注意有可能就被你搞崩掉一块,55),一般用来做冲压模具的刀口、冲头或其它要求硬度较高的零件。
参考资料:
冲压模具-百度百科:冲压模具-百度百科
凸模折断、凹模开裂、凸模、凹模刃口磨损,毛刺增大。
凸模折断、凹模开裂可以更换新的备件,凸模、凹模刃口磨损,用平磨磨削刃口,使其恢复锋利的程度。另外,模具还会发生导柱、导套磨损、拉毛,导致导柱、导套咬死,其原因是润滑不及时。解决的方法是打磨导柱、导套,使其恢复良好的配合状态。如果间隙过大,就需要更换导柱或者是导套了。
毛病出得最多的是“批锋”,即毛刺。一般是烧氩弧焊,这是最好的方法了,从维护模具的角度上来讲。如果产品比较粗糙及毛刺较轻微,当可用铲法,即是将凹陷部位铲高它。
模具损坏是指模具开裂、折断、涨开等,处理模具损坏问题,必须从模具的设计、制造工艺和模具使用方面寻找原因。 首先要审核模具的制造材料是否合适,相对应的热处埋工艺是否合理。通常,模具材料的热处理工艺对其影响很大。
如果模具的淬火温度过高,淬火方法和时间不合理,以及回火次数和温度、肘间选择不当,都会导致模具进入冲压生产后损坏。落料孔尺寸或深度设计不够,容易使槽孔阻塞,造成落料板损坏。弹簧力设计太小或等高套不等高,会使弹簧断裂、落料板倾斜.造成重叠冲打,损坏零件。
2:考虑的因素为操作的方便性。方便操作人员生产。
3:模具的结构性。一副模具的结构可以直接影响模具的寿命,产能等方面
4:模具的材料。不同的材料对模具的影响很大。在结构合理的情况下,对于刃口的材料选择十分重要。一般的考虑因素主要是成本及寿命。
5:模具的间隙。合理的间隙,不但可以保证零件的精度要求,还可以延长模具的寿命,从而降低了生产成本。
以上就是个人经验。最重要的就是安全,切记!!
1.根据工艺性质分类
(1)冲裁模
沿封闭或敞开的轮廓线使材料产生分离的模具。如落料模、冲孔模、切断模、切口模、切边模、剖切模等。
(2)弯曲模
使板料毛坯或其他坯料沿著直线(弯曲线)产生弯曲变形,从而获得一定角度和形状的工件的模具。
(3)拉深模
是把板料毛坯制成开口空心件,或使空心件进一步改变形状和尺寸的模具。
(4)成形模
是将毛坯或半成品工件按图凸、凹模的形状直接复制成形,而材料本身仅产生局部塑性变形的模具。如胀形模、缩口模、扩口模、起伏成形模、翻边模、整形模等。
2.根据工序组合程度分类
(1)单工序模
在压力机的一次行程中,只完成一道冲压工序的模具。
(2)复合模
只有一个工位,在压力机的一次行程中,在同一工位上同时完成两道或两道以上冲压工序的模具。
(3)级进模(也称连续模)
在毛坯的送进方向上,具有两个或更多的工位,在压力机的一次行程中,在不同的工位上逐次完成两道或两道以上冲压工序的模具。
3.
根据材料的变形特点分类
模具典型结构:
图1.1.2
是一副带导柱导套的单工序冲裁模。由上、下模两部分构成,上模由模柄5、上模座3、导套2、凸模10、垫板8、固定板7、卸料板14和螺钉、销钉等零件组成;下模由下模座17、导柱1、凹模11、导料板15、承料板18和螺钉、销钉等零件组成。上模通过模柄5被安装在压力机滑块上,随滑块作上下往复运动,因此称为活动部分。下模通过下模座被固定在压力机工作台上,所以又称为固定部分。
通常模具是由二类零件组成:
一类是工艺零件,这类零件直接参与工艺过程的完成并和坯料有直接接触,包括有工作零件、定位零件、卸料与压料零件等;
一类是结构零件,这类零件不直接参与完成工艺过程,也不和坯料有直接接触,只对模具完成工艺过程起保证作用,或对模具功能起完善作用,包括有导向零件、紧固零件、标准件及其它零件等,如表1.1.3所示。应该指出,不是所有的冲模都必须具备上述六种零件,尤其是单工序模,但是工作零件和必要的固定零件等是不可缺少的。
在工业生产中,模具的种类有很多。一般根据成形材料、成形工艺和成形设备的不同,模 具可分"冲压模具"及"型腔模具"两大类。
冲压模具:
冲压模具简称冲模,它是将金属板料或型材作冲压加工的模具,也可以冲压一些非金属板料。其使用的配套成形设备是压力机(冲床)。
在冷冲压生产中,冲模又分很多种:按工序性质不同,可分为冲裁模、弯曲模、拉深模、成形模、冷挤压模具等。按工序组合方式,可分为单工序冲模、连续模和复合模等。按冲模导向方式,可分为无导向冲模、有导向冲模。按模具使用材料,可分钢制冲模、钢板模、硬质合金冲模及低熔点合金冲模、锌基合金冲模、橡胶冲模等。按生产适应性,可分为通用冲模、组合冲模、专用冲模等。按机械化程度,可分为手工操作冲模、半自动冲模及自动冲模.....等。
型腔模具:
型腔模具是指将金属或非金属材料经加热或熔融后,填入模具型腔内,经一定压力并冷却后而形成与型腔相应形状的制品零件一种模具。一般可分以下几种类型:塑料模具,
压铸模具,锻模,粉末冶金模具,橡胶模具,玻璃模具..等。总之,模具主要是在工业生产中,为适应不同类型零件的加工而制做,它是根据实际需要而生产的。
1、冷挤压模具
冷挤压模具是指在冷态下将金属毛坯放入的模具,型腔内在强大的压力和一定的速度作用下,迫使金属从模腔中挤出,从而获得所需形状、尺寸以及具有一定力学性能的挤压件。
2、挤出模具
挤出模具属于成型模具的一种,只不过出料方式是通过挤出这个动作来实现。在铝异型结构广泛应用,也用在塑胶件中。在挤出机前端,用于做管材,或异型材。
3、压铸模具
压铸模具是铸造金属零部件的一种工具, 一种在专用的压铸模锻机上完成压铸工艺的工具。
4、塑胶模具
塑胶模具是一种用于压塑、挤塑、注射、吹塑和低发泡成型的组合式模具的简称。模具凸、凹模及辅助成型系统的协调变化,可以加工出不同形状、不同尺寸的一系列塑件。
5、型腔模具
型腔模具又叫凹模,是成型塑件外表面的工作零件,按其结构可分为整体式和组合式两类。是生产制造业的模具术语,构成产品空间的零件称为成型零件(即模具整体),成型产品外表面的零件称为型腔模具。
参考资料来源:百度百科-冷挤压模具
参考资料来源:百度百科-挤出模具
参考资料来源:百度百科-压铸模具
参考资料来源:百度百科-塑胶模具
参考资料来源:百度百科-型腔模具