五金冲压与模具基本知识

神鹰

1.冲压概述

          冲压加工技术应用十分广泛，在国民经济各工业部门中，几乎都有冲压加工或冲压产品的生产．如汽车，飞机，拖拉机，电机，电器，仪表，铁道．电信，化工以及轻工日用品中均占相当大的比重．
   冲压生产主要是利用冲压设备和模具实现对金属材料（板材）的加工过程．所以冲压加工具有如下特点：
(1)生产效率高,操作简单,容易实现机械化和自动化,特别适合于大量生产．
(2)冲压零件表面光洁，尺寸精度稳定，互换性好，成本低廉． 　　　

(3)以材料消耗不多的情况下，可以获得强度高，刚度大，重量小的零件．

(4)可得到其他加工方法难以加工或无法加工的复杂形状零件．
   由于冲压加工具有节省材料和生产率高等突出特点，决定了冲压产品成本低廉，效益较好，因冲压生产在制造行业中占有重要地位．
   随着科学技术的进步和工业生产的快速发展，模具已成为当代工业生产的重要手段，冲压生产和模具工业得到了世界各国的高度重视．

2． 冲压加工需要冲压机械与「冲压模具」(工具)

2.1 冲压机械

   我们先来看一看冲压机械。冲压机械有很多种类。在机械式冲压机中有曲柄冲压机、连动冲压机、凸轮冲压机、螺纹冲压机等使用油压的為油压冲压机、使用空气压力的為空压冲压机利用人力完成的有脚踏冲压机(俗称:一脚踹)、手动冲压机等种类。

在这裡我们将最為常用的曲柄冲压机称做冲压机械。

冲压机械是将马达的转动传给曲柄轴，再通过连桿将被防滑部(通称:刮刀)控制的冲头上下移动。您可以想像，当一辆汽车的引擎将汽油燃烧后会產生压力，用这个压力把气缸压下，从曲柄轴得到旋转力的过程，冲压机的工作过程是与这一过程正好相反。这样会更好理解。

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3、冲压工作原理

冲压机的工作原理是，冲头反復运动(一般為上下运动)，与之相反垫枕部是被固定的。垫枕部被固定在底座上，通过框架及连桿等与冲头驱动部(驱动部一般装在被称為冠冕的上部)联接，接受施加压力。冲压机械有反復(上下)运动的冲头和被固定的垫枕部。

  

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2.2 上模具与下模具共同组成一套模具

冲压机械是通过装载冲压模具(以下称模具)后进行冲压加工的。模具由一对刀具(工具)组成。如果您联想一下剪刀就不难理解了。
首先将一片刀具装在冲头上，另一片刀具固定在垫枕部上。
将铁板放在刀具与刀具之间，冲头下降时铁板就会被切断。这一对刀具就是模具。

被装在冲头上的模具，理所当然就被称為上方模具，即上模具。 垫枕部的模具就称為下模具。
上模具与下模具共同构成模具。

模具除可以切断钢板(剪断)以外，还可以弯、拧铁板，使之发生永久的变形，得到想要得到的形状。
直接使材料发生变形的东西就是模具。没有模具就不能进行冲压加工。模具的品质、性能直接影响到冲压加工的生產性和冲压加工的品质，具有极為重要的作用，可以说是冲压加工的生命。

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3．冲压模具(冲压加工)可以做什麼?

【前提】

冲压加工也有很多类型(锻造、轧花、接合等)、在这裡我们将对铁板(主要為软钢板)的加工称為冲压加工。铁板(钢板)的形态各异，薄板有的比纸还薄，而厚板有的与其说是「板」，倒不如说是铁块更贴切。
这裡我们所考虑的是厚度在0.5mm～4mm左右的钢板。

说起模具，也有很多种。塑胶模具、橡胶模具、玻璃模具等五花八门。其中用於冲压加工的称為冲压模具。在这裡我们将冲压模具称為模具。

冲压加工也有很多种。剪断、弯曲、拧绞、成型、锻造、接合等都是冲压加工。在这裡我们之论述其中的剪断、弯曲、拧绞几项。剪断、弯曲、拧绞是最常见的冲压加工方法。

一般的冲压机械(通用机)只单纯地进行冲头的反復运动，因此做功的模具也当然只是上模具的直线往返运动。

上述前提(↑)中所能作到的事项列述如下。☆均為最基本的事项。

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3.1 冲压模具(冲压加工)(A)

   冲孔.切边加工大陆与台湾用语不同之处

   □穿孔(冲孔)

　　呈封闭曲线的完全分离

　 □外形切割(外形切边)、(剪边)

     呈开放型曲线的完全分离

   □切断(剥料)

     完全分离

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3.2 衝壓模具(衝壓加工)(B)

成型

□除彎成V字型的V彎曲之外，還有L字彎曲、臺階狀的Z字彎

  曲、N字彎曲、帽型彎曲等。

□彎成筒型的卷邊加工、圓型彎曲。

□扭轉彎曲。

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  3.3 冲压模具(冲压加工)(C)

拉伸:

加工成有底的容器状，一边拉伸素材一边施加力量，制成符合穿孔器和冲模形状的產品。

冲绞产品:干电池套(碱性电池、锂电池(锰钢电池罐的小型化处理))、电容器盒、洗碗池、汽车的引擎罩、V型皮带轮罩、一开罐的拉手和盖子之间的接合等。

3.4 冲压模具(冲压加工)(D)

  冲压模具还能进行许多种加工、这裡只介绍上述加工的几种应用

  及组合。

  剪切,切口,切边,打凸,抽引,弯曲,修边、卷圆,整形,压字等

3.5 有关以下几点，大致归纳如下。

剪切

用剪刀或模具切断板材,切断线不封闭。

切口

在坏料上将板材部分切开，切口部分发生弯曲。

弯曲

用模具使材料弯曲成一定形状。

抽引

将板料或工件上有孔的边缘翻成竖立边缘。

打凸，拉伸

将板料毛坏压制成空心工件．

4. 冲压模具的构造

4.1 冲压模具的构造

冲压模具的构造大体上可分為刀具部、保持部和辅助部。

●刀具部(冲孔机构)

直接作用於材料的部分

●保持部(母模刀口机构、固定基準基构、、配套模座等)

固定刀具

●辅助部(压料脱模机构、导向、定位等)

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5.2 依次传送型 （连续模）

将复数的工序等距离地排放在单一的模具内部。通过传送装置冲压机每旋转一次向前推进一定的距离，并将工件依次送至下一道工序。
材料採取连续供应的方式，机器的运转也是连续且自动的，因此多数情况下但加工工件下线时已是完成了全部加工的完成品了。
材料採用卷材，通过展卷机、校平器、供卷机等设备连续供应

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5．冲压模具的分类  
    虽然写上了「冲压模具的分类」，但所指的是，根据冲压机械、模具、搬运设备、週边设备等进行什麼形式的加工。也许说「加工体系」更為妥当。请理解為在这一体系中所使用的模具的形式。以下為4种具有代表性的分类。除此之外还有滑垫型、串联型等形式。
5.1 单发型（单冲模）
    每道工序都有独立的模具，模具是被单独使用的。由操作人员将材料装入、取出，一台冲压机上只装一个模具，由人来操作完成作业。有关材料的装入与取出，通用机使用多间接的教学用机器手，专用机使用固定的程式机器手，以此达到节省人力、节省能源的目的。