大多数冲压模具都是高精度工具。它们由锋利的钢材制成,以确保耐用性和精准度。各种各样的冲压模具可用于各种不同的钣金冲压工艺。冲压模具广泛应用于汽车、飞机、电子、消费品和家电制造等众多领域。
在本文中,我们将介绍什么是冲压模具。冲压模具的工作原理、冲压模具的类型以及冲压模具的用途。
目录
什么是冲压模具?
在金属加工或制造过程中,冲压模具是用于切割、成型或将金属板或其他材料压制成简单或复杂形状的专用工具。它们对于冲压工艺至关重要,该工艺包括使用由两部分组成的工具对板材施加压力,加工成所需形状,然后将其从板材中拉出。
冲压工具种类繁多,每种工具都有其特定的用途。例如,落料工序将金属板切割成扁平的“坯料”。坯料保留所需的形状,而坯料周围的废料则被丢弃。另一方面,冲孔模会在材料上冲出孔洞或空隙。而折弯模则会将材料折弯成直线或曲线,从而形成角度、折痕或弯角。
冲压模具的使用过程是怎样的?
制作一套冲压模具是冲压工艺的第一步。这些模具由独立的阳模(或冲头)和阴模(或模具)组成。冲头位于上方,阴模位于下方。待冲压的平板或卷材被放入压力机的送料器中。为了冲孔或去除某些形状,需要对材料进行冲孔或穿孔。
当冲头进入模具时,它会切割出您想要的形状。而其余材料则保持不变(冲孔)或在其上打孔(穿孔)。然后,材料再次开始组织。将材料弯曲或模压成所需的形状,形成弯曲、角度或复杂的轮廓(如果零件具有某种三维轮廓)。
如果零件具有更深的三维形状,则需要使用拉伸模具。这通常用于制造圆柱形或杯形零件。压制过程完成后,使用顶针或空气喷射器将成品从模具中推出。
如果零件需要多个成型和冲压步骤,则可以将这些步骤合并到一个包含多个工位的模具中。零件在经过每个步骤时,会沿着定位销移动。冲压件可能需要接受质量控制检查,以确保其符合质量标准和规定的尺寸。
冲压模具使用的材料有哪些?
冲压模具是金属加工中非常基本的工具。它们通常由工具钢经铣削、淬火和加热制成。如今,这些模具越来越多地采用淬火钢制成,并使用线切割(EDM)进行切割。这意味着在主加工工序之后,淬火过程中可能出现的任何变形都可以在无需磨削的情况下进行矫正。除了这两种材料外,还有其他用于制造模具的材料:
工具钢
工具钢以其硬度和耐用性而闻名。它能够承受高压和重复运动,并且不易磨损。因此,对于精度和耐用性至关重要的批量生产来说,它是理想之选。
碳化物
硬质合金如同未经切割的钻石,比工具钢更坚固、更耐磨。它尤其适用于需要极高精度或耐磨性的应用。然而,这种硬度也意味着更高的成本和更脆的脆性。因此,它成为专业、高要求应用的理想材料。
高速钢
高速钢是模具材料中的佼佼者。这种材料能够承受快速冲压操作产生的高温高压,同时保持锋利。因此,它比标准工具钢更耐用、更耐热,是高速应用的理想选择。
粉末金属
炼金术士使用金属粉末来制造他们的混合物。这些材料是通过混合金属粉末并加热形成固体而制成的。这一工艺可以开发出具有特定性能的材料,以满足特定的冲压要求。例如,提高韧性或耐磨性。
耐冲击钢
抗冲击钢就像模具领域的减震器。它能够承受快速冲击和振动,因此非常适合需要抵抗重力和突发力矩的任务。这种材料可以减少模具的磨损,从而延长其使用寿命。
高碳高铬钢
高碳高铬钢是模具材料中最坚固的。它具有良好的耐磨性,并能长期保持高精度。这种材料非常适合需要高精度的精细加工。
冲压模具的用途是什么?
冲压模具是制造业中非常重要的工具。它们以多种不同的方式用于将金属板和其他材料制成特定的形状和零件。许多汽车零件,例如车身面板、支架和底盘零件,都是使用冲压模具制造的。
冲压模具还用于制造蒙皮部件、飞机结构件、支架等零件,此外,冲压模具还用于制造烤箱、冰箱、洗衣机等家用电器的实用部件和装饰部件。
冲压模具也用于制造许多消费产品。例如智能手机、笔记本电脑和其他电子产品的金属外壳,以及家具和灯具的装饰性或实用性金属部件。
有哪些类型的冲压模具?
作为 精密金属冲压工艺,它有多种不同的类型。
简单模具
简易模具只能执行单一动作,例如切割或成型。因此,它们适用于只需一个动作的简单任务。它们高效且易于维护,是批量生产基础零件的理想选择。简易模具的优势在于其简单性。因此,它们在任何金属冲压车间都必不可少。
复合模具
它们可以同时执行多项任务,例如同时进行切割和冲压。这些模具非常适合需要多次精密操作但无需分阶段加工的物品。由于它们无需在操作之间移动零件,因此可以节省时间并保持对齐和精度。
级进模
级进模由一系列工位组成。当金属通过模具时,每个工位依次执行不同的操作。每个工位都在前一个工位的基础上进行加工,从而形成更复杂的零件。级进模是制造复杂零件最有效的方法,尤其是在大批量生产中。它们经过精心设计,能够生产出令人惊叹的最终产品。
转移模具
转移式模具的工作原理与其他模具不同。它们将工件从一个工位移动到下一个工位。而级进式模具则将工件固定在金属带上。因此,转移式模具非常适合需要多次操作的大型复杂工件。它们可以处理更大的部件,并提供无与伦比的多功能性。
多模
多模具组合可提供最高水平的定制化和生产效率。这些模具由不同的模具组组成。每个模具组针对特定工序设计,并按顺序排列。它们可以是简单模具、复合模具,甚至是级进模具。这些模具组合在一起,可以生产多种零件或同一零件的不同特征。因此,这种组合非常适合复杂的组件或同时生产大量零件。
冲压模具的两个基本操作是什么?
成型
冲压模具用于成型时,将金属或其他材料的平板重塑成所需的三维形状或轮廓。可以执行的操作包括:压接、翻边、折叠、拉伸、扭转和弯曲。
使用冲压模具进行弯曲时,必须将材料折叠起来。对于更复杂的形状,弯曲可以分多个步骤完成。浅拉伸或深拉伸是一种通过拉伸和成型将扁平材料制成浅或深三维形状的方法。在材料表面凸起或凹陷的图案、样式或标识称为压花。
压花模具组包含一个带有所需图案的公模和一个母模,材料被压入模具之间。压花是一种非常精确的成型方法,可以使材料具有非常紧密的边界、光滑的表面和锋利的边缘。
在翻边工艺中,会在工件边缘形成连续的凸起或凹陷。折叠工艺会扭曲和弯曲工件的边缘,使其更硬或更美观。与浅描工艺类似,拉伸工艺是将材料压成凸脊状,使其更坚硬。卷边工艺是一种弯曲或卷曲工件边缘的方法。这种方法常用于制作罐子、管道和桶等物品。
每种工艺任务都需要一套不同的模具。此外,为了获得理想的效果,还需要精确控制材料厚度、冲头和模具间隙以及润滑。
切割
使用冲压模具切割时,板材的某些形状或部分会被去除。这些步骤对于制造边缘光滑的精密零件至关重要。切割工艺包括落料、冲孔、开槽、修边、剪切、纵切、纵切和穿孔。
冲孔是从板材上切割出一块扁平薄板或毛坯的工艺过程。冲模由一个扁平冲头和一个凹模组成。使用冲头和凹模在材料上打孔或制造间隙称为穿孔。冲头通常具有斜面,以便从一点向稍远的地方形成缺口。
开槽是指在材料上开一个小的V形或U形切口。同样,这需要用到斜角冲头,通常用于制作凸耳或孔,以便于组装。修边是指从工件边缘切掉多余材料,使其达到最终所需形状的过程。剪切是指沿直线进行切割,使工件尺寸更小。
切割是在材料上进行局部切口或打孔的工艺。这种方法用于制作盖子或瓶盖等部件的翼片或铰链。分切是在材料上进行长而直的切割,以制成更薄的条带或带状物。通常使用动力滚剪,但也可以使用圆形直线刀片法。穿孔操作会在材料上形成小孔或穿孔的图案,是穿孔的子变体。
如何选择冲压模具服务?
选择冲压模具服务至关重要,它对生产流程的质量和效率有着重大影响。如果您在以下大部分或所有方面都达到高标准,您就可以确信自己做出了正确的选择:经验、材料知识、质量控制、技术和设施、价格以及沟通。
寻找一家在冲压模具设计和制造方面拥有多年经验的服务公司。为了获得最符合您需求的服务,请了解服务提供商是否具备您所在领域的经验。了解服务公司如何检查其工作质量。
确保它们符合您组织所熟知且适用的质量管理体系的要求。检查服务提供商的技术和技能,确保他们能够满足您的需求。如果您要使用的产品比较复杂或不常见,请确保服务提供商知道如何使用它们。
考虑服务提供商能够生产多少产品以及交付周期有多长。向多家服务公司索取详细的报价和信息,以确保获得最优价格。询问回头客或业内熟人的评价和评论。
在整个模具制作过程中,清晰的沟通至关重要。沟通不畅的早期迹象可能会导致进一步的问题。如果您的生产需求随时间而变化,务必确保您的服务提供商能够不断发展壮大。
何时使用冲压模具?
不同类型的冲压模具用于不同的目的,何时以及如何使用它们取决于以下几点:
- 当需要制造大量零件或部件时,模具的初始价格仅在生产量较小时才重要。
- 当准确性和一致性很重要时。
- 用途广泛,可用于制造具有各种特征的零件,例如复杂的形状和图案。
- 冲压模具适用于金属、钢材和 黄铜,其厚度均为中等至厚。使用冲压模具,可以对较厚的材料进行精确切割、弯曲和成型,但最大厚度取决于冲压机的强度和材料的特性。
- 当您需要快速、经济且高效地生产零件时。
- 当需要弯曲、攻丝或焊接等额外工作时,可以将冲压模具加工添加到多步骤制造过程中。
冲压模具加工有哪些应用?
精密金属加工具有广泛的应用范围,因此冲压工具可用于许多不同的领域。
- 在汽车工业中用于制造车身面板、底盘部件、卡扣、支架等零件。
- 在飞机工业中,冲压工具用于制造结构部件、发动机部件、蒙皮/控制面和内部部件。
- 它用于制造开关板、连接器和端子等电气零件。
- 在洗衣机、冰柜和烤箱等家用电器中可以找到许多冲压零件,例如面板、支架和铰链。
- 冲压件还用于制造医疗器械和设备,如手术器械、植入物和诊断工具。
- 冲压模具用于制造建筑行业的小零件、紧固件、夹子和结构部件。
冲压模具有哪些优点?
只要零件的形状和设计符合工艺要求,使用冲压模具就能带来许多重要的好处。这类工艺具有以下优势:
- 高精度和一致性
- 生产速度快
- 可以低成本生产大量零件
- 材料效率高
- 多功能性
- 复杂的几何形状
- 零件强度高、寿命长
- 成长能力
- 易于二次操作
- 轻松检查产品质量
冲压模具有哪些缺点?
模压冲压具有许多优点,但也存在一些问题和局限性,需要注意:
- 制造模具的初始成本高
- 模具交付周期长
- 材料厚度有限
- 材料选择的限制。
- 复杂性将设计约束推向极限
- 安装时间
- 维护和磨损
- 零件尺寸限制
冲压模具和级进模冲压有什么区别?
在模压加工中,使用的工具是冲压模具。然而,渐进式模压是一种用于制造更复杂零件的方法。它是一个多步骤的工艺。冲压模具是一种简单的工具,可以一次切割、成型或形成一个零件或特征。
级进模冲压工艺比模压冲压操作更先进、更自动化。它使用多工位模具,一次冲压即可完成多个工序。模具上的每个点都执行特定的任务,例如切割、成型或冲孔。
在级进模冲压中,材料被放入模具中,随着材料在模具中移动,每个工位都按照正确的顺序完成各自的工作。这使得可以同时冲压多个特征或零件。使用级进模冲压可以生产形状复杂、特征丰富的零件。
结论
本文概述了冲压模具的基本概念、工作原理和各种类型,并讨论了它们在制造业中的重要应用,强调了冲压模具对于制造高精度金属零件的重要性。
作为 专业金属零件供应商,Yonglihao Machinery 提供了许多 高品质冲压解决方案 凭借先进的技术和丰富的经验,我们获得了客户的一致认可。如果您对冲压模具有任何疑问,请随时联系我们的工程师。