20鋼材料適合用什麼沖壓工藝

① 沖壓成型技術的沖壓常用材料

沖壓成型加工 ﹐其材料為金屬薄片,包括SECC(電鍍鋅鋼板), SGCC(熱濅性電鍍鋅鋼板), SPCC(冷扎鋼板) ﹐SUS(不銹鋼), 鋁片, 銅片等.
1.SPCC (冷軋鋼板)：
冷軋鋼品是以酸洗後的熱軋鋼卷，於冷軋工場常溫軋延至0.30-3.20mm後，經電解清 洗、退火及調質等過程製造而成。冷軋鋼品因厚度薄、尺寸精確、表面粗糙度分級多，容易塗漆及電鍍、且機械性質及加工性良好，易於鈑金製成各種產品，故用途非常廣泛，舉凡汽車車體、電子零件、家電用品、鋼制傢具、容器等，均需大量使用冷軋鋼品做為加工材料。
SPCC ：易劃傷、氧化、生銹，製作過程中要戴手套，噴上防銹油，每片產品之間用汽泡袋層層隔開，一般情況都做表面電鍍處理；電鍍後不可直接用手或臟手套觸摸，以防止上面沾上手印或污物；
2.SECC(電鍍鋅鋼板)：
電鍍鋅鋼卷底材為一般的冷軋鋼卷，在連續電鍍鋅產線經過脫脂、酸洗、電鍍及各種後處理之製程後，即成為電鍍鋅產品，此產品特性不但具有一般冷軋鋼片的機械性質及近似的加工性，且具有優越的耐腐蝕性及裝飾性外觀；在電子產品、家電及傢具的市場上具有很大的競爭性及取代性﹒
SECC,大量用在通訊、PC 產品、電子產品；因表面易劃傷，在不烤漆情況下需特別注意表面不可有劃傷；
SECC分為寶鋼，中鋼，韓國料，日本料以及台灣料，其表面顏色均有差異，故多個料號組裝時需注意有色差情況；
3. SPTE(馬口鐵)：
是一種超薄冷軋的低碳鋼片，主要用途是供應制罐業所使用的鍍錫、鍍鉻鐵皮的原板。導電性強，外觀佳，因成本考慮有些來取代SUS，非磁性材料，但沖壓加工次數越多，磁性越強。
4. 磷青銅片(PBS )PHOSPHOR BRONZE SPRING：
磷青銅系由青銅(銅錫合金)添加脫氧劑，磷(P)含量0.03～0.35%及其它微量元素如Fe、Zn等組成。延展性、耐疲勞性均佳，可用於電氣及機械材料，且耐蝕性，材料可靠度高於一般銅合金製品，以連續熔解鑄造(板片、銅卷)方式製成，具高度之材質均勻性。導電性佳、彈性高、富耐磨耗；是電氣開關、端子等應用之彈片及導電材料，但沒有不銹鋼之強度。外觀須電鍍。
5.鈹銅片(BECU) BERYLLIUM CU：
高導電、高彈性 , 是所有銅合金中硬度及強度最佳者;最適用於高溫、大電流之開關零件上 , 屬時效硬化材. 是微動開關、各種高級端子、繼電器等精密彈片用材料.特性與 PBS 相似，但熱處理後，可得更好的硬度與彈性，外觀須電鍍，但成本高。
6. SUS304(不銹鋼)：
用途最多之不銹鋼種，因含有 Ni 故比 Cr 鋼較富耐蝕性耐熱性，且具低溫強度，故機械特性非常好，加工硬化性非常大，加熱處理不硬化，非磁性，強度佳，較沒彈性，常使用厚度 0.4T ~ 1.0T之間。故目前在Notebook常被廣泛運用在需結構強度之Bracket,運用上必須指定級數.
8. SUS301(不銹鋼)：
Cr (鉻) 成分比 SUS304 低，耐蝕性較差，但冷間加工能得到非常高度的拉加及硬度，其特性用途廣大，因彈性佳，但常用厚度在 0.4T ~ 0.07T 之間。運用上必須指定級數,以期達到設計之需求(例如彈力,強度).

② 冷沖壓模具設計實例

1 前言
沖壓是利用安裝在沖壓設備（主要是壓力機）上的模具對材料施加壓力，使其產生分離或塑性變形，從而獲得所需零件（俗稱沖壓或沖壓件）的一種壓力加工方法。沖壓通常是在常溫下對材料進行變形加工，且主要採用板料來加工成所需零件，所以也叫冷沖壓或板料沖壓。沖壓是材料壓力加工或塑性加工的主要方法之一，隸屬於材料成型工程。
沖壓所使用的模具稱為沖壓模具，簡稱沖模。沖模是將材料（金屬或非金屬）批量加工成所需沖件的專用工具。沖模在沖壓中至關重要，沒有符合要求的沖模，批量沖壓生產就難以進行；沒有先進的沖模，先進的沖壓工藝就無法實現。沖壓工藝與模具、沖壓設備和沖壓材料構成沖壓加工的三要素，只有它們相互結合才能得出沖壓件。與機械加工及塑性加工的其它方法相比，沖壓加工無論在技術方面還是經濟方面都具有許多獨特的優點。主要表現如下。
(1) 沖壓加工的生產效率高，且操作方便，易於實現機械化與自動化。
（2）沖壓時由於模具保證了沖壓件的尺寸與形狀精度，且一般不破壞沖壓件的表面質量,而模具的壽命一般較長,所以沖壓的質量穩定,互換性好,具有「一模一樣」的特徵。
（3）沖壓可加工出尺寸范圍較大、形狀較復雜的零件，如小到鍾表的秒錶，大到汽車縱梁、覆蓋件等，加上沖壓時材料的冷變形硬化效應，沖壓的強度和剛度均較高。
（4）沖壓一般沒有切屑碎料生成，材料的消耗較少，且不需其它加熱設備，因而是一種省料，節能的加工方法，沖壓件的成本較低。
由於沖壓加工的零件種類繁多，各類零件的形狀、尺寸和精度要求又各不相同，因而生產中採用的沖壓工藝方法也是多種多樣的。概括起來，可分為分離工序和成形工序兩大類；分離工序是指使坯料沿一定的輪廓線分離而獲得一定形狀、尺寸和斷面質量的沖壓（俗稱沖裁件）的工序；成形工序是指使坯料在不破裂的條件下產生塑性變形而獲得一定形狀和尺寸的沖壓件的工序。
上述兩類工序，按基本變形方式不同又可分為沖裁、彎曲、拉深和成形四種基本工序，每種基本工序還包含有多種單一工序。
在實際生產中，當沖壓件的生產批量較大、尺寸較少而公差要求較小時，若用分散的單一工序來沖壓是不經濟甚至難於達到要求。這時在工藝上多採用集中的方案，即把兩種或兩種以上的單一工序集中在一副模具內完成，稱為組合的方法不同，又可將其分為復合-級進和復合-級進三種組合方式。
復合沖壓——在壓力機的一次工作行程中，在模具的同一工位上同時完成兩種或兩種以上不同單一工序的一種組合方法式。
級進沖壓——在壓力機上的一次工作行程中，按照一定的順序在同一模具的不同工位上完成兩種或兩種以上不同單一工序的一種組合方式。
復合-級進——在一副沖模上包含復合和級進兩種方式的組合工序。
沖模的結構類型也很多。通常按工序性質可分為沖裁模、彎曲模、拉深模和成形模等；按工序的組合方式可分為單工序模、復合模和級進模等。但不論何種類型的沖模，都可看成是由上模和下模兩部分
組成，上模被固定在壓力機工作台或墊板上，是沖模的固定部分。工作時，坯料在下模面上通過定位零件定位，壓力機滑塊帶動上模下壓，在模具工作零件（即凸模、凹模）的作用下坯料便產生分離或塑性變形，從而獲得所需形狀與尺寸的沖件。上模回升時，模具的卸料與出件裝置將沖件或廢料從凸、凹模上卸下或推、頂出來，以便進行下一次沖壓循環。
此設計針對所給的零件進行了一套冷沖壓模具的設計，其中設計內容為分析零件的沖裁工藝性（材料、工件結構形狀、尺寸精度），擬定零件的沖壓工藝方案及模具結構，排樣，裁板，計算沖壓工序壓力，選用壓力機及確定壓力中心，計算凸凹模刃口尺寸，主要零、部件的結構設計和加工工藝編制，壓力機的校核。
沖裁模設計題目
如圖1所示零件：墊扳
生產批量：大批量
材料：08F t=2mm
設計該零件的沖壓工藝與模具
2 零件的工藝分析
2.1 結構與尺寸
該零件結構簡單,形狀對稱。
硬鋼材料被自由凸模沖圓形孔,查《冷沖壓工藝及模具設計》表3-8,可知該工件沖孔的最小尺寸為1.3t,該工件的孔徑為:Φ6>1.3t=1.3×2=2.6。
由於該沖裁件的沖孔邊緣與工件的外形的邊緣不平行,故最小孔邊距不應小於材料厚度t,該工件的空邊距(20)>t=2,(10)>t=2,均適宜於沖裁加工。
2.2 精度
零件內、外形尺寸均未標注公差,屬自由尺寸,可按IT14級確定工件尺寸的公差,經查表得,各尺寸公差分別為：
零件外形:58 ， 38 , 30 , 16 , 8
零件內形:6
孔心距:18±0.215,
利用普通沖裁方式可以達到零件圖樣要求。
2.3 材料
08F，屬於碳素結構鋼,查《冷沖壓工藝及模具設計》附表1可知抗剪強度τ=260MPa,斷後伸長率=32％。此材料具有良好的塑性和較高的彈性,其沖裁加工性能好。
根據以上分析,該零件的工藝性較好,可以進行沖裁加工。
3 確定沖裁工藝方案
該零件包括落料、沖孔兩個基本工序，可以採用以下幾種工藝方案：
(a)先落料，再沖孔，採用單工序模生產；
(b)採用落料——沖孔復合沖壓，採用復合模生產；
(c)用沖孔——落料連續沖壓，採用級進模生產。
方案(a)模具結構簡單，但需要兩道工序，兩套模具才能完成零件的加工，生產效率低，難以滿足零件大批量生產的要求。由於零件結構簡單，為了提高生產效率，主要採用復合沖裁或級進沖裁方式。採用復合沖裁時，沖出的零件精度和平直度好，生產效率高，操作方便，通過設計合理的模具結構和排樣方案可以達到較好的零件質量。
根據以上分析，該零件採用復合沖裁工藝方案。
4 確定模具總體結構方案
4.1 模具類型
根據零件的沖裁工藝方案，採用復合沖裁模。復合模的主要結構特點是存在有雙重作用的結構零件——凸凹模，凸凹模裝在下模稱為倒裝式復合模。採用倒裝式復合模省去了頂出裝置，結構簡單，便於操作，因此採用倒裝式復合沖裁模。
4.2 操作與定位方式
雖然零件的生產批量較大，但合理安排生產，可用手工送料方式能夠達到批量要求，且能降低模具成本，因此採用手工送料方式。考慮到零件尺寸大小，材料厚度，為了便於操作和保證零件的精度，宜採用導料板導向，固定擋料銷擋料，並與導正銷配合使用以保證送料位置的准確性，進而保證零件精度。為了保證首件沖裁的正確定距，採用始用擋料銷，採用使用擋料銷的目的是為了提高材料利用率。
4.3 卸料與出件方式
採用彈性卸料的方式卸料，彈性卸料裝配依靠橡皮的彈力來卸料，卸料力不大，但沖壓時可兼起壓料作用，可以保證沖裁件表面的平面度。為了方便操作，提高零件生產率，沖件和廢料採用由凸模直接從凹模洞口推下的下出件方式。
4.4 模架類型及精度
考慮到送料與操作的方便性，模架採用後側式導柱的模架，用導柱導套導向。由於零件精度要求不是很高，但沖裁間隙較小，因此採用I級模架精度。
4.5 凸模設計
凸模的結構形式與固定方法：
落料凸模刃口部分為非圓形，為便於凸模與固定板的加工，可設計成固定台階式，中間台階和凸模固定板以H7/m6過渡配合，凸模頂端的最大台階是用其台肩擋住凸模，在卸料時不至於凸模固定板中拉出。並將安裝部分設計成便於加工的長圓形，通過接方式與凸模固定板固定。
5 工藝設計計算
5.1 排樣設計與計算
零件外形近似矩形，輪廓尺寸為58×30。考慮操作方便並為了保證零件精度，採用直排有廢料排樣。如圖1所示：

查《冷沖壓工藝及模具設計》表3-13，工件的搭邊值a=2，沿邊的搭邊值a1=2.2。級進模送料步距為S=30+2=32mm
條料寬度按表3-14中公式計算：
B -0△=(Dmax+2a1)-△0 查表3-15得：△=0.6
B=（58+2×2.2） =62.4 （㎜）
由零件圖近似算得一個零件的面積為1354.8㎜2，一個進距內的壞料面積
B×S=62.4×32=1996.8㎜2。因此一個進距內的材料利用率為：
=（A/BS）×100﹪=67.8﹪
查《冷沖壓工藝及模具設計》附表3選用板料規格為710×2000×2。
採用橫裁時，剪切條料尺寸為62.4。一塊板可裁的條料為32，每間條可沖零件個數22個零件。則一塊板材的材料利用率為：
=（n×A0/A）×100﹪
=（22×32×1354.8/710×2000）×100﹪=67.2﹪
採用縱裁時，剪切條料尺寸為62.4。一塊板可裁的條料為11，每條可沖零件個數62個零件，則一塊板材的材料利用率為：
=（n×A0/A）×100﹪
=（11×62×1354.8/710×2000）×100﹪=59.2﹪
根據以上分析，橫裁時比縱裁時的板材的材料利用率高，因此採用橫裁。
5.2 計算沖壓力與壓力中心，初選壓力機
沖裁力：根據零件圖可算得一個零件外周邊長度：
L1=16π+8+28+38×2

內周邊長度之和：
L=2π×3=18.84㎜
查《冷沖壓工藝及模具設計》附表1可知： MPa;
查《冷沖壓工藝及模具設計》附表3可知：Kx=0.05, KT=0.055.
落料力：
F落=KL1 t T
=1.3×162.27×2×260
=109.69KN
沖孔力：
F孔=KL2 t T
=1.3×6 ×2×260
=12.74
KN
卸料力：
Fx=KxF落
=0.05×109.69
=5.48KN
推件力：
根據材料厚度取凹模刃口直壁高度h=6,
故:n=h/t=3
FT=nKtF孔
=3×0.055×25.47
=4.20KN
總沖壓力：
FЁ= F落+ F孔+Fx+ FT
則FЁ=109.69+12.74+5.48+4.20
=132.11KN
應選取的壓力機公稱壓力：25t.
因此可初選壓力機型號為J23-25。
當模具結構及尺寸確定之後，可對壓力機的閉合高度，模具安裝尺寸進行校核，從而最終確定壓力機的規格。
確定壓力中心：畫出凹模刃口，建立如圖所示的坐標系：

由圖可知，該形狀關於X軸上下對稱，關於Y軸左右對稱，則壓力中心為該圖形的幾何中心。即坐標原點O。該點坐標為（0，0）。
5.3 計算凸、凹模刃口尺寸及公差
由於模具間隙較小，固凸、凹模採用配作加工為宜，由於凸、凹模之間存在著間隙，使落下的料或沖出的孔都帶有錐度。落料件的尺寸接近於凹模刃口尺寸，而沖孔件的尺寸接近於凸模刃口尺寸。固計算凸模與凹模刃口尺寸時，應按落料與沖孔兩種情況分別進行。由此，在確定模具刃口尺寸及其製造公差時，需遵循以下原則：
（I）落料時以凹模尺寸為基準，即先確定凹模刃口尺寸；考慮到凹模刃口尺寸在使用過程中因磨損而增大，固落料件的基本尺寸應取工件尺寸公差范圍較小尺寸，而落料凸模的基本尺寸則按凹模基本尺寸減最小初始間隙；
（II）沖孔時以凸模尺寸為基準，即先確定凸模刃口尺寸，考慮到凸模尺寸在使用過程中因磨損而減小，固沖孔件的基本尺寸應取工件尺寸公差范圍內的較大尺寸，而沖孔凹模的基本尺寸則按凸模基本尺寸加最小初始間隙；
（III）凸模與凹模的製造公差，根據工件的要求而定，一般取比工件精度高2~3級的精度，考慮到凹模比凸模的加工稍難，凹模比凸模低一級。
a): 落料凹模刃口尺寸。按磨損情況分類計算：
i)凹模磨損後增大的尺寸，按《冷沖壓工藝及模具設計》公式：DA=(Dmax-X△);計算，取 δA=△/4，製件精度為IT14級，故X=0.5
58 : DA1 =(58-0.5×0.74 ) =57.63 （㎜）
38 : DA2=（38-0.5×0.62） =37.69 （㎜）
30 : DA3=（30-0.5×0.52） =29.74 （㎜）
16 : DA4=（16-0.5×0.43） =15.785 （㎜）
8 : DA5=（8-0.5×0.36） =7.18 （㎜）
ii)凹模磨損後不變的尺寸，按《冷沖壓工藝及模具設計》公式：CA=（Cmin+X△）±0.5δA: 計算，取δA=△/4 ，製件精度為IT14級，故X=0.5
18±0.215: Cd1=(17.785+0.5×0.43)±0.43/8=18±0.05375（㎜）
沖裁間隙影響沖裁件質量，在正常沖裁情況下，間隙對沖裁力的影響並不大，但間隙對卸力、推件力的影響卻較大。間隙是影響模具壽命的主要因素。間隙的大小則直接影響到摩擦的大小，在滿足沖裁件質量的前提下，間隙一般取偏大值，這樣可以降低沖裁力和提高模具壽命。
查《冷沖壓工藝及模具設計》表3-3可知Zmax=0.360㎜ , Zmin=0.246㎜
相應凸模按凹模實際尺寸配作，保證最小合理間隙為0.246mm
沖孔凸模刃口尺寸。沖孔凸模為圓形，可按《冷沖壓工藝及模具設計》公式dT=(dmin+x△) 計算，取δT=△/4，製件精度為IT14級，故X=0.5
12 : dT1=(6+0.5×0.30) =6.15
6 設計選用零件、部件，繪制模具總裝草圖
6.1 凹模設計
凹模的結構形式和固定方法：凹模採用矩形板狀結構和通過用螺釘、銷釘固定在凹模固定板內，其螺釘與銷釘與凹模孔壁間距不能太小否則會影響模具強度和壽命，其值可查《冷沖壓工藝及模具設計》表3-23。
凹模刃口的結構形式：因沖件的批量較大，考慮凹模有磨損和保證沖件的質量，凹模刃口採用直刃壁結構，刃壁高度取6mm, 漏料部分沿刃口輪廓單邊擴大0.5 mm
凹模輪廓尺寸的確定：
查《冷沖壓工藝及模具設計》表3-24，得：K=0.28;
查《冷沖壓工藝及模具設計》表3-25, 得: s2=36;
凹模厚度H=ks=0.28×58=16.24（㎜）
B=s+（2.5～4.0）H
=58+（2.5～4.0）×16.24
=98.6～122.96 （㎜）
L=s1+2s2
=30+2×36
=102 （㎜）
根據算得的凹模輪廓尺寸，選取與計算值相接近的標准凹模板輪廓尺寸為L×B×H=125×125×28.5（㎜）
凹模材料和技術要求：凹模的材料選用T10A。工件部分淬硬至HRC58~62。外輪廓稜角要倒鈍。
如圖2所示：

圖2 落料凹模
6.2 凸模設計
6.2.1 凸模的結構形式與固定方法
沖孔部分的凸模刃口尺寸為圓形，為了便於凸模和固定板的加工，將沖孔凸模設計成台階式。
為了保證強度、剛度及便於加工與裝配，圓形凸模常做成圓滑過渡的階梯形，小端圓柱部分。是具有鋒利刃口的工作部分，中間圓柱部分是安裝部分，它與固定板按H7/m6配合，尾部台肩是為了保證卸料時凸模不致被拉出，圓形凸模採用台肩式固定。
6.2.2 凸模長度計算
凸模的長度是依據模具結構而定的。
採用彈性卸料時，凸模長度按公式L=h1+h2+h3計算，
式中 L---凸模長度，mm；
h1---凸模固定板厚度，mm;
h2----卸料板厚度，mm ;
h3----卸料彈性元件被預壓後的厚度
L=22mm+10mm+18.5mm
=50.5mm
6.2.3 凸模的強度與剛度校核
一般情況下，凸模強度與剛度足夠，由於凸模的截面尺寸較為積適中，估計強度足夠，只需對剛度進行校核。
對沖孔凸模進行剛度校核：
凸模的最大自由長度不超過下式：
有導向的凸模Lmax≤1200 ，其中對於圓形凸模Imin=∏d4/64
則Lmax≤1200 =24.00mm
由此可知：沖孔部分凸模工作長度不能超過24.00mm，根據沖孔標准中的凸模長度系列，選取凸模的長度：50.5
6.2.4 凸模材料和技術條件
凸模材料採用碳素工具鋼T10A，凸模工作端（即刃口）淬硬至HRC 56～60，凸模尾端淬火後，硬度為HRC 43～48為宜。
如圖3所示：

圖3 沖孔凸模

6.3 凸凹模的設計
6.3.1 凸凹模的結構形式與固定方法
凸凹模的結構簡圖如圖4所示：

圖4 凸凹模

凸凹模與凸凹模固定板的採用H7/m6配合。
6.3.2 校核凸凹模的強度
沖孔邊緣與工件外開邊緣不平行時，凸凹模的最小壁厚不應小於材料厚度t=2mm，而實際最小壁厚為5mm，故符合強度要求。
6.3.3 凸凹模尺寸的確定
凸凹模的外刃口尺寸按凹模尺寸配作並保證最小間隙為Zmin=0.246mm,內形刃口尺寸按凸模尺寸配做並保證最小間隙為Zmin=0.246mm。
6.3.4 凸凹模材料和技術條件
凸凹模材料採用碳素工具鋼T10A，淬硬至56～60HRC。
6.4 定位零件
定位零件的作用是使坯料或工序件在模具上相對凸、凹模有正確的位置。
選用固定擋料銷一個。擋料銷的作用是擋住條料搭邊或沖件輪廓以限定條料送進的距離，固定擋料銷固定在位於下模的凸凹模上，規格為GB/T7694.10-94，材料45號鋼，硬度為43～48HRC
選用導料銷兩個。導料銷的作用是保證條料沿正確的方向送進，位於條料的後側（條料從右向左送進）尺寸規格為6X2，如圖5所示：

圖5 導料銷

6.5 卸料與出件裝置
出件方式是採用凸模直接頂出的下出料方式。
由於卸料採用彈性卸料的方式，彈性卸料裝置由卸料板、卸料螺釘和彈性元件組成。
卸料板：
彈性卸料板的平面尺寸等於或稍大於凹模板的尺寸，厚度取凹模厚度的0.6～0.8倍, 卸料板與凸模的單邊間隙按《冷沖壓工藝及模具設計》表3-32選取,t＞1mm時,單邊間隙為0.15mm。
為了便於可靠卸料，在模具開啟狀態時，卸料板工作平面應高出凸模刃口尺寸端面0.3～0.5，卸料板的尺寸規格為：125mmX125mmX10mm，材料為:45#鋼。如圖6所示：

圖6 卸料板

卸料螺釘：
卸料螺釘採用標準的階梯形螺釘，根據卸料板的尺寸選擇4個卸料螺釘，規格為，JB/T7650.5-94。如圖7所示：

圖7 卸料螺釘

卸料裝置：
由於橡皮允許承受的負荷較大，安裝調整方便，因此選用橡皮作為彈性元件，
卸料橡皮的選擇原則：
為了保證卸料正常工作，應使橡皮工作時的彈力大於或等於卸料力FX
FXY=AP≥FX=5.48KN
式中FXY—橡皮工作時的彈力，A—橡皮的橫截面積，P—與橡橡皮壓縮量有關的單位壓力，一般預壓時壓縮量為10%～15%。由《冷沖壓工藝及模具設計》圖3-64知，取P=0.6MPa，求得A=91.3cm2,由《冷沖壓工藝及模具設計》表3-33中的公式求得橡皮尺寸規格為35×26×24
根據工件材料厚度為2mm，沖裁時凸模進如凹模的深度為1mm，模具維修時刃磨留量為2mm，開啟時卸料板高於凸模1mm，則求得總工作行程：h工件=6mm,
使用橡皮時，不應使最大壓縮量超過橡皮自由高度的35%～45%否則是皮的自由高度應為：
H=h/(0.25～0.30)
=6/(0.25～0.30)
=20～24mm
模具組裝時的預壓縮量為：
H預=（10%～15%）H
=2.4～3.6mm
取H預=3mm
由此可知：安裝橡皮高度尺寸為21mm,
式中的H———所需的工作行程。
由上式所得的高度，還在按下式進行校核:
0.5≤H/B≤1.5
如果H/D超過1.5,應把橡皮分成若干段,並在橡皮之間墊上鋼圈。
由《冷沖壓工藝及模具設計》表3-33中的公式求得橡皮尺寸規格為35×26×24
6.6 模架及其它零件的選用
6.6.1 模柄
模柄的作用是把上模固定在壓力機滑塊上，同時使模具中心通過滑塊的壓力中心，模柄的直徑與長度與壓力機滑塊一致，模柄的尺寸規格選用凸緣模柄，用3～4個螺釘固定在上模座上。
如圖8所示:

圖8 模柄

6.6.2 模座
標准模座根據模架類型及凹模同界尺寸選用，
上模座：125mm ×125mm×35mm；
下模座：125mm×125mm×45mm；
模座材料採用灰口鑄鐵，它具有較好的吸震性，採用牌號為HT200。
6.6.3 墊板
墊板的作用是承受並擴散凸模或凹模傳遞的壓力，以防止模座被擠壓損傷。
是否要用板，可按下式校核：
P=F12/A
式中P—凸模頭部端面對模座的單位面積壓力；
F12—凸模承受的總壓力；
A—凸模頭部端面與承受面積。
由於計算的P值大於《冷沖壓工藝及模具設計》表3-34模座材料的許應壓力，因此在工作零件與模座之間加墊板。
墊板用45號鋼製造，淬火硬度為HRC43～48，其尺寸規格為：
125mm×125mm×10mm。
上下面須磨平，保證平行。
如圖9所示：

圖9 墊板

模架選用後側導柱標准模架：
上模座：L×B×H =125mm×125mm×35mm
下模座：L×B×H=125mm×125mm×45mm
導柱：D×L=￠22mm×150mm
導套：d×L×D=Φ35mm×85mm×Φ38mm
模架的閉合高度：160～190mm
墊板厚度：10mm；
凸模固定板厚度：22 mm
上模底板厚：35 mm，
凹模厚度：28.5mm
橡皮厚：24mm
卸料板厚度10 mm
凸凹模固定板厚度：45 mm，
下模底板厚：45 mm
模具的閉合厚度：
Hd=35+10+22+28.5+2+1+45+45
=188.5mm
6.6.4 沖壓設備的選擇
選用開式雙柱可傾壓力機J23-25。
公稱壓力為25t，
滑塊行程為65mm,
最大閉合高度270mm,
滑塊中心線至床身距離200 mm，
工作台尺寸：370 mm×560 mm，
墊板厚度：50 mm，
模柄孔尺寸：Φ40 mm×60 mm.
6.6.5 緊固件的選用
上模螺釘：螺釘起聯接緊固作用，上模上6個，45鋼，尺寸為M8X70下模螺釘：6個，45鋼，尺寸為M6X55.銷釘起定位作用，同時也承受一定的偏移力.上模3個，45鋼，尺寸為Φ6X60.

7 壓力機的校核
7.1 公稱壓力
根據公稱壓力的選取壓力機型號為J23-25,它的壓力為25t>15.79t,所以壓力得以校核;
7.2 滑塊行程
滑塊行程應保證坯料能順利地放入模具和沖壓能順利地從模具中取出.這里只是材料的厚度t=2mm,卸料板的厚度H=10mm,及凸模沖入凹模的最大深度2mm,即S1=2+10+2=14mm<S=65mm,所以得以校核.
7.3 行程次數
行程次數為105次/min.因為生產批量為中批量,又是手工送料,不能太快,因此是得以校核.
7.4 工作檯面的尺寸
根據下模座L×B=125mm×125mm,且每邊留出60~100mm,即L1×B1=325mm×325mm,而壓力機的工作檯面L2×B2=560mm×370mm,沖壓件和廢料從下模漏出, 漏料尺寸小於58mm×30mm,而壓力機的孔尺寸為250×250,故符合要求,得以校核;
7.5 滑塊模柄孔尺寸
滑塊上模柄孔的直徑為40mm,模柄孔深度為60mm,而所選的模柄夾持部分直徑為30mm,長度為48mm,故符合要求,得以校核;
7.6 閉合高度
由壓力機型號知Hmax=270mm M=80 H1=70
Hmin=Hmax–M= 270-80=190
(M為閉合高度調節量/mm,H1為墊板厚度/mm)
由公式得:( Hmax–H1)-5≥H≥( Hmin–H1)+10,得
(270–70)-5≥188.5≥(190–70)+10
即 195≥188.5≥120 ,所以所選壓力機合適,即壓力機得以校核.

8 模具主要零件加工工藝規程的編制
8.1 沖壓模具製造技術要求
模具精度是影響沖壓件精度的重要因素之一，為了保證模具精度，製造時應達到以下技術要求：
a、組成沖壓模具的所有零件，在材料加工精度和熱處理質量等方面均應符合相應圖樣的要求。
b、組成模架的零件應達到規定的加工要求，裝配成套的模架應活動自如，並達到規定的平行度和垂直度要求
c、模具的功能必須達到設計要求.
d、為了鑒別沖壓件的質量，裝配好的模具必須在生產條件下試模，並根據試模存在問題進行修整，直至試出合格的沖壓件為止。
8.2 總裝工藝
總裝圖如圖15所示：

圖15 總裝圖
1— 下模座 2—導柱 3—內六角螺釘￠8×70 4—內六角螺釘￠8×60
5—導套 6—凸模固定板 7—沖孔凸模 8—墊板 9—上模座 10—銷釘
11—模柄 12—打料桿 13—連接推桿 14—凸凹模 15—卸料板
16—推件塊 17—凹模 18—活動擋料銷 19—推板 20—彈性橡膠
21—凸凹模固定板 22—卸料螺釘 23—導料銷

③ 20鋼是什麼意思

20號鋼是低碳鋼材料。
低碳鋼（mildsteel）為碳含量低於0.25%的碳素鋼，因其強度低、硬度低而軟，故又稱軟鋼。它包括大部分普通碳素結構鋼和一部分優質碳素結構鋼，大多不經熱處理用於工程結構件伍正，有的經滲碳和其他熱處理用於要求耐磨的機械零件。
低碳納行鋼退火組織為鐵素體和少量珠光體，其強度和硬度較低，塑性和韌性較好。因此，其冷成形性良好，可採用卷邊、折彎、沖壓等方法進行冷成形。20號腔茄悔鋼是低碳鋼。
20號鋼含碳量≤0.2％，是低碳素結構鋼，鐵碳合金組織，硬度低，_度低，這種材質市場上型材丶管材較多，例如：角鋼丶槽鋼丶扁鋼丶無縫鋼管等，宜室內存放，比較容易生銹。

④ 精沖模具用什麼模具鋼

精沖模具一般選擇材料為Crl2MoV鋼，當厚度大於4mm時可採用W6Mo5Cr4V2高速鋼。

對於產品批量大、形狀復雜、受力情況惡劣的精沖凹凸模，可選用粉末冶金鋼或硬質合金，或近年推出的幾種新型模具鋼材料，如YG20硬質合金、7Cr4Mo2VSi鋼、GT35鋼結硬質合金和CG2基體鋼等。精沖模具材料需要經過加工及處理後才能成材使用。具體是：

一鍛造工藝

以Crl2MoV鋼坯件為例，精沖模具坯件的鍛造，要求碳化物均勻度大於3級，因而要選取質量較好的棒材作模具坯料。鍛造工藝為預熱880~900℃，保溫時間以1min/mm計；加熱1080~1100℃，保溫時間以1.5min/mm計；鍛造時鐓粗、拔長6次，900℃終鍛，鍛後550度保溫。

二熱處理工藝

以Crl2MoV鋼精沖模具為例，粗加工後應進行去應力退火，以消除模具應力並減少其畸變；通常採用調質處理，其淬火溫度比常規高出30~50℃,高溫回火工藝為(720~760)℃×(4~6)h,爐冷至500℃後空冷。

當Crl2MoV鋼模具刃口形狀較簡單,沖裁工具較薄（≤3mm)時，終熱處理可採用一次硬化處理工藝；若刃口形狀復雜，工件較厚(>3mm)時，採用二次硬化工藝。

對於W6Mo5Cr4V2高速鋼熱處理，應採用低溫淬火處理，以使精沖模具獲得較高力學性能。

三表面強化工藝

精沖模具要求高沖裁精度、高硬度、高耐磨性和高服役壽命，通過表面強化處理可以使模具性能和使用壽命得到進一步提高。表面強化有三種方法：

一種方法是改變模具表面的化學成分，如滲金屬、滲碳、滲氮、滲硼和TD處理等；第二種方法是不改變模具表面的化學成分，如激光淬火、真空淬火、低溫和超低溫處理等；第三種方法是表面形成硬化層，如鍍硬鉻、熱噴塗、VCD、PVD等，在模具表面形成TiC、TiN等超硬物質。

⑤ 沖2.0的65錳鋼沖壓模具用什麼材料

沖2.0的65錳鋼沖壓模具用8566模具鋼好。
65Mn材料很硬，沖頭料硬度高了，會斷裂；硬度低了，容易磨損。很多人試過用DC53，同樣會遇到崩裂問題。理想的材料是，韌性好，沖頭料不會崩裂；硬度高HRC58以上，具有一定的耐磨性，沖頭料使用壽命長。8566的韌性是高速鋼SKH-9的4倍，D2的2倍。8566使用硬度HRC58-60，高硬度保證高強度和耐磨性。8566的抗崩裂性能比DC53，LD等都要好。沖壓65錳鋼用8566是非常合適的，8566抗崩裂性能好，沖頭料不會崩裂；高硬度又能保證高耐磨性。
分享8566模具鋼，在沖壓65Mn材質方面的應用案例。東莞蔡先生是沖壓2.5厚的65Mn材質。模具上面有2個尖角，以前用DC53做沖頭料時，經常遇到無規律性崩裂問題。如果使用正常，最多能沖壓五六萬次，沖頭料開始崩裂。絕大多數是沖頭料上機沖壓一回兒就崩裂，造成模具無法正常使用，生產效率極低。
8月中旬，蔡先生用8566模具鋼，沖壓了七八萬個產品，沖頭料沒有崩裂，僅僅有點磨損。使用效果非常好。沖壓65Mn材料模具用8566模具鋼材，是理想選材。就目前而言，8566模具鋼是沖壓65錳鋼的不二選擇。你也別費心思找了，8566目前沒有替代品

⑥ 高強度鋼沖壓是什麼

當今高強鋼、超高強鋼很好的實現了車輛的輕量化，提高了車輛的碰撞強度和安全性能，因此成為車用鋼材的重要發展方向。但隨著板料強度的提高，傳統的冷沖壓工藝在成型過程中容易產生破裂現象，無法滿足高強度鋼板的加工工藝要求。在無法滿足成型條件的情況下，目前國際上逐漸研究超高強度鋼板的熱沖壓成形技術。該技術是綜合了成形、傳熱以及組織相變的一種新工藝，主要是利用高溫奧氏體狀態下，板料的塑性增加，屈服強度降低的特點，通過模具進行成形的工藝。但是熱成型需要對工藝條件、金屬相變、CAE分析技術進行深入研究，目前該技術被國外廠商壟斷，國內發展緩慢。
當材料被沖壓成形時，會變硬。不同的鋼材，變硬的程度不同，一般高強度低合金鋼只略有3KSI增加，不到10%。注意：雙相鋼的屈服強度有20KSI增加，增加了40%多！金屬在成形過程中，會變得完全不同，完全不像沖壓加工開始之前。這些鋼材在受力後，屈服強度增加很多。材料較高的屈服應力加上加工硬化，等於流動應力的大大增加。----這會引起需要更多的噸位來製作部件----它會使金屬的變形溫度增加（可能會燃燒或破壞不恰當的潤滑劑），硬點會增加模具磨損----塗層可能會於事無補或無法持續到和預期的時間一樣長。綜上所述，高強鋼成形的高壓力要求、回彈的增加、加工硬度的增加、高成型溫度下的操作對模具及潤滑都提出了挑戰。
過去在生產深沖或者重沖工件，大家都認為耐壓型(EP)潤滑油是保護模具的最好選擇。硫和氯EP添加劑被混合到純油中來提高模具壽命已經有很長的歷史了。但是隨著新金屬--高強度鋼的出現，環保要求的嚴格，EP油基潤滑油的價值已經減少，甚至失去市場。
在高溫下高強度鋼的成型，EP油基潤滑油失去了它的性能，無法在極溫應用中提供物理的模具保護隔膜。而極溫型的IRMCO高固體聚合物潤滑劑則可以提供必要的保護。隨著金屬在沖壓模具中變形，溫度不斷升高，EP油基潤滑油都會變薄，有些情況下會達到閃點或者燒著（冒煙）。IRMCO高分子聚合物潤滑劑一般開始噴上去時稠度低得多。隨著成形過程中溫度的上升，會變得更稠更堅韌。實際上高分子聚合物極溫潤滑劑都有「熱尋性」而且會粘到金屬上，形成一個可以降低摩擦的隔膜。這個保護屏障可以允許工件延展，在最高要求的工件成型時沒有破裂和粘接，以此來控制摩擦和金屬流動。有效的保護了模具，延長了模具使用壽命，提高了沖壓的強度。