沖壓模具基礎(chǔ)培訓演講人：日期:CATALOGUE目錄01沖壓模具概述02模具核心結(jié)構(gòu)03關(guān)鍵設(shè)計參數(shù)04加工制造流程05安全操作規(guī)范06日常維護保養(yǎng)01沖壓模具概述模具定義與分類用于室溫下金屬板材成型，包括沖裁模、彎曲模、拉伸模等，適用于汽車覆蓋件、電子外殼等精密零件加工。冷沖壓模具針對高強度鋼板或鋁合金的高溫成型，需配備加熱系統(tǒng)，常見于汽車防撞梁、航空航天結(jié)構(gòu)件等耐高溫需求場景。如精沖模（實現(xiàn)無毛刺沖裁）、液壓成形模（利用液體壓力成型），用于高精度或特殊材料加工領(lǐng)域。熱沖壓模具級進模通過多工位連續(xù)沖壓完成復(fù)雜工序，復(fù)合模則在一套模具內(nèi)集成沖孔、落料等多功能，適用于大批量小型零件生產(chǎn)。級進模與復(fù)合模01020403特種模具沖壓工藝基本流程材料準備與送料選用符合力學性能的金屬卷料或板材，通過自動送料機或機械手精準定位，確保沖壓連續(xù)性。調(diào)整模具閉合高度、導向精度及壓力機參數(shù)，進行試沖并優(yōu)化間隙以避免毛刺或開裂。執(zhí)行沖裁、彎曲、拉伸等工序，實時監(jiān)測尺寸公差和表面缺陷，采用光學檢測或三坐標測量儀驗證。去除廢料、清洗工件，定期潤滑模具刃口并檢查磨損情況，延長模具壽命。模具安裝與調(diào)試沖壓成型與質(zhì)量控制后處理與維護典型應(yīng)用場景分析汽車制造業(yè)車門、引擎蓋等覆蓋件采用大型連續(xù)模生產(chǎn)，高強度鋼熱沖壓用于車身安全結(jié)構(gòu)，效率可達每分鐘10-15次。電子電器行業(yè)手機屏蔽罩、連接器等精密零件依賴高速沖床與微米級精度的級進模，公差控制在±0.01mm以內(nèi)。家電領(lǐng)域冰箱面板、洗衣機內(nèi)筒通過拉伸模成型，表面需處理為啞光或紋理，兼顧功能性與美觀性。新能源產(chǎn)業(yè)動力電池殼體采用鋁合金多工位拉伸模，兼顧輕量化與密封性要求，模具壽命需超50萬次。02模具核心結(jié)構(gòu)上模固定板與模柄下模座支撐整體模具結(jié)構(gòu)，凹模與凸模配合完成沖裁或成型。凹模刃口需經(jīng)熱處理以提高耐磨性，并設(shè)計合理的間隙以避免毛刺。下模座與凹模模板標準化設(shè)計采用標準化模板尺寸（如矩形或圓形）以簡化加工流程，同時預(yù)留螺釘孔與銷釘孔位，便于裝配與維護。上模固定板用于安裝凸模、導柱等部件，模柄連接壓力機滑塊，確保沖壓動作的穩(wěn)定性與精度。需選用高強度材料并嚴格校準水平度。上模與下模組件導向定位機構(gòu)導柱與導套組件導柱安裝于下模，導套嵌入上模，通過精密研磨保證配合間隙在0.01mm以內(nèi)，防止沖壓過程中模具偏移。01側(cè)向定位裝置針對異形工件加工，增設(shè)側(cè)導板或定位銷，確保材料進給時位置準確，減少廢品率。02浮動導料機構(gòu)在連續(xù)模中采用浮動導料銷或?qū)Я习澹o助材料步進移動，避免因摩擦導致的送料卡滯問題。03卸料與頂出裝置彈性卸料板設(shè)計利用彈簧或聚氨酯橡膠提供彈力，在沖壓完成后將材料從凸模上剝離，需根據(jù)沖裁力計算彈力大小以避免變形。頂桿與頂出器針對薄板或精密零件，增設(shè)氣嘴吹掃裝置，配合機械頂出機構(gòu)實現(xiàn)快速清模，提升生產(chǎn)效率。頂桿安裝于下模，通過壓力機打桿機構(gòu)驅(qū)動，將成型件從凹模中頂出，頂桿分布需均衡以防止工件局部受力變形。氣動輔助卸料系統(tǒng)03關(guān)鍵設(shè)計參數(shù)沖裁間隙設(shè)定標準材料厚度與間隙關(guān)系沖裁間隙需根據(jù)材料厚度精確計算，通常為材料厚度的5%-15%，薄材料取較小值，厚材料需適當增大間隙以避免毛刺或模具磨損。斷面質(zhì)量要求精密沖裁需采用極小間隙（1%-3%），配合壓邊力控制以實現(xiàn)光潔斷面；普通沖裁可放寬標準，兼顧效率與成本。材質(zhì)硬度影響高硬度材料（如不銹鋼）需增大間隙至10%-20%，以降低沖裁力并減少刃口崩裂風險；軟材料（如鋁）可縮小間隙至3%-8%，保證斷面質(zhì)量。通過有限元模擬或經(jīng)驗公式預(yù)判回彈量，在模具型面設(shè)計時反向補償角度，確保成形后零件尺寸符合圖紙公差要求?；貜椊穷A(yù)測與修正對回彈敏感區(qū)域（如彎曲半徑處）增加加強筋或預(yù)壓痕，通過塑性變形抑制彈性回復(fù)，減少后期整形工序。局部強化處理調(diào)整壓邊力、沖壓速度等參數(shù)，控制材料流動應(yīng)力分布，降低回彈效應(yīng)，尤其適用于高強鋼等難成形材料。工藝參數(shù)優(yōu)化材料回彈補償原則模具壽命影響因素1234刃口材料選擇采用粉末高速鋼（如ASP系列）或硬質(zhì)合金鑲塊，提升耐磨性；關(guān)鍵部位可進行TD處理或PVD涂層，延長使用壽命3-5倍。定期噴涂高性能沖壓油膜，減少材料與模具的摩擦熱積累，避免因粘著磨損導致的刃口塌角或拉毛缺陷。潤滑條件管理結(jié)構(gòu)疲勞防護優(yōu)化模具應(yīng)力集中區(qū)域（如導柱孔、螺釘孔）的圓角過渡設(shè)計，通過有限元分析驗證動態(tài)載荷下的抗疲勞性能。維護保養(yǎng)規(guī)范建立定期刃磨、導柱潤滑及氮氣彈簧壓力檢測制度，預(yù)防非正常磨損，確保模具全生命周期穩(wěn)定性。04加工制造流程數(shù)控銑削與車削針對復(fù)雜型腔或高精度輪廓的模具零件，優(yōu)先采用數(shù)控銑削或車削工藝，確保尺寸公差控制在±0.01mm以內(nèi)，表面粗糙度達到Ra0.8μm以下。需結(jié)合刀具材料（如硬質(zhì)合金或CBN）與切削參數(shù)優(yōu)化，減少加工變形。精密加工工藝選擇電火花成型加工適用于硬度高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的模具部件（如鑲塊、電極），通過放電腐蝕實現(xiàn)微米級精度。需合理設(shè)計電極損耗補償策略，并控制放電間隙與脈沖頻率，避免表面微裂紋。慢走絲線切割用于高精度直壁或異形孔加工，采用0.1mm以下鉬絲，配合去離子水冷卻，切割精度可達±0.005mm。需注意材料應(yīng)力釋放導致的變形問題，必要時進行多次切割。模具鋼（如Cr12MoV、SKD11）需在真空爐中加熱至臨界溫度以上，避免氧化脫碳，淬火后硬度需達到HRC58-62。冷卻階段需采用分級淬火或氣淬，減少組織應(yīng)力與變形風險。熱處理技術(shù)要求真空淬火工藝對高耐磨要求的模具，淬火后立即進行-196℃液氮深冷處理，促使殘余奧氏體轉(zhuǎn)化為馬氏體，提升尺寸穩(wěn)定性與壽命。處理時間需根據(jù)材料厚度精確控制，避免脆性增加。深冷處理規(guī)范淬火后需在180-220℃低溫回火兩次，每次保溫2-4小時，消除內(nèi)應(yīng)力并保持韌性?；鼗鸷笮铏z測硬度均勻性，同一模具不同部位硬度差不得超過HRC2。回火工藝控制裝配調(diào)試要點導向機構(gòu)配合校驗導柱與導套的配合間隙需控制在0.005-0.01mm，采用紅丹粉檢測接觸面積≥80%。裝配后手動滑動測試應(yīng)無卡滯，且上下模閉合時導柱不得有徑向擺動。沖裁間隙調(diào)整根據(jù)材料厚度（如0.5mm不銹鋼）設(shè)定單邊間隙為料厚的5%-8%，通過塞尺或光學投影儀測量刃口間隙均勻性。調(diào)試階段需逐步試沖，觀察毛刺高度與斷面質(zhì)量，動態(tài)修正間隙值。頂出系統(tǒng)同步測試頂針板運動需與模具開合完全同步，行程誤差≤0.02mm。采用壓力傳感器監(jiān)測頂出力分布，確保脫模時無局部應(yīng)力集中或產(chǎn)品變形現(xiàn)象。05安全操作規(guī)范機械防護裝置完整性核查每日作業(yè)前需檢查沖壓機床的光柵、安全門、聯(lián)鎖裝置等防護設(shè)施是否完好，確保無破損或松動現(xiàn)象，防止設(shè)備運行時發(fā)生意外傷害。電氣安全系統(tǒng)測試定期驗證急停按鈕、過載保護裝置及接地線路的功能有效性，確保在突發(fā)情況下能立即切斷電源，保障操作人員安全。液壓與氣動系統(tǒng)壓力檢測檢查液壓管路、氣缸密封性及壓力表數(shù)值是否在安全閾值內(nèi)，避免因泄漏或超壓導致設(shè)備失控或爆裂事故。防護裝置檢查流程作業(yè)禁區(qū)設(shè)定標準模具運動區(qū)域劃定根據(jù)沖壓機行程和模具尺寸，明確標注上下模閉合區(qū)域為絕對禁區(qū)，非調(diào)試狀態(tài)下嚴禁人員進入該范圍。物料傳送安全距離規(guī)定送料臺與模具之間的最小安全距離（通?！?.5米），并設(shè)置紅外感應(yīng)裝置，確保機械手或人工送料時肢體不會進入危險區(qū)域。設(shè)備周邊警戒線標識使用黃黑相間警示帶劃分設(shè)備周邊1米范圍作為警戒區(qū)，僅允許持證操作人員佩戴防護裝備后進入。應(yīng)急故障處理步驟010203卡模緊急處置立即按下急停按鈕，關(guān)閉主電源后使用專用撬杠緩慢釋放模具壓力，嚴禁強行啟動設(shè)備或徒手清理卡料。突發(fā)停機程序若設(shè)備異常停機，需記錄故障代碼并通知維修人員，禁止私自重啟或拆卸電氣控制柜面板。人員受傷救援流程發(fā)生夾傷或觸電事故時，第一時間切斷設(shè)備總電源，使用急救箱進行止血包扎，并同步呼叫醫(yī)療支援，保留現(xiàn)場等待安全部門調(diào)查。06日常維護保養(yǎng)清潔與潤滑周期模具表面清潔每次使用后需用專用清潔劑清除油污、金屬碎屑及殘留脫模劑，避免腐蝕或劃傷工作面，清潔后需用壓縮空氣吹干溝槽與縫隙。導向部件潤滑滑塊、導柱等運動部件每運行5000次需加注高溫潤滑脂，確保摩擦系數(shù)穩(wěn)定，防止異常磨損導致的精度下降。冷卻系統(tǒng)除垢水冷通道每3個月需用酸性清洗劑循環(huán)沖洗，防止水垢堆積影響散熱效率，沖洗后需進行防銹處理。沖頭與凹模刃口磨損若彈性元件出現(xiàn)永久變形或壓力衰減超過15%，需整體更換以保障脫料力穩(wěn)定，避免卡料事故。彈簧與氮氣桿失效定位銷與襯套間隙配合間隙超過0.05mm時需更換，否則會引起送料偏差，造成產(chǎn)品孔位偏移或外形超差。當刃口圓角半徑超過設(shè)計值0.1mm或出現(xiàn)崩刃時，必須立即更換，否則會