新进员工培训教材五金模具的基本结构各模板的加工工艺以及常见的标准文件精品.docx
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新进员工培训教材五金模具的基本结构各模板的加工工艺以及常见的标准文件精品
前言
本手册是作为公司工程部工作参考，及对XX公司新进员工培训教材而编写的。
本手册基本介绍了五金模具的基本结构、各模板的加工工艺、以及常见的标准文件，主要为工程部标准参考文件，对现有的加工技术作统一标准，
达到方便加工，提升品质与效率、同时达到降低成本的作用。
通过本手册，新进员工可以尽快地学习了解本公司的加工技术、工作内容及方法。
以便在今后的学习与工作中做的更好。
本册现共编有三个部分，第一部分为模具的结构，使我们能更好的了解到各板件的加工内容，第二部分为加工工艺，规范了现有的加工技术及方法，第三部分为常用的标准文件图表，便于工作中的查阅。
本手册的完成要感谢各位主管及相关工程人员的支持。
因时间及能力的所限，本手册难免存在错误及不足之处，请各位读者批评指正，以利更好的完善加工技术，及今后新进员工的教育培训。
目录
第一节模具的结构
五金模板英文名称。
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1
复合模的结构。
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2
冲孔模的结构。
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3
连续模的结构。
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4
第二节冲压模具的制造工艺
热处理模板加工区分（CNC/WE）。
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5
非热处理模板加工区分（CNC/WE）。
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6
孔的加工工艺。
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7
槽的加工工艺。
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9
模板加工注意事项。
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附录CNC加工作业规范。
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13
CNC常计算公式。
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第三节标准文件及图表
加工中常用英文注解。
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加工工艺简表。
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颜色及图层管制表。
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标准螺纹孔及沉头孔参数表。
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G码功能表。
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M码功能表。
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图面几何公差符号。
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附录审图程序。
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模具结构篇
我司主要是针对五金模具的加工，所以首先要了解模具的结构.本章节主要介绍五金冲压模具结构及各个零部件的功用和加工方式.
模具从结构上分一般有复合模、冲孔模、成形模、拉伸模;从冲压件上分有弹片模、端子模、汽车模；从冲压速度上分有高速啤模、低速啤模;从工序上分单程模、连续模;从加工内容上分有涨形模、缩形模、切边模等。
不同的公司和地区因为文化和习惯的不同，而叫法有所区别。
如连续模有的叫操兵模、顺送模、级进模等。
这将在介绍各种模具结构时做具体说明。
要了解模具结构，首先要明白五金冲压模具的工作原理。
五金冲压模主要是利用冲床的上下做用力，完成各种产品的工艺如：
下料、冲孔、折弯、拉伸、涨形、缩口等。
在此简单介绍一下冲床。
一般冲床是以吨位所区分的。
本地现用的冲床国内的冲床主要有扬州产的扬州牌冲床；台湾产的主要有金丰、英渝等；香港产的SINA以及日本产的众多品牌。
国产冲床一般吨位较低，15T、45T、60T等，冲压精度不高，速度和安全性方面都不是很好，但价格便宜；进口冲床的吨位一般吨位较高，性能好价格贵。
由于五金冲压产品的工艺性复杂，且涉及的标准件多，模具的结构类型杂，本章节重点介绍常见的复合模、冲孔模（连续模）、成形模及简单的拉伸模。
模板名称
英文名称
各厂商表示代码
伟创力
鸿富锦一部三部
鸿富锦二部
华品
PressCAD
上承板
TopPlate
MFT
P01
HP
U1
上垫脚
TopBlock
P02A
BB
U2
上模座
PunchHolder
DST
P03A
HH
UP
UP
上垫板
BackingPlate
PBU
P04A
BP
TOP
UB
上夹板
PunchPpates
PAD
P05A
PP
PH
PH
冲子
Punches
PUN
SP
脱背板
StripperBack-up
ST2
S02A
SB
MID
PPS
脱料板
Stripper
ST1
S01A
SP
ST
PS
料带图
Stripper
BLO
MAKER
下模板
DieBlocks
DIE
D05A
DB
DIE
DIE
下模入块
DieInserts
DIN
BU
下垫板
DieBlock
DBU
D04A
CB
BOT
LB
下模座
DieShoe
DSS
D03A
DD
LP
LP
下垫脚
BottomBlock
D02A
CC
FOOT
B2
下承板
BottomPlate
MFB
D01A
DH
B1
在介绍模具之前先了解一下各种冲材的剪应力和冲剪间隙：
剪应力的计算公式：
P=L*T*S
P：
所需剪应力（Kg）L：
加工周长（mm）T：
材料厚度（mm）
S:
抗剪应力（Kg/mm²）
抗剪强度的计算公式：
B=S/0.8
B:
抗剪强度（Kg/mm²）S:
抗剪应力（Kg/mm²）
表一（各种材质的抗剪强度）:
材质
代号
抗剪强度
铝板
AIPS-1
7.5-8
黄铜板
BsPE1
23-25
BsPE2A
24-27
BsPE3
26-28
磷青铜板
PBP-2
30-31
铜板
CUP-2
18-20
洋白板
CNP-1
26-28
软钢板
SMP-1
38-40
磨光钢板
SPC-2
31-33
冷压钢板
SPCC
35
不锈钢板
SUS-27CP
58-60
矽钢板
S-23
47-48
47-47
利用上表可以计算出冲压工件时所用的冲床吨位如冲剪一个加工周长为800料厚为0.5的冷压钢板所需力为:
800X0.5X35=14000Kg
材质
代号
精密
一般
铝板（软质）
AIPS-1
1-3%
4-8%
铝板（硬质）
2-5%
6-10%
黄铜板
BsPE1
1-4%
5-10%
磷青铜板
PBP-2
2-5%
6-10%
铜板
CuP2
1-3%
4-7%
洋白板
CNP-1
2-5%
6-10%
硬钢板
4-8%
9-13%
磨光钢板
SPC-2
2-5%
6-10%
冷轧钢板
SPCC
2-5%
6-10%
不锈钢板
SUS-27CP
3-6%
7-11%
冲剪间隙=料厚（t）*系数（查上表二）这里的冲剪间隙是指单边的。
通常情况下SECC料的冲剪间隙是5%t。
这里先介绍复合模：
图一：
复合模的结构图
复合模其加工工件的工艺是多重的（如下料、冲孔、打凸、拉伸）故称为复合模；因为其导柱倒装所以也称为倒装模；而有时因其只是在冲压过后工序件为产品的外形（不冲孔、打凸等）,也称为下料模;有时也称冲孔,下料模、剪口模。
复合模的主要功用是下料即冲裁后工序件是产品的展开外形，另会在此工序中加入如，冲孔、打凸、拉伸、抽牙等。
一般为第一工序。
上模座的功用：
保持冲模精度，固定上下模，易于架模。
其一般材质用A3铁料；或是用S50C料而不用上垫板以节约成本。
空板的功用：
放置弹簧箱或优力胶，增加弹簧行程。
空板的形式是A3料在中间火割一个方孔，废料一般客户都会带回。
空板较厚，有时也可用上垫块（脚）替换。
打板的功用：
打板也有叫上承板的。
其主要是承接压力和垫板的功用差不多。
一般用45#，有时也会热处理至45º。
上垫板的功用：
防止冲头对模座侵入。
通常是用D2料也有为了节约成本用C45的。
这时做为垫板的D2料，热处理后的HRC为52º~58º而C45钢本身的特性所以此时垫板热处理也只是在45º左右。
有的公司会习惯用德国牌号的油钢如2510，且有时不热处理。
上夹板的功用：
固定冲头、弹簧及上模座。
上夹板因是起固定做用，不承受力所以用A3的铁料，有的公司也会用C45。
夹板是不用热处理的，而且用软料易在后续的如修模、设变、改模中加工。
母模板的功用：
与公模作用，冲裁出产品的展开外形。
母模的材质一般用SLD、SKD11也有用德国牌号的2379和一些国内厂用的Cr12。
公模板的功用：
与母模板作用，冲裁出产品的展开外形及与冲头作用冲孔、拉伸、打凸等。
在通常情况下，公母模会做锥共用出。
直身的高度会根据所冲剪的材料和板材的厚度来确定，但一般不会低于3.0mm。
公母模同出时，母模割产品外形不放间隙即单+0.0割；公模放冲剪间隙即单-5﹪t。
内外脱板的功用：
脱料、压料保护冲头。
有的分公司也叫上下脱板、内外打屎板。
它们和公母板一样通常是共用出来的，不同的是内外脱板是做阶共用。
其阶数越多导正时精度越高。
它们的材质通常是D2料和德国牌号的2510及Cr12等。
内脱板放间隙时只比母模单-0.02割，外脱板则是比公模板单+0.02割。
下夹板的功用：
固定导柱、入块、弹簧及下模座起固定作用。
它的材质是A3或45#。
下模座的功用：
保持冲模精度，易于架模。
在冲压过程中模具的工作行程是：
当冲床力的作用使上下模闭合时，内脱板和外脱板同时作用压料，压紧冲材。
这时冲床继续向下，由于内外脱板的行程余量，会同时向上和向下收缩；这时公母模和冲头开始接触冲材并冲剪。
当达到冲床行程时上下模开始会分开，内脱板会在优力胶①回弹的作用力压向打板通过打杆③传向内脱板而将已冲裁出的工件从母模板中顶出；外脱板会在弹簧⑦的回弹力下向上，将套在公模板上的废料顶出。
而在通常情况下工件和废料是不会分离的，需要轻轻敲击才会脱离。
在冲压厂会在导柱上敲击，但这种习惯性的做法并不提昌，因为可能会造成导柱的不导正的现象；有的公司会在冲床的工作台边加一敲击块，敲击后拿出工件。
优力胶①（聚氨脂）
在模具中零件①优力胶也称聚氨酯，有圆柱形、长方条形、片状等。
它的作是和弹簧的作用是一样的。
因为价格相对弹簧很便宜，特别在制作弹簧箱时会考虑到成本及冲压产品的空间位置用聚氨脂是一种性价比高的工模零件。
优力胶在用于压力介质时,首先要知道负载大小、压缩量。
无论是什么形状的优力胶只要施加负载，其侧面就会膨胀为桶形。
因为它的总体积不变，所以此时就要考虑到优力胶受力后的横向膨胀。
特别是在有限的空间内，应考虑负载与形状变化的参数即“形状系数”和“弹性系数”。
此时要考虑的是空板内的空间在小。
在安装优力胶时要考虑到预压,这样才能提高优力胶的使用寿命和增加脱模力.
合模销②
合模销的叫法有多种:
定位销、边钉、销钉。
其功用是定位各模板易于架模，防止模板的横向移动。
加工时有割和铰两种方式，割时单边加+0.005；铰时通常要留有余量在组模时才再配铰。
它的种类一般有直杆型、螺纹固定型、台阶型。
螺纹固定型的的基本特征是在一端攻有螺纹，方便在组模拆模时拉出；这种类型的都有通气孔，且最小直径是5.0。
台阶型的是在不同的模板加工不同大小的孔，用同一合模销来定位，但这种合模销不常用，且有带螺纹型。
拆卸带螺纹型的合模销时有专用的拉拔器；由于合模销的材质是SUJ2且HRC50°，许多公司在实际拆卸合模销时会用顶针之类的敲出。
打杆③（银钢针）
因有的打杆外部电镀了银白色的防锈层有的公司就叫银钢针。
打杆的材质通常是C45，有的并不电镀而是进行表面热处理后油冷来增加其硬度。
其功用就是一个力的传递。
它在上夹板和上垫板只是过孔，所以加工时钻出即可，过孔的大小是杆径加1.0。
有时银钢针不用来做力的传递作用，而是用来穿在异形冲针上作挂台用，这时用的银钢针杆径1.0左右。
螺杆④
螺杆因牙距的不同分粗牙、细牙；地域的不同分公制、英制、美制。
国内一般用的是公制粗牙。
其材质是SCM435（调质钢），硬度是在HRC33º~38°其功用是固紧上、下模各模板，起一个纵向拉力的作用。
图二：
螺杆
表三：
公制螺杆
M4
M5
M6
M8
M10
M12
M14
M16
M18
M20
P
0.7
0.8
1.0
1.25
1.5
1.75
2.0
2.0
2.5
2.5
d1
4
5
6
8
10
12
14
16
18
20
D
7
8.5
10
13
16
18
21
24
27
30
H
4
5
6
8
10
12
14
16
18
20
S
14
16
18
22
26
30
34
38
42
46
L
4-25
8-30
10-50
12-100
14-120
20-120
20-150
25-160
30-180
35-180
表四：
英制螺杆
3/16"
1/4"
5/16"
3/8"
7/16"
1/2"
9/16"
5/8"
3/4"
7/8"
1"
P
24
20
18
16
14
12
12
11
10
9
8
d1
4.8
6.4
7.9
9.5
11.1
12.7
14.3
15.9
19.1
22.2
25.4
D
8
10
13
14
16
18
22
24
27
30
34
H
5.0
6.5
8
10
11
12.5
14
16
19
22
25
S
15
18
25
30
35
35
40
40
50
55
55
L
10-40
10-50
12-80
14-100
18-100
18-125
22-125
25-160
32-160
40/200
50/250
从图一中可以看出螺丝在上模座处是沉头，其沉头孔径是图二中的D+2，深度一般是H+1~2.5，加工方式是钻出。
在空板、上垫板、上夹板中是过孔，过孔的孔径是d1+1，有的公司是d1+0.5,加工方式也是钻出。
在母模板上则是攻牙。
攻牙的加工程序是钻出中心孔，扩孔然后用丝锥攻牙。
扩孔的孔径即是攻牙的下孔径。
表四：
螺丝攻下孔径
公制粗牙（M）
英制粗牙（W）
规格
下孔径
规格
下孔径
规格
下孔径
M2X0.4
1.60
M6X1.0
5.00
W1/16-60
1.20
M2.2X0.45
1.75
M7X1.0
6.00
W3/32-48
1.80
M2.3X0.45
1.90
M8X1.25
6.80
W1/8-40
2.60
M2.5X0.45
2.05
M10X1.5
8.50
W5/32-32
3.10
M2.6X0.45
2.15
M12X1.75
10.20
W3/16-24
3.60
M3X0.5
2.50
M14X2.0
12.00
W7/32-24
4.50
M3X0.6
2.40
M16X2.0
14.00
W1/4-20
5.10
M3.5X0.6
2.90
M18X2.5
15.50
W5/16-18
6.50
M4X0.7
3.30
M20X2.5
17.50
W3/8-16
7.90
M4X0.75
3.25
M22X2.5
19.50
W7/16-14
9.30
M4.5X0.75
3.75
M24X3.0
21.00
W1/2-12
10.50
M5X0.8
4.20
M30X3.5
26.50
W9/16-12
12.00
W5/8-11
13.50
无屑丝攻公制粗牙（M）
W3/4-10
16.50
规格
下孔径
规格
下孔径
W7/8-9
19.25
M1X0.25
0.9.0
M2X0.4
1.80
W1-8
22.00
M1.1X0.25
1.00
M2.5X0.45
2.30
W11/8-7
24.75
M1.2X0.25
1.10
M3X0.5
2.75
W11/4-7
27.75
M1.4X0.30
1.25
M3.5X0.6
3.20
W13/8-6
30.20
M1.6X0.35
1.45
M4X0.7
3.65
W11/2-6
33.50
M1.7X0.35
1.55
M5X0.8
4.60
W13/4-5
38.50
M1.8X0.35
1.65
M6X1.0
5.50
W2-4.5
44.50
等高套筒螺丝组件⑤
等高套筒螺丝组件是由等高套筒和螺丝组成。
螺丝上面的图表中可以查到。
等高套筒的主要功用是控制脱料板的动作行程。
所以要严格保证其平行度。
图三：
等高套筒
表五：
D
A
d
MXP
L
6.50
11.50
4.00
M4X0.7
10.0-70.0
8.00
8.50
5.00
M5X0.8
10.0-70.0
9.00
13.00
6.00
M6X1.0
10.0-100
11.00
16.00
8.00
M8X1.25
10.0-100
13.00
18.00
10.00
M10X1.5
10.0-150
20.00
23.00
12.00
M12X1.75
10.0-150
由图一和表四、知等高套筒组件在上夹板是钻孔，其孔径是D+1；上垫板钻孔孔径是A+2；为了方便记忆上夹板的孔径可以是d+4,上垫板的孔径是d+10即可。
此时要注意的是有的上模不用优力胶来脱料，而是装的弹簧，所以内脱板的行程不能超出上模座，即等高套筒组件的螺帽在内脱板上升行程中不能超出上模座（如超出上模座在冲压时会顶在冲床的工作台上）。
等高套筒的高度是以5mm为单位进阶的，如不是整数时可以磨短，但要保证磨短面与顶端面的平行度和全长公差。
冲头⑥（冲针）
冲头的功用：
模具冲压时与下模相互作用，将材料剪断、引伸等。
冲头因各种冲压的产品不同，而形状有所不同。
圆形冲头即冲针为了保证强度一般要在Ø3.0以上（这里指的通常情况下不包括厚板材及重负荷板的冲材）。
矩形弹簧⑦
矩形弹簧的功用：
顶料、压料、脱料。
矩形弹簧的规格繁多，这是只介绍其种类和压缩量。
弹簧的分类是用颜色来表示的，分别是黄色（轻小负荷）、蓝色（轻负荷）、红色（中负荷）、绿色（重负荷）、茶色（极重负荷）。
压缩量是和使用次数有关的，每次使用时的压缩量越小，使用的次数越多。
表六：
使用次数和压缩量的关系
负荷类型
种类次数
100万次
50万次
30万次
最大压缩量
轻小负荷
黄色
40%
45%
50%
58%
轻负荷
蓝色
32%
36%
40%
48%
中负荷
红色
25.60%
28.80%
32%
38%
重负荷
绿色
19.20%
21.60%
24%
28%
极重负荷
棕色（茶色）
16%
18%
20%
24%
上面的压缩量是指弹簧的自由长度的百分比。
弹簧在下夹板的加工方式为钻。
因弹簧在模板中的垂直度越好使用寿命就越长；所以下夹板所钻的弹簧孔径一般为弹簧的外径+1.5即靠弹簧的外径来导承。
弹簧在模具中的作用极为重要，放置的位置也需要力的平衡。
放置位置要靠近导柱，使导柱正顺利。
不易脱料处要多放置弹簧。
选择弹簧的负荷时要根据冲材料厚、模板大小及脱模力来选择。
脱模力的计算方式是：
表七：
最大侧压力的系数
材质
A=F/P
铝板
0.08
黄铜板
0.24
铜板
0.16
钢板
0.28-0.38
矽钢板
0.17
F：
最大侧压力（Kg）
P：
最大剪断负荷（Kg）
A：
系数
F=A*P
脱板力的计算公式是：
B=P*K2
B：
所需脱模力P：
剪应力（Kg/mm²）K2:
补正系数（一般为0.05-0.2）要求制品的平坦度或高速加工时为0.3-0.4。
同时弹簧安装时如有间隙，就会上下运动产生冲击力，并发生纵弯曲和横弯曲。
但预压后弹簧的上下面就变的稳定。
通常会预压3mm左右。
通常弹簧在纵向压缩时不会有横向的外胀变形发生；但在平面度差的环境中就会发生横向弯曲变形；有时会在弹簧中放置导销用来导承，但若导销与弹簧的间隙较小，这时导销就会造成弹簧的磨损，最终弹簧会以磨损点为起点而折损。
有内地的一些公司为了降低成本，就用优力胶圆棒来当作弹簧。
但优力胶的使用寿命相对弹簧较短，需经常更换！
合模销⑧
此处的合模销是用来固定公模和下夹板及模座。
若是模板很大，就不能和公模共用此合模销，而是在下夹板和下模座上割合模销孔。
合模销的安装位置越远其定位性就越好！
脱料板导柱⑨
导柱是起上下模导正的作
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