本篇文章給大家談?wù)剾_壓模具設(shè)計應(yīng)用，以及沖壓模具設(shè)計課程設(shè)計對應(yīng)的知識點，希望對各位有所幫助，不要忘了收藏本站喔。

本文目錄概覽：

• 1、沖壓模具的設(shè)計與制作技巧
• 2、五金沖壓模具設(shè)計經(jīng)驗談(9)
• 3、沖壓模具設(shè)計制造的一些優(yōu)化方法
• 4、沖壓模具設(shè)計步驟是？

沖壓模具的設(shè)計與制作技巧

沖壓模具的設(shè)計與制作技巧

模具主要通過所成型材料物理狀態(tài)的改變來實現(xiàn)物品外形的加工。下面是我整理的沖壓模具的設(shè)計與制作技巧介紹，大家一起來看看吧。

一、從廢料情況看出的信息

廢料本質(zhì)上就是成形孔的反像。即位置相反的相同部位。通過檢查廢料，你可以判斷上下模間隙是否正確。如果間隙過大，廢料會出現(xiàn)粗糙、起伏的斷裂面和一窄光亮帶區(qū)域。間隙越大，斷裂面與光亮帶區(qū)域所成角度就越大。如果間隙過小，廢料會呈現(xiàn)出一小角度斷裂面和一寬光亮帶區(qū)域。

過大間隙形成帶有較大卷邊和邊緣撕裂的孔，令剖面稍微有一薄邊緣突出。太小的間隙形成帶稍微卷邊和大角度撕裂，導(dǎo)致剖面或多或少地垂直于材料表面。

一個理想的廢料應(yīng)有合理的壓塌角和均勻的光亮帶。這樣可保持沖壓力最小并形成一帶極少毛刺的整潔圓孔。從這點來看，通過增大間隙來延長模具壽命是以犧牲成品孔質(zhì)量換取的。

二、模具間隙的選擇

模具的間隙與所沖壓的材料的類型及厚度有關(guān)。不合理的間隙可以造成以下問題：

(1)如間隙過大，所沖壓工件的毛刺就比較大，沖壓質(zhì)量差。如果間隙偏小，雖然沖孔的質(zhì)量較好，但模具的磨損比較嚴(yán)重，大大降低模具的使用壽命，而且容易造成沖頭的折斷。

(2)間隙過大或過小都容易在沖頭材料上產(chǎn)生粘連，從而造成沖壓時帶料。過小的間隙容易在沖頭底面與板料之間形成真空而發(fā)生廢料反彈。

(3)合理的間隙可以延長模具壽命，卸料效果好，減小毛刺和翻邊，板材保持潔凈，孔徑一致不會刮花板材，減少刃磨次數(shù)，保持板材平直，沖孔定位準(zhǔn)確。

三、如何提高模具的使用壽命

對用戶來講，提高模具的使用壽命可以大大降低沖壓成本。影響模具使用壽命的因素如下：

1、材料的類型及厚度;

2、是否選擇合理的下模間隙;

3、模具的結(jié)構(gòu)形式;

4、材料沖壓時是否有良好的潤滑;

5、模具是否經(jīng)過特殊的表面處理;

6、如鍍鈦、碳素氮化鈦;

7、上下轉(zhuǎn)塔的對中性;

8、調(diào)整墊片的合理使用;

9、是否適當(dāng)采用斜刃口模具;

10、機床模座是否已經(jīng)磨損;

四、沖壓特殊尺寸孔應(yīng)注意的問題

(1)最小孔徑?jīng)_0.8——1.6范圍的沖孔請用特殊沖頭。

(2)厚板沖孔時，相對于加工孔徑，請使用大一號的模具。注意：此時，若使用通常大小的模具，會造成沖頭螺紋的破損。

(3)沖頭刃口部分，最小寬度與長度的比例一般不應(yīng)小于1:10。

(4)沖頭刃口部分最小尺寸與板厚的關(guān)系。建議沖頭刃口部分最小尺寸取板厚的2倍。

五、模具的刃磨

1、模具刃磨的重要性

定期刃磨模具是沖孔質(zhì)量一致性的保證。定期刃磨模具不僅能提高模具的使用壽命而且能提高機器的使用壽命，要掌握正確的刃磨時機。

2、模具需要刃磨的具體特征

對于模具的刃磨，沒有一個嚴(yán)格的打擊次數(shù)來確定是否需要刃磨。主要取決于刃口的鋒利程度。主要由以下三個因素來決定：

(1)檢查刃口的圓角，如果圓角半徑達到R0.1毫米(最大R值不得超過0.25毫米)就需要刃磨。

(2)檢查沖孔質(zhì)量，是否有較大的毛刺產(chǎn)生?

(3)通過機器沖壓的噪聲來判斷是否需要刃磨。如果同一副模具沖壓時噪聲異常，說明沖頭已經(jīng)鈍了，需要刃磨。

注：刃口邊緣部變圓或刃口后部粗糙，也要考慮刃磨。

3、刃磨的方法

模具的刃磨有多種方法，可采用專用刃磨機也可在平面磨床上實現(xiàn)。沖頭、下模刃磨的頻度一般為4：1，刃磨后請調(diào)整好模具高度。

(1)不正確刃磨方法的危害：不正確的刃磨會加劇模具刃口的迅速破壞，致使每次刃磨的打擊次數(shù)大大縮小。

(2)正確的刃磨方法的益處：定期刃磨模具，沖孔的質(zhì)量和精度可以保持穩(wěn)定。模具的刃口就損壞較慢，壽命更長

4、刃磨規(guī)則

模具刃磨時要考慮下面的因素：

(1)刃口圓角在R0.1-0.25毫米大小情況下要看刃口的鋒利程度。

(2)砂輪表面要清理干凈。

(3)建議采用一種疏松、粗粒、軟砂輪。如WA46KV

(4)每次的磨削量(吃刀量)不應(yīng)超過0.013毫米，磨削量過大會造成模具表面過熱，相當(dāng)于退火處理，模具變軟，大大降低模具的壽命。

(5)刃磨時必須加足夠的冷卻液。

(6)磨削時應(yīng)保證沖頭和下模固定平穩(wěn)，采用專用的工裝夾具。

(7)模具的刃磨量是一定的，如果達到該數(shù)值，沖頭就要報廢。如果繼續(xù)使用，容易造成模具和機器的損壞，得不償失。

(8)刃磨完后，邊緣部要用油石處理，去掉過分尖銳的棱線。

(9)刃磨完后，要清理干凈、退磁、上油。

注：模具刃磨量的大小主要取決于所沖壓的板材的厚度。

六、沖頭使用前應(yīng)注意

1、存放

(1)用干凈抹布把上模套里外擦干凈。

(2)存放時小心表面不要出現(xiàn)刮痕或凹痕。

(3)上油防銹。

2、使用前準(zhǔn)備

(1)使用前徹底清潔上模套。

(2)查看表面是否有刮、凹痕。如有，用油石去除。

(3)里外上油。

3、安裝沖頭于上模套時應(yīng)注意事項

(1)清潔沖頭，并給其長柄上油。

(2)在大工位模具上把沖頭插入上模套底部，不能用力。不能用尼龍錘。安裝時，不能通過旋緊上模套上的.螺栓來固定沖頭，只有在沖頭正確定位后才能旋緊螺栓。正全科技微信內(nèi)容真不錯，值得關(guān)注!

4、安裝上模組合入轉(zhuǎn)塔

如果想延長模具使用壽命，上模套外直徑和轉(zhuǎn)塔孔之間的間隙要盡可能地小。所以請小心執(zhí)行下列程序。

(1)清潔轉(zhuǎn)塔孔的鍵槽和內(nèi)直徑并上油。

(2)調(diào)整上模導(dǎo)套的鍵槽，使之與轉(zhuǎn)塔孔的鍵吻合。

(3)把上模套導(dǎo)直直地插入塔孔，小心不能有任何傾斜。上模導(dǎo)套應(yīng)該靠自身重量滑入轉(zhuǎn)塔孔。

(4)如果上模套向一邊傾斜，可用尼龍錘之類的軟材料工具把它輕輕敲正重復(fù)敲擊直至上模導(dǎo)套依靠自身重量滑入正確位置。

注意：不能用力于上模導(dǎo)套外直徑，只能在沖頭頂上用力。不能敲擊上模套頂部，以免損壞轉(zhuǎn)塔孔，縮短個別工位使用壽命。

七、模具的檢修

如果沖頭被材料咬住，取不出來，請按如下所記項目檢查。

1、沖頭、下模的再刃磨。刃口鋒利的模具能加工出漂亮的切斷面，刃口鈍了，則需要額外的沖壓力，而且工件斷面粗糙，產(chǎn)生很大的抵抗力，造成沖頭被材料咬住。

2、模具的間隙。模具的間隙如果相對板厚選得不合適，沖頭在脫離材料時需要很大的脫模力。如果是這個原因沖頭被材料咬住，請更換合理間隙的下模。正全科技微信內(nèi)容真不錯，值得關(guān)注!!

3、加工材料的狀態(tài)。材料弄臟了、或者有污垢時，臟東西附著到模具上，使得沖頭被材料咬住而無法加工。

4、有變形的材料。翹曲的材料在沖完孔后，會夾緊沖頭，使得沖頭被咬住。有翹曲的材料，請弄平整后再加工。

5、彈簧的過度使用。會使得彈簧疲勞。請時常注意檢查彈簧的性能。

八、注油

油量和注油次數(shù)視加工材料的條件而定。冷軋鋼板、耐蝕鋼板等無銹無垢的材料，要給模具注油，注油點為導(dǎo)套、注油口、刀體與導(dǎo)套的接觸面、下模等。油用輕機油。

有銹有垢的材料，加工時鐵銹微粉會吸入沖頭和導(dǎo)套之間，產(chǎn)生污垢，使得沖頭不能在導(dǎo)套內(nèi)自由滑動，這種情況下，如果上油，會使得銹垢更容易沾上，因此沖這種材料時，相反要把油擦干凈，每月分解一回，用汽(柴)油把沖頭、下模的污垢去掉，重新組裝前再擦干凈。這樣就能保證模具有良好的潤滑性能。

九、模具使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)的問題及解決方法

問題一、板材從夾鉗口脫出

原因：模具卸料不完全

解決辦法：

1.采用帶斜度的沖頭

2.在板材上涂潤滑液

3.采用重載模具

問題二、模具磨損嚴(yán)重

原因：不合理的模具間隙(偏小)

解決辦法：增加模具間隙

原因：上下模座不對中

解決辦法：

1.工位調(diào)整，上下模對中

2.轉(zhuǎn)塔水平調(diào)整

原因：沒有及時更換已經(jīng)磨損的模具導(dǎo)向組件及轉(zhuǎn)塔的鑲套

解決辦法：更換

原因：沖頭過熱

解決辦法：

1、在板料上加潤滑液

2、在沖頭和下模之間保證潤滑

3、在同一個程序中使用多套同樣規(guī)格尺寸的模具

原因：刃磨方法不當(dāng)，造成模具的退火，從而造成磨損加劇

解決辦法：

1、采用軟磨料砂輪

2、經(jīng)常清理砂輪

3、小的吃刀量

4、足量的冷卻液

原因：步距小

解決辦法：

1、增大步距

2、采用橋式步?jīng)_

問題三、沖頭帶料及沖頭粘連

原因：不合理的模具間隙(偏小)

解決辦法：增加模具間隙

原因：沖頭刃口鈍化

解決辦法：及時刃磨

原因：潤滑不良

解決辦法：改善潤滑條件

問題四、廢料反彈

原因：下模問題

解決辦法：

1、采用防彈料下模

2、對于小直徑孔間隙減少10%

3、直徑大于50.00毫米，間隙放大

4、凹模刃口側(cè)增加劃痕

原因：沖頭方面

解決辦法：

1、增加入模深度

2、安裝卸料聚胺酯頂料棒

3、采用斜刃口

問題五、卸料困難

原因：不合理的模具間隙(偏小)

解決辦法：增加模具間隙

原因：沖頭磨損

解決辦法：及時刃磨

原因：彈簧疲勞

解決辦法：更換彈簧

原因：沖頭粘連

解決辦法：除去粘連

問題六、沖壓噪音

原因：卸料困難

解決辦法：

1、增加下模間隙、良好潤滑

2、增加卸料力

3、采用軟表面的卸料板

原因：板料在工作臺上及轉(zhuǎn)塔內(nèi)的支撐有問題

解決辦法：

1、采用球面支撐模具

2、減小工作尺寸

3、增加工作厚度

4、板料厚

5、采用斜刃沖頭

十、使用特殊成型工具的注意事項

1、不同型號的機器滑塊的行程不同，因此要注意成型模具封閉高度的調(diào)整。

2、一定要保證成型充分，因此需要仔細調(diào)整，每次調(diào)整量最好不要超過0.15毫米，如果調(diào)整量過大，容易造成機器的損壞和模具的損壞。

3、對于拉伸成型，請選用輕型彈簧組件，以防止板料的撕裂，或因變形不均勻卸料困難等。正全科技微信內(nèi)容真不錯，值得關(guān)注!!

4、在成型模具周圍安裝球型支撐模具，防止板料傾斜。

5、成型位置應(yīng)當(dāng)盡量遠離夾鉗。

6、成型加工最好放在加工程序的最后來實現(xiàn)。

7、一定要保證板材良好的潤滑。

8、定貨時注意特殊成型工具的讓位問題，如果兩個成型的距離比較近，請一定要跟本公司銷售員進行溝通。

9、因為成型工具需要較長的卸料時間，因此成型加工時一定要采用低速，最好要有延時。

十一、使用長方形切斷刀的注意事項

1、步距盡量大，要大于整個刀具長度的80%。

2、最好通過編程來實現(xiàn)跳躍步?jīng)_。

3、建議選用斜刃口模具。

十二、在不超過機器公稱力的情況下如何沖孔

生產(chǎn)過程中需要沖大于114.3mm直徑的圓孔。如此大的孔會超出機器公稱力上限，特別對于高剪切強度材料。通過多次沖孔的方法沖出大尺寸孔可以解決這一問題。使用小尺寸模具沿大圓周長剪切可以降低一半或更多的沖壓力，在你已經(jīng)擁有的模具中可能大部分模具都能做到。

十三、一個沖大圓孔的簡易方法

這種凸透鏡的模具可被制成你所需半徑尺寸。如果孔徑超出沖床公稱力，我們推薦使用(A)方案。用此模具沖出圓形的周邊。如果孔徑能在沖床公稱力范圍內(nèi)沖成，那么一個放射形模具和一凸透鏡模具就能在四次之內(nèi)沖壓出所需的孔而無須旋轉(zhuǎn)模具(B)

十四、最后才向下成形

當(dāng)選用成形模具時，應(yīng)避免進行向下成形操作，因為這樣會占用太多垂直空間和導(dǎo)致額外的平整或彎曲板材工序。向下成形也可能陷入下模，然后被拉出轉(zhuǎn)塔，然而，如果向下成形是唯一的工藝選擇，那么應(yīng)該把它作為對板材的最后一步處理工序。

十五、防止材料扭曲

如果你需要在板材上沖切大量孔而板材又不能保持平整，成因可能是沖壓應(yīng)力累積。沖切一個孔時，孔周邊材料被向下拉伸，令板材上表面拉應(yīng)力增大下沖運動也導(dǎo)致板材下表面壓應(yīng)力增大。對于沖少量的孔，結(jié)果不明顯，但隨著沖孔數(shù)目的增加，拉應(yīng)力和壓應(yīng)力也成倍增加直到令板材變形。正全科技微信內(nèi)容真不錯，值得關(guān)注!!

消除這種變形的方法之一是：每隔一個孔沖切，然后返回沖切剩余的孔。這雖然在板材上產(chǎn)生相同的應(yīng)力，但瓦解了因同向連續(xù)一個緊接一個地沖切而產(chǎn)生拉應(yīng)力/壓應(yīng)力積聚。如此也令第一批孔分擔(dān)了第二批孔的部變形效應(yīng)。

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五金沖壓模具設(shè)計經(jīng)驗談(9)

五金沖壓模具設(shè)計經(jīng)驗談

3、還有放電、線割、CNC，你知道他們是干什么的嗎?各自的加工精度又能達到多少?什么時候該用哪個，這個要一清二楚。方便修模的時候可以靈活選用，節(jié)省時間，提高修模效率。

總之，就這么多了，模具工作原理懂了之后就什么都不怕了，模具壞了也立馬就能想到可能是哪里出了問題、該動哪里等。

設(shè)計人員的話，你需要熟練操作繪圖軟件、實體建模等，如CAD，或UG、Pro/E、3DMAX、Mastercam等，具體看人家廠里要求，可以把模具設(shè)計出來就OK!CAD可以用來設(shè)計比較簡單的模具，一些復(fù)雜的模具就需要用到三維方面的，實體造型會比較直觀一點，出的錯也會少點，畢竟靠CAD來空想的話，即使你空間想象能力再強，還是不那么容易把復(fù)雜的模具結(jié)構(gòu)空想的那么透，不能保證不會出現(xiàn)畫錯、漏畫、結(jié)構(gòu)錯誤的問題，增加模具加工時間，導(dǎo)致模具成交時間增長，浪費時間，消耗人力物力。鉗工人員的話，也需要懂一點繪圖軟件方面的知識，簡單的查查直線的長度，零件的寬度尺寸等，這些你應(yīng)該會。因為修模有時候要用到，不知道零件的尺寸那么如何進行加工、修模呢?

★連續(xù)模脫料板壓料槽的作用

一般的模具脫料板都是沒有設(shè)計壓料槽的，比如一般的工程模，都是沒有壓料槽的，但為什么連續(xù)模需要設(shè)計壓料槽呢?為什么工程模不需要壓料槽?哈哈，這個問題想通了嗎?

為什么工程模不需要壓料槽呢?這是因為工程模所沖壓的材料一般較厚、較粗糙，精度較低，不需要沖壓連續(xù)模那么長的料帶，而且工程模具也比較小，模板尺寸沒有連續(xù)模那么長，產(chǎn)品要求的尺寸精度也沒有連續(xù)模那么高，也比較容易修理和調(diào)試，所以工程模一般只需要有限位柱即可，不需要壓料槽。而連續(xù)模的話，它需要完成批量生產(chǎn)，產(chǎn)品精度也比工程模的產(chǎn)品精度要高，因此對模具的精度要求也相對較高，而壓料槽正是提高模具精度的一種方法。所以連續(xù)模一般是使用壓料槽與限位柱配合使用來控制產(chǎn)品料帶在模具中的間隙。

為什么連續(xù)模需要設(shè)計壓料槽呢?因為連續(xù)模脫料板在與下模板接觸并壓住材料的時候，強壓的話不代表能完全把材料壓住，所以一般連續(xù)模的脫料板上、接觸下模板的那個面都會有0.05mm到0.08mm深度的壓料槽(可以根據(jù)料厚適當(dāng)調(diào)整)，俗稱“預(yù)壓”，寬度的話剛好比料帶要寬那么一點，保證把料全部壓在里面，這樣才能保證剪裁時料帶在模具中間的間隙均勻，使模具在剪裁時可以把材料充分壓住，防止因為壓料不均造成的沖頭、刀口磨損，光亮帶不整齊等。

注意：因為是壓料槽與限位柱配合使用來控制產(chǎn)品料帶在模具中的間隙，脫料板上設(shè)計有壓料槽，所以在設(shè)計限位柱的時候(有些地方稱為止高柱，即限制高度的柱子，哈哈。)，還應(yīng)該把這個預(yù)壓深度也要考慮進去，以減少鉗工在組模時的調(diào)整時間，加快模具的進度。

比如：產(chǎn)品材料厚度為0.20mm，脫料板壓料槽可以設(shè)計為0.05mm，則下模板上的限位柱高度可以設(shè)計為：下模板厚度+(0.20mm-0.05mm)，假如下模板厚度為25.00mm的話，那么下模板上的限位柱高度可以設(shè)計為：25.00mm+(0.20mm-0.05mm)-0.03mm強壓=25.12mm，這樣就可以了，強壓的話留0.03mm就差不多了。如果限位柱高度設(shè)計為25.15mm的話，這時候強壓就沒有了，這樣是不合理的哦，最好留一點強壓，0.03mm即可 ，不要設(shè)計的那么死哈。

★連續(xù)模墊腳托板什么用

連續(xù)模墊腳托板什么用?

墊腳可分為下墊腳、上墊腳;托板可分為下托板、上托板。

連續(xù)模的墊腳托板主要作用為：支撐和固定模具，抗壓減震、延長模具壽命，增加模具高度、方便架模(即把模具安裝到?jīng)_床上)，下墊腳和下托板還有方便排除廢料的作用。

連續(xù)模墊腳托板什么用?其實這些東西基本沒什么用，能不用就不用吧，因為還有模座呢。

在架模方便的情況下，上托板和上墊腳可以省略，就是說上墊腳、上托板不要也可以，只要架模方便，可以把架模槽設(shè)計在模座上面，這樣就可以節(jié)約一些材料，減少不必要的浪費，為公司節(jié)省開支。

但是注意：需要落料的模具，在忽略下托板和下墊腳的時候要注意了哦，因為下墊腳和下托板還有方便排除廢料的作用呢，可別忘記了哦，如果出了這樣的差錯，導(dǎo)致模具無處落料，可真是會被別人笑掉大牙的。

在不影響落料或者不需要落料 、方便架模、模具的其他性能也不會受到影響的前提下，下墊腳和下托板倒是可以省略。因為不需要，當(dāng)然可以不要。

★沖壓模脫板的作用

脫板是脫料板的俗稱，上模脫板的代號簡稱為PSU，脫板上面是止擋板(PPS)，然后是夾板(PHU)、墊板等。當(dāng)然脫板不止有上脫板，還有下脫料板等。

什么叫脫板呢?沖壓模脫板的作用是什么呢?

“脫”，當(dāng)然不是指脫光的意思哈。脫光這個理解也沒有什么失誤，呵呵。這里的脫的確就是指脫光、脫開的意思，意思就是說把材料或者產(chǎn)品從模具上卸下來，俗稱“脫料”，當(dāng)產(chǎn)品卡在模具上下不來的時候，俗稱“不脫料”，在修理模具問題的時候，經(jīng)常會碰到“不脫料”的問題，比如“xx模具不脫料了，你去修理一下!”，就是指產(chǎn)品粘在模具上下不來的意思。

沖壓模脫板的作用是什么呢?當(dāng)然第一個作用首先是脫料了，即把產(chǎn)品從模具上卸下來，想想他還有沒有別的作用呢?當(dāng)模具閉合的時候他是什么樣子的呢?

哈哈，想到了吧?當(dāng)然是要和下模板配合到一起了，和下模板配合到一起是為了達到什么目的呢?當(dāng)然就是壓料啦。想到了沒呢?

綜合起來，沖壓模脫板的作用有兩個，一是脫料、把產(chǎn)品脫開;第二個就是壓料，把材料壓住，以便進行折彎、沖孔等工序。

你也可以這樣說，沖壓模脫板的作用就是脫料和壓料。這樣也可以，表達的很清楚，通俗易懂。

★構(gòu)成一幅比較完整的沖模一般應(yīng)具備哪些零部件

構(gòu)成一幅比較完整的沖模一般應(yīng)具備的零部件有：模板、入塊、以及標(biāo)準(zhǔn)件等;

模板包括：上下托板、上下墊腳、上下模座，上、下模板，上、下墊板，上、下夾板，止擋板、脫料板，凹模、凸模，也稱沖頭 或 刀口等;

入塊(上模)：夾板入塊、脫料板入塊、沖頭等;

入塊(下模)：下模入塊、下模刀口、浮塊、定位入子等;

標(biāo)準(zhǔn)件：彈簧、六角螺絲、止付螺絲、線簧、等高套、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、等高套墊片、兩用銷、頂料銷等;

非標(biāo)準(zhǔn)件：外定位、內(nèi)定位、節(jié)距定位、外限位柱、內(nèi)限位柱等;

沖壓模具設(shè)計制造的一些優(yōu)化方法

沖壓模具設(shè)計制造的一些優(yōu)化方法

模塊化設(shè)計能有效減少產(chǎn)品設(shè)計時間并提高設(shè)計質(zhì)量。下面是我整理的沖壓模具設(shè)計制造的一些優(yōu)化方法介紹，歡迎參考。

一、模具的模塊化方法

縮短設(shè)計周期并提高設(shè)計質(zhì)量是縮短整個模具開發(fā)周期的關(guān)鍵之一。模塊化設(shè)計就是利用產(chǎn)品零部件在結(jié)構(gòu)及功能上的相似性，而實現(xiàn)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化與組合化。大量實踐表明，模塊化設(shè)計能有效減少產(chǎn)品設(shè)計時間并提高設(shè)計質(zhì)量。因此本文探索在模具設(shè)計中運用模塊化設(shè)計方法。

模具模塊化設(shè)計的實施：

1、建立模塊庫

模塊庫的建立有三個步驟:模塊劃分、構(gòu)造特征模型和用戶自定義特征的生成。標(biāo)準(zhǔn)零件是模塊的特例，存在于模塊庫中。標(biāo)準(zhǔn)零件的定義只需進行后兩步驟。模塊劃分是模塊化設(shè)計的第一步。模塊劃分是否合理，直接影響模塊化系統(tǒng)的功能、性能和成本。每一類產(chǎn)品的模塊劃分都必須經(jīng)過技術(shù)調(diào)研并反復(fù)論證才能得出劃分結(jié)果。對于模具而言，功能模塊與結(jié)構(gòu)模塊是互相包容的。結(jié)構(gòu)模塊的在局部范圍內(nèi)可有較大的結(jié)構(gòu)變化，因而它可以包含功能模塊;而功能模塊的局部結(jié)構(gòu)可能較固定，因而它可以包含結(jié)構(gòu)模塊。模塊設(shè)計完成后，在Pro/E的零件/裝配(Part/Assembly)空間中手工建構(gòu)所需模塊的特征模型，運用Pro/E的用戶自定義特征功能，定義模塊的'兩項可變參數(shù):可變尺寸與裝配關(guān)系，形成用戶自定義特征(User-Defined Features,UDFs)。生成用戶自定義特征文件(以gph為后綴的文件)后按分組技術(shù)取名存儲，即完成模塊庫的建立。

2、模塊庫管理系統(tǒng)開發(fā)

系統(tǒng)通過兩次推理，結(jié)構(gòu)選擇推理與模塊的自動建模，實現(xiàn)模塊的確定。第一次推理得到模塊的大致結(jié)構(gòu)，第二次推理最終確定模塊的所有參數(shù)。通過這種途徑實現(xiàn)模塊"可塑性"目標(biāo)。在結(jié)構(gòu)選擇推理中，系統(tǒng)接受用戶輸入的模塊名稱、功能參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)，進行推理，在模塊庫中求得適用模塊的名稱。

如果不滿意該結(jié)果，用戶可指定模塊名稱.在這一步所得到的模塊仍是不確定的，它缺少尺寸參數(shù)、精度、材料特征及裝配關(guān)系的定義。在自動建模推理中，系統(tǒng)利用輸人的尺寸參數(shù)、精度特征、材料特征與裝配關(guān)系定義，驅(qū)動用戶自定義特征模型，動態(tài)地、自動地將模塊特征模型構(gòu)造出來并自動裝配。自動建模函數(shù)運用C語言與Pro/E的二次開發(fā)工具Pro/TOOLKIT開發(fā)而成。通過模塊的調(diào)用可迅速完成模具設(shè)計。應(yīng)用此系統(tǒng)后模具設(shè)計周期明顯縮短。由于在模塊設(shè)計時認(rèn)真考慮了模塊的質(zhì)量，因而對模具的質(zhì)量起基礎(chǔ)保證作用。模塊庫中存放的是相互獨立的UDFs文件，因此本系統(tǒng)具有可擴充性。

二、模具制造過程中的缺陷及防止措施

1、鍛造加工

高碳、高合金鋼，例如Cr12MoV、W18Cr4V等，廣泛用于制造模具。但這類鋼不同程度的存在成分偏析、碳化物粗大不均勻、組織不均勻等缺陷。選用高碳、高合金鋼制造模具，必須采用合理的鍛造工藝來成形模塊毛坯，這樣一方面可使鋼材達到模塊毛坯的尺寸和規(guī)格，一方面可改善鋼的組織和性能。另外高碳、高合金的模具鋼導(dǎo)熱性較差，加熱速度不能太快，且加熱要均勻，在鍛造溫度范圍內(nèi)，應(yīng)采用合理的鍛造比。

2、切削加工

模具的切削加工應(yīng)嚴(yán)格保證尺寸過渡處的圓角半徑，圓弧與直線相接處應(yīng)光滑。如果模具的切削加工質(zhì)量較差，就可能在以下3個方面造成模具損,1)由于切削加工不恰當(dāng)，造成的尖銳轉(zhuǎn)角或圓角半徑過小，會導(dǎo)致模具在工作時產(chǎn)生嚴(yán)重的應(yīng)力集中。2)切削加工后的表面太粗糙，就有可能存在刀痕、裂口、切口等缺陷，它們既是應(yīng)力集中點，又是裂紋、疲芳裂紋或熱疲勞裂紋的萌生地。3)切削加工沒能完全、均勻地切除模具毛壞在軋制或鍛造時產(chǎn)生的脫碳層，就可能在模具熱處理時產(chǎn)生不均勻的硬化層，導(dǎo)致耐磨性下降。

3、磨削加工

模具在火、回火后一般要進行磨削加工，以降低表面粗糙度值。由于磨削速度過大、砂輪粒度過細或冷卻條件較差等因素的影響，引起的模具表層局部過熱，造成局部顯微組織變化，或引起表面軟化，硬度降低，或產(chǎn)生較高的殘余拉應(yīng)力等現(xiàn)象，都會降低模具的使用壽命選擇適當(dāng)?shù)哪ハ鞴に噮?shù)減少局部發(fā)熱，磨削后在可能的條件下進行去應(yīng)力處理，就可有效地防止磨削裂紋的產(chǎn)生。防止磨削過熱和磨削裂紋的措施較多，例如:采用切削力強的粗顆粒砂輪或粘結(jié)性較差的砂輪，減少模具的磨削進給量;選用合適的冷卻劑;磨削加工后250一300℃的回火消除磨削應(yīng)力等。

4、電火花加工

應(yīng)用電火花工藝加工模具時，放電區(qū)的電流密度很大，產(chǎn)生大量的熱，模具被加工區(qū)域的溫度高達10000℃左右，由于溫度高，熱影響區(qū)的金相組織必將發(fā)生變化，模具表層由于高溫而發(fā)生熔化，然后急冷，很快凝固，形成再凝固層。在顯微鏡下可看到，再凝固層呈白亮色，內(nèi)部有較多顯微裂紋。為了延長模具壽命可以采用以下措施:調(diào)整電火花加工參數(shù)用電解法或機械研磨法研磨電火花加工后的表面，除去異常層中的白亮層，尤其是要除去顯微裂紋。在電火花加工后安排一次低溫回火，使異常層穩(wěn)定化，阻止顯微裂紋擴展。

根據(jù)文中所述方法可縮短開發(fā)周期和有效地防止模具制造缺陷，提高模具制造質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本。

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沖壓模具設(shè)計步驟是？

給個實例。由于無法上圖，只有文字，見諒。

抽引連續(xù)模設(shè)計步驟及要點,

[摘要] 文章在對抽引加工工藝作了簡單的概述後,著重總結(jié)了抽引連續(xù)模設(shè)計步驟及要點,并列舉了較實用之模具結(jié)構(gòu)形式.

關(guān)鍵詞 抽引 連續(xù)模 沖壓 沖模排樣

1. 概述

抽引加工工藝在連接器五金件制造中應(yīng)用極為廣泛. 它是一種將平片毛坯抽制成立體空心件的沖壓加工方法,在工業(yè)及生活用品的制造中應(yīng)用極為廣泛. 諸如汽車覆蓋件,連接器中的D型鐵殼,生活用品中的易拉罐等都離不開抽引加工工藝.抽引加工一般分為旋轉(zhuǎn)件抽引(如Audio Jack Shell),盒形件抽引(如D-SUB Shell) 及復(fù)雜曲面抽引(汽車覆蓋件)等.

抽引加工的成形機理是材料內(nèi)部產(chǎn)生塑性流動,平片毛坯向徑向流動逐步轉(zhuǎn)移到筒壁的過程,如圖一所示:

（圖一）

由此可見,抽引加工必然存在以下特點:

a. 材料內(nèi)部塑性流動, 必然產(chǎn)生加工硬化;

b. 材料從外圍向徑向流動時,在切向相互間產(chǎn)生擠壓應(yīng)力,由此導(dǎo)致材料失穩(wěn)起皺,甚至抽裂.

簽于抽引成形機理是材料整體流動,變數(shù)太多,故模具設(shè)計時光靠理論計算往往不夠,需在實際試模中加以修正.在抽引連續(xù)模設(shè)計時,由於連續(xù)模之結(jié)構(gòu)特點以及料帶之送料順暢要求,使得模具設(shè)計時有更多的考量要點.以下就抽引連續(xù)模設(shè)計步驟及要點作些許總結(jié).

2. 抽引件工藝性評估及成形工序確定

在抽引連續(xù)模設(shè)計之前,首先應(yīng)對抽引件圖面進行工藝性審查評估,評估內(nèi)容主要包括以下幾部分:

a. 抽引件之精度要求:一般而言抽引件在圓筒側(cè)壁之材料厚度無法做到等料厚t, 故產(chǎn)品尺寸標(biāo)注時不能同時對圓筒內(nèi)外同時有尺寸要求, 只能滿足其中一項, 其精度要求可達0.05mm.在高度方向也可控制到0.05mm, 其標(biāo)注方式最好以抽引件底部為基準(zhǔn)；

b. 抽引件之外觀要求: 材料在抽引流動時與模仁摩擦劇烈,外觀無法做到車制零件那麼光滑,筒側(cè)壁可能會有內(nèi)凹或弧形；

c. 零件之抽引工藝性: 由於抽引連續(xù)模之模具結(jié)構(gòu)特點決定,抽引過程中無法加退火工序,故必須對制件之連續(xù)抽引進行工藝評估.如果其總抽引系數(shù)小於材料所允許之最小總抽引系數(shù),那麼就不具備連續(xù)抽引工藝;

d. 如果抽引件深度太高,無法連續(xù)抽引完成時,可考慮先抽引後翻底工藝,看能否達到目的,此時產(chǎn)品側(cè)壁外觀不平整.另外當(dāng)總抽引系數(shù)太小時, 可考慮用脹形工藝完成;

e. 產(chǎn)品形狀盡量簡單對稱,有利於材料均勻流動;

f. 產(chǎn)品之圓角半徑不宜過小,一般底部圓角r和口部圓角R都應(yīng)大於(0.1~0.3)t;

g. 評估抽引件凸緣及側(cè)壁之成形或沖孔是否在連續(xù)模中易實現(xiàn).諸如凸緣上沖孔太靠近抽引主體,很可能為了閃開抽引主體而使刀口太弱;側(cè)壁上沖孔能否有效排屑等都須考量;

h. 抽引件底部沖孔時,其孔徑必須小於抽引直徑;否則可考慮側(cè)切底工藝,將底部圓角切除;

3. 抽引件毛坯展開

抽制工件所需毛坯直徑必須在實際的抽引試模中加以修正才能得到正確數(shù)值.但理論計算必不可少,它可大致確定出毛坯之形狀與面積.對於零件成本預(yù)估,抽引工藝性評估及抽數(shù)確定等都有重要的指導(dǎo)意義和實用價值.

一般在抽引件毛坯展開中,面積相等法利用最為廣泛.其理論來源於抽引前後質(zhì)量守恒定律. 當(dāng)假定料厚t均勻時, 由於密度一定,故可推得抽引前後面積相等結(jié)論.在計算抽制品面積時,一般是以料厚t之中心線(如圖二中虛線)所旋轉(zhuǎn)而成的面作為平均面.

（圖二）

利用面積相等法原則求毛坯直徑的程序為: 先計算出抽制品平均面積,再利用此面積計算毛坯直徑D.如何求得抽制品面積呢?我們必須先將復(fù)雜形狀之抽制件分解為多個簡單的幾何單元,然後利用面積累積法求得整個產(chǎn)品之面積.如下圖三:

(圖三)

抽制品面積A=Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ+Ⅳ+Ⅴ

毛坯面積=D2/4 故D=(4A/)1/2 =1.128A1/2

對於盒形件(如D-SUB Shell)等,由於直邊段的變形機理為折彎原理, 抽引機理主要存在於圓角處,故直邊處的毛坯按折彎展開,圓角處按圓筒抽引展開.因此較常用到幾何單元體為以下幾種,其面積計算公式附後

4. 抽引工藝參數(shù)之計算與分配

在連接器抽引件開發(fā)中往往都需要多道抽引才能完成。因此抽引道次的計算和抽引系數(shù)之分配等工藝參數(shù)的確定至關(guān)重要.其計算步驟一般為:

a. 計算修邊余量;

b. 對補償有修邊余量之抽引件進行毛坯面積計算并確定展開毛坯形狀;

c. 確定抽引道次,并進行抽引系數(shù)分配;

d. 抽引凸凹模工作部分設(shè)計;

e. 確定各抽抽引高度.

具體分解如下:

a. 在抽制過程中, 常因材料機械的各向異性以及抽引間隙不均勻,摩擦阻力不等以及定位誤差等因素導(dǎo)致抽引件口部或凸緣周邊不齊,須修邊.因此在毛坯展開前必須補償修邊余量.在連接器類小抽引件設(shè)計時一般按1mm的修邊余量補償.

b. 毛坯面積的計算如上文所講,利用面積分段法求出的產(chǎn)品總面積,就是毛坯面積. 針對圓筒件,其毛坯為圓形,因此可確定其直徑.對於盒形件,在四個圓角按1/4圓筒計算,直邊段按折彎展開計算,圓角和直邊單獨展開,再平滑過渡，如圖四:

(圖四)

c. 在毛坯展開後, 就必須確認(rèn)抽引道次了.在計算抽引道次前,我們須計算出抽引件之總抽引系數(shù)（圖五）.

m總=產(chǎn)品之筒徑/展開毛胚直徑（1）

(圖五)

當(dāng)m總小於此材料所能允許的最小抽引系數(shù)時, 將無法連續(xù)抽引,中間必須通過退火工序.

在計算出m總後,有兩種方法進行抽引參數(shù)計算:

1) 計算法:

抽引道次n=m總/m均(其中m均為材料之平均抽引系數(shù))

當(dāng)抽引道次確認(rèn)後,查相關(guān)沖壓手冊選取相對應(yīng)材料各道抽引系數(shù),選取時必須保證以下原則m1＊m2＊ m3---＊mn=m總

當(dāng)各道次抽引系數(shù)確認(rèn)後,即可根據(jù)

d1=m1*D d2=m2*d1 ……. dn=mn*dn-1

公式計算出各抽沖子直徑.

2) 推算法:

通過沖壓手冊推薦表格查出各抽允許之抽引系數(shù) m1, m2….. mn然后根據(jù)

d1=m1*D d2=m2*d1 ……. dn=mn*dn-1

推算直到d n=抽制件直徑為止,此時n就為抽引次數(shù)。并同時已確定出各抽抽引直徑.

用壓邊圈時筒形件許可抽引系數(shù)

拉伸 抽引

系數(shù) 系數(shù) 毛坯相對厚度(t/D)*100

2~1.5 1.5~1.0 1.0~0.5 0.5~0.2

m 1 0.46~0.50 0.50~0.53 0.53~0.56 0.56~0.58

m 2 0.70~0.72 0.72~0.74 0.74~0.76 0.76~0.78

m 3 0.72~0.74 0.74~0.76 0.76~0.78 0.78~0.80

m 4 0.74~0.76 0.76~0.78 0.78~0.80 0.80~0.82

d. 抽引凸凹模工作部分設(shè)計

抽引凸凹模工作部分設(shè)計包括抽引間隙設(shè)計，凸凹模圓角設(shè)計，凸模頭部形狀設(shè)計；

1）抽引間隙：在各抽沖子直徑確認(rèn)後，凹模直徑=沖子直徑+2＊抽引間隙。

其中抽引間隙一般由第一抽的1.1t到最後一抽t逐步遞減。

2）在凹模頭設(shè)計（圖六）,一般第一抽r凹=（8~12）t,

後續(xù)各抽r凹n=（0.6~0.8）r凹n-1

沖子頭部圓角設(shè)計為r凸n=(0.6~1.0)r凹n

最後整形抽，r凹=抽制件口部圓角 r凸=抽制件底部圓角

(圖六)

3）為保證抽引件成形,有利於材料流動，往往將抽引沖子頭部作成一定斜角,如圖七所示：

一般而言, 當(dāng)T?0.70mm時 ?=30? , 0.7mmT?1.4mm時 ?=40? T1.4mm時 ?=45?

(圖七)

e. 確定各抽抽引高度

如圖八所示: 當(dāng)抽引到最後一抽時，產(chǎn)品尺寸應(yīng)全部到位，故抽引高度就是產(chǎn)品高度。選定一區(qū)域作為等面積計算單位，由此得

Ⅰn+Ⅱn+Ⅲn+Ⅳn+Ⅴn=產(chǎn)品面積A

由前面計算已知r凹，r凸以及d n, 故Ⅰn，Ⅱ，Ⅳn，Ⅴn也可計算得出，因此有

Ⅲn=3.14＊d＊H=A-Ⅰn-Ⅱn-Ⅳn-Ⅴn

推出 H=( A-Ⅰn-Ⅱn-Ⅳn-Ⅴn)/(3.14*dn)

(圖八)

5. 抽引連續(xù)模之料帶設(shè)計

抽引件展開成毛坯後要開發(fā)成連續(xù)模形式，必須對料帶的carry連接方式給予確定。在料帶設(shè)計時一般要考慮以下因素：利於抽引件成形,料帶剛性良好,送料順暢,在料寬與pitch選定時盡量提高材料利用率。

從大方面看抽引連續(xù)模料帶可分為整料帶方案和切口料帶方案兩種。

它們的主要區(qū)別在與切口料帶抽引時毛坯完全獨立,前後產(chǎn)品在抽引時材料流動不會相互影響；而整料帶抽引時前後毛坯相關(guān)連,不但造成抽引凸緣過大，而且容易產(chǎn)生毛坯材料不夠等現(xiàn)象，特別是在模具維修時不便維修。因此，在實際模具設(shè)計時，切口料帶設(shè)計方案應(yīng)用更為廣泛。

公司目前所有抽引模均為切口料帶式。在切口料帶方案中，又有以下三種毛坯分離方式。

1）下料式（如圖九），其特點是：

i. 廢料多，材料利用率低； ii. 料帶剛性差；

(圖九)

2）撕破方式（如圖十），其特點是：

i.材料利用率高，料帶剛性好；

ii.毛胚通過撕破方式分開，容易與carry在撕開處相重疊,產(chǎn)生細小金屬絲；

(圖十)

3）下料與撕破綜合式（如圖十一），其特點是：

i. 材料利用率高； ii. 料帶剛性好。

(圖十一)

在抽引連續(xù)模料帶設(shè)計時，必須保證：

1) 連接抽引毛坯與兩側(cè)浮料定位之搭邊的carry必須有一定弧度（圖十二）,可隨抽引毛坯向中心流動時而延伸。這樣才能保證浮料定位搭邊不致被拉變形或者是carry被拉斷,這才能使得後續(xù)各工站送料順暢,定位準(zhǔn)確；

(圖十二)

2)為保證料帶之剛性，最好在兩側(cè)搭邊中間加一橫向carry，如圖十三所示。

(圖十三)

6. 抽引連續(xù)模之壓料與脫料設(shè)計

抽引模設(shè)計時，必須從抽引工藝上充分考量壓料與脫料的可靠性。如果壓料不充分，材料容易起皺失穩(wěn)。如果壓料過死，則不利於材料流動，容易造成抽裂。同樣，如果脫料機構(gòu)設(shè)計不好，也容易造成卡料與帶料現(xiàn)象，無法送料順暢。

抽引工站結(jié)構(gòu)如圖示：

剝料板通過兩側(cè)限位，使得抽引毛坯（包括carry）與剝料板間有0.02~0.05mm間隙，這樣既有利材料流動，又可避免起皺。剝料板必須用彈簧強壓。在下模設(shè)計頂料塊，避免產(chǎn)品卡死在模仁中，其浮升的高度必須使產(chǎn)品脫離模仁r角。

抽引後，材料勢必會緊包在抽引沖子上,為達到脫料目的,除了使沖子完全退回到剝料板里面,達到完全剝料外，還應(yīng)在抽引沖子上設(shè)計氣孔，以避免沖子與產(chǎn)品在剝料過程中產(chǎn)生真空,發(fā)生帶料現(xiàn)象。

7. 抽引連續(xù)模之定位設(shè)計

抽引連續(xù)模料帶在模具中的定位設(shè)計與彎曲連續(xù)模有本質(zhì)區(qū)別.抽引時材料流動,carry變形,因而無法再通過carry上的定位工藝孔對整料帶定位,為保證產(chǎn)品尺寸精度。其成形工藝必須為：

分離抽引毛坯 ?抽引?以抽引體為基準(zhǔn)切出彎曲展開毛坯?彎曲成形?產(chǎn)品從料帶分離。如圖十四：

(圖十四)

在模具前段為抽引毛坯分離工站,包括下料與撕裂,是在抽引前完成,可通過料帶上定位孔定位；模具中間段為抽引工站,此時料帶上定位孔功能已喪失,它們的 的定位是靠抽引外形自動導(dǎo)入抽引模仁保證；在模具後段為下料彎曲工站,為保證產(chǎn)品精度,必須以最後一抽抽引體為基準(zhǔn)進行定位。

針對模具後段定位,設(shè)計時有三種方案：

a. 以抽引體外形定位,在模具後段各工站設(shè)計外形與抽引體外形一致，配合間隙0.02mm之定位結(jié)構(gòu)。此結(jié)構(gòu)必須在抽引件底部加頂出裝置。如圖十五：

(圖十五)

b. 以抽引體內(nèi)部輪廓定位,在模具後段各工站設(shè)計與抽引體內(nèi)形一致，間隙0.02m之定位Block固定於剝料板上。此Block必須在頭部進行導(dǎo)引結(jié)構(gòu)和剝料機構(gòu)設(shè)計，如圖十六：

(圖十六)

c. 凸緣工藝孔定位：

以上兩種定位方案往往占用模具空間大,也不便於設(shè)計剝料和脫料機構(gòu)。因此,可借鑒carry定位孔原理,先以抽引體外形或內(nèi)形定位,在凸緣上沖出定位工藝孔,在後續(xù)工站中以凸緣上的工藝孔作為抽引件在模具中的定位。因為凸緣與抽引體位置固定，因此凸緣上工藝孔與抽引體在料帶定位功能上有等效作用,如圖十七所示：

(圖十七)

關(guān)于沖壓模具設(shè)計應(yīng)用和沖壓模具設(shè)計課程設(shè)計的介紹到此就結(jié)束了，不知道你從中找到你需要的信息了嗎 ？如果你還想了解更多這方面的信息，記得收藏關(guān)注本站。