沖壓模具設(shè)計(jì)參數(shù),沖壓模具設(shè)計(jì)實(shí)例100例
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本文目錄概覽:
- 1、沖壓模具設(shè)計(jì)流程
- 2、沖壓模具裝配的工作內(nèi)容及精度技術(shù)要求是什么?
- 3、汽車沖壓模具設(shè)計(jì)的流程和注意事項(xiàng)有哪些內(nèi)容?
- 4、如何正確計(jì)算模具設(shè)計(jì)時(shí)的沖壓用料?
- 5、沖壓模具設(shè)計(jì)步驟是?
沖壓模具設(shè)計(jì)流程
沖壓模具設(shè)計(jì)的方法與步驟 ? ?1、沖壓零件的沖壓工藝性分析 ? ?沖壓零件必須具有良好的沖壓工藝性,才能以最簡(jiǎn)單、最經(jīng)濟(jì)的方法制造出合格的沖壓零件,可以按照以下的方法完成沖壓件的工藝性分析: ?a.讀懂零件圖;除零件形狀尺寸外,重點(diǎn)要了解零件精度和表面粗糙度的要求。 b.分析零件的結(jié)構(gòu)和形狀是否適合沖壓加工。 ?c.分析零件的基準(zhǔn)選擇及尺寸標(biāo)注是否合理,尺寸、位置和形狀精度是否適合沖壓加工。 ?d.沖裁件斷面的表面粗糙度要求是否過(guò)高。 e.是否有足夠大的生產(chǎn)批量。 ?如果零件的工藝性太差,應(yīng)與設(shè)計(jì)人員協(xié)商,提出修改設(shè)計(jì)的方案。如果生產(chǎn)批量太小,應(yīng)考慮采用其它的生產(chǎn)方法進(jìn)行加工。 2、沖壓工藝方案設(shè)計(jì)及最佳工藝規(guī)程設(shè)計(jì): ?a.根據(jù)沖壓零件的形狀尺寸,初步確定沖壓工序的性質(zhì),如:沖裁、彎曲、拉深、脹形、擴(kuò)孔。 ?b.核算各沖壓成形方法的變形程度,若變形成度超過(guò)極限變形程度,應(yīng)計(jì)算該工序的沖壓次數(shù)。 ?c.根據(jù)各工序的變形特點(diǎn)和質(zhì)量要求,安排合理的沖壓順序。要注意確保每道工序的變形區(qū)都是弱區(qū),已經(jīng)成形的部分(含已經(jīng)沖制出的孔或外形)在以后的工序中不得再參與變形,多角彎曲件要先彎外后彎內(nèi),要安排必要的輔助工序和整形、校平、熱處理等工序。 ?d.在保證制件精度的前提下,根據(jù)生產(chǎn)批量和毛坯定位與出料要求。確定合理的工序組合方式。 ?e.要設(shè)計(jì)兩個(gè)以上的工藝方案,并從質(zhì)量、成本、生產(chǎn)率、模具的刃磨與維修、模具壽命及操作安全性等各個(gè)方面進(jìn)行比較,從中選定一個(gè)最佳的工藝方案。 f.初步確定各個(gè)工序的沖壓設(shè)備。 3、沖壓零件毛坯設(shè)計(jì)及排樣圖設(shè)計(jì): ?a.按沖壓件性質(zhì)尺寸,計(jì)算毛坯尺寸,繪制毛坯圖。
b.按毛坯性質(zhì)尺寸,設(shè)計(jì)排樣圖,進(jìn)行材料利用率計(jì)算。要設(shè)計(jì)多種排樣方案,經(jīng)過(guò)比較選擇其中的最佳方案。 4、沖壓模具設(shè)計(jì): ?a.確定沖壓加工各工序的模具結(jié)構(gòu)形式,并繪制模具簡(jiǎn)圖。 ?b.對(duì)指定的1—2個(gè)工序的模具進(jìn)行詳細(xì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),并繪制模具工作圖。設(shè)計(jì)方法如下: ?※????確定模具的種類:簡(jiǎn)單模、連續(xù)模還是復(fù)合模。 ?※???模具工作零件設(shè)計(jì):計(jì)算凸、凹模刃口尺寸和凸、凹模長(zhǎng)度,確定凸、凹模結(jié)構(gòu)形式和連接固定方式。 ?※??確定毛坯的定位和定距方式,并對(duì)相應(yīng)的定位、定距零件進(jìn)行設(shè)計(jì)。 ※??確定壓料、卸料、頂件及推件方式,并對(duì)相應(yīng)的壓料板、卸料板、推件塊等進(jìn)行設(shè)計(jì)。 ?※??模架設(shè)計(jì):包括上下模座及導(dǎo)向方式的設(shè)計(jì),也可以選用標(biāo)準(zhǔn)模架。 ※??在完成以上工作的基礎(chǔ)上,按比例繪制模具工作圖。先用雙點(diǎn)劃線繪制毛坯,再繪制工作零件,然后繪制定位和定距零件,用連接零件把以上各部分連接起來(lái),最后在適當(dāng)?shù)奈恢美L制壓料和卸料零件。根據(jù)模具的具體情況,以上順序也可作適當(dāng)調(diào)整。 ?※??工作圖上應(yīng)該標(biāo)注模具的外輪廓尺寸、模具閉合高度、配合尺寸及配合型式。工作圖上要標(biāo)注模具的制造精度和技術(shù)條件的要求。工作圖要按國(guó)家制圖標(biāo)準(zhǔn)繪制,有標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)題欄和名細(xì)表。如果是落料模,要在工作圖的左上角上繪制排樣圖。 ?※ 計(jì)算模具壓力中心,檢查壓力中心與模柄中心線是否重合。如果不重合,對(duì)模具結(jié)果作相應(yīng)的修改。 ?※ 計(jì)算沖壓力,最后選定沖壓設(shè)備,進(jìn)行模具與沖壓設(shè)備相關(guān)尺寸的校核(閉合高度、工作臺(tái)面、模柄安裝尺寸等)。 ?5、測(cè)繪模具的大部分零件圖(要求完成圖紙工作量折合為A0圖三張以上),零件圖要求按國(guó)家制圖標(biāo)準(zhǔn)繪制,標(biāo)注完整的尺寸、公差、表面粗糙度和技術(shù)要求。 ?6、填寫(xiě)沖壓加工工藝規(guī)程卡片。
7、在所設(shè)計(jì)的模具零件圖中,選擇兩個(gè)零件進(jìn)行機(jī)械加工工藝分析、編制合理的機(jī)械加工工藝規(guī)程,并填寫(xiě)機(jī)械加工工藝規(guī)程卡片。 8、根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容和設(shè)計(jì)計(jì)算編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份。
沖壓模具裝配的工作內(nèi)容及精度技術(shù)要求是什么?
沖壓模具裝配的工作內(nèi)容以及精度和技術(shù)要求:
一、沖壓模具裝配的工作內(nèi)容
沖壓模具裝配是一系列的裝配工序按照合理的工藝順序進(jìn)行的,不同類型的沖壓模具,其結(jié)構(gòu)組成、復(fù)雜程度及精度要求都不同,裝配的具體內(nèi)容和要點(diǎn)也不同,但通常應(yīng)包括以下主要內(nèi)容:
1、清洗與檢測(cè)
全部沖壓模具零件裝配之前必須進(jìn)行認(rèn)真的清洗,以去除零部件內(nèi)、外表面黏附的油污和各種機(jī)械雜質(zhì)等。清洗.工作對(duì)保證沖壓模具的裝配精度和質(zhì)量,以及延長(zhǎng)沖壓模具的使用壽命都具有重要意義。尤其對(duì)保證精密沖壓模具的裝配質(zhì)量更為重要。
沖壓模具鉗工裝配前還應(yīng)對(duì)主要零部件進(jìn)行認(rèn)真檢測(cè),了解哪些是關(guān)鍵尺寸,哪些是配合與成型尺寸,關(guān)鍵部位的配合精度等級(jí)及表而質(zhì)量要求等,以防將不合格零件用于裝配而損傷其他零件。
2、固定與連接
沖壓模具裝配過(guò)程中有大量的零件固定與連接工作。沖壓模具零件的連接可分為可拆卸連接與不可拆卸連接兩種。可拆卸連接在拆卸相互連接的零件時(shí),不應(yīng)損壞任何零件,拆卸后還可重新裝配連接,通常采用螺紋和銷釘連接方式。不可拆卸的連接在被連接的零件使用過(guò)程中是不可拆卸的,常用的不可拆卸連接方式有焊接、鉚接和過(guò)盈配合等,應(yīng)用較多的是過(guò)盈配合。
3、裝配過(guò)程巾的補(bǔ)充加工與拋光
沖壓模具零件裝配之前,并非所有零件的幾何尺寸與形狀都完全一次加工到位;有些零件需留有一定加丁余量,待裝配過(guò)程巾與其他相配零件一起加工。才能保證其尺寸與形狀的一致性要求。有些則是因材料或熱處理及結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度等因素,要求裝配時(shí)進(jìn)行一定的補(bǔ)充加工。
零件成型表面的拋光也是沖壓模具裝配過(guò)程中的一項(xiàng)重要內(nèi)容,形狀復(fù)雜的成型表面或狹小的窄縫、溝槽、細(xì)小的盲孔等局部結(jié)構(gòu)都需鉗工通過(guò)手工拋光來(lái)達(dá)到最終要求的表面粗糙度。
4、調(diào)整與研配
沖壓模具裝配不是簡(jiǎn)單的將所有零件組合在一起,而是需鉗工對(duì)這些具有一定加工誤差的合格零件,按照結(jié)構(gòu)關(guān)系和功能要求進(jìn)行有序的裝配。由于零件尺寸與形狀誤差的存在,裝配中需不斷的調(diào)整與修研。研配是指對(duì)相關(guān)零件進(jìn)行的適當(dāng)修研、刮配或配鉆、配鉸、配磨等操作。修研、刮配主要是針對(duì)成形零件或其他固定與滑動(dòng)零件裝配中的配合表而或尺寸進(jìn)行修刮、研磨,使之達(dá)到裝配精度要求。配鉆、配鉸和配磨主要用于相關(guān)零件的配合或連接裝配。
5、沖壓模具動(dòng)作檢驗(yàn)
組成沖壓模具的所有零件裝配完成后,還需根據(jù)沖壓模具設(shè)計(jì)的功能要求,對(duì)其各部分機(jī)構(gòu)或活動(dòng)零部件的動(dòng)作進(jìn)行整體聯(lián)動(dòng)檢驗(yàn),以檢查其動(dòng)作的靈活性、機(jī)構(gòu)的可靠性和行程與位置的準(zhǔn)確性及各部分運(yùn)動(dòng)的協(xié)凋性等要求。除上述主要內(nèi)容外,沖壓模具現(xiàn)場(chǎng)試模及試模后的裝卸與調(diào)整、修改等,也屬?zèng)_壓模具裝配內(nèi)容的一部分。
二、沖壓模具裝配的精度要求
為保證沖壓模具及其成型產(chǎn)品的質(zhì)量,對(duì)沖壓模具裝配應(yīng)有以下方面的精度要求:
①?zèng)_壓模具零部件間應(yīng)滿足一定的相互位置精度如同軸度、平行度、垂直度、傾斜度等。
②活動(dòng)零件應(yīng)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)精度要求如各類機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)精度、回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)精度以及直線運(yùn)動(dòng)精度等。
③導(dǎo)向、定位精度
如動(dòng)模與定?;颍夏Ec下模的開(kāi)合運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向、型腔(凹模)與型芯(凸模)安裝定位及滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)向與定位等。
④配合精度與接觸精度
配合精度主要指相互配合的零件表面之間應(yīng)達(dá)到的配合間隙或過(guò)盈程度;如型腔與型芯、鑲塊與模板孔的配合、導(dǎo)柱、導(dǎo)套的配合及與模板的配合等。接觸精度是指兩配合與連接表面達(dá)到規(guī)定的接觸面積大小與實(shí)際接觸點(diǎn)的分布程度;如分型面上接觸點(diǎn)的均勻程度、鎖緊楔斜面的接觸而積大小等。
⑤其他方面的精度要求
如沖壓模具裝配時(shí)的緊同力、變形量、潤(rùn)滑與密封等;以及沖壓模具工作時(shí)的振動(dòng)、噪聲、溫升摩擦控制等,都應(yīng)滿足沖壓模具的工作要求。
三、沖壓模具裝配的技術(shù)要求
1、沖壓模具外觀技術(shù)要求
①裝配后的沖壓模具各模板及外露零件的棱邊均應(yīng)進(jìn)行倒角或倒圓,小得有毛刺和銳角;各外觀表面不得有嚴(yán)重劃痕、磕傷或黏附污物;也不應(yīng)有繡跡或局部未加工的毛坯面。
②按沖壓模具的工作狀態(tài),在沖壓模具適當(dāng)平衡的位置應(yīng)裝有吊環(huán)或起吊環(huán);多分型面沖壓模具應(yīng)用鎖緊板將各沖壓模具鎖緊,以防運(yùn)輸過(guò)程巾活動(dòng)模板受震動(dòng)而打開(kāi)造成損傷。
③沖壓模具的外形尺寸、閉合高度、安裝同定及定位尺寸、頂出方式、開(kāi)模行程等均應(yīng)符合設(shè)計(jì)圖紙要求,并與所使用設(shè)備參數(shù)合理旺配。
④沖壓模具應(yīng)有標(biāo)記號(hào),各模板應(yīng)打印順序編號(hào)及加工與裝配基準(zhǔn)角的印記。
⑤沖壓模具動(dòng)、定模的連接螺釘要緊同牢靠,其頭部不得高于模板平面。
⑥沖壓模具外觀上的各種輔助機(jī)構(gòu)如限制開(kāi)模順序的掎鉤、擺桿、鎖扣及冷卻水嘴、液壓與電氣元件等,應(yīng)安裝齊全、規(guī)范、可靠。
2、沖壓模具裝配技術(shù)條件
不同種類的沖壓模具,其裝配的工作內(nèi)容和精度要求小同。為保讓沖壓模具的裝配精度,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)已規(guī)定了沖壓模具的裝配技術(shù)條件,具體規(guī)定參見(jiàn)相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
汽車沖壓模具設(shè)計(jì)的流程和注意事項(xiàng)有哪些內(nèi)容?
沖壓工藝是通過(guò)模具對(duì)毛坯施加外力使之產(chǎn)生塑性變形或分離,從而獲得一定尺寸、形狀和性能的工件的方法。沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)是進(jìn)行沖壓的重要技術(shù)準(zhǔn)備流程,沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合設(shè)備、人員等實(shí)際情況,從零件的質(zhì)量、效率、強(qiáng)度、環(huán)境的保護(hù)以及安全性各個(gè)方面綜合考慮,選擇和設(shè)計(jì)出技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)上合理、使用安全可靠的工藝方案和模具結(jié)構(gòu),下面簡(jiǎn)單介紹下汽車沖壓模具設(shè)計(jì)的流程和注意事項(xiàng):
一、汽車沖壓工藝設(shè)計(jì)
(1)零件及其沖壓工藝性分析
根據(jù)沖壓件設(shè)計(jì)圖紙,分析沖壓件的形狀特點(diǎn)、尺寸大小、精度要求、原材料尺寸規(guī)格和力學(xué)性能,并結(jié)合可供選用的沖壓設(shè)備規(guī)格以及模具制造條件、沖壓批量等因素,分析零件的沖壓工藝性。良好的沖壓工藝性應(yīng)保證材料消耗少、工序數(shù)目少、占用設(shè)備數(shù)量少、模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而壽命高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)單。
(2)確定工藝方案
主要工藝參數(shù)計(jì)算在沖壓工藝性分析的基礎(chǔ)上,找出工藝與模具設(shè)計(jì)的特點(diǎn)與難點(diǎn),根據(jù)實(shí)際情況提出各種可能的沖壓工藝方案,內(nèi)容包括工序性質(zhì)、工序數(shù)目、工序順序及組合方式等。
(3)確定工藝參數(shù)
工藝參數(shù)指制定工藝方案所依據(jù)的數(shù)據(jù),如各種成形系數(shù)(拉深系數(shù)、脹形系數(shù)等)、零件展開(kāi)尺寸以及沖裁力、成形力、零件排樣的材料利用率、沖裁壓力中心、工件面積、彎曲或拉深成形力、復(fù)雜零件坯料展開(kāi)尺寸等。
(4)選擇沖壓設(shè)備
根據(jù)要完成的沖壓工序性質(zhì)和各種沖壓設(shè)備的力能特點(diǎn),考慮沖壓所需的變形力、變形功及模具閉合高度和輪廓尺寸的大小等主要因素,結(jié)合現(xiàn)有設(shè)備情況來(lái)合理選定設(shè)備類型和噸位。常用沖壓設(shè)備有曲柄壓力機(jī)、液壓機(jī)等。
二、沖壓模具設(shè)計(jì)
模具設(shè)計(jì)包括模具結(jié)構(gòu)形式的選擇與設(shè)計(jì)、模具結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算、模具圖繪制等內(nèi)容。
(1)模具結(jié)構(gòu)形式的選擇與設(shè)計(jì)
根據(jù)擬定的工藝方案,考慮沖壓件的形狀特點(diǎn)、零件尺寸大小、精度要求、批量、模具條件、操作方便與安全的要求等選定與設(shè)計(jì)沖模結(jié)構(gòu)形式。
(2)模具結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算
確定模具結(jié)構(gòu)形式后,需計(jì)算或校核模具結(jié)構(gòu)上的有關(guān)參數(shù),如模具部分(凸、凹模等)的幾何尺寸、模具零件的強(qiáng)度與剛度、模具運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)參數(shù)、模具與設(shè)備之間的安裝尺寸,選用和核算彈性元件等。
(3)繪制模具圖
模具圖是沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)結(jié)果的最終體現(xiàn),一套完整的模具圖應(yīng)該包括模具和使用模具的完備信息。模具圖由總裝圖和非標(biāo)準(zhǔn)件的零件圖組成。
三、沖壓材料的基本要求
沖壓所用的材料不僅要滿足設(shè)計(jì)的技術(shù)要求,還應(yīng)當(dāng)滿足沖壓工藝的要求和沖壓后續(xù)工藝要求。
(1)對(duì)沖壓成形性能的要求
為了有利于沖壓變形和制件質(zhì)量的提高,材料應(yīng)具有良好的塑性、屈強(qiáng)比小、板厚方向性系數(shù)大、板平面方向性系數(shù)小、材料的屈服強(qiáng)度與彈性模量的比值小。對(duì)于分離工序并不需要材料有很好的塑性,塑性越好的材料越不易分離。
(2)對(duì)材料厚度公差的要求
材料的厚度公差應(yīng)符合國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)橐欢ǖ哪>唛g隙適用于一定厚度的材料材料厚度公差太大,不僅直接影響制件的質(zhì)量,還可能導(dǎo)致模具和沖床的損壞。
四、精密沖壓油的選用
沖壓油在沖壓工藝中起到了關(guān)鍵性的作用,良好的冷卻性能和極壓抗磨性能對(duì)于模具的使用壽命和工件精度的提升有了質(zhì)的飛躍。根據(jù)工件材質(zhì)的不同,沖壓油在選用時(shí)性能的側(cè)重點(diǎn)也不一樣。
(1)硅鋼板沖壓油的選用
硅鋼板是比較容易沖切的材料,一般為了工件成品的易清洗性,在防止沖切毛刺產(chǎn)生的前提下會(huì)選用低粘度的沖壓油。
(2)碳鋼板沖壓油的選用
碳鋼板在選用沖壓油時(shí)首先應(yīng)該注意的是拉伸油的粘度。根據(jù)難易和給拉伸油方法及脫脂條件來(lái)決定較佳粘度。
(3)鍍鋅鋼板沖壓油的選用
因?yàn)楹吐认堤砑觿?huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),所以鍍鋅鋼板在選用沖壓油時(shí)應(yīng)注意氯型沖壓油可能發(fā)生白銹的問(wèn)題,而使用硫型沖壓油可以避免生銹問(wèn)題,但沖壓后應(yīng)盡早脫脂。
(4)不銹鋼板沖壓油的選用
不銹鋼是容易產(chǎn)生硬化的材料,要求使用油膜強(qiáng)度高、抗燒結(jié)性好的拉伸油。一般使用含有硫氯復(fù)合型添加劑的沖壓油,在保證極壓加工性能的同時(shí),避免工件出現(xiàn)毛刺、破裂等問(wèn)題。
如何正確計(jì)算模具設(shè)計(jì)時(shí)的沖壓用料?
模具設(shè)計(jì)時(shí),沖壓用料計(jì)算是指沖壓材料的長(zhǎng)、寬規(guī)格計(jì)算。沖壓材料供應(yīng)一般分張料(平板料)和卷料,其尺寸有公制、英制之分。訂料時(shí)一般可依據(jù)模具類型及沖壓材質(zhì)和厚度查對(duì)對(duì)供貨商材料規(guī)格尺寸選用,比如根據(jù)GB708-1988的標(biāo)準(zhǔn),厚度為0.5mm*1000mm,最大的張料規(guī)格為1000mm*2000mm;厚度為1.0mm的冷軋鋼板其寬度*長(zhǎng)度的規(guī)格,最小的張料尺寸為500mm*1000mm,最大的張料規(guī)格為15000mm*3500mm。
⑴沖壓用料的長(zhǎng)度
為了提高連續(xù)模的生產(chǎn)效率,一般連續(xù)模都用卷料,無(wú)需特別計(jì)算用料長(zhǎng)度,單工序沖壓模具開(kāi)可以用張料(平板料),也可以用卷料,不同的材質(zhì)其供貨規(guī)格不一樣。用張料時(shí),設(shè)計(jì)需根據(jù)實(shí)際供貨規(guī)格尺寸和理論用料,估算出材料利用率后,選取適當(dāng)?shù)挠喠祥L(zhǎng)度。
⑵沖壓用料的寬度
在模具設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品圖展開(kāi)的尺寸和沖裁件的公差等級(jí)、沖裁間隙、剪口尺寸、磨損規(guī)律、模具制造特點(diǎn)來(lái)確定凹、凸模的工作剪口邊寬尺寸的公差。沖壓用料的寬度是模具的工作剪口邊陲直送料方向上的最大尺寸,再加上沖壓送料兩側(cè)的大邊值,如果在連續(xù)模內(nèi)設(shè)計(jì)有定距側(cè)刃,則還需加上側(cè)刃裁切的條料寬度,設(shè)計(jì)根據(jù)計(jì)算的結(jié)果再取整數(shù)或保留到一位小數(shù)值即可。
沖壓模具設(shè)計(jì)步驟是?
給個(gè)實(shí)例。由于無(wú)法上圖,只有文字,見(jiàn)諒。
抽引連續(xù)模設(shè)計(jì)步驟及要點(diǎn),
[摘要] 文章在對(duì)抽引加工工藝作了簡(jiǎn)單的概述後,著重總結(jié)了抽引連續(xù)模設(shè)計(jì)步驟及要點(diǎn),并列舉了較實(shí)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(kāi)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(jī)理是材料內(nèi)部產(chǎn)生塑性流動(dòng),平片毛坯向徑向流動(dòng)逐步轉(zhuǎn)移到筒壁的過(guò)程,如圖一所示:
(圖一)
由此可見(jiàn),抽引加工必然存在以下特點(diǎn):
a. 材料內(nèi)部塑性流動(dòng), 必然產(chǎn)生加工硬化;
b. 材料從外圍向徑向流動(dòng)時(shí),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(jī)理是材料整體流動(dòng),變數(shù)太多,故模具設(shè)計(jì)時(shí)光靠理論計(jì)算往往不夠,需在實(shí)際試模中加以修正.在抽引連續(xù)模設(shè)計(jì)時(shí),由於連續(xù)模之結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及料帶之送料順暢要求,使得模具設(shè)計(jì)時(shí)有更多的考量要點(diǎn).以下就抽引連續(xù)模設(shè)計(jì)步驟及要點(diǎn)作些許總結(jié).
2. 抽引件工藝性評(píng)估及成形工序確定
在抽引連續(xù)模設(shè)計(jì)之前,首先應(yīng)對(duì)抽引件圖面進(jìn)行工藝性審查評(píng)估,評(píng)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(wú)法做到等料厚t, 故產(chǎn)品尺寸標(biāo)注時(shí)不能同時(shí)對(duì)圓筒內(nèi)外同時(shí)有尺寸要求, 只能滿足其中一項(xiàng), 其精度要求可達(dá)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(dòng)時(shí)與模仁摩擦劇烈,外觀無(wú)法做到車制零件那麼光滑,筒側(cè)壁可能會(huì)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(diǎn)決定,抽引過(guò)程中無(wú)法加退火工序,故必須對(duì)制件之連續(xù)抽引進(jìn)行工藝評(píng)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(wú)法連續(xù)抽引完成時(shí),可考慮先抽引後翻底工藝,看能否達(dá)到目的,此時(shí)產(chǎn)品側(cè)壁外觀不平整.另外當(dāng)總抽引系數(shù)太小時(shí), 可考慮用脹形工藝完成;
e. 產(chǎn)品形狀盡量簡(jiǎn)單對(duì)稱,有利於材料均勻流動(dòng);
f. 產(chǎn)品之圓角半徑不宜過(guò)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(píng)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(shí)現(xiàn).諸如凸緣上沖孔太靠近抽引主體,很可能為了閃開(kāi)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(shí),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(kāi)
抽制工件所需毛坯直徑必須在實(shí)際的抽引試模中加以修正才能得到正確數(shù)值.但理論計(jì)算必不可少,它可大致確定出毛坯之形狀與面積.對(duì)於零件成本預(yù)估,抽引工藝性評(píng)估及抽數(shù)確定等都有重要的指導(dǎo)意義和實(shí)用價(jià)值.
一般在抽引件毛坯展開(kāi)中,面積相等法利用最為廣泛.其理論來(lái)源於抽引前後質(zhì)量守恒定律. 當(dāng)假定料厚t均勻時(shí), 由於密度一定,故可推得抽引前後面積相等結(jié)論.在計(jì)算抽制品面積時(shí),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?yàn)? 先計(jì)算出抽制品平均面積,再利用此面積計(jì)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(gè)簡(jiǎn)單的幾何單元,然後利用面積累積法求得整個(gè)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(duì)於盒形件(如D-SUB Shell)等,由於直邊段的變形機(jī)理為折彎原理, 抽引機(jī)理主要存在於圓角處,故直邊處的毛坯按折彎展開(kāi),圓角處按圓筒抽引展開(kāi).因此較常用到幾何單元體為以下幾種,其面積計(jì)算公式附後
4. 抽引工藝參數(shù)之計(jì)算與分配
在連接器抽引件開(kāi)發(fā)中往往都需要多道抽引才能完成。因此抽引道次的計(jì)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(jì)算步驟一般為:
a. 計(jì)算修邊余量;
b. 對(duì)補(bǔ)償有修邊余量之抽引件進(jìn)行毛坯面積計(jì)算并確定展開(kāi)毛坯形狀;
c. 確定抽引道次,并進(jìn)行抽引系數(shù)分配;
d. 抽引凸凹模工作部分設(shè)計(jì);
e. 確定各抽抽引高度.
具體分解如下:
a. 在抽制過(guò)程中, 常因材料機(jī)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(kāi)前必須補(bǔ)償修邊余量.在連接器類小抽引件設(shè)計(jì)時(shí)一般按1mm的修邊余量補(bǔ)償.
b. 毛坯面積的計(jì)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(duì)圓筒件,其毛坯為圓形,因此可確定其直徑.對(duì)於盒形件,在四個(gè)圓角按1/4圓筒計(jì)算,直邊段按折彎展開(kāi)計(jì)算,圓角和直邊單獨(dú)展開(kāi),再平滑過(guò)渡,如圖四:
(圖四)
c. 在毛坯展開(kāi)後, 就必須確認(rèn)抽引道次了.在計(jì)算抽引道次前,我們須計(jì)算出抽引件之總抽引系數(shù)(圖五).
m總=產(chǎn)品之筒徑/展開(kāi)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(shí), 將無(wú)法連續(xù)抽引,中間必須通過(guò)退火工序.
在計(jì)算出m總後,有兩種方法進(jìn)行抽引參數(shù)計(jì)算:
1) 計(jì)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(cè)選取相對(duì)應(yīng)材料各道抽引系數(shù),選取時(shí)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(jì)算出各抽沖子直徑.
2) 推算法:
通過(guò)沖壓手冊(cè)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(shí)n就為抽引次數(shù)。并同時(shí)已確定出各抽抽引直徑.
用壓邊圈時(shí)筒形件許可抽引系數(shù)
拉伸 抽引
系數(shù) 系數(shù) 毛坯相對(duì)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(jì)
抽引凸凹模工作部分設(shè)計(jì)包括抽引間隙設(shè)計(jì),凸凹模圓角設(shè)計(jì),凸模頭部形狀設(shè)計(jì);
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(jì)(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(jì)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(dòng),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(shí) ?=30? , 0.7mmT?1.4mm時(shí) ?=40? T1.4mm時(shí) ?=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(shí),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(jì)算單位,由此得
Ⅰn+Ⅱn+Ⅲn+Ⅳn+Ⅴn=產(chǎn)品面積A
由前面計(jì)算已知r凹,r凸以及d n, 故Ⅰn,Ⅱ,Ⅳn,Ⅴn也可計(jì)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(jì)
抽引件展開(kāi)成毛坯後要開(kāi)發(fā)成連續(xù)模形式,必須對(duì)料帶的carry連接方式給予確定。在料帶設(shè)計(jì)時(shí)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(shí)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(shí)毛坯完全獨(dú)立,前後產(chǎn)品在抽引時(shí)材料流動(dòng)不會(huì)相互影響;而整料帶抽引時(shí)前後毛坯相關(guān)連,不但造成抽引凸緣過(guò)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(shí)不便維修。因此,在實(shí)際模具設(shè)計(jì)時(shí),切口料帶設(shè)計(jì)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(diǎn)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(diǎn)是:
i.材料利用率高,料帶剛性好;
ii.毛胚通過(guò)撕破方式分開(kāi),容易與carry在撕開(kāi)處相重疊,產(chǎn)生細(xì)小金屬絲;
(圖十)
3)下料與撕破綜合式(如圖十一),其特點(diǎn)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(jì)時(shí),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(dòng)時(shí)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(jì)
抽引模設(shè)計(jì)時(shí),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(guò)死,則不利於材料流動(dòng),容易造成抽裂。同樣,如果脫料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)不好,也容易造成卡料與帶料現(xiàn)象,無(wú)法送料順暢。
抽引工站結(jié)構(gòu)如圖示:
剝料板通過(guò)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(dòng),又可避免起皺。剝料板必須用彈簧強(qiáng)壓。在下模設(shè)計(jì)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(shì)必會(huì)緊包在抽引沖子上,為達(dá)到脫料目的,除了使沖子完全退回到剝料板里面,達(dá)到完全剝料外,還應(yīng)在抽引沖子上設(shè)計(jì)氣孔,以避免沖子與產(chǎn)品在剝料過(guò)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(jì)
抽引連續(xù)模料帶在模具中的定位設(shè)計(jì)與彎曲連續(xù)模有本質(zhì)區(qū)別.抽引時(shí)材料流動(dòng),carry變形,因而無(wú)法再通過(guò)carry上的定位工藝孔對(duì)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(kāi)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(guò)料帶上定位孔定位;模具中間段為抽引工站,此時(shí)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(dòng)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(jìn)行定位。
針對(duì)模具後段定位,設(shè)計(jì)時(shí)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(jì)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(jì)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(jìn)行導(dǎo)引結(jié)構(gòu)和剝料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),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(jì)剝料和脫料機(jī)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?yàn)橥咕壟c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(jì)參數(shù)和沖壓模具設(shè)計(jì)實(shí)例100例的介紹到此就結(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。