1. 沖孔模具間隙問題
沖孔模的結構與一般落料模相似。但沖孔模有其自己的特點,特別是沖小孔模具,必須考慮凸模的強度和剛度,以及快速更換凸模的結構。在已成形零件側壁上沖孔時,要設計凸模水平運動方向的轉換機構。
(1)側壁沖孔模
沖壓圖2.7.4b)零件側壁孔,a)圖是依靠固定在上模的斜楔1來推動滑塊4,使凸模5作水平方向移動,完成零件側壁沖孔(也可或沖槽、切口等)。斜楔的返回行程運動是靠橡皮或彈簧完成。斜楔的工作角度α以 40°~45°為宜。40°的斜楔滑塊機構的機械效率最高,45°時滑塊的移動距離與斜楔的行程相等。需較大沖裁力的沖孔件,α可採用 35°,以增大水平推力。此種結構凸模常對稱布置,最適宜壁部對稱孔的沖裁。圖c)是採用的是懸臂式凹模結構,可用於圓筒形件的側壁沖孔、沖槽等。毛坯套入凹模體3,由定位環7控制軸向位置。此種結構可在側壁上完成多個孔的沖制。在沖壓多個孔時,結構上要考慮分度定位機構。
(2)單工序多凸模沖孔模
圖2.7.5所示為單工序多凸模沖孔模,電機轉子片37個槽孔全部均在一次沖程中完成。沖孔前將毛坯套在定位塊14上,模具採用雙導向裝置。模具靠導柱6與導套7對上、下模導向,同時,卸料板通過導套8與導套7滑配,使卸料板以導套為導向,增加了工作的可靠性與穩定性。推件採用推件力較大的剛性裝置,對於多孔沖模或卸料力較大的工件,能可靠地卸下沖件。
1-上模座;2-標記槽凸模;3-凸模墊板;4-凸鏌固定板;5-槽形凸模;6-導柱;7、8-導套;9-卸料板;10-凹模;11凹模套圈;I2-下墊板;13-下模座;14-定位塊;15-推桿螺釘;16-推板;17-打桿
(3)沖小孔模
這副模具沖制的工件如圖右上角所示。工件板厚4mm,最小孔徑為0.5㎜。模具結構採用縮短凸模長度的方法來防止其在沖裁過程中產生彎曲變形而折斷。採用這種結構製造比較容,凸模使用壽命也較長。這副模具採用沖擊塊5沖擊凸模進行沖裁工作。小凸模由小壓板7進行導向,而小壓板由兩個小導柱6進行導向。當上模下行時,大壓板8與小壓板7先後壓緊工件,小凸模2、3、4上端,露出小壓板7的上平面,上模壓縮彈簧繼續下行,沖擊塊5沖擊凸模2、3、4對工件進行沖孔。卸件工作由大壓板8完成。厚料沖小孔模具的凹模洞口漏料必須通暢,防止廢料堵塞損壞凸模。沖裁件在凹模上由定位板9與1定位,並由後側壓塊10使沖裁件緊貼定位面
連續模的維護,須做到細心、耐心、按部就班,切忌盲目從事。因故障修模時需附有料帶,以便問題的查詢。打開模具,對照料帶,檢查模具狀況,確認故障原因,找出問題所在,再進行模具清理,方可進行拆模。拆模時受力要均勻,針對脫料彈簧在固定板與卸料板之間和卸料彈簧直接頂在內導柱上的模具結構,其脫料板的拆卸要保證脫平衡彈出,脫料板的傾斜有可能導致模具內凸模的斷裂。
1. 凸凹模的維護:
凸凹模拆卸時應留意模具原有的狀況,以便後續裝模時方便復原,有加墊或者移位元的要在零件上刻好墊片的厚度並做好記錄。更換凸模要試插脫料塊、凹模是否順暢,並試插與凹模間隙是否均勻,更換凹模也要試插與沖頭間隙是否均勻。針對修磨凸模後凸模變短需要加墊墊片達到所需要的長度 應檢查凸模有效長度是否足夠。更換已斷凸模要查明原因,同時要檢查相對應的凹模是否有崩刃,是否需要研磨刃口。組裝凸模要檢查凸模與固定塊或固定板之間是否間隙足夠,有壓塊的要檢查是否留有活動餘量。組裝凹模應水平置入,再用平鐵塊置如凹模面上用銅棒將其輕敲到位,切不可斜置強力敲入,凹模底部要倒角。裝好後要檢查凹模面是否與模面相平。凸模凹模以及模芯組裝完畢後要對照料帶做必要檢查,各部位是否裝錯或裝反,檢查凹模和凹模墊塊是否裝反,落料孔是否堵塞,新換零件是否需要偷料,需要偷料的是否足夠,模具需要鎖緊部位是否鎖緊。注意做脫料板螺絲的鎖緊確認,鎖緊時應從內至外,平衡用力交叉鎖緊,不可先鎖緊某一個螺絲再鎖緊另一個螺絲,以免造成脫料板傾斜導致凸模斷裂或模具精度降低。
2.脫料板的維護:
脫料板的拆卸可先用兩把起子平衡撬起,再用雙手平衡使力取出。遇拆卸困難時,應檢查模具內是否清理干凈,鎖緊螺絲是否全部拆卸,是否應卡料引起的模具損傷,查明原因再做相應處理,切不可盲目處置。組裝脫料板時先將凸模和脫料板清理乾凈,在導柱和凸模導入處加潤滑油,將其平穩放入,再用雙手壓到位,並反復幾次。如太緊應查明原因(導柱和導套導向是否正常,各部位是否有損傷,新換凸模是否能順利過脫料板位置是否正確,),查明原因再做相應處理。固定板有壓塊的要檢查脫料背板上脫料是否足夠。脫料板與凹模間的材料接觸面,長時間沖壓產生壓痕(脫料板與凹模間容料間隙一般為料厚減0.03-0.05mm,當壓痕嚴重時,會影響材料的壓制精度,造成產品尺寸異常、不穩定等,需對脫料鑲塊和脫料板進行維修或重新研磨。等高套筒應作精度檢查,它不等高時會導致脫料板傾斜,其精密導向、平穩彈壓功能將遭到破壞,須加以維護. 。
3. 導向部位檢查:
導柱、導套配合間隙如何,是否有燒傷或磨損痕跡,模具導向的給油狀態是否正常,應作檢查。導向件的磨損及精度的破壞,使模具的精度降低,模具的各個部位就會出現問題,故必須作適當保養以及定期的更換。檢查導料件的精度,若導料梢(正釘)磨損,已失去應有的料帶導正精度及功能,必須進行更換。檢查彈簧狀況(脫料彈簧和頂料彈簧等),看其是否斷裂,或長時間使用雖未斷裂,但已疲勞失去原有的力度,必須作定期的維護、更換,否則會對模具造成傷害或生產不順暢。
4. 模具間隙的調整:
模芯定位孔因對模芯頻繁、多次的組合而產生磨損,造成組裝後間隙偏大(組裝後產生松動)或間隙不均(產生定位偏差),均會造成沖切後斷面形狀變差,凸模易斷,產生毛刺等,可透過對沖切後斷面狀況檢查,作適當的間隙調整。間隙小時,斷面較少,間隙大時,斷面較多且毛邊較大,以移位元的方式來獲得合理的間隙,調整好後,應作適當記錄,也可在凹模邊作記號等,以便後續維護作業。日常生產應注意收集保存原始的模具較佳狀況時的料帶,如後續生產不順暢或模具產生變異時,可作為模具檢修的參考。另外,輔助系統如頂料銷是否磨損,是否能頂料,導料梢(正釘)及襯套是否已磨損,應注意檢查並維護。
二. 模具常見故障產生的原因.處理對策
在級進模的沖壓生產中,針對沖壓不良現象必須做到具體分析,採取行之有效的處理對策,從根本上解決所發生之問題,如此才能降低生產成本,達到生產順暢。以下就生產中常見的沖壓不良現象其產生的原因及處理對策分析如下,供模具維修人員參考。
1.沖件毛邊.
(1)原因:A、刀口磨損; B、間隙過大研修刀口後效果不明顯;C、刀口崩角; D、間隙不合理上下偏移或松動; E、模具上下錯位。
(2)對策:A、研修刀口;B、控制凸凹模加工精度或修改設計間隙;C、研修刀口;D、調整沖裁間隙確認模板穴孔磨損或成型件加工精度等問題;E、更換導向件或重新組模。
2.跳屑壓傷
(1)原因:A、間隙偏大; B、送料不當;C、沖壓油滴太快,油粘;D、模具未退磁;E、凸模磨損,屑料壓附於凸模上;F、凸模太短,插入凹模長度不足;G、材質較硬,沖切形狀簡單;H、應急措施。
(2)對策:A、控制凸凹模加工精度或修改設計間隙;B、送至適當位置時修剪料帶並及時清理模具;C、控制沖壓油滴油量,或更換油種降低粘度;D、研修後必須退磁(沖鐵料更須注意);E、研修凸模刀口; F、調整凸模刃入凹模長度;G、更換材料,修改設計。凸模刃入端面裝頂出或修出斜面或弧性(注意方向)。減少凸模刃部端面與屑料之貼合面積;H、減小凹模刃口的鋒利度,減小凹模刃口的研修量,增加凹模直刃部表面的粗糙度(被覆),採用吸塵器吸廢料。降低沖速,減緩跳屑。
3.屑料阻塞
(1)原因:A、漏料孔偏小;B、漏料孔偏大,屑料翻滾;C、刀口磨損,毛邊較大;D、沖壓油滴太快,油粘;E、凹模直刃部表面粗糙,粉屑燒結附著於刃部;F、材質較軟;G、應急措施。
(2)對策:A、修改漏料孔;B、修改漏料孔;C、刃修刀口;D、控制滴油量,更換油種;E、表面處理,拋光,加工時注意降低表面粗糙度;更改材料,F、修改沖裁間隙;G、凸模刃部端面修出斜度或弧形(注意方向),使用吸塵器,在墊板落料孔處加吹氣。
2. 模具設計連續沖模設計技術
一. 前言:
沖壓模具依構造可分為單工程模、復合模、連續模三大類。前兩類需較多人力不符經濟效益,連續模可大量生產效率高。同樣,設計一套高速精密連續沖模,也要對你所生產的產品(包含所有用沖壓加工出來的產品,富士康集團主要有端子、電腦機殼以及連接器上用的小五金及目前的手機零件等等)。設計連續沖模需注意各模組之間的間距、零件加工精度、組立精度、配合精度與干涉問題,以達到連續模自動化大量生產的目的。
二. 單元化設計之概念:
沖壓模具整體構造可分成二大部分:(1).共通部分(2).依製品而變動的部分。共通部分可加以標准化或規格化,依製品而變動的部分是難以規格化。
三. 模板之構成及規格:
1. 模板之構成
沖壓模具之構成將依模具種類及構成及相異,有順配置型構造與逆配置型構造二大類。前者是最常使用的構造,後者構造主要用於引伸成形模具或配合特殊模具。
從事的主要工作包括:
(1) 數字化制圖——將三維產品及模具模型轉換為常規加工中用的二維工程圖;
(2) 模具的數字化設計——根據產品模型與設計意圖,建立相關的模具三維實體模型;
(3) 模具的數字化分析模擬——根據產品成形工藝條件,進行模具零件的結構分析、熱分析、疲勞分析和模具的運動分析;
(4) 產品成形過程模擬——注塑成形、沖壓成形;
(5) 定製適合本公司模具設計標准件及標准設計過程;
(6) 模具生產管理。
2. 模具之規格
(1).模具尺寸與鎖緊螺絲
模板之尺寸應大於工作區域,並選擇標准模板尺寸。模板鎖緊螺絲之位置配置與模具種類及模板尺寸有關。其中單工程模具最常使用鎖緊螺絲配置於四邊角,最標准形式工作區域可廣大使用。長形之模具及連續模具最常使用鎖緊螺絲配置於四邊角及中間位置。
(2).模板之厚度
模板之厚度選擇與模具之構造、沖壓加工種類、沖壓加工加工力、沖壓加工精度等有絕對關系。依據理論計算決定模具之厚度是困難的,一般上系由經驗求得,設計使用的模板厚度種類宜盡量少,配合模具高度及夾緊高度加以標准化以便利采購及庫存管理。
四. 模板之設計:
連續模具之主要模板有沖頭固定板、壓料板、母模板等等,其構造設計依沖壓製品之精度、生產數量、模具之加工設備與加工方法、模具之維護保養方式等有下列三種形式:(1)整塊式,(2)軛式,(3)鑲入式。
1. 整塊式
整塊式模板亦稱為一體構造型,其加工形狀必須是封閉的。整塊式模板主要用於簡單結構或精度不高的模具,其加工方式以切削加工為主(不需熱處理),採用熱處理之模板必須再施行線切割加工或放電加工及研磨加工。模板尺寸長(連續模具)之場合將採用兩塊或多塊一體型並用之。
2. 軛式
軛式模板之中央部加工成凹溝狀以組裝塊狀品。其構造依應用要求,凹溝部可以其他模板構成之。此軛式模板構造之優點有:溝部加工容易,溝部寬度可調整之,加工精度良好等。但剛性低是其缺點。
軛式模板之設計注意事項如下:
(1).軛板構部與塊狀部品之嵌合採中間配合或輕配合方式,如采強壓配合將使軛板發生變化。
(2).軛板兼俱塊狀部品之保持功能,為承受塊狀部品之側壓及面壓,必須具有足夠的剛性。還有為使軛板溝部與塊狀部品得到密著組合,其溝部角隅作成逃隙加工,如軛板溝部角隅不能作成逃隙加工,則塊狀部品須作成逃隙加工。
(3).塊狀部品之分割應同時考慮其內部之形狀,基準面必須明確化。為使沖壓加工時不產生變形,亦要注意各個塊狀部品之形狀。
(4).軛板組入許多件塊狀部品時,由於各塊狀部品之加工累積誤差使得節距產生變動,解決對策是中間塊狀部品設計成可調整方式。
(5).塊狀部品采並排組合之模具構造,由於沖切加工時塊狀部品將承受側壓使各塊狀部品間產生間隙或造成塊狀部品之傾斜。此現象是沖壓尺寸不良、沖屑阻塞等沖壓不良之重要原因,因此必須有充分的對策。
(6).軛板內塊狀部品之固定方法,依其大小及形狀有下列五種:A.以鎖緊螺絲固定,B.以鍵固定,C.以揳形鍵固定,D.以肩部固定,E.以上壓件(如導料板)壓緊固定。
3. 鑲入式
模板中加工圓形或方形之凹部,將塊狀部品鑲合嵌入於模板中,此種模板稱為鑲入式構造,此構造之加工累積公差少、剛性高,分解及組立時之精度再現性良好。由於具有容易機械加工、加工精度由工作機械決定、最後調整之工程少等優點,鑲入式模板構造已成為精密沖壓模具之主流,但其缺點是需要高精度的孔穴加工機。
連續沖壓模具採用此模板構造時,為使模板具有高剛性要求,乃設計空站。鑲入式模板構造之注意事項如下所述:
(1).嵌入孔穴之加工:模板之嵌入孔穴加工使用立式銑床(或治具銑床)、綜合加工機、治具鏜床、治具磨床、線割放電加工機等。嵌入孔穴之加工基準,使用線割放電加工機時,為提高其加工精度乃進行二次或以上之線割加工。
(2).嵌入件之固定方法:嵌入件固定方法之決定因素有不變動其加工的精度、組立及分解之容易性、調整之可能性等。嵌入件之固定方法有下列四種:A.以螺絲固定,B.以肩部固定,C.以趾塊固定,D.其上部以板件壓緊。母模板之嵌入件固定方法亦有採用壓入配合,此時應避免因加工熱膨脹而產生的鬆弛結果,使用圓形模套嵌入件加工不規則孔穴時應設計回轉防止方法。
(3).嵌入件組立及分解之考量:嵌入件及其孔穴加工精度要求高以進行組立作業。為得到即使有稍微的尺寸誤差亦能於組立時加以調整,宜事先考慮解決對策,嵌入件加工之具體考慮事項有下列五項:A.設有壓入導入部,B.以隔片調整嵌入件之壓入狀態及正確位置,C嵌入件底面設有壓出用孔穴,D.以螺絲鎖緊時宜採用同一尺寸之螺絲,以利鎖固及松開,E.為防止組立方向之失誤,應設計防呆倒角加工。
連續沖模設計技術(講義二)
五. 單元化之設計:
1. 模具對准單元
模具對准單元亦稱為模具刃件之對合引導裝置。為確實保持上模與下模之對准及縮短其准備時間,依製品精度及生產數量等條件要求,模具對准單元主要有下列五種:
(1).無導引型:模具安裝於沖床時直接進行其刃件之對合作業,不使用引導裝置。
(2).外導引型:此種裝置是最標準的構造,導引裝置裝設於上模座及下模座,不通過各模板,一般稱為模座型。
(3).外導引與內導引並用型(一):此種裝置是連續模具最常使用之構造,沖頭固定板及壓料板間裝設內導引裝置。沖頭與母模之對合利用固定銷及外導引裝置。內導引裝置之另一作用是防止壓料板傾斜及保護細小沖頭。
(4).外導引與內導引並用型(二):此種裝置是高精密度高速連續模具之使用構造,內導引裝置貫穿沖頭固定板、壓料板及母模固定板等等。內導引裝置本身亦有模具刃件對合及保護細小沖頭作用。外導引裝置之主要作用是模具分解及安裝於沖床時能得到滑順目的。
(5).內導引型:此構造不使用外導引裝置,內導引裝置貫穿沖頭固定板、壓料板及母模固定板等等,正確地保持各塊板之位置關系性以保護沖頭。
2. 導注及導套單元
模具之導引方式及配件有導注及導套單元之種類有兩種:(A).外導引型(模座型或稱主導引),(B).內導引型(或稱輔助引)。另行配合精密模具之要求,使用外導引與內導引並用型之需求性高。
(1).外導引型:一般上使用於不要求高精密度之模具,大多與模座構成一單元販賣之,主要作用是模具安裝於沖床時之刃件對合,幾乎沒有沖壓加工中之動態精度保持效果。
(2).內導引型:由於模具加工機之進展,最近急速普及。主要作用除了模具安裝於沖床時之刃件對合外,亦有沖壓加工中之動態精度保持效果。
(3).外導引與內導引並用型:一副模具同時使用外導引與內導引裝置。
3. 沖頭與母模單元 (圓形)
(1).沖頭單元:圓形沖頭單元依其形狀(肩部型及平直型)、長度、維修之方便性,使用沖頭單元宜與壓料板導套單元配合。
(2).母模單元:圓形母模單元亦稱為母模導套單元,其形式有整塊式及分開式,依生產數量、使用壽命及製品或沖屑之處理性,母模單元之組合系列有:(A).使用模板直接加工母模形狀,(B).具有二段斜角之逃隙部,(C).是否要使用背板,(D).不規則母模形狀必須有回轉防止設計。
4. 壓料螺栓與彈簧單元
(1).壓料螺栓單元:壓料板螺栓之種類有:(A).外螺絲型,(B).套筒型,(C).內螺絲型。為保持壓料板於指定位置平行狀態,壓料螺栓之停止方法(肩部接觸部位):(A).模座凹穴承受面,(B).沖頭固定板頂面,(C).沖頭背板頂面。
(2).壓料彈簧單元:可動式壓料板壓料彈簧單元可大致分為:(A).單獨使用型,(B).與壓料螺栓並用型
選擇壓料彈簧單元時最好考慮下列要點再決定之:
(A).確保彈簧之自由長度及必要的壓縮量 (壓縮量大之彈簧宜置於壓料板凹穴)。
(B).初期的彈簧壓縮量 (預壓縮量) 或荷重之調整有無必要。
(C).考量模具組立或維護保養之容易性。
(D).考量與沖頭或壓料螺栓長度之關系。
(E).考量安全性 (防止彈簧斷裂時之飛出)。
5. 導引銷單元 (料條送料方向之定位)
(1)..導引銷單元:導引銷之主要作用是連續沖壓加工時得到正確的送料節距。沖壓模具用導引單元有間接型 (導引銷單獨使用) 及直接型 (導引銷裝設於沖頭內部) 兩種形式。
(2).導引銷之組裝方式與沖孔沖頭有相同 (裝設於沖頭固定板)。利用彈簧將其受制於沖頭固定板。
(3).導引銷另外裝設於壓料板之形式,由於要求導引銷突出於壓料板之量達到一定及防止模具上升時之容易帶上被加工材料,壓料板之剛性及導引形式有必要注意之。
(4).導引銷單元有直接型,其裝設於沖頭內,主要用於外形沖切 (下料加工) 或引伸工程之切邊加工,其位置定位系利用製品之孔及引伸部內徑。
6. 導料單元
(1).外形沖切 (下料加工) 或連續沖壓加工時,為使被加工材料之寬度方向受到導引及得到正確的送料節距,乃使用導料單元。
(2).料條寬度方向之導引裝置,導引方式有:(A).固定板導引銷型,(B).可動導引銷型,(C).板隧道導引型 (單塊板),(D).板導引型 (兩塊構成),(E).升料銷導引型 (有可動式、固定式及兩者並用之。
(3).起始停止之導引裝置,其形式有:(1).滑塊式,(2).可動銷式等兩種,主要作用是材料置於模具之最初起始位置定位。
(4).送料停止裝置,可正確地決定出送料節距,主要用於人手送料之場合,其形式有:(A).固定式停止銷,(B).可動式停止銷,(C).邊切停止方式,(D).掛鉤停止機構,(E).自動停止機構。
(5).側推式導料機構,沖壓加工時材料被壓向一方,可防止材料因料條寬度與導料件寬度差所產生的蛇行現象。
(6).胚料位置定位導料機構,其形式有:(A).固定銷導料型 (利用胚料之外形),(B).固定銷導料型 (利用胚料之孔穴),(C).導料板 (大件部品用),(D).導料板 (一體形),(E).導料板 (分割形)。
7. 升料與頂料單元
(1).升料銷單元:其主要作用是進行連續沖壓加工時將料條升至母模上 (位置高度稱為送料高度,並達到順利送料目的,其形式有:(A).升料銷型 (圓形,純粹升料用),是最普通的升料銷單元。(B).升料銷型 (圓形,設有導料銷用孔),升料銷設有導料銷用孔可防止材料承受導引銷之變形及使導引銷確實發生作用。(C).升料及導料銷型,兼俱導料功能,連續模具之導料最常使用此形式升料銷型。(D).升料銷型 (方形) 如有需求設有空氣吹孔。(E).升料及導料銷型 (方形)。
(2).頂料單元:自動沖壓加工時必須防止沖切製品或沖屑之跳於母模表面以避免模具損壞及不良沖壓件之產生。
(3).頂出單元:頂出單元之主要作用是每次沖壓加工時將製品或廢料自母模內頂出。頂出單元之裝設場所有二:(A).逆配置型模具時裝設於上模部份,(B).順配置型模具時裝設於下模部份。
8. 固定銷單元
固定銷單元之形狀及其尺寸依標准規格需要而設計,使用時之注意事項有:(A).固定銷孔宜為貫穿孔,不能的場合,考慮容易使用螺絲卸除之設計方法。(B).固定銷長度適度最好,不可大於必要的長度。(C).固定銷孔宜有必要的逃離部。(D).置於上模部份之場合,應設計防止落下之機構以防止其掉落。(E).採用一方壓入配合一方滑動配合之場合,滑動側之固定銷孔稍微大於固定銷。(F).固定銷之數量以兩只為原則,盡量選擇相同之尺寸。
9. 壓料板單元
壓料板單元之特別重要點是壓料面與母模面有正確的平行度及緩沖壓力要求平衡。
10. 失誤檢出單元
以連續模具沖壓加工時,模具必須設計失誤檢出單元以檢出送料節距之變化量是否超過其基準而停止沖床之運轉。失誤檢出單元是裝設於模具內部,依其檢出方法有下列兩種裝設形式:(A).上模內裝設檢出銷之形式,當其偏離料條孔穴時,將與料條相接觸而檢知。(B).下模內裝設檢出銷之形式,當料條之一部與檢出銷接觸而檢知。
最近利用接觸方式之檢出方法將有所改變,使用近接開關之事例有增加趨勢。
上模內裝設檢出銷是標準的檢出裝置,由於其於下死點附近檢出,檢出開始至沖床停止有時間偏差,要完全達到失誤防止效果是困難的。裝於下模之檢出裝置,當材料送料動作完成後馬上直接進行檢出,此方法已受到重視。
11. 廢料切斷單元
連續沖壓加工時料條 (廢料) 將陸續離開模具內,其處理方式有兩種:(A).利用卷料機卷取之,(B).利用模具切斷裝置將其細化。又後者之方式有兩種:(A).利用專用廢料切斷機 (設置於沖壓機械外部),(B).裝設於連續模具最後工程之切斷單元。
12. 高度停止塊單元
高度停止塊單元之主要作用是正確地決定上模之下死點位置,其形式有下列兩種:(A).沖壓加工時亦經常接觸之方式,(B).組裝時才接觸,沖壓加工時不接觸之方式。還有,當模搬運、保管時,為防止上模與下模之接觸,最好於上模與下模之間置入隔塊。當精度要求無必要時,其使用標准可採用螺絲調整型。
連續沖模設計技術(講義三)
六. 主要模具元件之設計:
1. 標准部品及規格
模具用標准規格之選擇方法最好考量下列事項:(A).使用的規格內容不受限制時,最好採用最高層者。(B).原則上採用標准數。(C).模具標准部品無此尺寸時,採用最接近者再進行加工。
2. 沖頭之設計
沖頭依其功能可大致分為三大部份:(A).加工材料之刃部先端 (切刃部,其形狀有不規則形、方形、圓形等)。(B).與沖頭固定板接觸部 (固定部或柄部,其斷面形狀有不規則形、方形、圓形等)。(C).刃部與柄部之連結部份 (中間部)。
沖頭各部份之設計基準分別從 (A).切刃部長度,(B).切刃部之研磨方向,(C).沖頭之固定法及柄部之形狀等方面簡述之。
(1).切刃部長度:階段型沖頭之切刃部長度之設計宜考慮加工時不會產生側向彎曲、與壓料板運動部份之間隙應適當。壓料板與沖頭切刃部之關系有引導型及無引導型,切刃部直段長度將有所不同。
(2).切刃部之研磨方向:切刃部之研磨方向有與軸部平行 (上削加工) 及與軸部垂直 (穿越加工) 等兩種方法,為提高沖頭的耐磨耗性及耐燒著性,宜採用前者。切刃部形狀是凸形狀時可採用穿越加工,凹凸形狀時採用上削加工或穿越加工並用方式。
(3).沖頭之固定法及柄部之形狀:沖頭之柄部大致分為直段型與肩部型兩種,其固定方式之選用因素有製品及模具之精度、沖頭及沖頭固定板之加工機械與加工方法、維護保養之方法等。
(4).柄部之尺寸及精度:沖頭柄部之尺寸及精度將隨沖頭之固定方式而有不同要求。
(5).沖頭長度之調整方法:沖切沖頭之長度因再研磨加工而減短,為與其他工程如 (彎曲、引伸等) 之沖頭長度保持平衡及維持沖頭設計長度,有必要調整沖頭之長度。
(6).配合沖壓加工之沖頭設計:為達到大量生產時沖壓製品之品質安全及無不良品之產生,模具方面有必要考慮下列事項:A.沖頭加工之研磨方向要同一性,表面宜施以拋光處理。B.為防止沖屑之浮上,沖頭內可裝設頂出銷或加工空氣孔。C.為減少沖切力,沖孔沖頭施以斜角加工,還有大沖頭附近的細小沖頭宜較短些以減少受到沖擊。
(7).配合加工法之沖頭設計:沖頭之形狀設計與加工困難度有絕對的關系,當其過份接近時沖頭固定板之加工變為困難,此時之沖頭宜加以分割處理 (采組合方式)
3. 沖頭固定板之設計
沖頭固定板之厚度與模具及荷重之大小有關系性,一般上為沖頭長度之30~40%,還有沖頭引導部長度宜高於沖頭直徑之1.5倍
4. 導引銷 (沖頭) 之設計
導引銷 (沖頭) 之引導部直徑與材料導引孔之間隙,其尺寸及突出壓料板之量依材料之厚度而設計,導引銷之先端形狀大致分為兩種:A.炮彈形,B.圓錐形 (推拔形)。
(1).炮彈形是最普通之形式,市面上亦有標准部品。
(2).圓錐形有一定的角度,很適合用於小件之高速沖壓,推拔角度之決定因素有沖壓行程、被加工件之材質、導引孔之大小,加工速度等。推拔角度大時較容易修正被加工材料之位置,但推拔部之長度將變長。推拔部與圓筒部連接處宜滑順之。
5. 母模之設計
(1).沖切母模之設計
沖切母模之形狀設計應考量之要項有:A.模具壽命及逃角之形狀,B.母模之剪角,C.母模之分割。
(A).模具壽命及逃角之形狀:此設計是非常重要的事項,如設計不正確將會造成沖頭之破損、沖屑之堵塞或浮上、毛邊之發生等沖壓加工不良現象。
(B).母模之剪角:外形沖切時為減低其沖切力,母模可采剪角設計,剪角大時沖切力之減低亦大,但易造成製品之反曲及變形。
(C).母模之分割:母模必須施以成形研磨等精加工,由於其是凹形狀,研磨工具不易進入,故必須加以分割。
(2).彎曲母模之設計
彎曲加工用母模之設計,為防止回彈及過度彎曲等現象之發生,U形彎曲加工用母模之部形狀為雙R與直線部 (斜度為30度) 之組合,最好近似R形狀。R部形狀經成形研磨或NC放電加工後應施以拋光處理。
(3).引伸母模之設計
引伸母模角隅部形狀及逃角形狀是非常重要的設計事項,有關角隅部及逃角之形狀及特徵如下:引伸母模R角值大時較易引伸加工,但亦產生引伸產品表面產生皺摺現象,引伸製品側壁厚度大於板厚。引伸厚板件及頂出困難之場合,母模R值要取小,約為板厚之1-2倍,一般上圓筒及方筒引伸母模之大多引伸部作成直段狀,為防止燒著發生、潤滑油油膜之破壞及減少頂出力等目的,直段部下方宜有逃部 (階段形或推拔形) 設計。特別是引縮加工之場合,此直段部有必要盡量少。
6. 沖頭之側壓對策
沖壓加工時沖頭左右承受均等之荷重是最佳理想 (即側壓為零) 狀態,沖頭承受側向壓力時將使上模與下模產生橫方向之偏移,造成模具間隙之部份變大或變小 (間隙不均勻) 及無法得到良好精度的沖壓加工。有關沖頭之側壓對策有下列方法:(A).改變加工方向,(B).單側加工 (沖切、彎曲、引伸等) 之製品宜采兩排布列方式,(C).沖頭或母模裝設側壓擋塊,切刃之側面設有導引部 (尤其是切斷及分斷加工)。
7. 壓料板之設計
壓料板之功能有剝離付著於沖頭之材料及導引細小沖頭之作用,依功能不同其設計內容有很大的不同。壓料板之厚度及選用基準依製品設計有下列兩種:1.可動式壓料板,2.固定式壓料板。
壓料板與沖頭之間隙值宜小於模具間隙之半 (尤其是精密連續模具更應遵守此原則),當設計壓料板時依製品的不同而有所變動必須注意下列事項:1.壓料板與沖頭之間隙值及沖頭導引部之長度,2.輔助導柱與壓料板之裝設標准及壓料板之逃部設計,3.可動式壓料板於沖壓加工時為防止傾斜發生之對策,4.固定式導料板與壓料板導引銷孔之尺寸關系,5.固定式壓料板之材料導引部與被加工材料寬度之關系。
8. 背壓板之設計
沖壓加工時主要作用件 (沖頭、壓料板、母模) 之後方將承受面壓,當沖壓力高於面壓力時宜採用背壓板 (特別是沖頭及母模模套之背面) 背壓板之使用方式有局部使用與全面使用兩種形式。
3. 簡述沖孔模和拉深模結構的區別
上圖是沖孔模具,下圖是拉伸模具。兩者的區別在於凸模與凹模的間隙大小,和凸模的刃口是否有R圓角。沖孔模的凸模與凹模的沖裁間隙很小,凸模的刃口是銳角,是鋒利的;而拉伸模具凸模與凹模的間隙比較大,具體間隙要根據拉伸料的厚薄來確定。凸模與凹模的刃口是帶有R圓角的。R圓角的大小要根據拉伸料的厚薄來確定。
4. 能不能給一下模具的詳細圖紙呀(方管沖通孔的),萬分感謝!
方管沖孔其實也一樣的,只是凹模是方的,把管插進去,沖完後再拉出來,如果是圓管沖孔,同理,凹模具是圓的。廠方管沖孔模具是很大的,做BBQ架子用的,一般是過孔。
(4)方管沖孔模具三維圖擴展閱讀:
還有一種沖孔彎曲復合工藝,在沖孔過程中,與沖頭接觸的金屬與管壁不完全分離,只彎到管內。該方法主要用於加工零件上不需精確定位和裝配的工藝孔(如電泳孔),由於材料與管壁沒有完全分離,這減少了後續清理工作,在實際生產中具有重要意義。
液壓沖孔應用:
液壓成形零件中,除尺寸過大或所處零件上位置特殊外,大多數孔都可採用液壓沖孔工藝進行加工,這些孔分布在零件上各個部位。
所處零件位置可以為平面、曲面或零件拐角處,所沖孔的形狀有圓形、橢圓形、矩形、梯形等。從孔的功能上分,採用液壓沖孔工藝可以加工定位孑L、螺栓孔、配合孔、工藝孔等。
液壓沖孔技術除應用於液壓成形副車架外,還大量應用於水箱支架、散熱器支架、儀表盤支架等典型液壓成形零件中。
5. 方管沖孔模具原理 方管沖孔模具原理是什麼
1、壓力機有兩個滑塊,內滑塊,外滑塊。
2、首先內滑塊鏈接模具凸模具,外滑塊帶動模具上的壓邊圈,在動作拉伸時壓邊圈首先壓住鋼板邊逗碧緣,內滑塊帶遲指亂動模具進行拉伸運動。
3、液壓壓力機碼檔又稱液壓形成壓力機。在電機驅動下,通過泵把介質液壓油輸送到安裝在移動支架上的沖壓油缸中,油缸活塞桿受力上下移動,從而帶動移動支架做上下運動。
6. 模具圖紙怎麼看的
1、第一步就是要會看三視圖,所有的制圖的基礎都是基於三視圖。不論簡單還是繁雜,循序漸進,先找模具對照著圖紙找規律,頭腦里要有空間想像力,能根據圖紙的二維圖想像出三維立體的模具,看的時間長了,就能提高識圖的能力了。
2、無論怎麼繁雜的圖紙,都得遵循三視圖的原理。弄懂了基本原理,再看繁雜的圖紙也就簡單了,所以,看圖紙要從簡單地圖紙學起,一步一步,由簡到繁,積累經驗。
3、常規圖紙分為主視圖、俯視圖、側視圖和一些常規符號以及技術要求。模具種類繁復、用途不同、結構復雜。
4、常見模具圖紙代號:G磨、TAN切點 、PG光學曲線磨、THR穿孔、JG坐標磨、BOTT底面、W/C,W線割、TOP頂面、E,EDM放電、SYM對稱、L車、T厚度、INT交點、CB沉孔、C倒角、CLEAR間隙。
圖紙是標有尺寸、方位及技術參數等施工所需細節和業主希望修建的工程實物的圖示表達。它包含兩層意思,作為包括在合同內的工作的圖紙;由業主(或其代表)根據合同簽發的增加和修改的圖紙。1999年出版的《合同範本》中的圖紙定義不包括承包商提供的圖紙。
三視圖關系:
1、位置關系:
這兩條軸把三個視圖加以定位:主視圖在圖紙的左上方左視圖在主視圖的右方俯視圖在主視圖的下方主視圖與俯視圖長應對正(簡稱長對正) 主視圖與左視圖高度保持平齊 (簡稱高平齊)左視圖與俯視圖寬度應相等(簡稱寬相等)若不按上述順序放置,則應註明三個視圖名稱
2、尺寸關系:
首先明確一下,物體的三視圖和物體上、下、左、右、前、後六個方位的對應關系。主視圖的輪廓線表示上、下、左、右、四個方位;左視圖的輪廓線表示上、下、前、後四個方位;俯視圖的輪廓線表示前、後、左、右四個方位。規定左右為長,上下為高,前後為寬。
7. 沖壓模具
沖壓模具,是在冷沖壓加工中,將材料(金屬或非金屬)加工成零件(或半成品)的一種特殊工藝裝備,稱為冷沖壓模具(俗稱冷沖模)。沖壓,是在室溫下,利用安裝在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,從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。
沖壓模具是沖壓生產必不可少的工藝裝備,是技術密集型產品。沖壓件的質量、生產效率以及生產成本等,與模具設計和製造有直接關系。模具設計與製造技術水平的高低,是衡量一個國家產品製造水平高低的重要標志之一,在很大程度上決定著產品的質量、效益和新產品的開發能力。
分類
沖壓模具的形式很多,沖模也依工作性質,模具構造,模具材料三方面來分類。
根據工藝性質分類
a.沖裁模沿封閉或敞開的輪廓線使材料產生分離的模具。如落料模、沖孔模、切斷模、切口模、切邊模、剖切模等。
b.彎曲模使板料毛坯或其他坯料沿著直線(彎曲線)產生彎曲變形,從而獲得一定角度和形狀的工件的模具。
c.拉深模是把板料毛坯製成開口空心件,或使空心件進一步改變形狀和尺寸的模具。
d.成形模是將毛坯或半成品工件按圖凸、凹模的形狀直接復製成形,而材料本身僅產生局部塑性變形的模具。如脹形模、縮口模、擴口模、起伏成形模、翻邊模、整形模等。
e.鉚合模是借用外力使參與的零件按照一定的順序和方式連接或搭接在一起,進而形成一個整體
根據工序組合程度分類
a.單工序模在壓力機的一次行程中,只完成一道沖壓工序的模具。
b.復合模只有一個工位,在壓力機的一次行程中,在同一工位上同時完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。
c.級進模(也稱連續模)在毛坯的送進方向上,具有兩個或更多的工位,在壓力機的一次行程中,在不同的工位上逐次完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。
d.傳遞模綜合了單工序模和級進模的特點,利用機械手傳遞系統,實現產品的模內快速傳遞,可以大大提高產品的生產效率,減低產品的生產成本,節儉材料成本,並且質量穩定可靠。
依產品的加工方法分類
依產品加工方法的不同,可將模具分成沖剪模具、彎曲模具、抽制模具、成形模具和壓縮模具等五大類橡橋。
a.沖剪模具:是以剪切作用完成工作的,常用的形式有剪斷沖模、下料沖模、沖孔沖模、修邊沖模、整緣沖模、拉孔沖模和沖切模具。
b.彎曲模具:是將平整的毛胚彎成一個角度的形狀,視零件的形狀、精度及生產量的李襪多寡,乃有多種不同形式的模具,如普通彎曲沖模、凸輪彎曲沖模、卷邊沖模、圓弧彎曲沖模、折彎沖縫沖模與扭曲沖模等。
c.抽制模具:抽制模具是將平面毛胚製成有底無縫容器。
d.成形模具:指用各種局部變形的方法來改變毛胚的形狀,其形式有凸張成形沖模、卷緣成形沖模、頸縮成形沖模、孔凸緣成形沖模、圓緣成形沖模。
e.壓縮模具:是利用強大的壓力,使金屬毛胚流動變形,成為所需的形狀,其種類有擠制沖模、壓花沖模、壓印沖模、端壓沖模。
沖壓模具術語基礎知識
1、卷邊
卷邊是將工序件邊緣捲成接近封閉圓形的一種沖壓工序。卷邊圓形的軸線呈直線形。
2、卷緣
卷緣是將空心件上口邊緣捲成接近封閉圓形的一種沖壓工序。
3、拉延
拉延是把平直毛料或工序件變為曲面形的一種沖壓工序,曲面主要依靠位於凸模底部材料的延伸形成。
4、拉彎
拉彎是在拉力與彎矩共同作用下實現彎曲變形,使整個彎曲橫斷面全部受拉伸應力的一種沖壓工序。
5、脹形
脹形是將空心件或管狀件沿徑嚮往外擴張的一種沖壓工序。剖切剖切是將成形工序件一分為幾的一種沖壓工序。
6、校平
校平是提高局部或整體平面型零件平直度的一種沖壓工序。起伏成形
7、起伏成形
起伏成形是依靠材料的延伸使工序件形成局部凹陷或凸起的沖壓工序。起伏成形中材料厚度的改變為非意圖性的,即厚度的少量改變是變形過程中自然形成的,不是設計指定的要求。
8、彎曲
彎曲是利用壓力使材料產生塑梁擾猛性變形,從而被彎成有一定曲率、一定角度的形狀的一種沖壓工序。
9、鑿切
鑿切是利用尖刃的鑿切模進行的落料或沖孔工序。鑿切並無下模,墊在材料下面的只是平板,被沖材料絕大多數是非金屬。
10、深孔沖裁
深孔沖裁是孔徑等於或小於被沖材料厚度時的沖孔工序。
11、落料
落料是將材料沿封閉輪廓分離的一種沖壓工序,被分離的材料成為工件或工序件,大多數是平面形的。
12、縮口
縮口是將空心件或管狀件敞口處加壓使其縮小的一種沖壓工序。
13、整形
整形是依靠材料流動,少量改變工序件形狀和尺寸,以保證工件精度的一種沖壓工序。
14、整修
整修是沿外形或內形輪廓切去少量材料,從而提高邊緣光潔度和垂直度的一種沖壓工序。整修工序一般也同時提高尺寸精度。
15、翻孔
翻孔是沿內孔周圍將材料翻成側立凸緣的一種沖壓工序。
16、翻邊
翻邊是沿外形曲線周圍將材料翻成側立短邊的一種沖壓工序。
17、拉深
拉深是把平直毛料或工序件變為空心件,或者把空心件進一步改變形狀和尺寸的一種沖壓工序。拉深時空心件主要依靠位於凸模底部以外的材料流入凹模而形成。
18、連續拉深
連續拉深是在條料(卷料)上,用同一副模具(連續拉深模)通過多次拉深逐步形成所需形狀和尺寸的一種沖壓方法。
19、變薄拉深
變薄拉深是把空心工序件進一步改變形狀和尺寸,意圖性地把側壁減薄的一種拉深工序。
20、反拉深
反拉深是把空心工序件內壁外翻的一種拉深工序。
21、差溫拉深
差溫拉深是利用加熱、冷卻手段,使待變形部分材料的溫度遠高於已變形部分材料的溫度,從而提高變形程度的一種拉深工序。
22、液壓拉深
液壓拉深是利用盛在剛性或柔性容器內的液體,代替凸模或凹模以形成空心件的一種拉深工序。
23、壓筋
壓筋是起伏成形的一種。當局部起伏以筋形式出現時,相應的起伏成形工序稱為壓筋。
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8. 怎樣通過模具的簡圖判斷是沖孔模,落料模還是復合模急啊
沖孔模判定方法是:下模板刀口周邊有定位針或定位塊,將呸料方入定位塊內,沖壓加工後,取出呸料,此呸料是所需的零件產品,此模可定性位沖孔模。
落料模判定方法是:下模板刀口周邊有握信定位針或定位塊,將呸料方入定位塊內,沖壓加工後,取出呸料,此呸料是邊角料,從孔內掉下去的為所需的零件產品,此模哪謹可定性位落料模。
復合模判定方法是:模板刀口在上模部分,上模刀口模板上面裝一件公夾板,公夾板內裝有沖針,沖針伸入到上模刀口內,上模刀口內裝有一件浮動內脫,內脫背後有李皮基頂針、彈簧此類零件;下模部分有一件活動的脫板,脫板下裝有彈簧,在往下裝有一件公夾板,公夾板內裝有沖頭,沖頭伸入到脫板內,沖頭內有孔,與上模部分的沖針相對應,沖頭內的孔與下模座相通,並下模座相通孔大於沖頭內的孔,此模可定性位復合模。