㈠ 怎麼樣才能設計好一個復雜的模具
模具設計需要經驗的積累,如果這個復雜的模具是有現成的可以參考的,只是新增料號,那麼就是一個比較簡單的事情了,你只需要把前人的思想弄清楚,每個機構有什麼用,不要在沒有弄明白的地方作修改,基本上就沒有大的問題了。-大部分都是這樣的工作。
如果這個產品是個新產品,沒有參考,這時候我們就要找個有經驗的人來設計了
一般設計有七大步驟:
開發設計可行性評估,要分析開模的可行,有些地方不容易成型的要加以指出,有些地方不用跑滑塊的結構變動,有些地反要加R角度,有些地方要去R的這些在設計之前都要考慮進去
要確認材料塑膠原料,要做模流分析,定澆口的位置
然後才進入設計這一個環節,如果前面處理的很好,開模就變的簡單了,
選好你要的模座結構如下, 分拆模具一般用3D很少會出錯的,定好一模幾穴,排組立圖,定義模框大小,選用多少噸位的機台,有時候要根據機台來定義模具大小的,這樣也就限制了模具的穴數,布置組立圖,排流道,跑水路,排頂針,這里要注意頂出的力量要足夠,加精定位,加感應器,等組立圖完成了。接下來就是細心的活了,一般找個繪圖員就能搞定了。
兩板模 最常用,盡量用
三板模 成品表面針點進膠,產品結構需要
二板半模 成品母模倒勾,同時表面不能有結合線
熱澆道 取代三板,省料,降周期,成型穩定
雙色模 產品結構與外觀的需要
公模倒灌式模 產品只能公模進膠時採用,表面無進澆痕
IM自動拉料 實現IM產品全自動生產
二次頂出 解決斜頂粘膜,或者倒鉤強制脫模
快速換拆裝 提高修模速度,產品對冷卻要求相對較低
㈡ 怎麼樣設計模具
模具設計流程
一、接受任務書
成型塑料製件的任務書通常由製件設計者提出,其內容如下:
⑴經過審簽的正規制製件圖紙,並註明採用塑料的牌號、透明度等。
⑵塑料製件說明書或技術要求。
⑶ 生產產量。
⑷塑料製件樣品。
通常模具設計任務書由塑料製件工藝員根據成型塑料製件的任務書提出,模具設計人員以成型塑料製件任務書、模具設計任務書為依據來設計模具。
二、收集、分析、消化原始資料
收集整理有關製件設計、成型工藝、成型設備、機械加工及特殊加工資料,以備設計模具時使用。
⑴消化塑料製件圖,了解製件的用途,分析塑料製件的工藝性,尺寸精度等技術要求。例如塑料製件在外表形狀、顏色透明度、使用性能方面的要求是什麼,塑件的幾何結構、斜度、嵌件等情況是否合理,熔接痕、縮孔等成型缺陷的允許程度,有無塗裝、電鍍、膠接、鑽孔等後加工。選擇塑料製件尺寸精度最高的尺寸進行分析,看看估計成型公差是否低於塑料製件的公差,能否成型出合乎要求的塑料製件來。此外,還要了解塑料的塑化及成型工藝參數。
⑵消化工藝資料,分析工藝任務書所提出的成型方法、設備型號、材料規格、模具結構類型等要求是否恰當,能否落實。
成型材料應當滿足塑料製件的強度要求,具有好的流動性、均勻性和各向同性、熱穩定性。根據塑料製件的用途,成型材料應滿足染色、鍍金屬的條件、裝飾性能、必要的彈性和塑性、透明性或者相反的反射性能、膠接性或者焊接性等要求。
三、確定成型方法
採用直壓法、鑄壓法還是注射法。
四、選擇成型設備
根據成型設備的種類來進行模具,因此必須熟知各種成型設備的性能、規格、特點。例如對於注射機來說,在規格方面應當了解以下內容:注射容量、鎖模壓力、注射壓力、模具安裝尺寸、頂出裝置及尺寸、噴嘴孔直徑及噴嘴球面半徑、澆口套定位圈尺寸、模具最大厚度和最小厚度、模板行程等,具體見相關參數。
要初步估計模具外形尺寸,判斷模具能否在所選的注射機上安裝和使用。
五、具體結構方案:
⑴確定模具類型
如壓制模(敞開式、半閉合式、閉合式)、鑄壓模、注射模等。
⑵確定模具類型的主要結構
選擇理想的模具結構在於確定必需的成型設備,理想的型腔數,在絕對可靠的條件下能使模具本身的工作滿足該塑料製件的工藝技術和生產經濟的要求。對塑料製件的工藝技術要求是要保證塑料製件的幾何形狀,表面光潔度和尺寸精度。生產經濟要求是要使塑料製件的成本低,生產效率高,模具能連續地工作,使用壽命長,節省勞動力。
影響模具結構及模具個別系統的因素很多,很復雜:
①型腔布置。根據塑件的幾何結構特點、尺寸精度要求、批量大小、模具製造難易、模具成本等確定型腔數量及其排列方式。
對於注射模來說,塑料製件精度為3級和3a級,重量為5克,採用硬化澆注系統,型腔數取4-6個;塑料製件為一般精度(4-5級),成型材料為局部結晶材料,型腔數可取 16-20個;塑料製件重量為12-16克,型腔數取8-12個;而重量為50-100克的塑料製件,型腔數取4-8個。對於無定型的塑料製件建議型腔數為24-48個,16-32個和6-10個。當再繼續增加塑料製件重量時,就很少採用多腔模具。7-9級精度的塑料製件,最多型腔數較之指出的4-5 級精度的塑料增多至50%。
②確定分型面。分型面的位置要有利於模具加工,排氣、脫模及成型操作,塑料製件的表面質量等。
③確定澆注系統(主澆道、分澆道及澆口的形狀、位置、大小)和排氣系統(排氣的方法、排氣槽位置、大小)。
④選擇頂出方式(頂桿、頂管、推板、組合式頂出),決定側凹處理方法、抽芯方式。
⑤決定冷卻、加熱方式及加熱冷卻溝槽的形狀、位置、加熱元件的安裝部位。
⑥根據模具材料、強度計算或者經驗數據,確定模具零件厚度及外形尺寸,外形結構及所有連接、定位、導向件位置。
⑦確定主要成型零件,結構件的結構形式。
⑧考慮模具各部分的強度,計算成型零件工作尺寸。
以上這些問題如果解決了,模具的結構形式自然就解決了。這時,就應該著手繪制模具結構草圖,為正式繪圖作好准備。
⑨繪制模具圖
要求按照國家制圖標准繪制,但是也要求結合本廠標准和國家未規定的工廠習慣畫法。
在畫模具總裝圖之前,應繪制工序圖,並要符合製件圖和工藝資料的要求。由下道工序保證的尺寸,應在圖上標寫註明"工藝尺寸"字樣。如果成型後除了修理毛刺之外,再不進行其他機械加工,那麼工序圖就與製件圖完全相同。
在工序圖下面最好標出製件編號、名稱、材料、材料收縮率、繪圖比例等。通常就把工序圖畫在模具總裝圖上。
A、繪制總裝結構圖
繪制總裝圖盡量採用1:1的比例,先由型腔開始繪制,主視圖與其它視圖同時畫出。
模具總裝圖應包括以下內容:
①模具成型部分結構
②澆注系統、排氣系統的結構形式。
③分型面及分模取件方式。
④外形結構及所有連接件,定位、導向件的位置。
⑤標注型腔高度尺寸(不強求,根據需要)及模具總體尺寸。
⑥輔助工具(取件卸模工具,校正工具等)。
⑦按順序將全部零件序號編出,並且填寫明細表。
⑧標注技術要求和使用說明。
B、模具總裝圖的技術要求內容:
①對於模具某些系統的性能要求。例如對頂出系統、滑塊抽芯結構的裝配要求。
②對模具裝配工藝的要求。例如模具裝配後分型面的貼合面的貼合間隙應不大於0.05mm模具上、 下面的平行度要求,並指出由裝配決定的尺寸和對該尺寸的要求。
③模具使用,裝拆方法。
④防氧化處理、模具編號、刻字、標記、油封、保管等要求。
⑤有關試模及檢驗方面的要求。
C、繪制全部零件圖
由模具總裝圖拆畫零件圖的順序應為:先內後外,先復雜後簡單,先成型零件,後結構零件。
①圖形要求:一定要按比例畫,允許放大或縮小。視圖選擇合理,投影正確,布置得當。為了使加工專利號易看懂、便於裝配,圖形盡可能與總裝圖一致,圖形要清晰。
②標注尺寸要求統一、集中、有序、完整。標注尺寸的順序為:先標主要零件尺寸和出模斜度,再標注配合尺寸,然後標注全部尺寸。在非主要零件圖上先標注配合尺寸,後標注全部尺寸。
③表面粗糙度。把應用最多的一種粗糙度標於圖紙右上角,如標注"其餘3.2。 "其它粗糙度符號在零件各表面分別標出。
④其它內容,例如零件名稱、模具圖號、材料牌號、熱處理和硬度要求,表面處理、圖形比例、自由尺寸的加工精度、技術說明等都要正確填寫。
D、校對、審圖、描圖、送曬
自我校對的內容是:
①模具及其零件與塑件圖紙的關系,模具及模具零件的材質、硬度、尺寸精度,結構等是否符合塑件圖紙的要求。
②塑料製件方面
塑料料流的流動、縮孔、熔接痕、裂口,脫模斜度等是否影響塑料製件的使用性能、尺寸精度、表面質量等方面的要求。圖案設計有無不足,加工是否簡單,成型材料的收縮率選用是否正確。
③成型設備方面
注射量、注射壓力、鎖模力夠不夠,模具的安裝、塑料製件的南芯、脫模有無問題,注射機的噴嘴與嘵口套是否正確地接觸。
④模具結構方面
a.分型面位置及精加工精度是否滿足需要,會不會發生溢料,開模後是否能保證塑料製件留在有頂出裝置的模具一邊。
b.脫模方式是否正確,推廣桿、推管的大小、位置、數量是否合適,推板會不會被型芯卡住,會不會造成擦傷成型零件。
c.模具溫度調節方面。加熱器的功率、數量;冷卻介質的流動線路位置、大小、數量是否合適。
d.處理塑料製件制側凹的方法,脫側凹的機構是否恰當,例如斜導柱抽芯機構中的滑塊與推桿是否相互干擾。
e.澆注、排氣系統的位置,大小是否恰當。
f.設計圖紙
g.裝配圖上各模具零件安置部位是否恰當,表示得是否清楚,有無遺漏
h.零件圖上的零件編號、名稱,製作數量、零件內制還是外購的,是標准件還是非標准件,零件配合處理精度、成型塑料製件高精度尺寸處的修正加工及餘量,模具零件的材料、熱處理、表面處理、表面精加工程度是否標記、敘述清楚。
⑤零件主要零件、成型零件工作尺寸及配合尺寸。尺寸數字應正確無誤,不要使生產者換算。
⑥檢查全部零件圖及總裝圖的視圖位置,投影是否正確,畫法是否符合制圖國標,有無遺漏尺寸。
⑦校核加工性能:(所有零件的幾何結構、視圖畫法、尺寸標等是否有利於加工)
⑧復算輔助工具的主要工作尺寸
專業校對原則上按設計者自我校對項目進行;但是要側重於結構原理、工藝性能及操作安全方面。描圖時要先消化圖形,按國標要求描繪,填寫全部尺寸及技術要求。描後自校並且簽字。把描好的底圖交設計者校對簽字,習慣做法是由工具製造單位有關技術人員審查,會簽、檢查製造工藝性,然後才可送曬。
⑨編寫製造工藝卡片
由工具製造單位技術人員編寫製造工藝卡片,並且為加工製造做好准備。在模具零件的製造過程中要加強檢驗,把檢驗的重點放在尺寸精度上。模具組裝完成後,由檢驗員根據模具檢驗表進行檢驗,主要的是檢驗模具零件的性能情況是否良好,只有這樣才能俚語模具的製造質量。
⑶試模及修模
雖然是在選定成型材料、成型設備時,在預想的工藝條件下進行模具設計,但是人們的認識往往是不完善的,因此必須在模具加工完成以後,進行試模試驗,看成型的製件質量如何。發現總是以後,進行排除錯誤性的修模。
塑件出現不良現象的種類居多,原因也很復雜,有模具方面的原因,也有工藝條件方面的原因,二者往往交只在一起。在修模前,應當根據塑件出現的不良現象的實際情況,進行細致地分析研究,找出造成塑件缺陷的原因後提出補救方法。因為成型條件容易改變,所以一般的做法是先變更成型條件,當變更成型條件不能解決問題時,才考慮修理模具。
修理模具更應慎重,沒有十分把握不可輕舉妄動。其原因是一旦變更了模具條件,就不能再作大的改造和恢復原狀。
㈢ 模具設計及製作的六大步驟
模具設計及製作的六大步驟講解:
1、材料的選擇
模具材料的綠色程度對最終產品的綠色性能有著極為重要的影響。綠色設計的材料選擇必須建立在綠色材料的基礎上, 摒 棄過去對材料進行表面處理所採用的化學方法。代之以物理的方法以達到防腐或易於脫模的目的。
選擇優質鏡面模具鋼加工模具型腔;用不銹鋼材料來加工防腐的模具以替代電鍍;或用對環境的危害小和鎳磷鍍替代電鍍鉻。
綠色材料應具備的基本性能有:①低污染、低耗能、低成本:②易加工和加工過程中無污染或少污染:③可降解,可重復使用。
2、設計規范化、標准化
模具標准化是組織模具專業化生產的前提。而模具的專業化生產是提高模具質量、模具製造周期、降低成本的關鍵。
採用和購買標准模架及其它標准件。模架及標准件由專門的廠家、企業通過社會化分工進行生產,使有限的資源得到優化配置。
模具通常在報廢之後只是凸凹模不能再用.但是模架還基本完好無損.因此使用標准模架有助於模架的再利用。
沖壓模和注塑模的模架都有很多種類,而這些模架也基本是由標準的上下模座。導柱。導套等部件組成。同時.模架的標准化可以使生產模架所使用的設備大大減少,從而節約資源。也利於管理。
模具各結構單元的規范化、標准化。這樣可加快設計速度,縮短設計周期,方便加工管理。
3.可拆卸性設計
模具在使用過程當中,部分零部件由於承受過大的摩擦與沖擊,磨損較大。這時,只需更換這部分零部件模具仍可使用。
另外,有時只要更換工作零件,即可實現一種新產品的生產。不可拆卸不僅造成大量可重復零部件材料的浪費。 而且因廢棄物不好處置.還會嚴重污染環境。
因而在設計初期就要考慮到拆卸的問題:
①盡可能選擇通用結構,以便更換。
②在滿足強度要求的前提下。盡量採用可拆卸聯接。如用螺紋聯接,不用焊接、鉚接等。
4.製造環境設計
機械生產車間,尤其是沖壓車間的噪音和污染非常嚴重。對工作人員的身體健康造成非常大的威脅,也干擾了周邊的安寧,所以,在進行模具設計的時候要對產生的噪音加以控制,甚至消除。
通常消除機器噪音的方法有以下幾種方法:用v帶代替齒輪傳動;以摩擦離合器代替剛性離合器;做好飛輪等回轉體的動平衡:在壓力機產生噪音的'主要部位加蓋隔音罩:採用有減震器的無沖擊模架等。
5.包裝方案設計
包裝方案的設計主要包括三方面:包裝材料的選用、包裝結構的改進以及包裝材料及其廢棄物的回收利用。包裝材料的使用和廢棄物對環境產生了巨大的影響.尤其是一些難以回收或難降,解的材料,這些材料只能焚燒或掩埋。因此,產品的包裝應盡量從簡及使用綠色包裝材料(無毒、無公害、易回收、易降解的材料),這樣既可以減少資源的浪費,又可以減少對環境的污染。
6、回收處理設計
模具回收處理就是在模具的設計階段就考慮模具使用後回收利用的可能性及回收處理的方法及費用。回收性設計的主要內容包括可回收材料及標志、回收處理方法、回收性的技術經濟評估和回收性的結構設計。其主要措施如下;①使用對環境影響較模具材料,如無毒無害的材料、可再生材料、易回收的材料等;②使用可重新利用的材料;③對使用過的模具零部件進行翻新、再加工等。
㈣ 模具設計基礎知識
模具設計基礎知識
我國模具行業工程項目技術依然是起步較晚,與發達國家存有不小的差距,近些年來,我國模具行業通過引進外資,吸收了國外模具製造的先進經驗、先進技術及高水平人才,我國模具的設計和製造水平有了很大提高。下面我給大家講講模具設計基礎知識,有興趣的朋友不妨來看看。
一、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)。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:共通部分、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三種形式:整塊式、軛式、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:以鎖緊螺絲固定、以鍵固定、以形鍵固定、以肩部固定、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:以螺絲固定、以肩部固定、以趾塊固定、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:設有壓入導入部,以隔片調整嵌入件之壓入狀態及正確位置,嵌入件底面設有壓出用孔穴,以螺絲鎖緊時宜採用同一尺寸之螺絲,以利鎖固及松開,為防止組立方向之失誤,應設計防呆倒角加工。
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:外導引型(模座型或稱主導引),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:使用模板直接加工母模形狀,具有二段斜角之逃隙部,是否要使用背板,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:外螺絲型,套筒型,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):模座凹穴承受面,沖頭固定板頂面,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:單獨使用型,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:
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);
初期的彈簧壓縮量 (預壓縮量)或荷重之調整有無必要;
考量模具組立或維護保養之容易性;
考量與沖頭或壓料螺栓長度之關系;
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:固定板導引銷型、可動導引銷型、板隧道導引型 (單塊板)、板導引型 (兩塊構成)、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:滑塊式、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:固定式停止銷、可動式停止銷、邊切停止方式、掛鉤停止機構、自動停止機構。模具人雜志微信 模具行業第一微信平台
(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:固定銷導料型 (利用胚料之外形);固定銷導料型 (利用胚料之孔穴);導料板 (大件部品用);導料板 (一體形);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:升料銷型 (圓形,純粹升料用),是最普通的升料銷單元;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;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;升料銷型 (方形)如有需求設有空氣吹孔;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:逆配置型模具時裝設於上模部份;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: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;固定銷長度適度最好,不可大於必要的長度;固定銷孔宜有必要的逃離部;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;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;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: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;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:利用卷料機卷取之;利用模具切斷裝置將其細化。又後者之方式有兩種:利用專用廢料切斷機 (設置於沖壓機械外部);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:沖壓加工時亦經常接觸之方式;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。
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:使用的規格內容不受限制時,最好採用最高層者;原則上採用標准數;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: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);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);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切刃部長度、切刃部之研磨方向、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:沖頭加工之研磨方向要同一性,表面宜施以拋光處理;為防止沖屑之浮上,沖頭內可裝設頂出銷或加工空氣孔;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:炮彈形、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:模具壽命及逃角之形狀、母模之剪角、母模之分割。模具設計大師微信:mujuren
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。
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。
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:改變加工方向、單側加工 (沖切、彎曲、引伸等)之製品宜采兩排布列方式、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:可動式壓料板、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。
;㈤ 模具設計的流程是怎麼樣的
模具設計流程:
1、接受任務書:
一般有以下三種情況:
A:客戶給定審定的塑件圖樣及其技術要求(二維電子圖檔,如AUTOCAD,WORD等)。此時需要構建三維模型(產品設計工作內容),然後出二維工程圖。
B:客戶給定審定的塑件圖樣及其技術要求(三維電子圖檔,如PROE,UG,SOLIDWORKS等)。只要出二維工程圖。(為常用情況)
C:客戶給定塑件樣品,手板,實物。此時要求測繪塑件抄數處理,然後構建三維模型,再出二維工程圖。
2、收集,分析和消化原始資料:
A:分析塑件
a:明確塑件的設計要求,通過圖樣了解該塑件所用材料,設計要求,對復雜形狀和精度要求高的塑件的使用場合,裝配及外觀要求等。
b:分析塑件的成型工藝的可能性和經濟性
c:明確塑件的生產批量(生產周期,生產效率)一般客戶訂單內有註明。
d:計算塑件的體積和重量。
以上的分析主要是為了選用注射設備,提高設備利用率,確定模具型腔數及模具加料腔尺寸。
B:分析塑料的成型工藝:
成型方法,成型設備,材料型號,模具類別等。
3、掌握廠家實際生產情況:
A:廠家操作工人的技術水平
B:廠家現有設備技術
C:成型設備的技術規范
D:廠家所常用廠商模具材料及配件的訂購和加工處理方法(最好在本廠加工)
4、確定模具結構:
一般理想的模具結構:
A:工藝技術要求:幾何形狀,尺寸公差,表面粗糙度等符合國際化標准。
B:生產經濟要求:成本低,生產率高,模具使用壽命長,加工製造容易。
C:產品質量要求:達到客戶圖樣所有要求。
資料拓展:
1、對所設計模具之產品進行可行性分析,以電腦機箱為例,首先將各組件產品圖紙利用設計軟體進行組立分析,另一方面可以熟悉各組件在整個機箱中的重要性,以確定重點尺寸。
2、對產品進行分析採用什麼樣的模具結構,並對產品進行排工序,確定各工序沖工內容,並利用設計軟體進行產品展開,在產品展開時一般從後續工程向前展開。
3、備料,依產品展開圖進行備料,在圖紙中確定模板尺寸,包括各固定板、卸料板、凸凹模、鑲件等,注意直接在產品展開圖中進行備料,這樣對畫模具圖是有很大好處的。
4.在備料完成後即可全面進入模具圖的繪制,在備料圖紙中再制一份出來,進行各組件的繪制,如加入螺絲孔,導柱孔,定位孔等孔位,並且在沖孔模中各種孔需線切割的穿絲孔,在成型模中,上下模的成型間隙,一定不能忘記,所以這些工作完成後一個產品的模具圖差不多已完成了80%。
另外在繪制模具圖的過程中需注意:各工序,指製作,如鉗工劃線,線切割等到不同的加工工序都有完整製作好圖層,這樣對線切割及圖紙管理有很大的好處,如顏色的區分等,尺寸的標注也是一個非常重要的工作,同時也是一件最麻煩的工作,因為太浪費時間了。
5.在以上圖紙完成之後,其實還不能發行圖紙,還需對模具圖紙進行校對,將所有配件組立,對每一塊不同的模具板製作不同的圖層,並以同一基準如導柱孔等到進行模具組立分析,並將各工序產品展開圖套入組立圖中,確保各模板孔位一致以及折彎位置的上下模間隙配合是否正確。
資料來源:網路模具設計
㈥ 五金沖壓模具設計經驗談(5)
復合模由於其工序組合的不同,脫料裝置也不盡相同,有空了我分享一些常見復合模結構給大家吧。
下料或向上折彎復合模的結構:其凸模(也稱為公模或沖頭)設計在下模,其它幾塊模板依次是下夾板(固定凸模沖頭)、下止擋板和下脫料板(外脫),上模依次是母模(或刀口)、內脫板和上墊板構成,內脫使用等高套筒掛在上墊板上面,然後用打桿或彈簧頂著。
用來下料的復合模,其內脫一般脫出來母模0.50mm即可,不可以低於母模,要不然母模刀口容易崩掉或者不脫料。內脫的力量要足夠大,才能把產品從母模裡面頂出來,一般如果材料比較厚的話,我們上面裝的是氮氣彈簧。
復合模屬於一種模具結構,可以把它歸類為工程模,因為在工程模上用的比較多,一般一整個工程模都是採用復合模結構。
連續模的向上成型、向上折彎、向上打凸包、向上打凸點、向上打翹角,一般也採用的是復合模結構。
★復合模具沖凸包時沖頭要高出脫板嗎?
今天收到一位同學的提問,說:復合模具沖凸包時沖頭要高出脫板嗎?
答案是肯定的,不高出脫料板那怎麼沖凸包?
建議這位同學再好好復習下什麼是復合模?沖頭長度怎麼計算?把這些搞清楚了自然就明白這個問題該怎麼解答了。
復合模具結構沖凸包時,沖頭長度等於:夾板厚度+止擋板厚度+脫料板厚度+凸包高度。
也就是在沖的時候,模具在沖床上打死的時候,沖頭是必須要高出脫料板來的,高出多少?當然是凸包要求多高,這里就要多高,必須在允許的凸包高度要求精度范圍內。
在模具開模、模具打開的時候,模具不承受任何力量的情況下,凸包沖頭必須比脫料板矮、縮回脫料板裡面才可以,否則就要增加脫料行程。
復合模具沖凸包時,模具打下來時,脫料板必須要先壓料,而且壓料力要足夠,然後再沖凸包,不然產品可能會變形、凸包尺寸不穩定等。
★沖壓模具模板的材料和功能
一般的沖壓模具都是由:
上下托板、上下墊腳、上下模座:一般用A3、Q235等“軟料”做成,起支撐整個模具、方便架模、落料等作用。
上、下模板:上、下模板起固定刀口、入塊、入子、頂料銷等作用,外定位、內定位、浮升引導銷、兩用銷、導料板、浮塊這些也是固定在下模板上的,下模板硬度要求必須在HRC58~62左右,硬度太低會影響沖裁質量。厚度一般為25~40mm。有的刀口直接割在模板上的,即在模板上直接挖刀口,這樣做的話如果刀口缺了、打崩了、磨損了、有毛邊就不好修模;還有一種做法是挖入塊,即把刀口挖在一個入塊上(該入塊習慣稱為“下模刀口”),然後再把下模刀口裝入下模板裡面。高度要保證和下模板一樣高,誤差要在正負1~2條之內,最好正負0.005mm以內,一般磨床師傅或鉗工師傅都可以達到。太多會把產品打出印子(模印)。
上、下墊板,墊板一般用Cr12製成。根據需要,每套模具的上下墊板厚度都不一樣,看沖裁力,如果沖的孔少的話,上下墊板可以適當做薄一點8~10mm即可,如果沖孔比較多的話,就要適當做厚一點,一般17~20mm左右。下墊板上主要是落料孔、彈簧過孔、螺絲過孔、導柱透氣孔等。
上、下夾板,上下夾板主要起固定凸模、沖頭、導柱之用,一般17~20mm即可。沖壓模具夾板的材料硬度一般不需要特別高,一般用軟料即可,但是太軟了也不行,有可能會把沖頭的掛台直接拉到夾板裡面去,把夾板拉壞。所以設計沖壓模具,要從所要總裁的工件的沖裁工藝來考慮其模具的結構、模具材料的選材,所選沖床的噸位,沖裁間隙的大小等等,才能使加工完的工件毛刺更小,延長模具的使用壽命。
止擋板、脫料板等,止擋板用Cr12即可,但脫料板必須使用硬料如Cr12Mov。止擋板和脫料板是通過M6或M8螺絲打合銷然後鎖在一起的,止擋板上面主要是一些過孔,沖頭過孔、導柱過孔等。脫料板主要起脫料、壓料、導正沖頭等作用。一般我們使用脫料板來導正凸模、導柱、沖頭。生產鋁料的話因為鋁屑容易跳進脫料板裡面,把沖頭拉毛、或卡住沖頭、把沖頭拉斷、拉出脫料板等,所以必須使用止擋板來導正沖頭,而脫料板單邊適當放大10~20條;或脫料板做兩節的,上面一節用來導正、下面一節同樣是單邊放大10~20條。止擋板一般厚度8~17毫米,也是根據沖孔的多少、所要受到的力的大小來看的;脫料板一般厚度20~25mm。
凹模、凸模,也稱沖頭 或 刀口,是用來把多餘的材料沖掉、切掉,或切開、刺破、拉伸。如:拉伸沖頭、折彎沖頭、滑塊的插刀、打沙拉沖頭、打凸包沖頭、抽芽沖、鉚合模的鉚合沖頭等等。。凹模凸模的材料需要的硬度較高,常用的凹模凸模材料有:Cr12Mo1v1、Cr12Mov、Skd-51、Skd-11、W6Mo5Cr4V2(鎢鋼)等。。
專業術語解釋:
挖:做模具人習慣稱呼,是指線切割框口的意思。比如:挖刀口、挖入塊等。
軟料:在沖壓模具中,是指硬度在HRC35左右、硬度比較低的模具鋼,如45#鋼、A3、Q235等。你用個硬度稍微高一點的東西在上面敲一下,就能敲出個坑出來,這種材料很軟、所以習慣稱為“軟料”,因為它的抗震性能比較好,一般用來製作沖壓模具的上下托板、上下墊腳、上下模座。
硬料:在沖壓模具中,是指硬度(熱處理後)在HRC58~62左右或以上的模具鋼料,如:Cr12、Cr12Mo1v1、Cr12Mov、Skd-51、Skd-11、W6Mo5Cr4V2(鎢鋼),這些鋼料硬度很高(但是也比較脆,稍微不注意有可能就被你搞崩掉一塊,55),一般用來做沖壓模具的刀口、沖頭或其它要求硬度較高的零件。
★沖壓模具三視圖
沖壓模具三視圖,你懂嗎?不管是做沖壓模具鉗工,還是做沖壓模具設計,或者是數控操作、數控編程、以及磨床、銑床等等,只要是和機械加工有關的,都必須有看圖、讀懂圖的本領,這是必不可少的,如果你連圖都看不懂,還怎麼加工零件?
視圖:從各個不同的方向去觀察一個物體得到的幾何圖案。
例如:當一個物體擺在你的面前:
㈦ 沖壓模具設計的一般流程
沖壓模具的設計一般流程是什麼,關於沖壓模具設計有哪些了解。以下是我為大家整理的關於,給大家作為參考,歡迎閱讀!
1. 取得必要的資料,並分析零件的沖壓工藝性
1 取得註明具體技術要求的產品工件圖紙明確工件的大小、形狀、精度要求、裝配關系等;
2 工件加工的工藝過程卡片研究其前後工序間的相互關系和在各工序間必須相互保證的加工工藝要求;
3 工件的生產批量決定模具的型式,結構、材料等;
4 工件原材料的規格與毛坯情況如板料、條料、帶料、廢料……;
5 沖壓車間的裝置資料或情況;
6 工具車間製造模具的技術能力和裝置條件,以及可採用的模具標准件情況;
7 研究消化上述資料,必要時可對既定的產品設計和工藝過程提出修改意見,使產品設計、工藝過程和工裝設計與製造三者之間能有更好的結合,取得更完善的效果。
2.確定工藝方案及模具的結構型式
1 根據工件的形狀、尺寸精度、表面質量要求,進行工藝分 析,確定落料、沖孔、彎曲等基本工序。一般情況下可以從圖紙要求直接確定;
2 根據工藝計算,確定工序數目,如拉深次數等;
3 根據各工序的變形特點及尺寸要求確定工序排列的順序,如需要確定先沖孔後彎曲,還是先彎曲後沖孔等;
4 根據生產批量和條件,確定工序的組合,如復合沖壓工序、和連續沖壓工序等。
3.進行必要的工藝計算
1 設計材料的排樣和計算毛坯尺寸;
2 計算沖壓力包括沖裁力、彎曲力、拉深力、卸料力、壓邊力等,必要時須計算沖壓功和功率;
3 計算模具的壓力中心;
4 計算或估算模具各主要零件的厚度, 如凹模和凸模固定板、墊板的厚度以及卸料橡皮或彈簧的自由高度等;
5 決定凸、凹模間隙,計算凸、凹模工作部分尺寸;
6 對於拉深工序,需要決定拉深方式壓邊或不壓邊,計算拉深次數及中間工序的半成品尺寸。
對於某些工藝,如帶料連續拉深,須進行專門的工藝計算。
4.模具總體設計
在上述分析計算的基礎上,進行模具結構的總體設計,勾畫草圖即可,並初算出模具的閉合高度,概略地定出模具的外形尺寸.
本節設計內容目錄如下所示:
1 目錄 至少二級標題及頁碼;
2 設計任務書;
3 工藝方案分析及確定 填寫沖壓件工藝規程;
4 工藝計算;
5 模具結構設計;
6 模具零部件工藝設計;
7 填寫模具說明書,參見表6-3;
8 整個模具的裝配步驟;
9 評述所設計模具的優缺點;
10參考資料目錄;
11結束語。
沖壓模具設計步驟
1。首先有電子檔的要對圖,看與紙面是否一致。就不明確的地方與客戶溝通,包括接刀口、尖角、折彎內角R等。
2。然後放工差,例如5+0.05/-0的孔就改到5.04
3。然後展開,排樣或者排工程,畫出工序圖或者排樣圖。
4。畫上模板、模座,並訂購鋼材。
5。完成所有設計
6。給領導審查
7。根據領導意見進行修改
8。拆零件、標注尺寸,加工說明等。
9。列印、簽字、發圖
沖壓模具基礎知識
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。[1]
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
校平是提高區域性或整體平面型零件平直度的一種沖壓工序。
7、起伏成形
是依靠材料的延伸使工序件形成區域性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。
㈧ 沖壓模具設計技巧
沖壓模具設計技巧
模具企業需要做大做精,要根據市場需求,及技術、資金、設備等條件,確定產品定位和市場定位。下面是我整理的沖壓模具設計技巧介紹,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,廢料會出現粗糙、起伏的斷裂面和一窄光亮帶區域。間隙越大,斷裂面與光亮帶區域所成角度就越大。如果間隙過小,廢料會呈現出一小角度斷裂面和一寬光亮帶區域。
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,導致剖面或多或少地垂直於材料表面。
一個理想的廢料應有合理的壓塌角和均勻的光亮帶。這樣可保持沖壓力最小並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。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,沖壓質量差。如果間隙偏小,雖然沖孔的質量較好,但模具的磨損比較嚴重,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,保持板材平直,沖孔定位準確。
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、模具的結構形式;
4、材料沖壓時是否有良好的潤滑;
5、模具是否經過特殊的表面處理;
6、如鍍鈦、碳素氮化鈦;
7、上下轉塔的對中性;
8、調整墊片的合理使用;
9、是否適當採用斜刃口模具;
10、機床模座是否已經磨損;
四、沖壓特殊尺寸孔應注意的問題
(1)最小孔徑沖φ0.8——φ1.6范圍的沖孔請用特殊沖頭。
(2)厚板沖孔時,相對於加工孔徑,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小於1:10。
(4)沖頭刃口部分最小尺寸與板厚的關系。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徵
對於模具的刃磨,沒有一個嚴格的打擊次數來確定是否需要刃磨。主要取決於刃口的鋒利程度。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)檢查沖孔質量,是否有較大的毛刺產生?
(3)通過機器沖壓的雜訊來判斷是否需要刃磨。如果同一副模具沖壓時雜訊異常,說明沖頭已經鈍了,需要刃磨。
註:刃口邊緣部變圓或刃口後部粗糙,也要考慮刃磨。
3、刃磨的方法
模具的刃磨有多種方法,可採用專用刃磨機也可在平面磨床上實現。沖頭、下模刃磨的頻度一般為4:1,刃磨後請調整好模具高度。
(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,沖孔的質量和精度可以保持穩定。模具的刃口就損壞較慢,壽命更長
4、刃磨規則
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)建議採用一種疏鬆、粗粒、軟砂輪。如WA46KV
(4)每次的磨削量(吃刀量)不應超過0.013毫米,磨削量過大會造成模具表面過熱,相當於退火處理,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)磨削時應保證沖頭和下模固定平穩,採用專用的工裝夾具。
(7)模具的刃磨量是一定的,如果達到該數值,沖頭就要報廢。如果繼續使用,容易造成模具和機器的損壞,得不償失。
(8)刃磨完後,邊緣部要用油石處理,去掉過分尖銳的棱線。
(9)刃磨完後,要清理干凈、退磁、上油。
註:模具刃磨量的大小主要取決於所沖壓的板材的厚度。
六、沖頭使用前應注意
1、存放
(1)用干凈抹布把上模套里外擦乾凈。
(2)存放時小心表面不要出現刮痕或凹痕。
(3)上油防銹。
2、使用前准備
(1)使用前徹底清潔上模套。
(2)查看錶面是否有刮、凹痕。如有,用油石去除。
(3)里外上油。
3、安裝沖頭於上模套時應注意事項
(1)清潔沖頭,並給其長柄上油。
(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後才能旋緊螺栓。正全科技微信內容真不錯,值得關注!
4、安裝上模組合入轉塔
如果想延長模具使用壽命,上模套外直徑和轉塔孔之間的間隙要盡可能地小。所以請小心執行下列程序。
(1)清潔轉塔孔的鍵槽和內直徑並上油。
(2)調整上模導套的鍵槽,使之與轉塔孔的鍵吻合。
(3)把上模套導直直地插入塔孔,小心不能有任何傾斜。上模導套應該靠自身重量滑入轉塔孔。
(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敲擊直至上模導套依靠自身重量滑入正確位置。
注意:不能用力於上模導套外直徑,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。正全科技微信內容真不錯,值得關注!!
3、加工材料的狀態。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後,會夾緊沖頭,使得沖頭被咬住。有翹曲的材料,請弄平整後再加工。
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。
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