高速沖壓模具設計知識

2022-05-11 07:00:47 字數 4892 閱讀 9923

2008-08-18 02:38:27|分類: 技術知識 |標籤: |字型大小大中小訂閱

(1)第一步:產品圖的公差縮放縮放原理:由於產品衝出來之後,總是存微小的毛邊:

其內孔一般偏小,外形一般偏大,至於毛邊的大小,與衝裁間隙和衝子,刀口的鋒利程度有關:衝裁間隙越大,毛邊俞大,衝子,刀口鈍化後,毛邊也會增大,故衝子,刀口衝了一定的時間後,常常需要將刃口磨去0.3~1.

0,其毛邊到底大多少也與材料厚度有關:一般薄材(t<=0.5)雙邊大0.

01~0.02,厚材(t>0.5)大0.

01~0.05

第二步:產品圖的尺寸展開

展開原理:利用體積不變的原則:用某一截面的總面積去除以材料厚度可得到該方向的展開長度,其實展開就是同一尺寸也因各人經驗而羿,沒有絕對的乙個數值,只要在公差範圍即可.

展開要點:步驟如下

1:看懂產品圖,想象出它的立體形狀以及具體細節的形狀(展開前的基本要求)

2:弄清楚產品的材厚和材質

3:具體展開計算

1):用體積法(一般適合有變薄的彎曲)

2):用展開計算公式

由於產品在彎曲過程中有的地方被拉長或壓縮但總可以找到某一層的彎曲線長度是不變的,這一不變的層叫中心層(不是中間層),我們就是利用中心層來進行展開的;因此,我們要想進行展開,就必須找出中心層,如圖2設中心層係數為k,彎曲內半徑為r,材料厚度為t,彎曲角為a,l1,l2為直線部分長度,展開長度值為l,,那麼則有l=l1+l2+2π(r+kt)a/360中心層係數k的大小根據實踐經驗可按下列公式選取

1):當r/t<=0.50時k=0.25

2):當0.53):當1.04):當2.05):當r/t>4.0時 k=0.40~0.50

此公式適合一切材料厚度的彎曲展開計算,具體在實踐應用中,當r/t取上限時, k也應取上限值,如當r/t=1.0時,k=0.30

4:當包圓時,此時展開計算公式已和上面不一樣,因為包圓時,內圓受到擠壓,外圓被拉伸,但擠壓大於拉伸,所以材料變薄很小,或者幾乎不變,中性層接近中間層其展開長度中心層k的係數與材料厚度和包圓內r有關

1):當r/t<=3.0時,中心層係數k=0.45~0.55

2):當3.03):當6.04):當15.05):當r/t>30.0時,中心層係數k=0.50

5:通過查表,找出中心層係數的大小,再進行展開計算也行,在此不作詳細敘述

6:產品的圓角處理:產品上的圓角一般保持不變它,但若是尖角,當t<=0.

5時,一般用最小圓角r0.15去擬化它;當t>0.5時,用最小圓角r0.

2~0.3去擬化它,對於產品上r0.1的圓角,盡量用r0.

15去代替;對於r<0.1的圓角或清角,如果是重要尺寸(改變會影響功能)則不變它,採用過切來達到要求.

第三步:料帶排樣設計

排樣原理:一根料帶經過沖孔落料壓毛邊拉伸抽蕊彎曲成形各個工序,最後形成產品

的過程,現在你做的如何組織這些工步:哪個在前,哪個在後,總共要多少工步,各工序之間互相調協,使其承前繼后,合情合理

排樣設計:步驟如下

1:確定產品展開尺寸後,根據產品的毛邊方向,確定衝裁和成形方向,無毛邊要求時一般不受限制;若產品上有毛邊方要求時,這時一定要注意它的衝裁和成形方向:向下還是向下成形)沖孔毛邊留在刀口面,落料毛邊留在衝子面:

一般機箱外殼類零件出於使用美觀和安全效能要求,其毛邊要留在產品的裡邊(成形的內邊)如果圖紙上有毛邊要求時,則要按要求去做,沒寫毛邊要求應盡量讓毛邊留在裡邊,若成形更方便,也可留在外邊.

2:依據產品展開尺寸,粗畋估算步距(pitch=產品該方向最大長度+1.0~2.

0-中間有連線帶除外)用array命令作出橫排,縱排,對稱排,交錯排,斜排(很少用)幾種方案,進行分析,比較,綜合,在保證產品順利生產出來的前提下,選擇最佳方案.具體注意以下幾點:

1):第一要考慮這樣排成形是否容易和穩定,後一工步是否對前一工步已成形好的產生破壞作用,或者後一工步無法成形,衝子和入子強度是否足夠

2):第二要考慮料帶在模具中能否順利送料,前一工步成形之後能否繼續平穩送到下一工步包括考慮浮公升高度和連線帶的位置及強度浮公升高度越低越好,一般不起過下模板厚度的1/2:因為太高易引起擺動,料帶定位不淮和變形;連線帶(又叫載體-carry)有以下幾種形式:

1>:無連線帶,屬於無廢料排樣,零件外形往往具有對稱性和互補性,通常採用單pin切斷落料或雙pin乙個落料乙個切斷,

2>:邊料連線帶,是利用條料搭邊廢料作為載體的一種形式,這種載體發送料帶強度較好,簡單,主要用於落料型排樣中,

3>:單連線帶,是在產品條料的一側留出一定寬度的材料,並在適當位置與產品相連線,實現對產品條料的運送,一般適合切邊型排樣,

4>:雙連線帶,是在產品條料的兩側分別留出一定寬度的材料,並在適當位置與產品兩邊相連線,實現對產品條料的運送,它比單連帶運送更順利,料帶定位精度更高,它適合產品兩端都有介面可連,特別適合材料(t<=0.4)較薄時,料帶運送強度較弱的情況

5>:中心連線帶,與單載體相似,是在產品條料的中間留出一定寬度的材料,並與產品前後兩邊相連它比前者節省材料,在彎曲工件排樣中應用較多;因為導正梢孔在中間常引起拉料,故常需在引導針中間交錯加一些彈性頂料定位針,連線帶的選取總結如下:

產品展開之後,仔細分析產品的各個部位,哪些地方需要成形,哪些地方是僅僅落料,然後在落料的地方選擇恰當的位置引出連線帶,使之既能保證料帶的平穩運送,又不影響產品的成形;至於選擇什麼型別的連線帶,要根據產品的特點而定. 確定產品展開尺寸後,根據產品的毛邊方向,確定衝裁和成形方向,無毛邊要求

3):第三當碰到l形彎曲或產品單排時材料利用率太低,可考慮對稱排交錯排,這樣對稱成形受力均勻,成形穩定;或者材料利用率可大大提高

4):第四要考慮衝裁pin數和步距(主要針對接外掛程式類小端子產品,一般五金外殼類或較大工件為單pin).

5):第五要考慮材料利用率,盡可能提高材料利用率,降低生產成本

3:確定排樣方案後,這時應該對整個產品沖壓和成形過程有乙個基本的認識,怎樣去安排這些工序的先後關係,應做到心中有數:即先衝**,後衝**,先成形哪步,後成形哪步,以及某一成形工序能否一次成形出來還是分兩步。

注意點:

1)一般先裁邊,衝導正,打預斷,壓線,打凸點,撕口,(切口,拉伸),後沖孔落料,壓毛邊,成形,分兩步折彎的,先成形一半,後成形另一半

2)在沖孔落料時,一般先衝小孔,後衝大孔;先衝落成形周邊的廢料,再落其它部位的餘料:因為衝小孔若放在後面,那麼它在衝裁時,衝子四周對應料帶上的部位可能有缺口(前面已衝過的孔),這樣,衝子在沖壓過程中,將會引起受力不均(會產生側向力),本來小孔衝子強度很弱,加之受力不均,極容易折斷,當然這僅是大多數情況,有時根據實際情況需要,小孔衝只能排在後面,不過辦法還是有的,如果衝子厚度實在太小,可進行補強:a:

採用脫板精密導向;b:衝子採用pg(光學研磨)加工.

4:確定是否採用裁邊:

裁邊一般用在連續模和落料模上,它的作用起粗定位,在試模時便於送料;有的裁邊還兼有衝外形的作用,如果模具先衝定位針孔,接著馬上用引導針導正,一般不用裁邊了;沒有引導針的,要先裁邊,用來定距,一般用在落毛胚的落料模中.

裁邊的衝子形狀有以下幾種﹕

a:這種衝子常用於落料模和厚材裁邊中,定位精度低,它的長=步距,寬只要保證衝子強度即可,常取3.0~6.0

b:這種衝子頭部有乙個3/4的圓弧(r常取0.3~0.6),它的長<=步距,目的裁邊廢料卡在裡面,防止跳屑,常用於衝薄材高速模具

c;這種衝子同b一樣,是它的變羿,其中v形的作用用來卡隹裁邊廢料防止翻轉跳屑,它的角度為50°~70°

d:這種衝子既裁邊又兼落外形.

這種台階頭部目的起導向作用,減少側向力.

5:預斷,將要斷,但未斷的意思(一般放在工站前面)

由於小五金電子產品往往有電鍍要求,為電鍍方便,衝出來的小產品並不直接落料,而是打個預斷留在料帶上,電鍍後,再用手或機械折兩下即可取下來.預斷:兩面都要切,每邊切進的深一般為材料厚度的4/1,這樣只需折兩下(往上-往下)就可以產品摘下來;預斷衝子和入子頭部的寬度為0.

02~0.05,角度50°~70°,其長度比預斷線的長度每邊大0.2~0.

5即可.

說明:為了便於加工和備料以及校模,一般每個廠的各塊模板的厚度實行了標準化,厚度大小都規定了(特殊情況除外),在連續模中由於是料帶的形式,為了方便控制料帶的預壓量和模板的平衡性,常在脫料板中間磨出乙個料帶槽:其槽的深度=材料厚度-0.

03~0.05(也就是說預壓量為3~5條),槽的寬度比料帶的寬度大2~4mm即可.因此脫料板的厚度常隨材料厚度變化而變化,其大小=脫料板規定厚度+材料厚度-0.

03~0.05不過在工程模中,一般不需磨產品槽:因為工程模產品一般較大而不像連續模料帶那樣窄而細長,也就是說工程模脫料板厚度一般不變.

6:確導正孔的大小及位置

一般的連續模都要衝導正,以便後工序的精確定位,在工程模中常用產品零件上的內孔或外形來實現下一工序的定位,若既無內孔,外形又不能用來定位,那麼只得借助工藝孔了:如第一工程打凸胞,第二工程落外形這種情況,那麼只好在第一工程中在外形的對角同時衝兩個工藝孔(孔大小與材料厚度有關:常用3.

0~6.0)以便下一工序的定位。

導正孔的大小選擇在前面表一已經說明了,其位置一般放在連續帶上,有時放在廢料上到最後時隨廢料一起沖掉;一般乙個步距乙個導正孔或幾pin幾個導正孔.

7:衝子刀口設計製作

衝子刀口:對於連續模,就是把料帶上廢料部分沖掉,留下來的產品的展開外形和連線帶;對於工程模,一般來講,就是沖孔落料.下面主要針對連續模來講.

用產品展開圖排出料帶成形方案後,接下來就是如何安排這些工步,一般先打凸點,打預斷,衝導正,撕口,落料,再壓毛邊,成形.由於產品的形狀常常奇形怪狀,其展開圖形狀也必然不規則:可能有的地方有凹進去很深的狹槽,如果整個外形落料衝子做成乙個整體,那麼在該衝子部位可能常常發生崩柝;可能有的地方有凸出來很長的懸壁,那麼在該部位的刀口強度肯定不夠;有的地方要求是尖角,事實上刀口衝子割出來不可能是百分之百的尖角,總存在乙個最小r值(通常是r0.

15);還有的是為了保持後一工步成形的穩定性(增大壓料面積),而先切去一部分,成形後,再切另一部分因此,為了解決上述問題,就必須進行刀口分解,把那些薄弱的地方單獨分離出來做成不同的刀口,用2個或2個以上的工步先後互切來完成整體外形落料,分解時注意以下幾點﹕

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