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精密五金沖壓模具的九個設計核心
時間:2023-05-26 點擊次數(shù): 1663

一、獲取必要的信息

根據(jù)相關數(shù)據(jù),分析沖壓工藝性,對工件進行工藝審核和標準化審核。

1)獲取表明具體技術要求的產(chǎn)品零件圖。了解工件形狀、尺寸和精度要求。關鍵孔的尺寸(大小和位置),關鍵表面,分析和確定工件的基準面。

其實沖壓件的工藝要求并不是[敏感詞]的。特別是在當前沖壓技術快速發(fā)展的情況下,要根據(jù)生產(chǎn)的實際需要和可能性,綜合應用各種沖壓技術,合理選擇沖壓方法,正確制定沖壓工藝,選擇模具結構,既能滿足產(chǎn)品的技術要求,又能滿足沖壓工藝條件。

2)收集工件加工的工藝卡片。因此,我們可以研究前后工序之間的關系,以及工序之間必須相互保證的加工工藝要求和裝配關系等。

3)了解工件的生產(chǎn)批次。零件的生產(chǎn)對沖壓加工的經(jīng)濟性起著決定性的作用,因此,根據(jù)零件的生產(chǎn)批次和零件的質(zhì)量要求,必須決定模具類型、結構、材料等相關事宜,由此分析了模具加工技術的經(jīng)濟性和公共建筑生產(chǎn)的合理性,并描繪了沖壓步驟的輪廓。

4)確定工件的規(guī)格和原材料(如板材、條、卷、廢料等),了解材料的性能和厚度,根據(jù)零件的可制造性,確定是否以很少的廢料取樣,初步確定材料的規(guī)格和精度等級。

在滿足使用性能和沖壓性能要求的前提下,盡量使用便宜的材料。

5)分析設計和工藝中對材料纖維方向的要求、毛刺方向。

6)分析工具(模具)車間制造模具的技術能力和設備條件,以及可以使用的模具標準件情況。

7)熟悉沖壓車間的設備信息或情況。

8)研究消化上述數(shù)據(jù),初步構思模具結構方案。必要時,需要對既定的產(chǎn)品設計和工藝流程提出修改意見,使產(chǎn)品設計和模具設計制造的工藝流程更好地結合起來,達到更完善的效果。


二、確定工藝方案和模具結構類型

工藝方案的確定是沖壓件工藝性分析后應進行重要的一步。它包括:

1)根據(jù)形狀特征、尺寸精度和工件表面質(zhì)量的要求,進行工藝分析,判斷其主要屬性,確定基本工序的性質(zhì),即下料、沖孔、折彎、圖紙、翻邊和鼓包等。列出沖壓所需的所有工序,一般可以從產(chǎn)品零件的圖紙要求直接確定。

2)根據(jù)工序計算,確定工序數(shù)量。對于繪圖零件,還應計算繪圖次數(shù)。而彎曲、沖裁件應根據(jù)其形狀、尺寸和精度要求加工一次或多次。

3)根據(jù)變形特點、尺寸精度要求和操作方便性等要求,確定工藝布置順序。如先沖后彎或先彎后沖等。

4)根據(jù)生產(chǎn)批次、尺寸、精度要求、模具制造水平、設備能力等因素,將已初步排序的單工序與可能的工序結合起來。如復合沖壓工藝、連續(xù)沖壓工藝。一般厚料、低精度、小批量、大尺寸沖壓件都要一次生產(chǎn),選擇簡單的模具。應使用級進模連續(xù)生產(chǎn)薄料、小尺寸、大批量沖壓件;對于形狀和位置精度較高的沖壓件,應采用復合模進行沖壓。

確定了工序的性質(zhì)、序列和工藝組合后,確定了沖壓工藝方案。也就是說,確定了每個工藝中模具的結構類型。


三、用于必要的工藝計算

1)設計材料布局并計算毛坯尺寸。

2)計算沖壓力(包括沖裁力、彎曲力、拉深力、翻邊力、脹形力、和卸料力、推件力、壓邊力等),必要時計算沖壓功和功率。

3)計算模具的壓力中心。

4)計算或估算模具主要零件的厚度。如凹模、凸模固定板、墊板的厚度、卸料橡膠或彈簧的自由高度等。

5)確定凸、凹模的間隙,計算凸、凹模工作部分的尺寸。

6)對于拉深工序,需要確定拉深方法(壓邊圈或不壓邊圈),計算拉深次數(shù)和中間工序的半成品尺寸。

對于某些工藝,如帶材的連續(xù)拉深,需要進行特殊的工藝計算。


四、模具的整體設計

在以上分析計算的基礎上,進行模具結構的整體設計(一般此時只需一張草圖),初步計算出模具的閉合高度,大致確定模具的外形尺寸。


五、模具主要零件的結構設計

1)工件的一部分零件。如凸模、凹模、凸凹模等結構型式的設計及固定形式的選擇。

2)定位零件。模具中常用的定位裝置有很多種。如可調(diào)定位板、固定擋料銷、活動擋料銷、定距側邊等,應根據(jù)具體情況進行選擇和設計。

在連續(xù)模中,還需要考慮是否使用初始擋料銷。

3)卸料和推進裝置。如剛性或彈性、彈簧和橡膠的選擇和計算等。

4)導向部件。例如導柱、導套導向或?qū)虬鍖颉⒅虚g導柱、側后導柱或?qū)菍е⒒瑒訉谆驇т撉虻臐L珠導套等。

5)支撐和夾緊零件、緊固零件。例如模具手柄、上下模座結構類型的選擇等。


六、選定的沖壓設備

沖壓設備的選擇是工藝設計和模具設計的重要組成部分。設備的合理選擇對工件質(zhì)量的保證、生產(chǎn)率的提高和操作的安全性等有很大影響,也給模具設計帶來了方便。

沖壓類型的選擇主要取決于工藝要求和生產(chǎn)批次。

沖壓設備規(guī)格的確定主要取決于工藝參數(shù)和模具結構尺寸。對于曲柄壓力機,必須滿足以下要求:

1)壓力機的標稱壓力必須大于沖壓工藝力。

更準確地說,沖壓過程的載荷曲線必須低于壓力機的允許載荷曲線。

對于拉深件還需要計算拉深功。

2)壓力機的裝模高度必須滿足合模高度的要求。

3)壓力機的行程應滿足工件成形的要求。對于拉深過程中使用的壓力機,其行程必須比這一過程中工件的高度高2~2.5倍,這樣才能放入毛坯和取出工件。

4)壓力機的臺面尺寸必須大于模具下模座的整體尺寸,并留有固定模具的位置。一般每邊大于50 ~ 70 mm,壓力機臺面上的漏孔尺寸必須大于工件(或廢料)的尺寸。


七、繪制模具總圖

模具總圖(包括零件和工件圖)的繪制嚴格遵循制圖標準(GB/T4457~GB/T4460和GB/T131-1993)。同時,在實際生產(chǎn)中,結合模具的工作特點和安裝、調(diào)整的需要,其圖紙的布局形成了一定的習慣。

模具總圖包括:

1)主視圖。在工作位置繪制模具輪廓。一般有一半在繪制沖壓前(沖床滑塊在上死點位置時)畫出毛坯位置;另一半是繪制沖壓后在下止點位置畫出、工件已經(jīng)成型(或已分離)的狀態(tài)。

2)俯視圖。通常,半部分的俯視圖和上半部的俯視圖由另一半繪制。根據(jù)需要,下半部分的俯視圖有時是完全畫出來的。

3)側視圖、仰視圖和局部剖視圖等。必要時,繪制模具工作位置的側視圖。有時,模具上部的仰視圖和局部剖視圖也繪制在圖紙的右上角。

4)工件圖。一般工件圖畫在右上角。對于幾套模具所做的工作,除了繪制本工序的工件圖外,還需要繪制前一工序的工件圖。

5)布局圖。對于級進模,需要繪制布局、工藝排列順序和各工藝步驟完成的沖壓內(nèi)容;應標記工步間距、搭接值、條料尺寸。在沖裁模的排樣圖中,排樣方式、應標注條料的尺寸和搭接值的尺寸。

6)列出零件清單,注明材料和數(shù)量。所有標準零件應根據(jù)規(guī)格進行選擇。

7)技術要求和說明。技術要求包括壓力機、設備型號、模具整體行位公差、裝配、安裝調(diào)試、模具閉合高度、模具間隙以及其他等要求。


八、繪制每個非標準零件的零件圖

零件圖上應標明所有尺寸、公差、匹配、形狀和位置公差、表面粗糙度、材料、熱處理要求和其他技術要求。


九、填寫模具記錄卡和準備沖壓工藝文件

對于小批量生產(chǎn),應填寫工藝路線清單;在大規(guī)模生產(chǎn)時,需要為每個零件制作工藝卡和工藝卡。

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