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想把衝壓模具做好,以下9個設計核心就得把握好

一、取得必要的資料

根據相關資料分析工件的衝壓工藝性,對工件進行工藝稽核及標準化稽核。

1)取得註明具體技術要求的產品零件圖樣。瞭解工件的形狀、尺寸與精度要求。關鍵孔的尺寸(大小和位置),關鍵表面,分析並確定工件的基準面。

其實,衝壓件的各項工藝性要求並不是絕對的。尤其在當前衝壓技術迅速發展的情況下,根據生產實際的需要和可能,綜合應用各種衝壓技術,合理選擇衝壓方法,正確進行衝壓工藝的制定和模具結構的選擇,使之既滿足產品的技術要求,又符合衝壓工藝的條件。

2)收集工件加工的工藝過程卡片。由此可研究其前後工序間的相互關係和在各工序間必須相互保證的加工工藝要求及裝配關係等。

3)瞭解工件的生產批次。零件的生產對沖壓加工的經濟性起著決定性的作用,為此,必須根據零件的生產批次和零件的質量要求,來決定模具的形式、結構、材料等有關事項,並由此分析模具加工工藝的經濟性及公建生產的合理性,描繪衝壓工藝的輪廓。

4)確定工件原材料的規格及毛料情況(如板料、填料、卷料、廢料等),瞭解材料的性質和厚度,根據零件的工藝性確定是否採用少無廢料拍樣嗎,並初步確定材料的規格和精度等級。

在滿足使用效能和衝壓效能要求的前提下,應儘量採用廉價的材料。

5)分析設計和工藝上對材料纖維方向的要求、毛刺的方向。

6)分析工(模)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準件的情況。

7)熟悉衝壓車間的裝置資料或情況。

8)研究消化上述資料,初步構思模具的結構方案。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、工藝過程和模具設計與製造三者之間能更好的結合,以取得更加完善的效果。

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二、確定工藝方案及模具結構型式

工藝方案的確定是衝壓件工藝性分析之後應進行的一個最重要的環節。它包括:

1)根據工件的形狀特徵、尺寸精度及表面質量的要求,進行工藝分析,判斷出它的主要屬性,確定基本工序的性質。即落料、衝孔、彎曲、拉深、翻邊和脹形等基本工序。列出衝壓所需的單全部工序,一般情況可從產品零件圖樣要求直接確定。

2)根據工藝計算,確定工序數目。對於拉伸件,還應計算拉伸次數。而彎曲件、衝裁件也應根據其形狀、尺寸及精度要求等,確定是一次或幾次加工。

3)根據各加工的變形特點、尺寸精度要求及要求操作的方便性等要求,確定工序排列的先後順序。如採用先衝孔後彎曲、還是先彎曲後衝孔等。

4)根據生產批次、尺寸大小、精度要求以及模具製造水平、裝置能力等多種因素,將已初步依次而排的單工序予以可能的工序的組合。如複合衝壓工序、連續衝壓工序等。通常,厚料、低精度、小批次、大尺寸的衝件宜採用單工序生產,選用簡單模;薄料、小尺寸、大批次的衝件宜採用級進模進行連續生產;而型位精度高的衝件,則宜採用複合模進行衝壓。

在確定工序的性質、順序及工序的組合後,即確定了衝壓的工藝方案。也即決定了各工序模具的結構型式。

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三、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)計算衝壓力(包括衝裁力、彎曲力、拉深力、翻邊力、脹形力、及卸料力、推件力、壓邊力等),必要時還須計算衝壓功和功率。

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、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、凹模的間隙,計算凸、凹模工作部分的尺寸。

6)對於拉深工序,需要決定拉深的方式(壓邊或不壓邊),計算拉深次數及中間工序的半成品尺寸。

對於有些工藝,如帶料的連續拉深,則需要進行專門的工藝計算。

四、模具的總體設計

在上述分析計算的基礎上,進行模具結構的總體設計(此時一般只需勾出草圖即可),並初步算出模具的閉合高度,概略地定出模具的外形尺寸。

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五、模具主要零部件的結構設計

1)工件部分零件。如凸模、凹模、凸凹模等結構形式的設計及固定形式的選擇。

2)定位零件。在模具中常用的定位裝置有很多的型式。如可調定位板、固定擋料銷、活動擋料銷及定距側刃等,需要根據具體的情況進行選用及設計。

在連續模中還需要考慮是否採用初始擋料銷。

3)卸料和推件裝置。如選用剛性還是彈性的,彈簧和橡皮的選用和計算等。

4)導向零件。如選用導柱、導套導向還是導板導向,選用中間導柱、側後導柱還是對角導柱,是用滑動導套還是帶鋼球的滾珠導套等。

5)支援及夾持零件、緊固零件。如模柄、上下模座的結構型式的選擇等。

六、選定衝壓裝置

衝壓裝置的選擇是工序設計和模具設計的一項重要的內容。合理地選用裝置對工件質量的保證、生產率的提高、操作時的安全性等都有重大的影響,也為模具的設計帶來方便。

衝壓型別的選定,主要取決於工藝要求和生產批次。

衝壓裝置規格的確定,主要取決於工藝引數及模具結構尺寸。對曲柄壓力機來說,必須滿足以下要求:

1)壓力機的標稱壓力必須大於衝壓的工藝力。即

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更確切地說,應該是衝壓過程的負荷曲線必須在壓力機的許用負荷曲線之下。

對於拉深件還需計算拉深功。

2)壓力機的裝模高度必須符合模具閉合高度的要求。

3)壓力機的行程要滿足工件成形的要求。對於拉深工序所用的壓力機,其行程必須大於該工序中工件高度的2~2。5倍,以便放入毛坯和取出工件。

4)壓力機的檯面尺寸必須大於模具下模座的外形尺寸,並要留有固定模具的位置。一般每邊大出50~70mm以上。壓力機臺面上的漏孔尺寸必須大於工件(或廢料)的尺寸。

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七、繪製模具總圖

模具總圖(包括零件工件圖)的繪製嚴格按照製圖標準(GB/T4457~ GB/T4460和GB/T131-1993)。同時,在實際生產中,結合模具的工作特點和安裝、調整的需要,其圖面的佈置以形成一定的習慣。

模具總圖包括:

1)主檢視。繪製模具在工作位置的剖面圖。一般情況下,其中一半繪製衝壓開始以前(衝床滑塊在上止點位置時)毛坯置入的情況;另一半則繪製衝壓結束後、工件已成形(或已分離)、衝床滑塊在下止點位置的狀態。

2)俯檢視。通常情況下半部分俯檢視,另一半繪製上半部分的俯檢視。根據需要有時也完全繪製下半部分俯檢視。

3)側檢視、仰檢視及區域性剖視等。必要時須繪製模具工作位置的側檢視。有時在圖樣的右上角還繪製模具上半部分的仰檢視以及區域性剖視等。

4)工件圖。一般工件圖畫在右上角。對於由數套模具完成的工作,除了繪出本工序的工件圖外,還需要繪出上道工序的工件圖。

5)排樣圖。對於級進模則需要繪出排樣方式、工序安排順序及各工步所完成的衝壓內容;應標出工步間距、搭邊值、條料尺寸。衝裁模的排樣圖則需標出排樣方式、條料尺寸和搭邊值的大小。

6)列出零件明細表,註明材料及數量。凡標準零件都要選定規格。

7)技術要求及說明。技術要求包括衝壓力、所選用的裝置型號、模具總體的行位公差及裝配、安裝除錯、模具閉合高度、模具間隙以及其他要求等。

八、繪製各非標準件的零件圖

零件圖上應註明全部尺寸、公差及配合、形位公差、表面粗糙度、所用材料及其熱處理要求,以及其他各項技術要求。

九、填寫模具記錄卡和編寫衝壓工藝檔案

對於小批次生產時,應填寫工藝路線明細表;而在大批次生產時,則需對每個零件制定工藝過程卡和工序卡。

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