大連沖壓模具是一種零件壓力加工方法,因此沖壓模具設(she)計對零部件的(de)制造工序有著很大(da)(da)的(de)幫助,如何能(neng)夠合理的(de)設(she)計好(hao)沖(chong)壓(ya)模(mo),那在制造出(chu)的(de)零部件要好(hao)很多,大(da)(da)連(lian)沖(chong)壓(ya)模(mo)具(ju)廠家通過分析(xi)總結出(chu),沖(chong)壓(ya)模(mo)具(ju)設(she)計的(de)核心步(bu)驟希望對大(da)(da)家有所幫助。

取得必要的資料

1)取得注明具體技術要求的產品零件圖樣。了解工件的形狀、尺寸與精度要求。關鍵孔的尺寸(大小和位置),關鍵表面,分析并確定工件的基準面。其實,沖壓件的(de)各項工(gong)藝(yi)(yi)性(xing)要(yao)求(qiu)并不是絕對(dui)的(de)。尤其在當前沖壓(ya)技(ji)(ji)術(shu)(shu)迅速發展的(de)情況下,根(gen)據(ju)生(sheng)產實際的(de)需(xu)要(yao)和可能,綜合(he)應用各種(zhong)沖壓(ya)技(ji)(ji)術(shu)(shu),合(he)理選(xuan)擇沖壓(ya)方法,正確進行沖壓(ya)工(gong)藝(yi)(yi)的(de)制(zhi)定和模具(ju)結(jie)構的(de)選(xuan)擇,使(shi)之既滿足產品(pin)的(de)技(ji)(ji)術(shu)(shu)要(yao)求(qiu),又符合(he)沖壓(ya)工(gong)藝(yi)(yi)的(de)條件。

2)收集工(gong)(gong)(gong)件加(jia)工(gong)(gong)(gong)的工(gong)(gong)(gong)藝(yi)過程卡片。由此可研究其(qi)前后工(gong)(gong)(gong)序間(jian)的相(xiang)互關系和在各(ge)工(gong)(gong)(gong)序間(jian)必須相(xiang)互保(bao)證的加(jia)工(gong)(gong)(gong)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)要求及裝配關系等。

3)了解工件的生產批量。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量和零件的質量要求,來決定模具的型式、結構、材料等有關事項,并由此分析模具加工工藝的(de)經濟性及公建生產的(de)合(he)理性,描繪沖壓(ya)工步的(de)輪廓。

4)確(que)定工(gong)件原材料(liao)的規(gui)格及毛(mao)料(liao)情(qing)況(如板料(liao)、條(tiao)料(liao)、卷料(liao)、廢(fei)料(liao)等),了解材料(liao)的性質和(he)厚度(du),根(gen)據零件的工(gong)藝性確(que)定是(shi)否采用(yong)少無廢(fei)料(liao)拍樣嗎(ma),并初(chu)步(bu)確(que)定材料(liao)的規(gui)格和(he)精度(du)等級。

在滿足使用性(xing)能(neng)和沖壓性(xing)能(neng)要(yao)求(qiu)的前提下,應盡量采用廉價的材料。

5)分析設計和工藝(yi)上對(dui)材料纖維(wei)方向的(de)要求(qiu)、毛刺的(de)方向。

6)分析工(模)具(ju)車間制(zhi)造模具(ju)的技術能力和(he)設備條件(jian)以(yi)及可(ke)采用的模具(ju)標準件(jian)的情況。

7)熟悉沖壓車(che)間的(de)設備(bei)資料(liao)或情(qing)況。

8)研(yan)究消化(hua)上述資料(liao),初步構(gou)思模具的(de)結構(gou)方案。必(bi)要時可對既定的(de)產品設(she)計和工藝過程提出修改意見(jian),使產品設(she)計、工藝過程和模具設(she)計與(yu)制造三者之間能(neng)更好(hao)的(de)結合,以取得更加完(wan)善的(de)效果。

確定工藝(yi)方案及模具結構(gou)型式

工藝(yi)(yi)方案的(de)確定是(shi)沖壓件工藝(yi)(yi)性分析之后應進行的(de)一(yi)個(ge)最(zui)重要的(de)環節。它包括:

1)根據工(gong)(gong)件的(de)形(xing)狀(zhuang)特征(zheng)、尺寸精度及表面質量的(de)要(yao)求,進(jin)行(xing)工(gong)(gong)藝(yi)分析,判斷出(chu)它的(de)主要(yao)屬性,確(que)定(ding)基本工(gong)(gong)序(xu)(xu)的(de)性質。即(ji)落料、沖(chong)孔(kong)、彎(wan)曲、拉深、翻邊和脹(zhang)形(xing)等基本工(gong)(gong)序(xu)(xu)。列出(chu)沖(chong)壓(ya)所(suo)需的(de)單全部工(gong)(gong)序(xu)(xu),一(yi)般情況可從產品零件圖樣要(yao)求直接確(que)定(ding)。

2)根據工藝計(ji)算(suan),確定工序數目。對于拉伸件(jian)(jian),還(huan)應(ying)計(ji)算(suan)拉深次(ci)數。而彎曲件(jian)(jian)、沖裁件(jian)(jian)也(ye)應(ying)根據其(qi)形(xing)狀(zhuang)、尺寸及精度要(yao)求等,確定是一次(ci)或幾次(ci)加工。

3)根據各加(jia)工(gong)的(de)變(bian)形特(te)點、尺寸精度要(yao)求(qiu)及要(yao)求(qiu)操作(zuo)的(de)方便性(xing)等(deng)(deng)要(yao)求(qiu),確定工(gong)序(xu)排列的(de)先后(hou)(hou)順序(xu)。如采用先沖孔后(hou)(hou)彎曲(qu)、還是先彎曲(qu)后(hou)(hou)沖孔等(deng)(deng)。

4)根據生產(chan)批量、尺寸(cun)大小、精度要求(qiu)以及(ji)模(mo)(mo)具制造水平、設備(bei)能(neng)力等多種因素,將已(yi)初步依(yi)次(ci)而排的(de)單工(gong)序予以可(ke)能(neng)的(de)工(gong)序的(de)組合(he)。如復合(he)沖(chong)壓(ya)工(gong)序、連(lian)續(xu)沖(chong)壓(ya)工(gong)序等。通常,厚料(liao)、低精度、小批量、大尺寸(cun)的(de)沖(chong)件(jian)宜(yi)采(cai)(cai)用(yong)單工(gong)序生產(chan),選用(yong)簡單模(mo)(mo);薄(bo)料(liao)、小尺寸(cun)、大批量的(de)沖(chong)件(jian)宜(yi)采(cai)(cai)用(yong)級進模(mo)(mo)進行(xing)連(lian)續(xu)生產(chan);而型位精度高的(de)沖(chong)件(jian),則宜(yi)采(cai)(cai)用(yong)復合(he)模(mo)(mo)進行(xing)沖(chong)壓(ya)。

在確定工(gong)序的(de)性(xing)質、順序及(ji)工(gong)序的(de)組合后(hou),即確定了沖壓的(de)工(gong)藝方案。也即決定了各工(gong)序模(mo)具(ju)的(de)結(jie)構(gou)型式。

進行必要的工藝計算

1)設(she)計(ji)材料(liao)的排樣和計(ji)算毛坯尺寸。

2)計算沖(chong)壓力(li)(包括沖(chong)裁力(li)、彎曲力(li)、拉深(shen)力(li)、翻邊力(li)、脹形力(li)、及卸料力(li)、推件力(li)、壓邊力(li)等),必要時還須計算沖(chong)壓功和功率。

3)計算模(mo)具(ju)的(de)壓力(li)中(zhong)心。

4)計算或估算模具(ju)各主要(yao)零(ling)件的(de)厚度(du)。如凹模、凸模固定(ding)板、墊板的(de)厚度(du)以(yi)及(ji)卸料橡皮或彈簧的(de)自由高度(du)等。

5)決定凸、凹(ao)模的間隙,計算凸、凹(ao)模工作部分的尺寸(cun)。

6)對于拉深(shen)工序(xu),需要決(jue)定(ding)拉深(shen)的方式(壓(ya)邊或不壓(ya)邊),計算拉深(shen)次(ci)數(shu)及(ji)中間工序(xu)的半成品尺寸。

對于有(you)些工(gong)藝(yi),如帶料(liao)的連續拉深,則需要進行(xing)專門的工(gong)藝(yi)計算。

模具的總體設計

在上述分析計(ji)算的(de)(de)基礎(chu)上,進行模具結構的(de)(de)總體設計(ji)(此時一般只需勾(gou)出(chu)草圖即可),并初步算出(chu)模具的(de)(de)閉合(he)高度(du),概略(lve)地定出(chu)模具的(de)(de)外形尺寸。

模具主(zhu)要零部件的結(jie)構設計

1)工件部分零件。如凸模、凹模、凸凹模等(deng)結構(gou)型式的(de)設計及固定(ding)形式的(de)選(xuan)擇。

2)定位(wei)零(ling)件(jian)。在模具(ju)(ju)中常(chang)用的(de)定位(wei)裝置有(you)很多的(de)型式。如可調定位(wei)板、固定擋料(liao)銷、活動擋料(liao)銷及定距(ju)側(ce)刃等,需(xu)要根據具(ju)(ju)體的(de)情況進行選用及設計(ji)。

在連續模中還需要(yao)考慮(lv)是否采用(yong)初(chu)始擋料(liao)銷。

3)卸(xie)料和推件裝置。如選(xuan)用(yong)剛性(xing)還(huan)是(shi)彈(dan)(dan)性(xing)的(de),彈(dan)(dan)簧和橡皮(pi)的(de)選(xuan)用(yong)和計算等。

4)導(dao)(dao)向零件(jian)。如選用(yong)導(dao)(dao)柱、導(dao)(dao)套導(dao)(dao)向還(huan)是(shi)導(dao)(dao)板導(dao)(dao)向,選用(yong)中間導(dao)(dao)柱、側(ce)后導(dao)(dao)柱還(huan)是(shi)對(dui)角導(dao)(dao)柱,是(shi)用(yong)滑動(dong)導(dao)(dao)套還(huan)是(shi)帶(dai)鋼球的(de)滾(gun)珠導(dao)(dao)套等。

5)支持及夾持零件(jian)(jian)、緊(jin)固零件(jian)(jian)。如模柄(bing)、上下模座(zuo)的結構型式的選擇等。

選定沖壓設備

沖壓設(she)(she)備的(de)(de)選擇(ze)是工序設(she)(she)計(ji)和(he)模具(ju)設(she)(she)計(ji)的(de)(de)一項(xiang)重要的(de)(de)內容。合理地選用(yong)設(she)(she)備對工件質量的(de)(de)保證、生產率(lv)的(de)(de)提高、操作時的(de)(de)安全性等都有重大(da)的(de)(de)影響(xiang),也為模具(ju)的(de)(de)設(she)(she)計(ji)帶(dai)來方(fang)便。

沖(chong)壓類型(xing)的選定(ding),主要取決于工(gong)藝要求和(he)生產批(pi)量。

沖壓設備規格的確定,主要取決于工(gong)藝參(can)數及模具結構尺(chi)寸。對曲柄壓力機(ji)來(lai)說(shuo),必須滿足一下要求:

1)壓力機的(de)標稱壓力必須大于(yu)沖(chong)壓的(de)工藝力。即

更確切地說(shuo),應該(gai)是沖壓過程的(de)負荷曲線必須在壓力機(ji)的(de)許(xu)用負荷曲線之(zhi)下。

對于拉(la)深件(jian)還需計算拉(la)深功。

2)壓力機(ji)的裝(zhuang)模(mo)高(gao)度必須(xu)符合模(mo)具(ju)閉合高(gao)度的要求。

3)壓(ya)(ya)力機(ji)的(de)(de)行(xing)程要滿足工(gong)件(jian)成(cheng)形(xing)的(de)(de)要求。對于(yu)拉深工(gong)序所用的(de)(de)壓(ya)(ya)力機(ji),其(qi)行(xing)程必須大于(yu)該工(gong)序中工(gong)件(jian)高度的(de)(de)2~2.5倍,以便放入毛(mao)坯和取出工(gong)件(jian)。

4)壓力機的(de)臺面尺(chi)寸必須大(da)于(yu)(yu)模(mo)具(ju)下(xia)模(mo)座的(de)外形尺(chi)寸,并要留有固定模(mo)具(ju)的(de)位置。一般每邊大(da)出50~70mm以上。壓力機臺面上的(de)漏孔(kong)尺(chi)寸必須大(da)于(yu)(yu)工件(或廢料)的(de)尺(chi)寸。

繪制模具總圖

模具(ju)總圖(tu)(tu)(包括(kuo)零件工(gong)件圖(tu)(tu))的繪制(zhi)嚴(yan)格按照(zhao)制(zhi)圖(tu)(tu)標準(GB/T4457~ GB/T4460和GB/T131-1993)。同時,在實際生產中,結合模具(ju)的工(gong)作特點和安裝、調整的需要,其圖(tu)(tu)面的布置以形成(cheng)一定(ding)的習慣。

模具總圖包括:

1)主視圖(tu)。繪制(zhi)模具在工作位(wei)置的剖面圖(tu)。一(yi)般情況下,其(qi)中(zhong)一(yi)半(ban)繪制(zhi)沖(chong)壓(ya)開(kai)始以前(沖(chong)床滑(hua)(hua)塊(kuai)在上(shang)止點位(wei)置時)毛坯置入的情況;另一(yi)半(ban)則繪制(zhi)沖(chong)壓(ya)結束(shu)后、工件已成形(或已分離(li))、沖(chong)床滑(hua)(hua)塊(kuai)在下止點位(wei)置的狀態(tai)。

2)俯(fu)(fu)視圖(tu)(tu)。通常(chang)情況(kuang)下半(ban)部分(fen)俯(fu)(fu)視圖(tu)(tu),另(ling)一半(ban)繪制上半(ban)部分(fen)的俯(fu)(fu)視圖(tu)(tu)。根據需(xu)要(yao)有時(shi)也完全繪制下半(ban)部分(fen)俯(fu)(fu)視圖(tu)(tu)。

3)側視(shi)圖(tu)、仰(yang)視(shi)圖(tu)及局部剖視(shi)等。必要時須繪制模(mo)具工作位置的側視(shi)圖(tu)。有(you)時在(zai)圖(tu)樣的右(you)上角還繪制模(mo)具上半部分的仰(yang)視(shi)圖(tu)以及局部剖視(shi)等。

4)工(gong)(gong)件(jian)圖(tu)(tu)。一(yi)般工(gong)(gong)件(jian)圖(tu)(tu)畫在右(you)上(shang)(shang)角。對(dui)于由數(shu)套模具完成的(de)工(gong)(gong)作,除了(le)繪(hui)出本工(gong)(gong)序(xu)的(de)工(gong)(gong)件(jian)圖(tu)(tu)外,還(huan)需要繪(hui)出上(shang)(shang)道工(gong)(gong)序(xu)的(de)工(gong)(gong)件(jian)圖(tu)(tu)。

5)排(pai)(pai)樣(yang)圖(tu)。對于級進模則需要繪出排(pai)(pai)樣(yang)方(fang)式、工序(xu)安排(pai)(pai)順序(xu)及(ji)各(ge)工步所完成(cheng)的(de)沖(chong)(chong)壓內容(rong);應標出工步間距、搭邊(bian)(bian)值、條料(liao)尺(chi)寸。沖(chong)(chong)裁模的(de)排(pai)(pai)樣(yang)圖(tu)則需標出排(pai)(pai)樣(yang)方(fang)式、條料(liao)尺(chi)寸和(he)搭邊(bian)(bian)值的(de)大小。

6)列出零件明(ming)細表,注明(ming)材料及數量。凡標準(zhun)零件都要(yao)選定規格。

7)技(ji)術要(yao)求(qiu)及說(shuo)明。技(ji)術要(yao)求(qiu)包括沖壓力、所選用(yong)的(de)設備型號、模(mo)具(ju)(ju)(ju)總體的(de)行位公差(cha)及裝配(pei)、安裝調試、模(mo)具(ju)(ju)(ju)閉合(he)高度、模(mo)具(ju)(ju)(ju)間隙以及其他要(yao)求(qiu)等。

繪制各(ge)非標準件的零件圖

零件圖上應注(zhu)明全(quan)部尺寸(cun)、公差及(ji)配合、形位公差、表面粗糙(cao)度、所用材料及(ji)其熱處理要求,以(yi)及(ji)其他各項技術要求。

在以上圖(tu)(tu)紙完成之后，其實還(huan)不能發行圖(tu)(tu)紙，還(huan)需對模(mo)(mo)具圖(tu)(tu)紙進(jin)行校(xiao)對，將(jiang)所有配(pei)件組(zu)立(li)，對每一(yi)塊(kuai)不同(tong)(tong)的(de)模(mo)(mo)具板(ban)制(zhi)作不同(tong)(tong)的(de)圖(tu)(tu)層(ceng)，并以同(tong)(tong)一(yi)基(ji)準如導柱孔等到進(jin)行模(mo)(mo)具組(zu)立(li)分析，并將(jiang)各工序產(chan)品展(zhan)開圖(tu)(tu)套入(ru)組(zu)立(li)圖(tu)(tu)中，確保各模(mo)(mo)板(ban)孔位一(yi)致以及(ji)折彎(wan)位置(zhi)的(de)上下模(mo)(mo)間隙配(pei)合(he)是(shi)否(fou)正確。

填寫(xie)模(mo)具記錄卡和編寫(xie)沖壓工藝文件

對于小批量生(sheng)產時(shi),應填(tian)寫工(gong)藝(yi)(yi)路線明細(xi)表(biao);而在大(da)批量生(sheng)產時(shi),則(ze)需(xu)對每個零(ling)件制定工(gong)藝(yi)(yi)過程卡和工(gong)序卡。