連續(xù)沖壓模設(shè)計(jì)

沖壓模具設(shè)計(jì)知識(shí)沖壓模具設(shè)計(jì)知識(shí)(1)第一步:產(chǎn)品圖的公差縮放縮放原理:由于產(chǎn)品沖出來(lái)之后,總是存微小的毛邊:其內(nèi)孔一般偏小,外形一般偏大,至于毛邊的大小,與沖裁間隙和沖子,刀口的鋒利程度有關(guān):沖裁間隙越大,毛邊俞大,沖子,刀口鈍化后,毛邊也會(huì)增大,故沖子,刀口沖了一定的時(shí)間后,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(guān):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(chǎn)品圖的尺寸展開(kāi)展開(kāi)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(kāi)長(zhǎng)度,其實(shí)展開(kāi)就是同一尺寸也因各人經(jīng)驗(yàn)而羿,沒(méi)有絕對(duì)的一個(gè)數(shù)值,只要在公差范圍即可.展開(kāi)要點(diǎn):步驟如下1:看懂產(chǎn)品圖,想象出它的立體形狀以及具體細(xì)節(jié)的形狀(展開(kāi)前的基本要求)2:弄清楚產(chǎn)品的材厚和材質(zhì)3:具體展開(kāi)計(jì)算1):用體積法(一般適合有變薄的彎曲)2):用展開(kāi)計(jì)算公式由于產(chǎn)品在彎曲過(guò)程中有的地方被拉長(zhǎng)或壓縮但總可以找到某一層的彎曲線長(zhǎng)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(lái)進(jìn)行展開(kāi)的;因此,我們要想進(jìn)行展開(kāi),就必須找出中心層,如圖2設(shè)中心層系數(shù)為K,彎曲內(nèi)半徑為r,材料厚度為t,彎曲角為a,L1,L2為直線部分長(zhǎng)度,展開(kāi)長(zhǎng)度值為L(zhǎng),,那么則有L=L1+L2+2π(r+kt)a/360中心層系數(shù)K的大小根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)可按下列公式選取1):當(dāng)r/t<=0.50時(shí)k=0.252):當(dāng)0.5<r/t<=1.0時(shí)k=0.25~0.303):當(dāng)1.0<r/t<=2時(shí)k=0.30~0.354):當(dāng)2.0<r/t<=4時(shí)k=0.35~0.405):當(dāng)r/t>4.0時(shí)k=0.40~0.50此公式適合一切材料厚度的彎曲展開(kāi)計(jì)算,具體在實(shí)踐應(yīng)用中,當(dāng)R/t取上限時(shí),K也應(yīng)取上限值,如當(dāng)R/t=1.0時(shí),K=0.304:當(dāng)包圓時(shí),此時(shí)展開(kāi)計(jì)算公式已和上面不一樣,因?yàn)榘鼒A時(shí),內(nèi)圓受到擠壓,外圓被拉伸,但擠壓大于拉伸,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(kāi)長(zhǎng)度中心層K的系數(shù)與材料厚度和包圓內(nèi)r有關(guān)1):當(dāng)r/t<=3.0時(shí),中心層系數(shù)K=0.45~0.552):當(dāng)3.0<r/t<=6.0時(shí),中心層系數(shù)K=0.55~0.653):當(dāng)6.0<r/t<=15.0時(shí),中心層系數(shù)K=0.65~0.704):當(dāng)15.0<r/t<=30.0時(shí),中心層系數(shù)K=0.70~0.505):當(dāng)r/t>30.0時(shí),中心層系數(shù)K=0.505:通過(guò)查表,找出中心層系數(shù)的大小,再進(jìn)行展開(kāi)計(jì)算也行,在此不作詳細(xì)敘述6:產(chǎn)品的圓角處理:產(chǎn)品上的圓角一般保持不變它,但若是尖角,當(dāng)t<=0.5時(shí),一般用最小圓角R0.15去擬化它;當(dāng)t>0.5時(shí),用最小圓角R0.2~0.3去擬化它,對(duì)于產(chǎn)品上R0.1的圓角,盡量用R0.15去代替;對(duì)于R<0.1的圓角或清角,如果是重要尺寸(改變會(huì)影響功能)則不變它,采用過(guò)切來(lái)達(dá)到要求.第三步:料帶排樣設(shè)計(jì)排樣原理:一根料帶經(jīng)過(guò)沖孔落料壓毛邊拉伸抽芯彎曲成形各個(gè)工序,最后形成產(chǎn)品的過(guò)程,現(xiàn)在你做的如何組織這些工序:哪個(gè)在前,哪個(gè)在后,總共要多少工序,各工序之間互相調(diào)協(xié),使其承前繼后,合情合理。排樣設(shè)計(jì):步驟如下1:確定產(chǎn)品展開(kāi)尺寸后,根據(jù)產(chǎn)品的毛邊方向,確定沖裁和成形方向,無(wú)毛邊要求時(shí)一般不受限制;若產(chǎn)品上有毛邊方要求時(shí),這時(shí)一定要注意它的沖裁和成形方向:向下還是向下成形)沖孔毛邊留在刀口面,落料毛邊留在沖子面:一般機(jī)箱外殼類(lèi)零件出于使用美觀和安全性能要求,其毛邊要留在產(chǎn)品的里邊(成形的內(nèi)邊)如果圖紙上有毛邊要求時(shí),則要按要求去做,沒(méi)寫(xiě)毛邊要求應(yīng)盡量讓毛邊留在里邊,若成形更方便,也可留在外邊.2:依據(jù)產(chǎn)品展開(kāi)尺寸,粗略估算步距(PITCH=產(chǎn)品該方向最大長(zhǎng)度+1.0~2.0-中間有連接帶除外)用ARRAY命令做出橫排,縱排,對(duì)稱排,交錯(cuò)排,斜排(很少用)幾種方案,進(jìn)行分析,比較,綜合,在保證產(chǎn)品順利生產(chǎn)出來(lái)的前提下,選擇最佳方案.具體注意以下幾點(diǎn):1):第一要考慮這樣排成形是否容易和穩(wěn)定,后一工序是否對(duì)前一工序已成形好的產(chǎn)生破壞作用,或者后一工序無(wú)法成形,沖子和入子強(qiáng)度是否足夠2):第二要考慮料帶在模具中能否順利送料,前一工序成形之后能否繼續(xù)平穩(wěn)送到下一工序包括考慮浮升高度和連接帶的位置及強(qiáng)度，浮升高度越低越好,一般不起過(guò)下模板厚度的1/2:因?yàn)樘咭滓饠[動(dòng),料帶定位不準(zhǔn)和變形;連接帶(又叫載體-CARRY)有以下幾種形式:1>:無(wú)連接帶,屬于無(wú)廢料排樣,零件外形往往具有對(duì)稱性和互補(bǔ)性,通常采用單PIN切斷落料或雙PIN一個(gè)落料一個(gè)切斷,2>:邊料連接帶,是利用條料搭邊廢料作為載體的一種形式,這種載體傳送料帶強(qiáng)度較好,簡(jiǎn)單,主要用于落料型排樣中,3>:單連接帶,是在產(chǎn)品條料的一側(cè)留出一定寬度的材料,并在適當(dāng)位置與產(chǎn)品相連接,實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品條料的運(yùn)送,一般適合切邊型排樣,4>:雙連接帶,是在產(chǎn)品條料的兩側(cè)分別留出一定寬度的材料,并在適當(dāng)位置與產(chǎn)品兩邊相連接,實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品條料的運(yùn)送,它比單連帶運(yùn)送更順利,料帶定位精度更高,它適合產(chǎn)品兩端都有接口可連,特別適合材料(t<=0.4)較薄時(shí),料帶運(yùn)送強(qiáng)度較弱的情況5>:中心連接帶,與單載體相似,是在產(chǎn)品條料的中間留出一定寬度的材料,并與產(chǎn)品前后兩邊相連它比前者節(jié)省材料,在彎曲工件排樣中應(yīng)用較多;因?yàn)閷?dǎo)正銷(xiāo)孔在中間常引起拉料,故常需在引導(dǎo)針中間交錯(cuò)加一些彈性頂料定位針,連接帶的選取總結(jié)如下:產(chǎn)品展開(kāi)之后,仔細(xì)分析產(chǎn)品的各個(gè)部位,哪些地方需要成形,哪些地方是僅僅落料,然后在落料的地方選擇恰當(dāng)?shù)奈恢靡鲞B接帶,使之既能保證料帶的平穩(wěn)運(yùn)送,又不影響產(chǎn)品的成形;至于選擇什么類(lèi)型的連接帶,要根據(jù)產(chǎn)品的特點(diǎn)而定.確定產(chǎn)品展開(kāi)尺寸后,根據(jù)產(chǎn)品的毛邊方向,確定沖裁和成形方向,無(wú)毛邊要求3):第三當(dāng)碰到L形彎曲或產(chǎn)品單排時(shí)材料利用率太低,可考慮對(duì)稱排交錯(cuò)排,這樣對(duì)稱成形受力均勻,成形穩(wěn)定;或者材料利用率可大大提高4):第四要考慮沖裁PIN數(shù)和步距(主要針對(duì)接插件類(lèi)小端子產(chǎn)品,一般五金外殼類(lèi)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(chǎn)成本3:確定排樣方案后,這時(shí)應(yīng)該對(duì)整個(gè)產(chǎn)品沖壓和成形過(guò)程有一個(gè)基本的認(rèn)識(shí),怎樣去安排這些工序的先后關(guān)系,應(yīng)做到心中有數(shù):即先沖哪里,后沖哪里,先成形哪步,后成形哪步,以及某一成形工序能否一次成形出來(lái)還是分兩步。注意點(diǎn):沖子材料常用:SKD11,SKH9,當(dāng)沖子過(guò)小時(shí)(如PG)也可用WC.2>下模入子和夾板入子為了防止裝反,常進(jìn)行倒C角處理:C角大小常取C1.0~3.0,脫板入子由于有吊耳存在,可防止裝反,一般不倒C角;成形沖子有吊耳或壓板槽的存在,也可防止裝反,故常不倒C角,成形入子可倒C角。注:倒不倒C角,并沒(méi)嚴(yán)格要求,由設(shè)計(jì)人員習(xí)慣決定,不過(guò)對(duì)于那些極容易誤認(rèn)為對(duì)稱而實(shí)際不對(duì)稱的零件必須倒C角處理3>模板入子在線割時(shí),一般先打一穿線孔才能線割,所以在畫(huà)模板框口和入子時(shí)要在沖子刀口封閉線內(nèi)畫(huà)一個(gè)?0.6~1.5穿線孔標(biāo)識(shí)符﹐功能有兩個(gè):A>:這一穿線孔位置可供線切割參考:合理的話,加工人員就在該位置打出穿線孔,不合理,加工人員不一定在該處打穿線孔B>:另一個(gè)作用方便設(shè)計(jì)和組模人員檢驗(yàn)和查詢內(nèi)孔和外形之間的相對(duì)位置關(guān)系以便發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤,至于這一孔打在那個(gè)位置,由刀口大小而定:如果沖子刀口的最小寬度尺寸>10mm,那么就在離內(nèi)孔邊緣線5mm任一處打一穿線孔標(biāo)識(shí)符減少線割面積,節(jié)約成本;如果<10mm就在內(nèi)孔長(zhǎng)寬最大處打一穿線孔標(biāo)識(shí)符,盡量用鉆床鉆出穿線孔常為%%C3,如果最小寬度尺寸均<4mm,常用打孔機(jī)(同放電原理相同)打出穿線孔;如果<0.3,其刀口常采用鑲拼式組合而成。4>模板入子之間距離的設(shè)定:兩入子之間距離既不能太大也不能小,太大工站排得松散加長(zhǎng)了模板尺寸,增加了材料成本;太小模板強(qiáng)度減弱,降低了模具壽命,通常兩入子(包括成形入子)之間的距離至少要>1.5,如少于1.5:要么割通兩入子連在一起,要么把這一工站排到下一工站去;有時(shí)還要考慮料帶被抬起的平穩(wěn)性該位置有必要安裝導(dǎo)正浮升梢或頂料梢或浮升塊時(shí)而該處有沒(méi)有位置:如沒(méi)位置,這一工站同樣要排到下一工站去。5>模板沖子刀口入子加工間隙的確定:a:硬材和碎材:沖子與刀口之間的單邊間隙一般取材料厚度的5~7%,常取5%﹐如不銹鋼SUS304-1/2H,3/4Hb:軟材:沖子與刀口之間的單邊間隙一般取材料厚度的3~5%,常取4%如黃銅,磷銅,鋁材,不銹鋼301c:對(duì)于沖壓材料厚度<=0.2時(shí),其沖子刀口單邊間隙常取0.01,因?yàn)樵傩r(shí)受到模具精度的限制d:間隙究竟放在沖子上還是刀口上呢?:對(duì)于沖孔,一般以凸模為基準(zhǔn),間隙放在刀口上,對(duì)于落料,一般以凹模為基準(zhǔn),間隙放在沖子上;在連續(xù)模中一般是沖產(chǎn)品以外的廢料部分,相當(dāng)沖孔,因此間隙放在刀口上,對(duì)于單邊切斷型,相當(dāng)落料,其間隙放在刀口上,不過(guò)這種形式,也可以不放間隙;在沖孔落料復(fù)合模中,一般凸凹模,內(nèi)外脫共享,因此存在間隙歸屬問(wèn)題,一般以凹模(又叫母模)為基準(zhǔn),凸模(又叫公模)單邊負(fù)多少.至于內(nèi)外脫,其間隙一般以公母模來(lái)相配合.至于這個(gè)間隙要不要畫(huà)出來(lái)因各廠習(xí)慣而羿:有的廠不畫(huà)出來(lái),沖子和刀口一樣大,只是在刀口旁邊加注解說(shuō)明如:下模入子:單+0.01T=25.0SKD11刀口深2.0以下斜1.0%%d落屑;而有的廠要求直接畫(huà)出來(lái),只須寫(xiě)刀口直線位落屑斜度沖子:單+0.0L=50.5SKD11下模入子:單+0.01T=25.0SKD11刀口深2.0以下斜1.0%%d落屑內(nèi)外模共享:以外模為基準(zhǔn)內(nèi)模單邊-0.01公母模直線位各3.0B>:刀口直線位及落屑斜度:直線位過(guò)長(zhǎng)和落屑斜度太小時(shí),易出現(xiàn)堵料,直線位過(guò)短和落屑斜度太大,雙削弱對(duì)刀口強(qiáng)度,因此必有一恰當(dāng)?shù)闹?實(shí)踐證明:對(duì)于t<0.8的材料,刀口直線位取2.0,落屑斜度取1°較佳;t>0.8時(shí),刀口直線位取3.0,落屑斜度取1°;對(duì)于那些弱小的沖子,為了防止常斷,其刀口常采取直接割斜度0.2°不留直線位且刀口常做雙層結(jié)構(gòu),這樣減小沖裁力。C>:入子(包括刀口入子,成形入子及沖子)內(nèi)外形間隙的確定由于這些入子或沖子要直接裝入模板或入子,因此存在要不要間隙問(wèn)題,且這個(gè)間隙放在模板上還是入子外形上:為了畫(huà)圖的方便,一般都習(xí)慣把間隙放在模板上,并且這個(gè)間隙也不畫(huà)出來(lái),只是在加工注解欄里說(shuō)明:如異形孔,單邊正多少,有沖子圓孔要在旁邊加代號(hào),再在注解欄說(shuō)明:如F:3-4.00(沖子孔,割單+0.007),下面就夾板脫板下模入子間隙進(jìn)行說(shuō)明:a:夾板僅僅起固定沖子或入子作用,因此它的間隙取得較大,這樣便于裝配,如果夾板做入子,入子外形與夾板的單邊間隙通常取+0.005~0.01,不做入子,刀口沖子與成形沖子和夾板的單邊間隙取+0.005~0.01.b:脫板起導(dǎo)向沖子和脫料作用,因此它的間隙取得較小,如果脫板做入子,入子外形與脫板的單邊間隙通常取+0.003~0.005,不做入子,刀口沖子與成形沖子和脫板的單邊間隙取+0.003~0.005.如果沖子與刀口之間的單邊間隙>=0.02時(shí),刀口沖子與成形沖子和脫板的單邊間隙也可以取+0.005~0.01不過(guò)必須保證它的間隙<沖子與刀口的間隙.c:下模板為刀口板,在沖壓過(guò)程中,沖子和入子存在摩擦力,在分模沖子往上走時(shí),其入子受到一種向上的摩擦力,有一種向上的運(yùn)行的趨勢(shì),為了防止入子帶出模面,其入子與模板的單邊間隙通常取0.0的緊配合,為了安全起見(jiàn),下模入子常常還要壓住:究竟要不要壓與沖速和沖裁料厚有關(guān),看情況而定.D>:下模入子要不要壓住:分幾種