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冷沖壓模具設計步驟

文章出處:網責任編輯:作者:人氣:-發表時間:2018-05-04 17:17:42【


  冷沖模設計的一般步驟如下:

  1.搜集必要的資料

  設計冷沖模時,需搜集的資料包括產品圖、樣品、設計任務書和參考圖等,并相應了解如下問題:

  l)了解提供的產品視圖是否完備,技術要求是否明確,有無特殊要求的地方。

  2)了解制件的生產性質是試制還是批量或大量生產,以確定模具的結構性質。

  3)了解制件的材料性質(軟、硬還是半硬)、尺寸和供應方式(如條料、卷料還是廢料利用等),以便確定沖裁的合理間隙及沖壓的送料方法。

  4)了解適用的壓力機情況和有關技術規格,根據所選用的設備確定與之相適應的模具及有關參數,如模架大小、模柄尺寸、模具閉合高度和送料機構等。

  5)了解模具制造的技術力量、設備條件和加工技巧,為確定模具結構提供依據。

  6)了解采用標準件的可能性,以縮短模具制造周期。

  2.沖壓工藝性分析

  沖壓工藝性是指零件沖壓加工的難易程度。在技術方面,主要分析該零件的形狀特點、尺寸大小、精度要求和材料性能等因素是否符合沖壓工藝的要求。如果發現沖壓工藝性差,則需要對沖壓件產品提出修改意見,經產品設計者同意后方可修改。

  3.確定合理的沖壓工藝方案

  確定方法如下:

  l)根據工件的形狀、尺寸精度、表面質量要求進行工藝分析,確定基本工序的性質,即落料、沖孔、彎曲等基本工序。一般情況下可以由圖樣要求直接確定。

  2)根據工藝計算,確定工序數目,如拉深次數等。

  3)根據各工序的變形特點、尺寸要求確定工序排列的順序,例如,是先沖孔后彎曲還是先彎曲后沖孔等。

  4)根據生產批量和條件,確定工序的組合,如復合沖壓工序、連續沖壓工序等。

  5)從產品質量、生產效率、設備占用情況、模具制造的難易程度、模具壽命、工藝成本、操作方便和安全程度等方面進行綜合分析、比較,在滿足沖件質量要求的前提下,確定適合具體生產條件的經濟合理的沖壓工藝方案,并填寫沖壓工藝過程卡片(內容包括工序名稱、工序數目、工序草圖(半成品形狀和尺寸)、所用模具、所選設備、工序檢驗要求、板料規格和性能、毛坯形狀和尺寸等):;

  4確定模具結構形式

  確定工序的性質、順序及工序的組合后,即確定了沖壓工藝方案也就決定了各工序模具的結構形式。沖模的種類很多,必須根據沖件的生產批量、尺寸、精度、形狀復雜程度和生產條件等多方面因素選擇,其選原則如下:

  l)根據制件的生產批量確定采用簡易模還是復合模結構。一般來說簡易模壽命低,成本低;而復合模壽命長,成本高。

  2)根據制件的尺寸要求確定沖模類型。

  若制件的尺寸精度及斷面質量要求較高,應采用精密沖模結構;對于一般精度要求的制件,可采用普通沖模。復合模沖出的制件精度高于級進模,而級進模又高于單工序模。

  3)根據設備類型確定沖模結構。

  拉深加工時有雙動壓力機的情況下,選用雙動沖模結構比選用單動沖模結構好很多

  4)根據制件的形狀大小和復雜程度選擇沖模結構形式。一般情況下,大型制件,為便于制造模具并簡化模具結構,采用單工序模;小型制件,而且形狀復雜時,為便于生產,常用復合模或級進模。像半導體晶體管外殼這類產量很大而外形尺寸又很小的筒形件,應采用連續拉深的級進模。

  5)根據模具制造力量和經濟性選擇模具類型。在沒有能力制造高水平模具時,應盡量設計切實可行的比較簡單的模具結構;而在有相當設備和技術力量的條件下,為了提高模具壽命和適應大量生產的需要,則應選擇較為復雜的精密沖模結構。

  總之,在選擇沖模結構類型時,應從多方面考慮,經過全面分析和比較,盡可能使所選擇的模具結構合理。

  5.進行必要的工藝計算

  主要工藝計算包括以下幾方面:

  l)坯料展開計算:主要是對彎曲件和拉深件確定其坯料的形狀和展開尺寸,以便在經濟的原則下進行排樣,合理確定適用材料。

  2)沖壓力計算及沖壓設備的初選:計算沖裁力、彎曲力、拉深力及有關的輔助力、卸料力、推料力、壓邊力等,必要時還需計算沖壓功和功率,以便選用壓力機。根據排樣圖和所選模具的結構形式,可以方便地計算出總沖壓力,根據計算出的總沖壓力,初選沖壓設備的型號和規格,待模具總圖設計好后,校核設備的裝模尺寸(如閉合高度、工作臺板尺寸、漏料孔尺寸等)是否符合要求,確定壓力機型號和規格

  3)壓力中心計算:計算壓力中心,并在設計模具時保證模具壓力中心與模柄中心線重合,目的是避免模具受偏心負荷作用而影響模具質量。

  4)進行排樣及材料利用率的計算.以便為材料消耗定額提供依據。

  排樣圖的設計方法和步驟:一般是從排樣的角度考慮并計算材料的利用率,對于復雜的零件通常用厚紙剪成3一5個樣件.排出各種可能的方案,選擇方案.現在常用計算機排樣后再綜臺考慮模具尺寸的大小、結構的難易程度、模具壽命、材料利用率等幾個方面的問題.選擇一個合理的排樣方案。確定出搭邊,計算步距和料寬.根據標準板(帶)料的規格確定料寬及料寬公差。再將選定的排樣畫成排樣圖,按模具類型和沖裁順序打上適當的剖面線,并標注尺寸和公差。

  5)凸、凹模間隙和工作部分尺寸計算。

  6)對于拉深工序,確定拉深模是否采用壓邊圈,并進行拉深次數、各中間工序模具尺寸分配,以及半成品尺寸計算等。

  7)其他方面的特殊計算。

  6.模具總體設計

  在上述分析、計算的基礎上,即可進行模具結構的總體設計,并勾畫草圖,初步算出模具閉合高度,概略地定出模具外形尺寸,凹模的結構形式及固定方法。同時考慮如下內容:

  1)凸、凹模結構形式及固定方法;

  2)制件或毛坯的定位方式。

  3)卸料和出件裝置。

  4)模具的導向方式以及必要的輔助裝置。

  5)送料方式。

  6)模架形式的確定及沖模的安裝。

  7)模具標準件的應用。

  8)沖壓設備的選用。

  9)模具的安全操作等。

  7.完成模具圖