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冲压模具设计的一般流程

时间:2024-04-20 04:58:32

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冲压模具设计的一般流程

冲压模具的设计一般流程是什么,关于冲压模具设计有哪些了解。以下是我为大家整理的关于,给大家作为参考,欢迎阅读!

1. 取得必要的资料,并分析零件的冲压工艺性

1 取得注明具体技术要求的产品工件图纸明确工件的大小、形状、精度要求、装配关系等;

2 工件加工的工艺过程卡片研究其前后工序间的相互关系和在各工序间必须相互保证的加工工艺要求;

3 工件的生产批量决定模具的型式,结构、材料等;

4 工件原材料的规格与毛坯情况如板料、条料、带料、废料……;

5 冲压车间的装置资料或情况;

6 工具车间制造模具的技术能力和装置条件,以及可采用的模具标准件情况;

7 研究消化上述资料,必要时可对既定的产品设计和工艺过程提出修改意见,使产品设计、工艺过程和工装设计与制造三者之间能有更好的结合,取得更完善的效果。

2.确定工艺方案及模具的结构型式

1 根据工件的形状、尺寸精度、表面质量要求,进行工艺分 析,确定落料、冲孔、弯曲等基本工序。一般情况下可以从图纸要求直接确定;

2 根据工艺计算,确定工序数目,如拉深次数等;

3 根据各工序的变形特点及尺寸要求确定工序排列的顺序,如需要确定先冲孔后弯曲,还是先弯曲后冲孔等;

4 根据生产批量和条件,确定工序的组合,如复合冲压工序、和连续冲压工序等。

3.进行必要的工艺计算

1 设计材料的排样和计算毛坯尺寸;

2 计算冲压力包括冲裁力、弯曲力、拉深力、卸料力、压边力等,必要时须计算冲压功和功率;

3 计算模具的压力中心;

4 计算或估算模具各主要零件的厚度, 如凹模和凸模固定板、垫板的厚度以及卸料橡皮或弹簧的自由高度等;

5 决定凸、凹模间隙,计算凸、凹模工作部分尺寸;

6 对于拉深工序,需要决定拉深方式压边或不压边,计算拉深次数及中间工序的半成品尺寸。

对于某些工艺,如带料连续拉深,须进行专门的工艺计算。

4.模具总体设计

在上述分析计算的基础上,进行模具结构的总体设计,勾画草图即可,并初算出模具的闭合高度,概略地定出模具的外形尺寸.

本节设计内容目录如下所示:

1 目录 至少二级标题及页码;

2 设计任务书;

3 工艺方案分析及确定 填写冲压件工艺规程;

4 工艺计算;

5 模具结构设计;

6 模具零部件工艺设计;

7 填写模具说明书,参见表6-3;

8 整个模具的装配步骤;

9 评述所设计模具的优缺点;

10参考资料目录;

11结束语。

冲压模具设计步骤

1。首先有电子档的要对图,看与纸面是否一致。就不明确的地方与客户沟通,包括接刀口、尖角、折弯内角R等。

2。然后放工差,例如5+0.05/-0的孔就改到5.04

3。然后展开,排样或者排工程,画出工序图或者排样图。

4。画上模板、模座,并订购钢材。

5。完成所有设计

6。给领导审查

7。根据领导意见进行修改

8。拆零件、标注尺寸,加工说明等。

9。列印、签字、发图

冲压模具基础知识

1、卷边

卷边是将工序件边缘卷成接近封闭圆形的一种冲压工序。卷边圆形的轴线呈直线形。[1]

2、卷缘

卷缘是将空心件上口边缘卷成接近封闭圆形的一种冲压工序。

3、拉延

拉延是把平直毛料或工序件变为曲面形的一种冲压工序,曲面主要依靠位于凸模底部材料的延伸形成。

4、拉弯

拉弯是在拉力与弯矩共同作用下实现弯曲变形,使整个弯曲横断面全部受拉伸应力的一种冲压工序。

5、胀形

胀形是将空心件或管状件沿径向往外扩张的一种冲压工序。剖切 剖切是将成形工序件一分为几的一种冲压工序。

6、校平

校平是提高区域性或整体平面型零件平直度的一种冲压工序。

7、起伏成形

是依靠材料的延伸使工序件形成区域性凹陷或凸起的冲压工序。起伏成形中材料厚度的改变为非意图性的,即厚度的少量改变是变形过程中自然形成的,不是设计指定的要求。

8、弯曲

弯曲是利用压力使材料产生塑性变形,从而被弯成有一定曲率、一定角度的形状的一种冲压工序。

9、凿切

凿切是利用尖刃的凿切模进行的落料或冲孔工序。凿切并无下模,垫在材料下面的只是平板,被冲材料绝大多数是非金属。

10、深孔冲裁

深孔冲裁是孔径等于或小于被冲材料厚度时的冲孔工序。

11、落料

落料是将材料沿封闭轮廓分离的一种冲压工序,被分离的材料成为工件或工序件,大多数是平面形的。

12、缩口

缩口是将空心件或管状件敞口处加压使其缩小的一种冲压工序。

13、整形

整形是依靠材料流动,少量改变工序件形状和尺寸,以保证工件精度的一种冲压工序。

14、整修

整修是沿外形或内形轮廓切去少量材料,从而提高边缘光洁度和垂直度的一种冲压工序。整修工序一般也同时提高尺寸精度。

15、翻孔

翻孔是沿内孔周围将材料翻成侧立凸缘的一种冲压工序。

16、翻边

翻边是沿外形曲线周围将材料翻成侧立短边的一种冲压工序。

17、拉深

拉深是把平直毛料或工序件变为空心件,或者把空心件进一步改变形状和尺寸的一种冲压工序。拉深时空心件主要依靠位于凸模底部以外的材料流入凹模而形成。

18、连续拉深

连续拉深是在条料卷料上,用同一副模具连续拉深模通过多次拉深逐步形成所需形状和尺寸的一种冲压方法。

19、变薄拉深

变薄拉深是把空心工序件进一步改变形状和尺寸,意图性地把侧壁减薄的一种拉深工序。

20、反拉深

反拉深是把空心工序件内壁外翻的一种拉深工序。

21、差温拉深

差温拉深是利用加热、冷却手段,使待变形部分材料的温度远高于已变形部分材料的温度,从而提高变形程度的一种拉深工序。

22、液压拉深

液压拉深是利用盛在刚性或柔性容器内的液体,代替凸模或凹模以形成空心件的一种拉深工序。

23、压筋

压筋是起伏成形的一种。当局部起伏以筋形式出现时,相应的起伏成形工序称为压筋。

模具装配图的画法

模具装配图最主要的目的是要反映模具的基本构造,表达零件之间的相互装配关系,包括位置关系和配合关系。从这个目的出发,一张模具装配图所必须达到的最基本要求为:

首先,模具装配图中各个零件(或部件)不能遗漏,不论哪个模具零件,装配图中均应有所表达;

其次,模具装配图中各个零件位置及与其他零件间的装配关系应明确。在模具装配图中,除了要有足够的说明模具结构的投影图、必要的剖视图、断面图、技术要求、标题栏和填写各个零件的明细栏外,还应有其他特殊的表达要求。

模具装配图的绘制要求须符合国家制图标准,现总结如下:

⑴ 总装图的布图及比例。

① 应遵守国家标准机械制图中图纸幅面和格式的有关规定(GB/T14689—)。

② 可按模具设计中习惯或特殊规定的制图方法作图。

③ 尽量以1:1的比例绘图,必要时按机械制图要求的比例缩放,但尺寸按实际尺寸标注。

④ 模具总装图的布置方法如图1-72所示。

(a)冲压模具总装配图的布置 (b)塑料模具总装配图的布置

图1-72 模具总装图的布置方法

⑵ 模具设计绘图顺序

① 主视图。绘制总装图时,应采用阶梯剖或旋转剖视,尽量使每一类模具零件都反映在主视图中。按先里后外、由上而下,即按产品零件图、凸模、凹模的顺序绘制,零件太多时允许只画出一半,无法全部画出时,可在左视图或俯视图中画出。

② 俯视图。将模具沿冲压或注射方向“打开”上(定)模,沿冲压或注射方向分别从上往下看“打开”的上(定)模或下(动)模,绘制俯视图。主、俯视图要一一对应画出。

③ 左、右视图。当主、俯视图表达不清楚装配关系时,或者塑料模具以卧式为工作位置时,左、右视图绘制按注射方向“打开”定模看动模部分的结构。

⑶ 模具装配图主视图的要求。

① 在画主视图前,应先估算整个主视图大致的长与宽,然后选用合适的比例作图。主视图画好后其四周一般与其他视图或外框线之间应保持50~60mm的空白。

② 主视图上应尽可能将模具的所有零件画出,可采用全剖视图、半剖视图或局部视图。若有局部无法表达清楚的,可以增加其他视图。

③ 在剖视图中剖切到圆凸模、导柱、顶件块、螺栓(螺钉)和销钉等实心旋转体零件时,其剖面不画剖面线;有时为了图面结构清晰,非旋转体的凸模也可不画剖面线。

④ 绘制的模具一般应处于闭合状态,如图1-75所示,或接近闭合状态,也可以一半处于闭合工作状态,另一半处于非闭合状态。

⑤ 两相邻零件的接触面或配合面,只画一条轮廓线;相邻两个零件的非接触面或非配合面(基本尺寸不同),不论间隙大小,都应画两条轮廓线,以表示存在间隙。相邻零件被剖切时,剖面线倾斜方向应相反;几个相邻零件被剖切时,可用剖面线的间隔(密度)不同、倾斜方向或错开等方法加以区别。但在同一张图样上同一个零件在不同的视图中的剖面线方向、间隔应相同。

⑥ 冲模装配图上零件的部分工艺结构,如倒角、圆角、退刀槽、凹坑、凸台、滚花、刻线及其他细节可不画出。螺栓、螺母、销钉等因倒角而产生的线段允许省略。对于相同零部件组,如螺栓、螺钉、销的联接,允许只画出一处或几处,其余则以点划线表示中心位置即可。

⑦ 模具装配图上零件断面厚度小于2 mm时,允许用涂黑代替剖面线,如模具中的垫圈、冲压钣金零件及毛坯等。

⑧ 装配图上弹簧的画法。被弹簧挡住的结构不必画出,可见部分轮廓只需画出弹簧丝断面中心或弹簧外径轮廓线,如图1-73(a)所示。弹簧直径在图形上小于或等于2mm的断面可以涂黑,也可用示意图画出,如图1-73(b)、(c)所示。

图1-73模具装配图中螺旋压缩弹簧的规定画法

弹簧也可以用简化画法,即双点划线表示外形轮廓,中间用交叉的双点划线表示,如图1-74所示。

⑷ 模具装配图俯视图的要求

俯视图一般只绘制出下(动)模,对于对称结构的模具,也可上(定)、下(动)模各画一半,需要时再绘制一侧视图或其他视图。

绘制模具结构俯视图时,应画拿走上模部分后的结构形状,其重点是为了反映下模部分所安装的工作零件的情况。俯视图与边框、主视图、标题栏或明细栏之间也应保持50~60mm的空白。

图1-74弹簧的简化画法

⑸ 序号引出线的画法。

在画序号引出线前应先数出模具中零件的个数,然后再作统筹

任务1 冲裁级进模

图1-75 压簧片冲孔落料级进模装配图

安排。序号一般应与以主视图为中心依顺时针旋转的方向为序依次编定,一般左边不标注序号,空出标注闭合高度及公差的位置。在图1-75所示的模具装配图中,在画序号引出线前,数出整副模具中有27个零件,因此设计者考虑上方布置9个序号,右方布置9个序号,下方布置9个序号。根据上述布置,然后用相等间距画出27个短横线,最后从模具内引画零件到短横线之间的序号引出线。

按照“数出零件数目→布置序号位置→画短横线→画序号引出线”的作图步骤,可使所有序号引出线布置整齐、间距相等,避免了初学者画序号引出线常出现的“重叠交叉”现象。

当然如果在俯视图上也要引出序号时(图1-75),也可以按顺时针再顺序画出引出线并进行序号标注。其注写规定如下:

① 序号的字号应比图上尺寸数字大一号或大两号。一般从被注零件的轮廓内用细实线画出指引线,在零件一端画圆点,另一端画水平细实线。

② 直接将序号写在水平细实线上。

③ 画指引线不要相互交叉,不要与剖面线平行。

⑹ 剖面的选择。如图1-75所示,模具的上模部分剖面的选择应重点反映凸模的固定,凹模洞口的形状、各模板之间的装配关系(即螺钉、销钉的安装情况),模柄与上模座间的安装关系及由打杆、打板、顶杆和推块等组成的打料系统的装配关系等。上述需重点突出的地方应尽可能地采用全剖或半剖,而除此之外的一些装配关系则可不剖而用虚线画出或省去不画,在其他视图上(如俯视图)另作表达即可。

模具下模部分剖面的选择应重点反映凸凹模的安装关系、凸凹模的洞口形状、各模板间的安装关系(即螺钉、销钉如何安装)、漏料孔的形状等,这些地方应尽可能考虑全剖,其他一些非重点之处则尽量简化。

图1-75中上模部分全剖了凸模的固定、凹模的洞口形状、模柄与上模座的联接及螺钉、销钉的安装情况(并在左面布置销钉与紧固螺钉、右面布置卸料螺钉及弹簧),对于始用挡料销的装配情况采用虚线及局部剖视图的表达方式。

⑺ 螺钉、销钉的画法。画螺钉、销钉时应注意以下几点:

① 螺钉各部分尺寸必须画正确。螺钉的近似画法是:如螺纹部分直径为D,则螺钉头部直径画成1.5D,内六角螺钉的头部沉头深度应为D+1~3mm;销钉与螺钉都使用时,销钉直径应选用与螺钉直径相同或小一号(即如选用M8的螺钉,销钉则应选Ф8mm或Ф6mm)。

② 画螺钉联接时应注意不要漏线条。以图1-75中螺钉3为例,螺钉只与尾部的凸模固定板10螺纹联接,而螺钉经过垫板9及上模座1均应为过孔。

③ 画销钉联接时也要注意不要漏线条。以图1-75中的销钉4为例,在销钉经过的通孔凸模固定板10与上模座1需用销钉进行定位,而垫板9则无需用销钉4来定位,所以应为过孔。

⑻ 工件图的画法。

① 工件图是经冲压或模塑成形后得到的冲压件或塑料件图形,如图1-75所示,一般画在总装图的右上角,并说明材料的名称、厚度及必要的尺寸;对于不能在一道工序内完成的产品,装配图上应将该道工序图画出,并且还要标注与本道工序有关的尺寸。

② 工件图的比例一般与模具图上的比例一致,特殊情况下可以缩小或放大。工件图的方向应与冲压方向或模塑成形方向一致(即与工件在模具中的位置一致),若特殊情况下不一致时,必须用箭头注明冲压件或模塑成形方向。

⑼ 冲压模具装配图中的排样图。

① 利用带料、条料时,应画出排样图,一般画在总装图右上角的工件图下面或俯视图与明细栏之间。

② 排样图应包括排样方式、零件的冲裁过程、定距方式(用侧刃定距时侧刃的形状、位置)、材料利用率、步距、搭边、料宽及公差,对弯曲、卷边工序的零件要考虑材料纤维方向。通常从排样图的剖切线上可以看出是单工序模还是复合模或级进模。

③ 排样图上的送料方向与模具结构图上的送料方向必须一致,以使其他读图人员一目了然。如图1-75所示。

⑽ 模具装配图的技术要求。

在总装图中,要简要注明对该模具的要求、注意事项和技术要求。技术要求包括所用设备型号、模具闭合高度以及模具打印标记、装配要求等,冲裁模还要注明模具间隙。有时在左上角标注图样代号是企业结合产品的型号而编制的,便于图样的使用管理。

⑾ 模具总装图上应标注的尺寸

有模具闭合高度、外形尺寸、特征尺寸(与成形设备配合的定位尺寸)、装配尺寸(安装在成形设备上的螺钉孔中心距)、极限尺寸(活动零件的起始位置之间的距离)。

⑿ 标题栏和明细栏。

① 标题栏和明细栏在总装图右下角,若图纸幅面不够,可以另立一页。标题栏和明细栏的格式如图1-75中右下角所示。

② 明细栏至少应有序号、图号、零件名称、代号、数量、材料和备注等。

③ 在填写零件名称一栏时,应使名称的首尾两字对齐,中间的字则均匀插入,也可以左对齐。

④ 在填写图号一栏时,应给出所有零件图的图号。数字序号一般应与序号一样以主视图画面为中心依顺时针旋转的方向为序依次编定。由于模具装配图一般算作图号00,因此明细栏中的零件图号应从01开始计数。没有零件图的零件则没有图号。

⑤ 备注一栏主要为标准件的规格、热处理、外购或外加工等说明。一般不另注其他内容。

⑥ 标题栏主要填写的内容有模具名称、作图比例及签名等内容。其余内容可不填。

模具装配图绘制完成后,要审核模具的闭合高度、漏料孔直径、模柄直径及高度、打杆高度、下模座外形尺寸等与压力机有关技术参数间的关系是否正确。本例经审核后确认满足J23—16F压力机的参数要求。

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