芯片连续冲模及其工作状态动画设计Word文档下载推荐.docx
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4.冲模应有使材料顺利送进、工件方便取出,定位可靠的装置,以
保证生产的工件质量稳定;
5.为使冲模上下运动准确,需要有导向装置;
6.冲模零件的加工和装配应尽可能简单,尽量采用标准件,通用件,以缩短模具的制造周期,降低成本;
7.冲模的工作依赖压力机的运动和能力。
冲模结构应与压力机的主要技术参数相适应;
8.冲模应具有与压力机连接的部位,有搬运吊装部位,以适应安装和管理的需要。
冲模的种类:
1.从工艺性质分为冲裁模,弯曲模,拉深模,成形模等;
2.从工序组合分为单工序模,复合模,连续模;
3.从材料送进方式分为手工送料模,半自动模,自动送料模;
4.从适用范围分为通用模和专用模;
5.从导向方式分为无导向模,板式导向模,滑动导柱模;
滚动导柱模。
此外还可以从模具材料,尺寸大小,制造难易等来区分。
通常大多按工艺和工序组合分类,如冲孔模,翻边模,落料——拉深复合模等。
1.3冲模的结构组成
冲模由五部分组成,即工作零件,辅助装置,导向装置,支承零件,紧固零件。
1.工作零件
冲模的工作零件是凸模和凹模,在复合模中还有凸凹模。
它们成队互相配合,完成对坯料的成形。
它们的形状,尺寸精度,固定方法及材质处理等决定着冲模的性能、模具成本及使用寿命。
2.辅助装置
辅助装置是协助凸模、凹模完成工艺成形必不可少的装置,如材料送进的定向定位装置,废料排除装置,卸料退件装置,压料抬料装置等。
它们的结构形式对工件质量、操纵安全、生产效率都至关重要,辅助装置是冲模设计中不容忽视的重要部分。
3.导向装置
它们是保证上模、下模准确运动的装置,要求工作可靠,导向精度好,有一定互换性。
导向装置目前已基本标准化,并有商品供应。
4.支承零件
在上模座和下模座上安装着凸模、凹模及其他所有的零件。
它们与压力机连接,传递并承受着工作压力。
模座的形式现已规格化、标准化,并有商品模架出售。
一些大工厂也将其作为通用件大批生产,以作备用,同时也为设计提供方便,即只需要按要求选用。
5.紧固零件
中小型模具大多采用沉头螺栓和销子作可卸式连接。
有些凸模、凹模的连接则采用粘接或低熔点合金连接。
大型模具的刃口或支架也有采用焊接方法的。
模具的连接可靠,拆卸方便也是冲模设计的一个基本要求。
1.4冲模常用材料
冲压用材料与冲压生产的关系相当密切,材料质量的好坏直接影响到冲压工艺过程设计、冲压件质量、产品使用寿命和冲压件成本。
冲压件材料费用往往要占冲压件成本的60%到80%。
因此,应提高冲压件结构的工艺性和提高与稳定材料的质量。
冲模是在较大的冲击、温升、磨损等状况下工作,尤其是凸模、凹模的工作条件更差,所以冲模材料必须根据具体生产条件、用途来选用。
目前冲模常用的钢材品种有:
表1-1普通碳素钢热轧钢带尺寸(GB/T3524-1992)(mm)
厚度
宽度
2.0,2.5
50,60,65,70,75,80,85,90,
95,100,110,120,130,140,150,
160
2.5,2.75
160,170,180,190,200
3.0,3.25,3.5,4.0,4.25,
4.5,4.75,5.0,5.25,5.5,
5.75,6.0
160,170,180,190,200,210,220,
230,240,250,260,270,280,290,
300,
注:
普通碳素钢热轧钢带,钢号在合同中注明,其化学成分和力学性能应符合GB/T700-
1988中的规定。
表1-2普通碳素钢冷轧钢带尺寸(GB/T716-1991)(mm)
0.05,0.06,0.08
5~100
0.10
5~150
0.15,0.20,0.30,0.35,0.40,0.45,0.50,0.55,
0.60,0.65,0.70,0.75,0.80,0.85,0.90,0.95,
1.00,1.05,1.10,1.15,1.20,1.25,1.30,1.35,
1.40,1.45,1.50
10~200
1.60,1.70,1.80,1.90,2.00,2.10,2.20,2.30,
2.40,2.50,2.60,2.70,2.80,2.90,3.00
50~200
宽度在150mm以下的,宽度按5mm进级;
大于150mm的,按10进级。
表1-3优质碳素钢冷轧钢带尺寸(GB/T716-1991)(mm)
0.05,0.06,0.08,0.10,0.12,0.15,0.18,0.20,0.22,
0.25,0.28,0.30,0.35,0.40,0.45,0.50,0.55,0.60,
0.65,0.70,0.75,0.80,0.85,0.90,0.95,1.00,1.05,
1.10,1.15,1.20,1.25,1.30,1.35,1.40,1.45,1.50,
1.55,1.60,1.65,1.70,1.75,1.80,1.85,1.90,1.95,
2.00,2.10,2.20,2.30,2.40,2.50,2.60,2.70,2.80,
2.90,3.00,3.10,3.20,3.30,3.40,3.50,3.60
4~20(按1mm进级),22~40(按2mm进级),43,46,50,53,
56,60,63,66,70,73,76,80,83,86,90,93,96,
100,105~250(按5mm进级),260,270,280,290,300
宽度在0.2mm以下的钢带,只订制TR(特级)及(硬)两种。
表1-4吕及合金板的厚度、宽度允差(mm)
板料宽度
宽度公差
400
500
600
800
1000
1200
1400
1500
2000
厚度公差
0.3
0.4
0.5
0.6
0.8
1.0
1.2
1.5
1.8
2.0
2.5
3.0
-0.05
-0.08
-0.10
-0.15
-0.20
-0.25
-0.06
-0.12
-0.30
-0.13
-0.16
-0.22
-0.24
-0.28
-0.33
-0.14
-0.17
-0.26
-0.29
-0.34
-0.27
-0.35
宽度≤100者
为
宽度〉1000者
1.碳素工具钢(T8A、T10A)
该种材料是冲模中应用最广、价格最便宜的材料,适宜简单形式的冲模。
优点是加工性好,有一定的硬度。
缺点是淬火变形大,耐磨性较差。
2.低合金工具钢(CrWMn、9CrSi、9Mn2V、GCr15)
此类材料有较高的硬度和耐磨性,淬火变形小易淬透,机械加工也容易,所以可用来制造较复杂形状的冲模。
3.高碳高铬模具钢(Cr12、Cr12MoV)
这类钢具有强度高、耐磨、易淬透、变形小等优点。
用于冲压力大、寿命高、形状复杂的冲模。
4.高速工具钢(W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2)
高速钢热处理后具有很高的抗压屈服强度和良好的韧性、红硬性和耐磨性,当冲压件的形状复杂、强度高、模具工作条件最苛刻时,可采用高速钢为模具材料。
5.硬质合金(YG、YT)
这类材料是以碳化钨、碳化钛为基体,以钴、镍等铁族金属作粘结剂,经烧结而成的一种多相组合材料。
其耐磨、硬度、力学强度都较高。
可用作大批量、寿命高的小型冲模。
其缺点是不能进行切削加工,价格也较贵。
6.钢结硬质合金(YE)
这是一种以合金钢为基体,以碳化钨或碳化钛为硬质相,用烧结方法制造的一种材料。
它即具有合金钢的可锻造、机械加工、焊接及热处理的性能,又具有硬质合金的高硬度、高耐磨性的特点。
其使用寿命约为一般模具钢的几十倍至几百倍,是一种很好的模具材料。
冲模的凸、凹模材料及其他零件材料的选用,可参见下表1-3及表1-4。
表1-5凸模、凹模、凸凹模及其镶件材料的选用
冲模
种类
对冲模
的要求
材料
热处理HRC
凸模
凹模
冲
裁
模
薄材(δ<
3)
简单形状
T8A、T10A
58~62
60~64
厚度(δ>
复杂形状
CrWMn、Cr12Mov
9Mn2V、Cr6WV
Cr4W2MoV、GCr15
Cr2Mn2SiWMoV
YG15、YE65
高度耐磨
大批量
Cr12MoV、GCr15
弯
曲
一般要求
56~60
大批量生产
CrWMn、Cr12MoV
加热弯曲
5CrNiMo、5CrNiTi
4Cr5MoSiV
4Cr5Mo2SiV
50~60
冲模
拉
深
Cr12MoV、Cr4W2MoV
GCr15
YG15、YG20、YE65
加热拉深
表1-6冲模一般材料选用及热处理
零件名称
上模板,下模板
HT200、ZG35
Q235、Q275、45
导柱
20、T8A、T10A、
GCr15
钢20渗碳
深度0.8~1.2
导套
固定板、中垫板、
承料板、侧导板
模柄
Q235、Q275、Q295
卸料板、摧板、
顶板
45
T10A、T8A、CrWMn
43~48
顶杆、打杆、打板
挡料销、挡板
侧刃、废料切刀
导头、导销
斜楔、滑块
导向块
T10A、T8A
压边圈
T8A
54~58
弹簧、簧片
65Mo、60Si2Mn
销钉、螺钉
螺栓
Q235、45
(45)43~48
螺母、垫圈
Q235
1.5冲压设备
1.5.1冲压设备类型
冲压变形工序是在冲压设备上完成的。
冲压设备按驱动方式分为两
大类,一类是机械压力机,如最常用的曲柄压力机,另一类是液压机,如四柱式万能液压机等。
机械压力机和液压机,在使用性能方面有很大的差别,所以在设备选定之后,必须按冲压设备的特点,进行冲模设计。
液压机可以在全程范围内给出它的名义吨位,用以完成变形工序。
机械压力机受其本身传动系统强度的限制,可能给出的滑块力(许用的滑块力)随曲轴的转角位置而变化,只有在接近滑块的下死点位置时,才可能给出名义吨位的滑块力。
机械压力机与液压机可能给出的力与行程关系曲线的对比,示于图1-1。
表-7为机械压力机与液压机在性能方面的比较。
表1-7机械压力机与液压机的比较
性能
机械压力机
液压机
加工速度
比液压压力机快
很慢
行程长度
不能够太长(600~1000mm)
做成100mm以上比较容易
行程长度的变化
一般小型压力机的行程做成不可调的,因为行程长度调节会使机构复杂
行程长度变化容易
行程终端的位置
终端位置能够准确地确定
就压力机本身来说不能准确确定
所产生的压力
与行程位置的关系
离下死点愈远,所产生的压力愈小
公称压力与行程位置没有关系
加压力的调节
一般难于做到,即使做到也不能准确调节
容易调节
保压作用
不能
能
锤击作用
有一定的锤击作用
没有
过载的可能性
会产生,但大中型压力机
均有过载保护装置
不会产生
维修的难易
较易
较为麻烦
1.5.2常用冲压设备规格
压力机型号规格表示方法
锻压机械的基本型号是由一个汉语拼音字母(以下简称字母)和几个阿拉伯数字(以下简称数字)组成。
字母代表锻压机械的大类,称为类别。
同一类锻压机械中分为若干列,称为列别,由第一个数字(自左向右)代表。
同一列中又分为若干组,由第二位数字代表。
在第二位数字之后的数字代表锻压机械的主要规格。
第二位数字与规格部分的数字之间以一短横线“-”隔开。
在类、列、组和主要规格完全相同,只是次要参数与基型不同的锻压机械,按变型处理,即在原型号的字母后(第一位数字前)加一个字母A、B、C……等,依次表示第一、第二、第三、……种变型。
对型号已确定的锻压机械,如在结构和性能上有所改进时,按改进处理,即在原型号的末端加一个字母A、B、C、……等,依次表示第一、第二、第三、……次改进。
例如,经过第一次变型、第一次改进后的800kN曲柄压力机
锻压机械共分八类,各类分别以一个相应的字母代表,如表1-8所列。
表1-8锻压机械类别代号表
序号
类别名称
汉语简称
拼音代号
1
机
J
2
液压机
液
Y
3
自动锻压机
自
Z
4
锤
C
5
锻机
锻
D
6
剪切机
切
Q
7
弯曲校正机
W
8
其他
他
T
每一大类分成10列,分别以0、1、2、……、8、9表示。
每列又分成10组,也以0、1、2、……、8、9表示。
1.6本章小结
本章主要介绍了课题背景、冲模的特征和类型、冲模的结构组成、冲模的常用材料、冲压设备、冲模设计要领。
其中冲压设备包括冲压设备的类型和常用冲压设备规格。
冲模设计要领包括冲模设计原始资料、成本分析与结构方案、设计步骤与要点、冲压设备的选用。
第2章芯片连续冲模的设计
2.1排样的选择
2.1.1工件在条料上的排样
在冲裁过程中,材料的利用率主要视排样而定,排样的正确与否,不但影响材料的利用率,而且影响模具的寿命与生产率。
因此,设计时应考虑最合理的、最经济的排样。
由于此芯片材料为H62且较薄0.5mm,各冲裁孔的间隙又较小,为了保证较好的强度,故此芯片采用直排样法。
如图2—1:
图2—1零件的排料图
2.1.2搭边和侧搭边的数值
搭边的作用是补偿送料的误差,保证冲出合格的工件,搭边还可以保持条料有一定的强度与刚性,便于送进。
搭边应合理确定,搭边值过大,材料利用率低。
搭边过小,在冲裁中将会被拉断,使工件产生毛刺,有时还会拉入凹模和凸模间隙中,损坏刃口,降低模具的使用寿命。
根据本芯片的形状,据经验查表2—1。
表2—1:
搭边及侧搭边数值表
材料厚度
矩形或类似矩形工件长<
50
矩形或类似矩形工件长>
a(条料横向搭边)
b(条料纵向搭边)
<
0.25
1.5~2.5
1.8~2.6
0.25~0.5
1.2~2.2
0.5~1
1~1.5
1.8~2.8
2.2~3.3
2.2凸模与凹模的设计
2.2.1凸模和凹模之间的间隙及尺寸计算
在落料冲孔的凸模和凹模之间,一般应保持一定的间隙,所谓间隙,即凸模与凹模工作部分尺寸之差如图2—2所示。
图2—2工作间隙
考虑冲裁间隙不应过大过大由于材料过薄近似拉伸,直至拉断使工件断面产生毛刺。
间隙过小,上下两裂纹不重合,相距彼此平行,使工件断面出现毛刺及二次光亮带。
芯片
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- 芯片 连续 冲模 及其 工作 状态 动画设计