冲压模具设计02DESIGN GUIDE.docx
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冲压模具设计02DESIGNGUIDE
1、阅读产品图
A)投影关系
第三视角第一视角
B)产品的材质、厚度和厚度公差
C)后工序处理
电镀、化学抛光、振磨等,注意后工序对产品精度的影响。
D)毛刺方向和毛刺高度的要求
如果图纸上未注明毛刺方向,请向客户澄清。
通常,毛刺高度会达到10%t,当毛刺高度的控制严格到5%t时,模具难度会增大。
通过正反结合冲剪、倒角或振磨等方法,能够减小毛刺。
E)材料的压延方向
如果图纸要求压延方向,请依据图纸安排条料;如果图纸没有要求,判断选择压延方向的必要
性。
当材料的抗拉强度较高,例如达到了100kg/mm2时,通常都需要考虑材料的压延方向。
F)相似产品共用同一模具
要考虑生产不同型号产品时模具部件的易换性和防错性。
G)关键的控制尺寸和公差
考虑采用同一工位加工,易于调整的结构和增加校正工步。
H)一般几何量公差
I)一般的技术要求
J)特殊的技术要求
K)产品图的版本和发行日期
2、展开图
A)弯曲补偿量------参照设计标准《STD-BENDING-01》
B)翻孔、翻边及其他成形
C)尺寸的确定
冲孔------冲头直径等于产品上孔的最大尺寸减去公差的20%。
落料------凹模尺寸等于产品的最小X、Y尺寸加上公差的20%。
切边------冲头尺寸等于产品的A尺寸最大值减去公差的20%。
冲头尺寸等于产品的B尺寸最小值加上公差的20%。
弯边------画展开图时,尺寸C和D均取产品尺寸公差的中间值。
局部成形------高度H设计到比最大尺寸小0.01。
外径E和F设计到比最小尺寸大0.01。
内径I和G设计到比最大尺寸小0.01。
3、技术澄清和建议
A)澄清图纸问题
A1)尺寸或视图缺少、矛盾和不清楚。
A2)图纸未指明毛刺方向。
A3)在产品上打字或压印的方式。
A4)其他任何有疑问、相互矛盾和冲压达不到的情况。
B)技术建议
B1)接口的形式和位置。
B2)毛刺方向,包括是否有局部毛刺反向的问题。
B3)为了工艺的目的,改良成形的形状,甚至改变特征的形式。
B4)放宽尺寸公差范围。
B5)在产品上增加新的特征,如打字、压印、压筋等。
B6)弯角根部的让位。
B7)为了工艺的目的,而需要对产品形状所做的其他任何改良。
4、排料图
A)排料
A1)确定产品的毛刺方向。
A2)确定产品的送料方向。
A3)决定产品的出料方式,设计适当的接口位置和搭边。
A4)分割剪切形状。
A5)计算每一局部成形特征所需的工步。
A6)以合理的顺序安排各工步。
为了提高模具强度,在特征之间保持适当的距离是必要的。
A7)利用空工步来避免各个加工工位的过度靠近。
同时,空工位也便于日后的模具更改。
A8)依据排料设计模板大小以及模板之间分割线的位置。
A9)反复调整排料的工步和模板的大小,直到完成排料设计。
A10)如有必要,设计多个模腔。
B)特征处理
B1)剪切
B1a)在排料图上分割剪切形状,要考虑以下因素:
---尽量减少剪切形状的数量。
---尽量简化剪切形状,以方便机加工。
---尽量避免单边剪切。
---尽量减少接口的数目。
---凸凹模都要有足够的强度。
---避免出现易于跳废料的剪切形状。
B1b)剪切顺序
---在第一个工位冲导正钉孔。
不受后续工步影响的其他孔,也可先冲。
---精密的剪切形状,尽量安排在后面。
---会受成形影响的剪切形状,尽量安排在后面。
---相互关系严格的剪切形状,尽量安排在同一工步。
---为后续成形工步做准备的剪切,要先完成。
---剪切工艺尽量相对集中于同一组板内。
B2)弯曲
B2a)为了提高弯曲特征的精度,可采用以下方法:
---预先在弯曲线上压槽。
---增加校正工位。
B2b)为了避免单边弯曲时出现拉料现象,可采用以下方法:
---把单边弯曲设计成U型弯曲,以平衡拉力。
---增大压料面积,提高压料力。
---增大单位面积上的压力,提高压料力。
---预先在弯曲线上压槽。
---根据具体的产品形状,使用定位钉来限制材料的位移。
B2c)计算完成一个特定弯曲所需的工步数,并把所有工步以正确的顺序排列。
B2d)尽量把弯曲安排在靠后的工位,这样可避免弯角的变形和减少让位的数目。
送料方向
B3)成形
B3a)剧烈的成形必须在其他工序之前进行,以避免影响周边特征的准确度。
通常都在第
一、二个工位完成。
B3b)为了减小成形时材料的流动和最终产品的内应力,通常建议在如下图所示的位置增加
压
筋。
挤薄侧壁的材料,也是有效的方法。
B4)定位
B4Aa)通常利用导正钉来限定产品在模具中的精确位置。
导正钉的直径最小为Ø3t。
5、装配图
A)模具结构
A1)分析模具的工作状态,考虑以下因素:
A1a)模具寿命、产量、替换模的必要性。
A1b)模具装拆、维护的难易程度。
A1c)模具的冲压速度、润滑、受力和散热。
A1d)送料和出件。
A1e)模具的刚性,特征设计的稳定性。
A1f)客户的要求。
A2)分析冲压设备的能力,考虑以下因素:
A2a)冲床能力。
A2b)冲床滑块和工作台的尺寸。
A2c)送料高度。
A2d)闭合高度。
A2e)冲床行程。
A2f)模具在冲床上的固定、快速设定和模具的快速替换。
A2g)冲床工作台上的开口尺寸。
总结以上各因素,形成一个检查清单。
B)剪切
B1)冲头的固定。
1----冲头
2----锁键
3----M5螺钉
4----卸料板镶块
B2)防跳废料。
B2a)冲头上增加顶杆。
B2b)增加冲头长度,将废料推过剪切刃口壁。
B2c)将冲头端面改成异形,使得废料在剪切时发生变形,从而增加废料与凹模刃口壁的摩擦力。
B2d)应用较小的剪切间隙。
B2e)在凹模刃口的某些位置,通过增加凹槽,来剧烈增大局部剪切间隙,以达到防止跳废料的作用。
根据材料厚度,依据下表选择凹槽深度:
根据材料厚度,依据下表选择凹槽断面圆角R:
B2f)在凹模壁上增加废料卡紧特征。
B2g)安装吸风装置。
B3)剪切间隙。
参考设计标准《STD-PIERCING-01》。
C)局部成形
C1)计算成形是否超出材料的变形极限。
C1a)体积不变原则。
C2b)材料的延伸率。
C3c)借助有限元模拟。
C2)计算成形力,压料力和脱模力。
C3)选用适当的弹簧,包括:
C3a)塑胶弹簧。
C3b)螺旋弹簧。
C3c)气缸弹簧。
C4)选用适当的脱模、顶件方式。
C5)采用适当的定位和限位方式。
C5a)定位、限位准确,可靠。
C5b)平衡受力,减少有害的材料流动。
C6)考虑成形特征的回弹和尺寸的补偿。
C7)考虑校正工步的必要性。
D)导料销
D1)外导料销的导正间隙是单边0.30。
D2)内导料销的导正间隙是单边0.20
D3)导料销的种类:
D3a)圆导料销。
首选的导正方式,条料边缘没有切口的情况下均可使用。
D3b)方导料块。
导正效果好,也有利于卸料,但成本较高。
当使用固定式方导料块
时,条料的行程不宜太大,通常小于10mm。
E)顶料销
E1)顶料,保持条料水平,以利于送料。
E2)优选圆顶料销。
在送料方向上,如果顶料销之前的条料上没有开口,那么均可使用圆顶料
销。
E3)方顶料块的效果更好。
如果条料上的特征有需要“爬坡”时,必须使用方顶料块。
F)导正钉
F1)导正钉必须在凸凹模做工之前准确定位。
F2)为防止导正钉拉料,要考虑用顶杆或导正钉上加弹簧套筒来协助脱料。
G)出件
G1)考虑下列五种出件方式:
G1a)风吹出。
G1b)在重心作用下,零件自然滑落。
G1c)零件推零件。
G1d)零件由条料带出。
G1e)落料方式。
G2)为了避免零件粘附在卸料板或凹模板表面,通常会在最后工位的卸料板或凹模板上使用小顶杆。
H)标准件
尽量从设计标准《STD-STANDARDPART-01》中选择适用的标准件。
6、零件详图
拆画零件时,注意下列问题:
A)投影关系要表达清楚,对于需要镜像的视图,例如卸料板镶块和冲头,要格外小心。
B)小心遗漏让位。
C)小心遗漏尺寸、文字注释等,尤其是需要用注释来表达W/C异形孔的最终尺寸时。
D)确保零件数目、材质、备料大小、热处理等信息正确无误。
E)确保图框标题栏中的信息准确,严格按照设计标准《STD-GENERAL-01》中有关文件
命名和版本的规定操作。
7、模具文件/零件清单和标准件清单
格式如下:
8、发行模具图纸/文件
参照有关作业指导书进行。
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