連續(xù)沖壓模設(shè)計(jì)

1、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0.31.0,其毛邊到底大多少也與材料厚度有關(guān):一般薄材(T0.5)大0.010.05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)

2、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+2(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):

3、當(dāng)0.5r/t=1.0時(shí) k=0.250.303):當(dāng)1.0r/t=2時(shí) k=0.300.354):當(dāng)2.0r/t4.0時(shí) k=0.400.50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=0.450.552):當(dāng)3.0r/t=6.0時(shí),中心層系數(shù)K=0.550.653):當(dāng)6.0r

4、/t=15.0時(shí),中心層系數(shù)K=0.650.704):當(dāng)15.0r/t30.0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)t0.5時(shí),用最小圓角R0.20.3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:無(wú)連接帶,屬于無(wú)廢料排樣,零件外形往往具有對(duì)稱(chēng)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

5、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: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)?/p>

6、位置引出連接帶,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(chēng)排交錯(cuò)排,這樣對(duì)稱(chēng)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

7、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):1)一般先裁邊,沖導(dǎo)正,打預(yù)斷,壓線,打凸點(diǎn),撕口,(切口,拉伸),后沖孔落料,壓毛邊,成形,分兩步折彎的,先成形一半,后成形另一半2)在沖孔落料時(shí),一般先沖小孔,后沖大孔;先沖落成形周邊的廢料,再落其它部位的余料:因?yàn)闆_小孔若放在后面,那么它在沖裁時(shí),沖子四周對(duì)應(yīng)料帶上的部位可能有缺口(前面已沖過(guò)的孔),這樣,沖子在沖壓過(guò)程中,將會(huì)引起受力不均(會(huì)產(chǎn)生側(cè)向力),本來(lái)小孔沖子強(qiáng)度很弱,加之受力不均,極容易折斷,當(dāng)然這僅是大多數(shù)情況,有時(shí)根據(jù)實(shí)際情況需要,小孔沖只能排在后面,不過(guò)辦法還是有的,如果沖子厚度實(shí)

8、在太小,可進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng):A:采用脫板精密導(dǎo)向;B:沖子采用PG(光學(xué)研磨）加工.4:確定是否采用裁邊:裁邊一般用在連續(xù)模和落料模上,它的作用起粗定位,在試模時(shí)便于送料;有的裁邊還兼有沖外形的作用,如果模具先沖定位針孔,接著馬上用引導(dǎo)針導(dǎo)正,一般不用裁邊了;沒(méi)有引導(dǎo)針的,要先裁邊,用來(lái)定距,一般用在落毛胚的落料模中.裁邊的沖子形狀有以下幾種a:這種沖子常用于落料模和厚材裁邊中,定位精度低,它的長(zhǎng)=步距,寬只要保證沖子強(qiáng)度即可,常取3.06.0b:這種沖子頭部有一個(gè)3/4的圓弧(R常取0.30.6),它的長(zhǎng)=步距,目的裁邊廢料卡在里面,防止跳屑,常用于沖薄材高速模具c;這種沖子同B一樣,是它的變羿,其

9、中V形的作用用來(lái)卡住裁邊廢料防止翻轉(zhuǎn)跳屑,它的角度為5070d:這種沖子既裁邊又兼落外形.這種臺(tái)階頭部目的起導(dǎo)向作用,減少側(cè)向力.5:預(yù)斷,將要斷,但未斷的意思(一般放在工站前面)由于小五金電子產(chǎn)品往往有電鍍要求,為電鍍方便,沖出來(lái)的小產(chǎn)品并不直接落料,而是打個(gè)預(yù)斷留在料帶上,電鍍后,再用手或機(jī)械折兩下即可取下來(lái).預(yù)斷:兩面都要切,每邊切進(jìn)的深一般為材料厚度的4/1,這樣只需折兩下(往上-往下)就可以產(chǎn)品摘下來(lái);預(yù)斷沖子和入子頭部的寬度為0.020.05,角度5070,其長(zhǎng)度比預(yù)斷線的長(zhǎng)度每邊大0.20.5即可.說(shuō)明:為了便于加工和備料以及校模,一般每個(gè)廠的各塊模板的厚度實(shí)行了標(biāo)準(zhǔn)化,厚度大小

10、都規(guī)定了(特殊情況除外),在連續(xù)模中由于是料帶的形式,為了方便控制料帶的預(yù)壓量和模板的平衡性,常在脫料板中間磨出一個(gè)料帶槽:其槽的深度=材料厚度-0.030.05(也就是說(shuō)預(yù)壓量為35條),槽的寬度比料帶的寬度大24mm即可.因此脫料板的厚度常隨材料厚度變化而變化,其大小=脫料板規(guī)定厚度+材料厚度-0.030.05不過(guò)在工程模中,一般不需磨產(chǎn)品槽:因?yàn)楣こ棠．a(chǎn)品一般較大而不像連續(xù)模料帶那樣窄而細(xì)長(zhǎng),也就是說(shuō)工程模脫料板厚度一般不變.6:導(dǎo)正孔的大小及位置一般的連續(xù)模都要沖導(dǎo)正,以便后工序的精確定位,在工程模中常用產(chǎn)品零件上的內(nèi)孔或外形來(lái)實(shí)現(xiàn)下一工序的定位,若既無(wú)內(nèi)孔,外形又不能用來(lái)定位,那么只

11、得借助工藝孔了:如第一工程打凸胞,第二工程落外形這種情況,那么只好在第一工程中在外形的對(duì)角同時(shí)沖兩個(gè)工藝孔(孔大小與材料厚度有關(guān):常用?3.06.0)以便下一工序的定位。導(dǎo)正孔的大小選擇在前面表一已經(jīng)說(shuō)明了,其位置一般放在連續(xù)帶上,有時(shí)放在廢料上到最后時(shí)隨廢料一起沖掉;一般一個(gè)步距一個(gè)導(dǎo)正孔或幾PIN幾個(gè)導(dǎo)正孔.7:沖子刀口設(shè)計(jì)制作沖子刀口:對(duì)于連續(xù)模,就是把料帶上廢料部分沖掉,留下來(lái)的產(chǎn)品的展開(kāi)外形和連接帶;對(duì)于工程模,一般來(lái)講,就是沖孔落料.下面主要針對(duì)連續(xù)模來(lái)講.用產(chǎn)品展開(kāi)圖排出料帶成形方案后,接下來(lái)就是如何安排這些工序,一般先打凸點(diǎn),打預(yù)斷,沖導(dǎo)正,撕口,落料,再壓毛邊,成形.由于產(chǎn)品

12、的形狀常常奇形怪狀,其展開(kāi)圖形狀也必然不規(guī)則:可能有的地方有凹進(jìn)去很深的狹槽,如果整個(gè)外形落料沖子做成一個(gè)整體,那么在該沖子部位可能常常發(fā)生崩柝;可能有的地方有凸出來(lái)很長(zhǎng)的懸壁,那么在該部位的刀口強(qiáng)度肯定不夠；有的地方要求是尖角,事實(shí)上刀口沖子割出來(lái)不可能是百分之百的尖角,總存在一個(gè)最小R值(通常是R0.15);還有的是為了保持后一工序成形的穩(wěn)定性(增大壓料面積),而先切去一部分,成形后,再切另一部分因此,為了解決上述問(wèn)題,就必須進(jìn)行刀口分解,把那些薄弱的地方單獨(dú)分離出來(lái)做成不同的刀口,用2個(gè)或2個(gè)以上的工序先后互切來(lái)完成整體外形落料,分解時(shí)注意以下幾點(diǎn)1):對(duì)于產(chǎn)品上要求必須是尖角的部分,此

13、時(shí)必須采刀口互切。2):對(duì)于產(chǎn)品上某條輪廓直線邊有較嚴(yán)的公差要求(高速精密沖床模具(沖速150次/每分鐘 ,如端子模)脫板下模一般要做入子,夾板可做可不做發(fā),建義(從節(jié)約成本出發(fā)):不做2普通連續(xù)模:如果生產(chǎn)批量較大時(shí),下模一般要入子,其它兩板不做入子;生產(chǎn)批量較小時(shí),下?？梢圆蛔鋈胱?如果產(chǎn)品上某處尺寸要求經(jīng)常變動(dòng)或特嚴(yán)或展開(kāi)很難把握和易崩裂的刀口部位,可在該處設(shè)計(jì)入子3工程模:一般不做入子,只有在那些易崩裂的刀口部位才設(shè)計(jì)入子2):刀口鑲塊(入子)大小制作,主要由沖壓材料的厚度和硬度以及刀口材料強(qiáng)度決定,入子做得太大,步距排得較松,這樣會(huì)加長(zhǎng)模板,同時(shí)對(duì)模板強(qiáng)度有影響,做得太小,刀口強(qiáng)度又

14、不夠,因此要到恰當(dāng)?shù)臄?shù)值,既不浪費(fèi)模板又保證入子的強(qiáng)度:實(shí)踐證明一般入子制作時(shí),刀口最大外形尺寸再往外偏36mm,適當(dāng)取整數(shù)就可得到刀口入子的大小:對(duì)于薄材(T0.5),刀口常偏46mm,建義:取5.0。1模板入子常用材料:夾板入子常用SKD11,脫板入子常用SKD11或SKH9(SKH9比SKD11要好),下模入子常用SKD11或SKH9,當(dāng)大批量沖裁精密細(xì)小零件時(shí)(如端子)也可慮用雙層結(jié)構(gòu)鎢鋼WC形式(刀口為WC常取48mm,墊塊為SKD11,其厚度=下模厚度-上層刀口厚度) 注: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

15、倒C角處理:C角大小常取C1.03.0,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(chēng)而實(shí)際不對(duì)稱(chēng)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)?0.61.5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(xún)內(nèi)孔和外形之間的相對(duì)位置關(guān)系以便發(fā)現(xiàn)

16、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

17、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57%,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35%,常取4%如黃銅,磷銅,鋁材,不銹鋼301c:對(duì)于沖壓材料厚度: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t0.8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

18、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+0.0050.01,不做入子,刀口沖子與成形沖子和夾板的單邊間隙取+0.0050.01.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+0.0030.005,不做入子,刀口沖子與成形沖子和脫板的單邊間隙取+0.0030.005.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