鈑金件沖孔落料設(shè)計(jì)規(guī)范

1、鈑金件沖孔落料設(shè)計(jì)規(guī)范擬制:日期：審核:日期：審核:日期：批準(zhǔn):日期：版權(quán)所有 侵權(quán)必究修訂記錄日期修訂版本描述作者目 錄前言51凸臺(tái)的加工工藝要求51.1 加工廠數(shù)控機(jī)床凸臺(tái)的加工工藝要求51.2 鈑金開模零件的凸臺(tái)加工工藝要求51.2.1帶內(nèi)孔的凸臺(tái)設(shè)計(jì)51.2.2 凸臺(tái)的集中、同向原則61.2.3 凸臺(tái)高度的確定61.2.4加強(qiáng)筋的設(shè)計(jì)71.2.5 圓形翻孔設(shè)計(jì)72沖裁模具對(duì)鈑金件的工藝要求82.1 數(shù)控沖裁模具對(duì)鈑金件的工藝要求82.1.1沖裁件最小圓角半徑82.1.2 沖裁件凸出或凹入部分寬度92.1.3 沖孔的最小尺寸92.1.4 沖裁件的孔與孔、孔與邊緣之間的距離:102.1.5

2、 數(shù)控沖裁鈑金件的精度102.2鈑金開模對(duì)鈑金件的工藝要求112.2.1 沖裁件最小圓角半徑112.2.2 沖裁件凸出或凹入部分寬度112.2.3 沖孔的最小尺寸122.2.4 沖裁件的孔與孔、孔與邊緣之間的距離122.2.5模具沖裁鈑金件的精度132.2.6保護(hù)面與毛刺方向的標(biāo)注143其他工藝要求14前言目前我公司的產(chǎn)品中鈑金件應(yīng)用較多，鈑金件在工廠加工時(shí)，應(yīng)遵循一定的加工工藝要求，否則將導(dǎo)致設(shè)計(jì)后落料困難，影響加工質(zhì)量和返回時(shí)間。為了方便操作、提高效率、增強(qiáng)品質(zhì)、減少成本以及從產(chǎn)品的外觀考慮，特制定本規(guī)范。1 凸臺(tái)的加工工藝要求1.1 加工廠數(shù)控機(jī)床凸臺(tái)的加工工藝要求【1】 落料方向與凸臺(tái)

3、凸起方向相反，如圖1.1.1所示，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮落料方向、凸臺(tái)方向與保護(hù)面方向，并保證同一平面上的各定位凸臺(tái)凸起方向一致；圖1.1.1【2】 凸臺(tái)高度一般為0.50.6t（板厚），凸臺(tái)高度超出此范圍，容易造成凸臺(tái)脫落；【3】 兩3、4凸臺(tái)理論最小中心距為25.5mm；【4】 凸臺(tái)不宜離折彎邊距離太近，建議1mm和1.2mm板材的凸臺(tái)邊緣與折彎線距離不宜小于6mm；1.5mm及以上板材不宜小于8mm。【5】 翻孔攻絲離折彎邊距離不宜過小，建議M3不宜小于6mm，M4不宜小于9mm?！?】 對(duì)于0.8mm的板材，在翻孔攻絲時(shí)，考慮到翻孔后壁厚較薄，為保證可靠性，建議進(jìn)行M2.5的翻孔攻絲。1.2 鈑

4、金開模零件的凸臺(tái)加工工藝要求1.2.1帶內(nèi)孔的凸臺(tái)設(shè)計(jì)對(duì)于如圖2.2.1.1所示的情況，由于成形凸臺(tái)時(shí)材料受到擠壓故其內(nèi)孔尺寸將會(huì)減小。同時(shí)由于其減小程度受凸臺(tái)成形深度的影響，所以此種尺寸將很難保證，這種情況在UL-088、M270等項(xiàng)目中多次出現(xiàn)。為保證尺寸公差，模具制作時(shí)采取先打凸臺(tái)后沖孔的方式，需要增加模具及工序數(shù)量。故要求在以后的設(shè)計(jì)中盡量避免采用此種結(jié)構(gòu)，對(duì)必須采用的需做特殊用途說明。圖1.2.1.11.2.2 凸臺(tái)的集中、同向原則對(duì)于同一零件為了減少成形工序，要求在可以滿足設(shè)計(jì)要求的前提下盡量作到凸臺(tái)成形高度一致且方向統(tǒng)一。圖1.2.2.1所示的零件由于兩側(cè)都有凸臺(tái)，故需要制作兩套

5、成型模具。 圖1.2.2.1 圖1.2.3.1同時(shí)為了減小模具尺寸，凸臺(tái)應(yīng)盡量集中設(shè)計(jì)在一個(gè)區(qū)域內(nèi)、零件的同一側(cè)以節(jié)省模具成本。1.2.3 凸臺(tái)高度的確定鈑金件成型凸臺(tái)可分為兩種形式：半切式和拉深式。具體形式如圖1.2.3.1所示。如果凸臺(tái)用于定位，形式一般為半切式。對(duì)于定位凸臺(tái)，其公差最好設(shè)計(jì)成-0.01至-0.03，其它配合孔的精度最好設(shè)計(jì)成+0.01至+0.03，必要時(shí)可比凸臺(tái)尺寸大0.1至0.2mm，這樣可以適當(dāng)延長(zhǎng)模具的使用壽命。同時(shí)由于采用半切的形式，凸臺(tái)高度不宜取得過大，以不超過0.6t為宜。過大則可能導(dǎo)致凸臺(tái)脫落。對(duì)于拉深式凸臺(tái)，其拉深高度與鈑材的塑性、相對(duì)厚度、壓邊圈的形式、

6、拉深次數(shù)等因素有關(guān)。行業(yè)上有所以高硬度、低塑性的不銹鐵一般不作為拉深的原材料，1.2.4加強(qiáng)筋的設(shè)計(jì)加強(qiáng)筋距制件邊緣要留有足夠距離，否則制件邊緣將產(chǎn)生翹曲變形。特別對(duì)于加強(qiáng)筋距制件兩邊距離不等的制件需特別注意，由于收縮量不同可能導(dǎo)致制件扭曲變形。最小邊距與成形深度有關(guān)一般材料厚度越大、成形深度越深要求最小邊距越大。當(dāng)成形深度不超過0.8t時(shí)可按如下公式計(jì)算：當(dāng)t2mm時(shí)，L1.5 t ；當(dāng)t2mm時(shí)，L2 t。（t為板厚，L為最小邊距）1.2.5 圓形翻孔設(shè)計(jì)1.2.5.1 圓孔翻孔鈑金件的翻孔大小和高度同金屬的變形極限有關(guān)，通常翻孔的變形程度用翻孔系數(shù)來表示： K=式中 K翻孔系數(shù) K 極限

7、翻孔系數(shù)，見下表 d預(yù)制孔直徑（mm） D翻孔后直邊的平均直徑（mm）對(duì)于我公司經(jīng)常用到1.0、1.2mm不銹鐵和耐指紋板材料 K 可取0.4左右，在此值下翻孔不會(huì)產(chǎn)生較大的裂紋。圖1.2.5.11.2.5.2毛胚尺寸計(jì)算 平板毛胚上的圓孔翻孔 d=D-0.6t 2 ( H - 0.43r - 0.72t ) H=式中 d預(yù)制孔直徑 D翻孔后直邊的平均直徑（mm） H翻孔后零件高度 r 圓角半徑 t 料厚 K翻孔系數(shù)就我公司現(xiàn)有外協(xié)的技術(shù)水平而言，其可實(shí)現(xiàn)的最大拉伸高度通常略小于上面的計(jì)算值。通常對(duì)于不銹鐵板可參考下面的參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)：1.5mm板厚 M3的翻孔高度取0.8mm ；1.5mm板厚

8、 M2.5翻孔高度取0.6mm。2 沖裁模具對(duì)鈑金件的工藝要求2.1 數(shù)控沖裁模具對(duì)鈑金件的工藝要求2.1.1沖裁件最小圓角半徑?jīng)_壓件應(yīng)避免出現(xiàn)尖角，因?yàn)檫^小的圓角半徑會(huì)使沖裁面撕裂，塌角、毛刺大，而且模具會(huì)因應(yīng)力集中產(chǎn)生崩裂或嚴(yán)重磨損。最小圓角半徑的大小取決于：零件的材質(zhì)、料厚、機(jī)械性能以及尖角角度。表2.1.1.1工序線段夾角黃銅、紫銅、鋁軟鋼合金鋼落料 90º 0.18 0.25 0.35 <90º 0.35 0.50 0.70沖裁 90º 0.20 0.30 0.45 <90º 0.40 0.60 0.90注:為材料厚度,當(dāng)<

9、1mm時(shí)，均以=1mm計(jì)算。另外，倒角模具需占用自動(dòng)分度工位，因此設(shè)計(jì)時(shí)同一零件盡量采用同一倒圓角尺寸；同時(shí)由于倒角模具不能應(yīng)用于鈍角倒圓，因此設(shè)計(jì)時(shí)鈍角盡量改為手工尖角倒鈍；倒角所在邊尺寸的限制要求請(qǐng)參見圖2.1.1.1，設(shè)計(jì)時(shí)要避免出現(xiàn)使用現(xiàn)有倒角模具不能加工的情形。圖2.1.1.1圖2.1.1.2為外倒角模的尺寸圖。圖2.1.1.22.1.2 沖裁件凸出或凹入部分寬度如圖2.1.2.1，沖裁件凸出或凹入部分寬度不宜太小，并應(yīng)避免過長(zhǎng)的懸臂與狹槽。沖裁件材料為高碳鋼時(shí)，b2；沖裁件材料為黃銅、紫銅、鋁、軟鋼時(shí)，b 1.5；材料厚度< 1mm時(shí)，均以=1mm計(jì)算。圖2.1.2.12.1

10、.3 沖孔的最小尺寸表2.1.3.1材料自由凸模沖孔精密導(dǎo)向凸模沖孔圓形矩形圓形矩形硬鋼1.31.00.50.4軟綱及黃銅1.00.70.350.3鋁0.80.30.30.28酚醛層壓布（紙）板0.40.350.30.25注:為材料厚度2.1.4 沖裁件的孔與孔、孔與邊緣之間的距離:圖2.1.4.1其距離a取值不宜過小，宜取a 2，一般不小于34mm，但當(dāng)設(shè)計(jì)確實(shí)需要時(shí)（數(shù)控加工可取a=1）(<1mm時(shí)按=1mm計(jì)算)。2.1.5 數(shù)控沖裁鈑金件的精度2.1.5.1沖裁件外形與內(nèi)孔尺寸公差表2.1.5.1零件尺寸材料厚度 1 122446100.03/0.0250.04/0.030.06

11、/0.040.10/0.0610500.04/0.040.06/0.050.08/0.060.12/0.10501500.06/0.050.08/0.060.10/0.080.15/0.121503000.100.120.150.20 注：表中分子為外形的公差值，分母為內(nèi)孔的公差值。2.1.5.2孔距公差表2.1.5.2孔距尺寸材料厚度<11224465050150150300±0.01±0.02±0.04±0.02±0.03±0.05±0.03±0.04±0.06±0.04±0

12、.05±0.082.1.5.3沖裁件允許的毛刺高度(m)表2.1.5.3沖裁件厚度沖裁抗拉強(qiáng)度b(N/mm)<2502504004006300.3510070507050405040300.40.61501108010070507050400.650.9523017012017013090100705011.5340250170240180120150110701.62.45003702503502601802201601102.53.87205403605003702504003002004612009006007305403604503302206.510190014209

13、501000750500650480320注：類為正常的毛刺 ，類用于要求較高沖件 ，類用于要求高沖件。2.2鈑金開模對(duì)鈑金件的工藝要求2.2.1 沖裁件最小圓角半徑?jīng)_壓件應(yīng)避免出現(xiàn)尖角，因?yàn)檫^小的圓角半徑會(huì)使沖裁面撕裂，塌角、毛刺大，而且模具會(huì)因應(yīng)力集中產(chǎn)生崩裂或嚴(yán)重磨損。最小圓角半徑的大小取決于：零件的材質(zhì)、料厚、機(jī)械性能以及尖角角度。圓角取值的基本原則為：Ø 線段夾角越小則要求圓角越大。Ø 材料越硬相應(yīng)的圓角要越大。Ø 板厚越大則要求圓角越大。表2.2.1.1工序線段夾角黃銅、紫銅、鋁軟鋼合金鋼落料、沖孔 90º0.10.10.5<90

14、86;0.20.2注：為材料厚度，當(dāng)< 1mm時(shí)，均以=1mm計(jì)算。2.2.2 沖裁件凸出或凹入部分寬度鈑金開模件與數(shù)控加工件的主要區(qū)別是：鈑金開模件使用模具一次性完成零件輪廓的加工；而數(shù)控加工時(shí)采用成型道具進(jìn)行多沖次加工完成。落料加工寬度也不宜太小，并應(yīng)避免過長(zhǎng)的懸臂與狹槽（即b1.5），如圖2.2.2.1，同時(shí)落料的加工寬度與該懸臂或狹槽的長(zhǎng)度L有關(guān)系。L大小決定在落料的基礎(chǔ)上是否需要制作沖孔模具。圖2.2.2.1在滿足b1.5的基礎(chǔ)上，當(dāng)bL時(shí)，不需要制作沖孔模具；當(dāng)bL時(shí)，為了保證落料模具的強(qiáng)度及壽命，需要制作沖孔模具，對(duì)長(zhǎng)臂或狹槽進(jìn)行分步?jīng)_裁。2.2.3 沖孔的最小尺寸表2.2

15、.3.1材料自由凸模沖孔精密導(dǎo)向凸模沖孔圓形矩形圓形矩形硬鋼1.31.00.50.4軟綱及黃銅1.00.70.350.3鋁0.80.30.30.28酚醛層壓布（紙）板0.40.350.30.252.2.4 沖裁件的孔與孔、孔與邊緣之間的距離圖2.2.4.1在制作鈑金模具時(shí)，a大小同樣決定了落料的基礎(chǔ)上是否需要制作沖孔模具。當(dāng)滿足下述條件（1）或（2）時(shí)，不需要制作沖孔模具，否則需要制作沖孔模具以保證模具壽命。（1）1.2mm時(shí)，a2.5mm時(shí)；（2）1.5mm時(shí)，a2時(shí)。如果需要制作沖孔模具，那么a最小可以取0.2。2.2.5模具沖裁鈑金件的精度2.2.5.1沖裁件外形與內(nèi)孔尺寸公差表2.2.

16、5.1精度等級(jí)零件尺寸材料厚度 1 122446經(jīng)濟(jì)級(jí) 100.12/0.080.18/0.100.24/0.120.30/0.1510500.16/0.100.22/0.120.28/0.150.35/0.20501500.22/0.120.30/0.160.40/0.200.50/0.251503000.30/0.05/0.701.00精密級(jí)100.03/0.0250.04/0.030.06/0.040.10/0.0610500.04/0.040.06/0.050.08/0.060.12/0.10501500.06/0.050.08/0.060.10/0.080.15/0.12150300

17、0.100.120.150.20 注：表中分子為外形的公差值，分母為內(nèi)孔的公差值。2.2.5.2孔距公差表2.2.5.2精度等級(jí)孔距尺寸材料厚度<1122446經(jīng)濟(jì)級(jí)5050150150300±0.1±0.15±0.20±0.12±0.20±0.30±0.15±0.25±0.35±0.20±0.30±0.40精密級(jí)5050150150300±0.01±0.02±0.04±0.02±0.03±0.05±

18、0.03±0.04±0.06±0.04±0.05±0.08鈑金開模零件的落料、沖孔精度可以達(dá)到精密級(jí)公差。對(duì)于精密級(jí)的公差要求，通常采取在一套模具上同時(shí)成形的方式來保證精度要求。因此就要求對(duì)需要保證的傳動(dòng)孔、定位凸臺(tái)等尺寸進(jìn)行特殊標(biāo)注，最好對(duì)同一尺寸鏈上的孔、凸臺(tái)等結(jié)構(gòu)用同色連線的方式表示。以便充分考慮其結(jié)構(gòu)是否能滿足工藝性的要求。2.2.5.3沖裁件允許的毛刺高度(m)表2.2.5.3沖裁件厚度沖裁抗拉強(qiáng)度b(N/mm)<2502504004006300.3510070507050405040300.40.61501108010070507050400.650.9523017012017013090100705011.53402