沖壓模具是一種零件壓力加工方法,因此大連沖壓模具設(shè)計(jì)對(duì)零部件的制造工序有著很大的幫助,如何能夠合理的設(shè)計(jì)好沖壓模,那在制造出的零部件要好很多,大連模具加工廠家通過分析總結(jié)出,大連沖壓模具設(shè)計(jì)的主要核心要點(diǎn)希望對(duì)大家有所幫助。

一、模具材料的選用

模芯材料的選擇以資源、成本、壽命要求為基本原則，以及耐熱、耐磨、耐蝕性要好，易于切削加工、熔焊、不生銹等。被用來做模具（模芯、模套）的材料主要有：碳素結(jié)構(gòu)鋼（45 鋼應(yīng)用最廣）；合金結(jié)構(gòu)鋼（如12CrMo、38CrMoAl等）；合金工具鋼等。而對(duì)于擠管式模芯的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，其長(zhǎng)嘴定徑區(qū)是一個(gè)薄壁圓管，一般不易進(jìn)行熱處理，其耐磨性要求較嚴(yán)，尤其是用于絕緣擠出的模芯，多用耐磨的合金鋼（如30CrMoAl）制成。模套材料的耐磨要求可以降低，而加工精度必須提高，往往模套以45 鋼制成，內(nèi)表面鍍鉻拋光達(dá)▽7。

二、確定工藝方案及模具結(jié)構(gòu)型式

工藝方案的確定是沖壓件工藝性分析之后應(yīng)進(jìn)行的一個(gè)最重要的環(huán)節(jié)。它包括:

1)根據(jù)工件的形狀特征、尺寸精度及表面質(zhì)量的要求,進(jìn)行工藝分析,判斷出它的主要屬性,確定基本工序的性質(zhì)。即落料、沖孔、彎曲、拉深、翻邊和脹形等基本工序。列出沖壓所需的單全部工序,一般情況可從產(chǎn)品零件圖樣要求直接確定。

2)根據(jù)工藝計(jì)算,確定工序數(shù)目。對(duì)于拉伸件,還應(yīng)計(jì)算拉深次數(shù)。而彎曲件、沖裁件也應(yīng)根據(jù)其形狀、尺寸及精度要求等,確定是一次或幾次加工。

3)根據(jù)各加工的變形特點(diǎn)、尺寸精度要求及要求操作的方便性等要求,確定工序排列的先后順序。如采用先沖孔后彎曲、還是先彎曲后沖孔等。

4)根據(jù)生產(chǎn)批量、尺寸大小、精度要求以及模具制造水平、設(shè)備能力等多種因素,將已初步依次而排的單工序予以可能的工序的組合。如復(fù)合沖壓工序、連續(xù)沖壓工序等。通常,厚料、低精度、小批量、大尺寸的沖件宜采用單工序生產(chǎn),選用簡(jiǎn)單模;薄料、小尺寸、大批量的沖件宜采用級(jí)進(jìn)模進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn);而型位精度高的沖件,則宜采用復(fù)合模進(jìn)行沖壓。

在確定工序的性質(zhì)、順序及工序的組合后,即確定了沖壓的工藝方案。也即決定了各工序模具的結(jié)構(gòu)型式。

三、進(jìn)行必要的工藝計(jì)算

1)設(shè)計(jì)材料的排樣和計(jì)算毛坯尺寸。

2)計(jì)算沖壓力(包括沖裁力、彎曲力、拉深力、翻邊力、脹形力、及卸料力、推件力、壓邊力等),必要時(shí)還須計(jì)算沖壓功和功率。

3)計(jì)算模具的壓力中心。

4)計(jì)算或估算模具各主要零件的厚度。如凹模、凸模固定板、墊板的厚度以及卸料橡皮或彈簧的自由高度等。

5)決定凸、凹模的間隙,計(jì)算凸、凹模工作部分的尺寸。

6)對(duì)于拉深工序,需要決定拉深的方式(壓邊或不壓邊),計(jì)算拉深次數(shù)及中間工序的半成品尺寸。

對(duì)于有些工藝,如帶料的連續(xù)拉深,則需要進(jìn)行專門的工藝計(jì)算。

四、模具的總體設(shè)計(jì)

在上述分析計(jì)算的基礎(chǔ)上,進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)(此時(shí)一般只需勾出草圖即可),并初步算出模具的閉合高度,概略地定出模具的外形尺寸。

五、模具主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1)工件部分零件。如凸模、凹模、凸凹模等結(jié)構(gòu)型式的設(shè)計(jì)及固定形式的選擇。

2)定位零件。在模具中常用的定位裝置有很多的型式。如可調(diào)定位板、固定擋料銷、活動(dòng)擋料銷及定距側(cè)刃等,需要根據(jù)具體的情況進(jìn)行選用及設(shè)計(jì)。

在連續(xù)模中還需要考慮是否采用初始擋料銷。

3)卸料和推件裝置。如選用剛性還是彈性的,彈簧和橡皮的選用和計(jì)算等。

4)導(dǎo)向零件。如選用導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向還是導(dǎo)板導(dǎo)向,選用中間導(dǎo)柱、側(cè)后導(dǎo)柱還是對(duì)角導(dǎo)柱,是用滑動(dòng)導(dǎo)套還是帶鋼球的滾珠導(dǎo)套等。

5)支持及夾持零件、緊固零件。如模柄、上下模座的結(jié)構(gòu)型式的選擇等。

六、選定沖壓設(shè)備

沖壓設(shè)備的選擇是工序設(shè)計(jì)和模具設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要的內(nèi)容。合理地選用設(shè)備對(duì)工件質(zhì)量的保證、生產(chǎn)率的提高、操作時(shí)的安全性等都有重大的影響,也為模具的設(shè)計(jì)帶來方便。

沖壓類型的選定,主要取決于工藝要求和生產(chǎn)批量。

沖壓設(shè)備規(guī)格的確定,主要取決于工藝參數(shù)及模具結(jié)構(gòu)尺寸。對(duì)曲柄壓力機(jī)來說,必須滿足一下要求:

1)壓力機(jī)的標(biāo)稱壓力必須大于沖壓的工藝力。即

更確切地說,應(yīng)該是沖壓過程的負(fù)荷曲線必須在壓力機(jī)的許用負(fù)荷曲線之下。

對(duì)于拉深件還需計(jì)算拉深功。

2)壓力機(jī)的裝模高度必須符合模具閉合高度的要求。

3)壓力機(jī)的行程要滿足工件成形的要求。對(duì)于拉深工序所用的壓力機(jī),其行程必須大于該工序中工件高度的2~2.5倍,以便放入毛坯和取出工件。

4)壓力機(jī)的臺(tái)面尺寸必須大于模具下模座的外形尺寸,并要留有固定模具的位置。一般每邊大出50~70mm以上。壓力機(jī)臺(tái)面上的漏孔尺寸必須大于工件(或廢料)的尺寸。

七、繪制模具總圖

模具總圖(包括零件工件圖)的繪制嚴(yán)格按照制圖標(biāo)準(zhǔn)(GB/T4457~ GB/T4460和GB/T131-1993)。同時(shí),在實(shí)際生產(chǎn)中,結(jié)合模具的工作特點(diǎn)和安裝、調(diào)整的需要,其圖面的布置以形成一定的習(xí)慣。

模具總圖包括:

1)主視圖。繪制模具在工作位置的剖面圖。一般情況下,其中一半繪制沖壓開始以前(沖床滑塊在上止點(diǎn)位置時(shí))毛坯置入的情況;另一半則繪制沖壓結(jié)束后、工件已成形(或已分離)、沖床滑塊在下止點(diǎn)位置的狀態(tài)。

2)俯視圖。通常情況下半部分俯視圖,另一半繪制上半部分的俯視圖。根據(jù)需要有時(shí)也完全繪制下半部分俯視圖。

3)側(cè)視圖、仰視圖及局部剖視等。必要時(shí)須繪制模具工作位置的側(cè)視圖。有時(shí)在圖樣的右上角還繪制模具上半部分的仰視圖以及局部剖視等。

4)工件圖。一般工件圖畫在右上角。對(duì)于由數(shù)套模具完成的工作,除了繪出本工序的工件圖外,還需要繪出上道工序的工件圖。

5)排樣圖。對(duì)于級(jí)進(jìn)模則需要繪出排樣方式、工序安排順序及各工步所完成的沖壓內(nèi)容;應(yīng)標(biāo)出工步間距、搭邊值、條料尺寸。沖裁模的排樣圖則需標(biāo)出排樣方式、條料尺寸和搭邊值的大小。

6)列出零件明細(xì)表,注明材料及數(shù)量。凡標(biāo)準(zhǔn)零件都要選定規(guī)格。

7)技術(shù)要求及說明。技術(shù)要求包括沖壓力、所選用的設(shè)備型號(hào)、模具總體的行位公差及裝配、安裝調(diào)試、模具閉合高度、模具間隙以及其他要求等。

八、繪制各非標(biāo)準(zhǔn)件的零件圖

零件圖上應(yīng)注明全部尺寸、公差及配合、形位公差、表面粗糙度、所用材料及其熱處理要求,以及其他各項(xiàng)技術(shù)要求。

九、填寫模具記錄卡和編寫沖壓工藝文件

對(duì)于小批量生產(chǎn)時(shí),應(yīng)填寫工藝路線明細(xì)表;而在大批量生產(chǎn)時(shí),則需對(duì)每個(gè)零件制定工藝過程卡和工序卡。