大連沖壓模具是一種零件壓力加工方法,因此沖壓模具設(shè)計對零部件的制造工序有著很大的幫助,如何能夠合理的設(shè)計好沖壓模,那在制造出的零部件要好很多,大連沖壓模具廠家通過分析總結(jié)出,沖壓模具設(shè)計的核心步驟希望對大家有所幫助。

取得必要的資料

1)取得注明具體技術(shù)要求的產(chǎn)品零件圖樣。了解工件的形狀、尺寸與精度要求。關(guān)鍵孔的尺寸(大小和位置),關(guān)鍵表面,分析并確定工件的基準面。其實,沖壓件的各項工藝性要求并不是絕對的。尤其在當前沖壓技術(shù)迅速發(fā)展的情況下,根據(jù)生產(chǎn)實際的需要和可能,綜合應(yīng)用各種沖壓技術(shù),合理選擇沖壓方法,正確進行沖壓工藝的制定和模具結(jié)構(gòu)的選擇,使之既滿足產(chǎn)品的技術(shù)要求,又符合沖壓工藝的條件。

2)收集工件加工的工藝過程卡片。由此可研究其前后工序間的相互關(guān)系和在各工序間必須相互保證的加工工藝要求及裝配關(guān)系等。

3)了解工件的生產(chǎn)批量。零件的生產(chǎn)對沖壓加工的經(jīng)濟性起著決定性的作用,為此,必須根據(jù)零件的生產(chǎn)批量和零件的質(zhì)量要求,來決定模具的型式、結(jié)構(gòu)、材料等有關(guān)事項,并由此分析模具加工工藝的經(jīng)濟性及公建生產(chǎn)的合理性,描繪沖壓工步的輪廓。

4)確定工件原材料的規(guī)格及毛料情況(如板料、條料、卷料、廢料等),了解材料的性質(zhì)和厚度,根據(jù)零件的工藝性確定是否采用少無廢料拍樣嗎,并初步確定材料的規(guī)格和精度等級。

在滿足使用性能和沖壓性能要求的前提下,應(yīng)盡量采用廉價的材料。

5)分析設(shè)計和工藝上對材料纖維方向的要求、毛刺的方向。

6)分析工(模)具車間制造模具的技術(shù)能力和設(shè)備條件以及可采用的模具標準件的情況。

7)熟悉沖壓車間的設(shè)備資料或情況。

8)研究消化上述資料,初步構(gòu)思模具的結(jié)構(gòu)方案。必要時可對既定的產(chǎn)品設(shè)計和工藝過程提出修改意見,使產(chǎn)品設(shè)計、工藝過程和模具設(shè)計與制造三者之間能更好的結(jié)合,以取得更加完善的效果。

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)進行的一個最重要的環(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)工藝計算,確定工序數(shù)目。對于拉伸件,還應(yīng)計算拉深次數(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、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),選用簡單模;薄料、小尺寸、大批量的沖件宜采用級進模進行連續(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。

進行必要的工藝計算

1)設(shè)計材料的排樣和計算毛坯尺寸。

2)計算沖壓力(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),必要時還須計算沖壓功和功率。

3)計算模具的壓力中心。

4)計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,計算凸、凹模工作部分的尺寸。

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

對于有些工藝,如帶料的連續(xù)拉深,則需要進行專門的工藝計算。

模具的總體設(shè)計

在上述分析計算的基礎(chǔ)上,進行模具結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計(此時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。

模具主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計

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、活動擋料銷及定距側(cè)刃等,需要根據(jù)具體的情況進行選用及設(shè)計。

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)柱還是對角導(dǎo)柱,是用滑動導(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。

選定沖壓設(shè)備

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

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。對曲柄壓力機來說,必須滿足一下要求:

1)壓力機的標稱壓力必須大于沖壓的工藝力。即

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

對于拉深件還需計算拉深功。

2)壓力機的裝模高度必須符合模具閉合高度的要求。

3)壓力機的行程要滿足工件成形的要求。對于拉深工序所用的壓力機,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)壓力機的臺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。壓力機臺面上的漏孔尺寸必須大于工件(或廢料)的尺寸。

繪制模具總圖

模具總圖(包括零件工件圖)的繪制嚴格按照制圖標準(GB/T4457~ GB/T4460和GB/T131-1993)。同時,在實際生產(chǎn)中,結(jié)合模具的工作特點和安裝、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(沖床滑塊在上止點位置時)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。必要時須繪制模具工作位置的側(cè)視圖。有時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。對于級進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)標出工步間距、搭邊值、條料尺寸。沖裁模的排樣圖則需標出排樣方式、條料尺寸和搭邊值的大小。

6)列出零件明細表,注明材料及數(shù)量。凡標準零件都要選定規(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、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。

繪制各非標準件的零件圖

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,以及其他各項技術(shù)要求。

在以上圖紙完成之后，其實還不能發(fā)行圖紙，還需對模具圖紙進行校對，將所有配件組立，對每一塊不同的模具板制作不同的圖層，并以同一基準如導(dǎo)柱孔等到進行模具組立分析，并將各工序產(chǎn)品展開圖套入組立圖中，確保各模板孔位一致以及折彎位置的上下模間隙配合是否正確。

填寫模具記錄卡和編寫沖壓工藝文件

對于小批量生產(chǎn)時,應(yīng)填寫工藝路線明細表;而在大批量生產(chǎn)時,則需對每個零件制定工藝過程卡和工序卡。