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冷冲压模具设计步骤0 h5 @: [+ T* ?- j! l
冷冲模设计的一般步骤如下:
V" N3 e: T D1 .搜集必要的资料0 z5 @. K1 D9 W) w; d. r
设计冷冲模时,需搜集的资料包括产品图、样品、设计任务书和参考图等,并相应了解如下问题:8 T+ H% ?: M0 }* a- ]" a
l )了解提供的产品视图是否完备,技术要求是否明确,有无特殊要求的地方。, M: Z. l. [/ i4 }2 h) \
2 )了解制件的生产性质是试制还是批量或大量生产,以确定模具的结构性质。
5 J/ F0 t# y- F/ S3 )了解制件的材料性质(软、硬还是半硬)、尺寸和供应方式(如条料、卷料还是废料利用等),以便确定冲裁的合理间隙及冲压的送料方法。
- c& L2 t( e5 k6 b3 H4 )了解适用的压力机情况和有关技术规格,根据所选用的设备确定与之相适应的模具及有关参数,如模架大小、模柄尺寸、模具闭合高度和送料机构等。
, Y$ A4 P9 [8 j1 v% m/ h5 )了解模具制造的技术力量、设备条件和加工技巧,为确定模具结构提供依据。: w+ F. v! h, B3 ?- l; q$ w
6 )了解最大限度采用标准件的可能性,以缩短模具制造周期。9 Z4 C; E4 b* ^: @4 X# C6 H
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2 .冲压工艺性分析
# S. c4 y( n0 O M; q' Z冲压工艺性是指零件冲压加工的难易程度。在技术方面,主要分析该零件的形状特点、尺寸大小(最小孔边距、孔径、材料厚度、最大外形)、精度要求和材料性能等因素是否符合冲压工艺的要求。如果发现冲压工艺性差,则需要对冲压件产品提出修改意见,经产品设计者同意后方可修改。9 ]4 g" t" q% ^: v6 Z C5 F
0 @' o: _- C! v1 p& q9 D" a3 .确定合理的冲压工艺方案, O' b3 L- K& S9 ~8 P9 q( o
确定方法如下:6 F* x& D. b: M, Z! s8 f* y; C
l )根据工件的形状、尺寸精度、表面质量要求进行工艺分析,确定基本工序的性质,即落料、冲孔、弯曲等基本工序。一般情况下可以由图样要求直接确定。0 b* d# E M3 t6 b8 T* J0 ^
2 )根据工艺计算,确定工序数目,如拉深次数等。
1 C1 \, L4 I1 k, o6 @$ n3 )根据各工序的变形特点、尺寸要求确定工序排列的顺序,例如,是先冲孔后弯曲还是先弯曲后冲孔等。
- [! T* m2 p! |4 b% A4 ) 根据生产批量和条件,确定工序的组合,如复合冲压工序、连续冲压工序等。
0 w+ h& q8 @ o* D9 \5 ) 最后从产品质量、生产效率、设备占用情况、模具制造的难易程度、模具寿命、工艺成本、操作方便和安全程度等方面进行综合分析、比较,在满足冲件质量要求的前提下,确定适合具体生产条件的最经济合理的冲压工艺方案,并填写冲压工艺过程卡片(内容包括工序名称、工序数目、工序草图(半成品形状和尺寸)、所用模具、所选设备、工序检验要求、板料规格和性能、毛坯形状和尺寸等): ;
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4 确定模具结构形式# f) L2 Z6 X) H! ~3 }! ?4 B
确定工序的性质、顺序及工序的组合后,即确定了冲压工艺方案也就决定了各工序模具的结构形式。冲模的种类很多,必须根据冲件的生产批量、尺寸、精度、形状复杂程度和生产条件等多方面因素选择,其选原则如下:
! |, V! [8 ?; P, [l )根据制件的生产批量确定采用简易模还是复合模结构。一般来说简易模寿命低,成本低;而复合模寿命长,成本高。 R# ?1 [. ?7 x- u' \. Q% v
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2 )根据制件的尺寸要求确定冲模类型。1 q- S: d. E A6 m, V! t
若制件的尺寸精度及断面质量要求较高,应采用精密冲模结构;对于一般精度要求的制件,可采用普通冲模。复合模冲出的制件精度高于级进模,而级进模又高于单工序模。) Z$ o0 {7 `. }0 L/ \
3 n2 _% _* F1 T" R3 )根据设备类型确定冲模结构。
- y$ X l# O# j( B+ t( f7 o拉深加工时有双动压力机的情况下,选用双动冲模结构比选用单动冲模结构好很多$ ?/ n0 w/ L- J& G1 d. d
4 )根据制件的形状大小和复杂程度选择冲模结构形式。一般情况下,大型制件,为便于制造模具并简化模具结构,采用单工序模;小型制件,而且形状复杂时,为便于生产,常用复合模或级进模。像半导体晶体管外壳这类产量很大而外形尺寸又很小的筒形件,应采用连续拉深的级进模。
' L# u A# j* E0 q/ T5 )根据模具制造力量和经济性选择模具类型。在没有能力制造高水平模具时,应尽量设计切实可行的比较简单的模具结构;而在有相当设备和技术力量的条件下,为了提高模具寿命和适应大量生产的需要,则应选择较为复杂的精密冲模结构。% @7 l+ l, D/ m. s$ V0 N$ j
总之,在选择冲模结构类型时,应从多方面考虑,经过全面分析和比较,尽可能使所选择的模具结构合理。
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4 U" K: p* G6 h4 _8 T! Y5 .进行必要的工艺计算
/ ?0 H: C, { V: _主要工艺计算包括以下几方面:! x+ o0 L+ q' N& Q, y, _
l )坯料展开计算:主要是对弯曲件和拉深件确定其坯料的形状和展开尺寸,以便在最经济的原则下进行排样,合理确定适用材料。
/ D8 [2 Z" X7 V6 o% B# L/ ^9 c2 )冲压力计算及冲压设备的初选:计算冲裁力、弯曲力、拉深力及有关的辅助力、卸料力、推料力、压边力等,必要时还需计算冲压功和功率,以便选用压力机。根据排样图和所选模具的结构形式,可以方便地计算出总冲压力,根据计算出的总冲压力,初选冲压设备的型号和规格,待模具总图设计好后,校核设备的装模尺寸(如闭合高度、工作台板尺寸、漏料孔尺寸等)是否符合要求,最终确定压力机型号和规格* p8 V' B, z) A- z9 V
3 )压力中心计算:计算压力中心,并在设计模具时保证模具压力中心与模柄中心线重合,目的是避免模具受偏心负荷作用而影响模具质量。
1 d7 [& b @0 ]! `, F4 )进行排样及材料利用率的计算.以便为材料消耗定额提供依据。4 u( _) b6 |# \2 S
排样图的设计方法和步骤:一般是先从排样的角度考虑并计算材料的利用率,对于复杂的零件通常用厚纸剪成3 一5 个样件.排出各种可能的方案,选择最优方案.现在常用计算机排样后再综台考虑模具尺寸的大小、结构的难易程度、模具寿命、材料利用率等几个方面的问题.选择一个合理的排样方案。确定出搭边,计算步距和料宽.根据标准板(带)料的规格确定料宽及料宽公差。再将选定的排样画成排样图,按模具类型和冲裁顺序打上适当的剖面线,并标注尺寸和公差。
7 u* _/ ^$ p) r, q5 )凸、凹模间隙和工作部分尺寸计算。
* D( p/ U1 a: Y6 )对于拉深工序,确定拉深模是否采用压边圈,并进行拉深次数、各中间工序模具尺寸分配,以及半成品尺寸计算等。
3 \' t" w- @" E t0 v# d; ?7 )其他方面的特殊计算。& n3 o; B9 i" A, P d% _! Q
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6 .模具总体设计
* a5 V, D0 A6 w2 q2 E在上述分析、计算的基础上,即可进行模具结构的总体设计,并勾画草图,初步算出模具闭合高度,概略地定出模具外形尺寸,凹模的结构形式及固定方法。同时考虑如下内容:
9 C/ P7 i% z$ }& W+ F! g1 )凸、凹模结构形式及固定方法;6 ^: I# _, |, K; M3 t
2 )制件或毛坯的定位方式。$ I* p7 G+ Z; l) e% [3 Y8 r/ @
3 )卸料和出件装置。
% v" O8 Q& u5 V1 p4 )模具的导向方式以及必要的辅助装置。
6 y" k p( \& f9 w6 H5 )送料方式。
3 `' H0 S' L# X; M: Y6 )模架形式的确定及冲模的安装。
( n$ x( W& I# c7 i7 )模具标准件的应用。' i2 u6 G: e" V) h5 Q
8 )冲压设备的选用。
0 u+ e4 F& Z& h- c/ n8 f4 d! s9 )模具的安全操作等。( t% d; F: ~2 w$ D3 w1 l$ x) A
' l) Z9 o* H& L9 d4 ]$ {1 L7 .完成模具图
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