冷沖壓模具設(shè)計步驟
冷沖模設(shè)計的一般步驟如下:
1.搜集必要的資料
設(shè)計冷沖模時,需搜集的資料包括產(chǎn)品圖、樣品、設(shè)計任務(wù)書和參考圖等,并相應(yīng)了解如下問題:
l)了解提供的產(chǎn)品視圖是否完備,技術(shù)要求是否明確,有無特殊要求的地方。
2)了解制件的生產(chǎn)性質(zhì)是試制還是批量或大量生產(chǎn),以確定模具的結(jié)構(gòu)性質(zhì)。
3)了解制件的材料性質(zhì)(軟、硬還是半硬)、尺寸和供應(yīng)方式(如條料、卷料還是廢料利用等),以便確定沖裁的合理間隙及沖壓的送料方法。
4)了解適用的壓力機(jī)情況和有關(guān)技術(shù)規(guī)格,根據(jù)所選用的設(shè)備確定與之相適應(yīng)的模具及有關(guān)參數(shù),如模架大小、模柄尺寸、模具閉合高度和送料機(jī)構(gòu)等。
5)了解模具制造的技術(shù)力量、設(shè)備條件和加工技巧,為確定模具結(jié)構(gòu)提供依據(jù)。
6)了解采用標(biāo)準(zhǔn)件的可能性,以縮短模具制造周期。
2.沖壓工藝性分析
沖壓工藝性是指零件沖壓加工的難易程度。在技術(shù)方面,主要分析該零件的形狀特點、尺寸大小、精度要求和材料性能等因素是否符合沖壓工藝的要求。如果發(fā)現(xiàn)沖壓工藝性差,則需要對沖壓件產(chǎn)品提出修改意見,經(jīng)產(chǎn)品設(shè)計者同意后方可修改。
3.確定合理的沖壓工藝方案
確定方法如下:
l)根據(jù)工件的形狀、尺寸精度、表面質(zhì)量要求進(jìn)行工藝分析,確定基本工序的性質(zhì),即落料、沖孔、彎曲等基本工序。一般情況下可以由圖樣要求直接確定。
2)根據(jù)工藝計算,確定工序數(shù)目,如拉深次數(shù)等。
3)根據(jù)各工序的變形特點、尺寸要求確定工序排列的順序,例如,是先沖孔后彎曲還是先彎曲后沖孔等。
4)根據(jù)生產(chǎn)批量和條件,確定工序的組合,如復(fù)合沖壓工序、連續(xù)沖壓工序等。
5)從產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率、設(shè)備占用情況、模具制造的難易程度、模具壽命、工藝成本、操作方便和安全程度等方面進(jìn)行綜合分析、比較,在滿足沖件質(zhì)量要求的前提下,確定適合具體生產(chǎn)條件的經(jīng)濟(jì)合理的沖壓工藝方案,并填寫沖壓工藝過程卡片(內(nèi)容包括工序名稱、工序數(shù)目、工序草圖(半成品形狀和尺寸)、所用模具、所選設(shè)備、工序檢驗要求、板料規(guī)格和性能、毛坯形狀和尺寸等):;
4確定模具結(jié)構(gòu)形式
確定工序的性質(zhì)、順序及工序的組合后,即確定了沖壓工藝方案也就決定了各工序模具的結(jié)構(gòu)形式。沖模的種類很多,必須根據(jù)沖件的生產(chǎn)批量、尺寸、精度、形狀復(fù)雜程度和生產(chǎn)條件等多方面因素選擇,其選原則如下:
l)根據(jù)制件的生產(chǎn)批量確定采用簡易模還是復(fù)合模結(jié)構(gòu)。一般來說簡易模壽命低,成本低;而復(fù)合模壽命長,成本高。
2)根據(jù)制件的尺寸要求確定沖模類型。
若制件的尺寸精度及斷面質(zhì)量要求較高,應(yīng)采用精密沖模結(jié)構(gòu);對于一般精度要求的制件,可采用普通沖模。復(fù)合模沖出的制件精度高于級進(jìn)模,而級進(jìn)模又高于單工序模。
3)根據(jù)設(shè)備類型確定沖模結(jié)構(gòu)。
拉深加工時有雙動壓力機(jī)的情況下,選用雙動沖模結(jié)構(gòu)比選用單動沖模結(jié)構(gòu)好很多
4)根據(jù)制件的形狀大小和復(fù)雜程度選擇沖模結(jié)構(gòu)形式。一般情況下,大型制件,為便于制造模具并簡化模具結(jié)構(gòu),采用單工序模;小型制件,而且形狀復(fù)雜時,為便于生產(chǎn),常用復(fù)合模或級進(jìn)模。像半導(dǎo)體晶體管外殼這類產(chǎn)量很大而外形尺寸又很小的筒形件,應(yīng)采用連續(xù)拉深的級進(jìn)模。
5)根據(jù)模具制造力量和經(jīng)濟(jì)性選擇模具類型。在沒有能力制造高水平模具時,應(yīng)盡量設(shè)計切實可行的比較簡單的模具結(jié)構(gòu);而在有相當(dāng)設(shè)備和技術(shù)力量的條件下,為了提高模具壽命和適應(yīng)大量生產(chǎn)的需要,則應(yīng)選擇較為復(fù)雜的精密沖模結(jié)構(gòu)。
總之,在選擇沖模結(jié)構(gòu)類型時,應(yīng)從多方面考慮,經(jīng)過全面分析和比較,盡可能使所選擇的模具結(jié)構(gòu)合理。
5.進(jìn)行必要的工藝計算
主要工藝計算包括以下幾方面:
l)坯料展開計算:主要是對彎曲件和拉深件確定其坯料的形狀和展開尺寸,以便在經(jīng)濟(jì)的原則下進(jìn)行排樣,合理確定適用材料。
2)沖壓力計算及沖壓設(shè)備的初選:計算沖裁力、彎曲力、拉深力及有關(guān)的輔助力、卸料力、推料力、壓邊力等,必要時還需計算沖壓功和功率,以便選用壓力機(jī)。根據(jù)排樣圖和所選模具的結(jié)構(gòu)形式,可以方便地計算出總沖壓力,根據(jù)計算出的總沖壓力,初選沖壓設(shè)備的型號和規(guī)格,待模具總圖設(shè)計好后,校核設(shè)備的裝模尺寸(如閉合高度、工作臺板尺寸、漏料孔尺寸等)是否符合要求,確定壓力機(jī)型號和規(guī)格
3)壓力中心計算:計算壓力中心,并在設(shè)計模具時保證模具壓力中心與模柄中心線重合,目的是避免模具受偏心負(fù)荷作用而影響模具質(zhì)量。
4)進(jìn)行排樣及材料利用率的計算.以便為材料消耗定額提供依據(jù)。
排樣圖的設(shè)計方法和步驟:一般是從排樣的角度考慮并計算材料的利用率,對于復(fù)雜的零件通常用厚紙剪成3一5個樣件.排出各種可能的方案,選擇方案.現(xiàn)在常用計算機(jī)排樣后再綜臺考慮模具尺寸的大小、結(jié)構(gòu)的難易程度、模具壽命、材料利用率等幾個方面的問題.選擇一個合理的排樣方案。確定出搭邊,計算步距和料寬.根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)板(帶)料的規(guī)格確定料寬及料寬公差。再將選定的排樣畫成排樣圖,按模具類型和沖裁順序打上適當(dāng)?shù)钠拭婢€,并標(biāo)注尺寸和公差。
5)凸、凹模間隙和工作部分尺寸計算。
6)對于拉深工序,確定拉深模是否采用壓邊圈,并進(jìn)行拉深次數(shù)、各中間工序模具尺寸分配,以及半成品尺寸計算等。
7)其他方面的特殊計算。
6.模具總體設(shè)計
在上述分析、計算的基礎(chǔ)上,即可進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計,并勾畫草圖,初步算出模具閉合高度,概略地定出模具外形尺寸,凹模的結(jié)構(gòu)形式及固定方法。同時考慮如下內(nèi)容:
1)凸、凹模結(jié)構(gòu)形式及固定方法;
2)制件或毛坯的定位方式。
3)卸料和出件裝置。
4)模具的導(dǎo)向方式以及必要的輔助裝置。
5)送料方式。
6)模架形式的確定及沖模的安裝。
7)模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用。
8)沖壓設(shè)備的選用。
9)模具的安全操作等。
7.完成模具圖
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