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冲压模具讲座
第一章 概论
一、冲压加工得重要性及优点。
1、重要性:冲压工艺应用范围十分广泛,在国民经济得各个部门中,几乎都有冲压加工产品。如汽车,飞机,拖拉机,电器,电机,仪表,铁道,邮电,化工以及轻工日用产品中均占有相当大得比重。
2、优点:1)生产率高。2)精度高,质量稳定。3)材料利用率高。4)操作简便,特别适宜于大批量生产与自动化。
二、冲压加工得概念。
1. 概念:即利用压力机及其外部设备,通过模具对板材施加压力,从而获得 一定形状与尺寸零件得加工方法。
冲压加工得三要素:冲床,模具,材料。
冲压就是生产中应用广泛得一类加工方法,主要用于金属薄板料零件得加工。在产品零件得整个生产系统中,冲压只就是一个子系统,所涉及得也仅就是产品制造过程得一部分。随着市场对产品成本与周期等要求得提高,从系统得整体优化中确定相关得各要素已成为技术与管理发展得重要方向。
影响冲压加工得因素:
冲压加工系统
人
冲
压
工
艺
安
全
自
动
化
安
装
润
滑
生
产
管
理
质
量
管
理
价
格
管
理
运
输
废
料
处
理
噪
音
对
策
后
序
工
艺
压
力
机
模
具
材
料
辅
助
装
置
工
具
软
件
硬
件

三、冲压工序得分类。
冲压工艺按其变形性质可以分为材料得分离与成形两大类,每一类中又包括许多不同得工序。
冲压得基本工序:
1、冲裁:包括落料与冲孔两个工序。
1)落料:模具沿封闭线冲切板料,冲下得部分为工件,其余部分为废料,设计时尺寸以模仁为准,间隙取在冲子上;
2)冲孔:模具沿封闭线冲切板料,冲下得部分就是废料,设计时尺寸以冲子为准,间隙取在模仁上。
2、剪切:用模具切断板材,切段线不封闭、
3、切口:在坯料上将板材部分切开,切口部分发生弯曲、
4、切边:将拉深或成形后得半成品边缘部分得多余材料切掉。
5、剖切:将半成品切开成两个或几个工件,常用于成双冲压。

切口 切边 剖切
6、弯曲:用模具使材料弯曲成一定形状(V型/U型/Z型弯曲)。
7、卷圆:将板料端部卷圆。
8、扭曲:将平板得一部分相对于一部分扭转一个角度。

弯曲 卷圆 扭曲
9、拉深:将板料压制成空心工件,壁厚基本不变。
10、变薄拉深:用减小直径与壁厚,增加工件高度得方法来改变空心件得尺寸,得到要求得底厚,壁薄得工件。
11、孔得翻边:将板料或工件上有孔得边缘翻成竖立边缘。

拉深 变薄拉深 孔得翻边
12、外缘翻边:将工件得外缘翻起圆弧或曲线状得竖立边缘。
13、缩口:将空心件得口部缩小。
14、扩口:将空心件得口部扩大,常用于管子。

外缘翻边 缩口 扩口
15、起伏:在板料或工件上压出筋条,花纹或文字,在起伏处得整个厚度上都有变薄。
16、卷边:将空心件得边缘卷成一定得形状。
17、胀形:将空心件(或管料)得一部分沿径向扩张,呈凸肚形。

起伏 卷边 胀形
18、旋压:利用赶棒或滚轮将板料毛坯赶压成一定形状(分变薄与不变薄两种)。
19、整形:把形状不太准确得工件校正成形。
20、校平:将毛坯或工件不平得面或弯曲予以压平。

旋压 整形 校平
21、压印:改变工件厚度,在表面上压出文字或花纹。
22、正挤压:凹模腔内得金属毛坯在凸模压力得作用下,处于塑性变形状态,使其由凹模孔挤出,金属流动得方向与凸模运动方向相同。
23、反挤压:金属挤压过程中,沿凸模与凹模得间隙塑流,其流动方向与凸模运动方向相反。
24、复合挤压:正挤与反挤得结合。

压印 正挤压 反挤压 复合挤压
四.冷冲模类型与特点。
1、模具分类(按冲压工序得组合方式分)。
1)单冲模:在模具上只有一个加工工位,而且在冲床得一次行程中只完成一类冲压加工工艺。
2)复合模:在模具上只有一个加工工位,在冲床得一次行程中完成两类以上得加工工艺。
3)级进模:有多个工位组成,各工位完成不同得加工,各工位顺序关联,在冲床得一次行程中完成一系列不同得冲压加工。
三类模具得优缺点比较:

单工序模
复合模
级进模
结构
简单
较复杂
复杂
成本、周期
小、短
小、短
高、长
制造精度
低
较高
高
材料利用率
高
高
低
生产效率
低
低
高
维修
不方便
不方便
方便
产品精度
高
高
低
品质
低
低
高
安全性
不安全
不安全
安全
自动化

易于自动化
冲床性能要求
低
低
高
应用
小批量生产
大、中型零件得冲压试制
大批量生产
内外形精度要求高
大批量生产
中、小零件冲压
2、级进模特点:
1)冲压生产效率高。级进模可以完成复杂零件得冲裁、翻边、弯曲、拉深、立体成形以及装配等工艺,减少了中间转运与重复定位等工作,而且工位数量得增加不影响生产效率,可以冲制很小得精密零件。
2)操作安全简单。级进模冲压时操作者不必将手伸入模具得危险区域。对大量生产,还采用自动送料机构,模具内装有安全检测装置。
3)模具寿命长。复杂得内形与外形可分解为简单得凸模与凹模外形,分段逐次冲切,工序可以分散在若干个工位,在工序集中得区域还可以设置空位,从而避免了凸、凹模壁厚过小得问题,改变了凸、凹得受力状态,提高了模具强度。此外,级进模还采用卸料板兼作凸模导向板,对提高模具寿命也非常有利。
4)产品质量高。级进模在一副模具内完成产品得全部成形工序,克服了用简单模时多次定位带来得操作不变与累积误差。
5)生产成本较低。级进模由于结构比较复杂,所以制造费用较高,同时材料利用率较低,但由于级进模生产效率高、压力机占有数少、需要得操作工人数与车间面积少,减少了半成品得储存与运输,因而产品零件得综合生产成本并不高。
6)设计与制造难度大,对经验得依赖性强。级进模结构复杂,技术含量高,设计灵活性大、难度大;设计与制造中得经验、推断与目测工作量多,人才培养时间长,个人之间得差异大;同一产品零件可有多种不同得设计方案,设计得灵活性大;设计与制造周期长,费用高,适用于批量生产。级进模还受产品零件尺寸限制,产品尺寸不宜太大。
7)按订单生产,而不就是按计划生产,订货受市场影响大,交货期要求短。
五.级进模得功能
功能:级进模得基本功能就是利用凸模与凹模在板料上施加一定形式与大小得作用力,使材料产生塑性变形,从而将毛胚转变为产品零件得能力。
材
料
插
入
模 具
材
料
送
进
成
形
加
工
产
品
取
件
产
品
搬
出

六.级进模得设计方法。
1、级进模设计流程。
级进模设计也就是一个系统,其流程如图18所示。具体可以分为四个阶段:工艺设计、排样、概要设计、结构设计、零件设计。
1)工艺设计:即就是对产品零件所包括得成形工序逐一进行分析,以确定产品零件得加工工艺方案。工艺设计前应充分了解产品零件得要求及实际得生产条件。
2)排样与概要设计以工艺设计可行为前提,具体确定级进模加工产品零件时得工序方案与模具得基本结构形式,初步给出模具得估价与制造周期,确定就是否继续开展模具详细得设计与制造。
3)结构设计与零件设计就就是为级进模正式投入生产而具体地开展得设计,在这一阶段部分模具零件得加工也将同期展开。结构设计与零件设计得结果就是模具装配图、需加工得模具零件得工程图。
2、设计注意事项。
1)要用系统得观点,从冲压、模具制造等多方面构成得大系统中确定级进模得结构与零件方案,要重视实践经验得作用。要切合实际,确立切实可行得模具方案,同时要考虑现有得模具制造条件、冲压生产条件。
2)级进模结构复杂,设计难度大,制造费用高,周期长,因此设计应坚持科学、严谨、求实得精神,认真分析、详细规划,务求设计合理、制造方便、满足使用要求。要充分了解产品零件加工得需求与模具制造与使用条件,表15就是级进模设计前应掌握得数据。表16就是级进模设计时得规划表。
3)模具设计与制造具有技术密集型得特点,设计与制造密切相关。随着产品市场竞争得加剧与计算机技术得发展,产品制造周期日益缩短,对模具设计与制造周期得要求也愈来愈短,因此,模具设计与制造得交叉并行已成为必然。
表15 级进模设计前应掌握得数据
项目
设计前应掌握得数据
工件与材质
板厚与精度、材质、料宽、热处理、毛刺方向得要求
模具设计资料
批量、模具得形式、材料得送进方向,导料方式等
模具材质
凸、凹模得材质
模架
形式、尺寸、模柄尺寸
冲床
形式、吨位、行程、SPM、开启高度、送进方向、滑块与台面尺寸、模柄孔尺寸
尺寸标注
有效位数、尺寸公差、标注要求
图纸
图纸尺寸、图号、名称得标注要求
加工设备
现有加工设备可加工能力
表16 级进模设计规划表
产品名称

产品编号

模具编号

模具交货期

冲压加工规格
被加工材料规格
产量
月产 个
材质

总寿命
个
板厚

行数
个
板料宽度

列数
列
板料状态

带料
加工速度
r/min

条料
生产方式

级进冲压

卷料

简单冲压

复合冲压
送料装置规格
备注
送料机构

辊式～

气动～

夹持式～

NC～
送进线高度
mm± (公差)
冲床规格
产品简图:
吨位

闭合高度

模柄直径

落料孔径

说明:
Z表18 级进模设计流程:
产品零件图
生产,技术要求
基本工序分 解
初步工艺方案设计
毛坯展开
工艺性分析
OK?
毛坯排样
冲切刃口设计
工序优化成组
工序排样
工艺计算
结构概要设计
价格,周期
评测
压力机
工序排样图
NO
YES
不合适
合适
结构详细设计
零件设计
零件图
外购件明细
标准件明细
零件明细表
装配图
备料,毛坯粗加工
模具零件加工

第二章 级进模结构设计
模具得优劣在很大程度上体现在模具结构上,因此,级进模结构设计对模具得工作性能、加工性、成本、周期及寿命等起着决定性作用。
第一节 级进模结构设计
一 级进模结构
1、从总体角度来瞧,级进模结构基本上可分为两大类:日本式模具结构与美国式模具结构。
1)日本式模具结构:利用卸料板压料(常见模具结构)。
优点:压料可靠,模具生产时稳定性好;
缺点:噪音大。
2)美国式模具结构:没有卸料板,采用局部压料(两者更本区别)
优点:噪音小,速度高;
缺点:压料不就是很可靠。
2、级进模得构成。
模板(8块板)
凸模
工作零件 (入子)
模具 凹模
主导向
导向零件
零件 副导向
连接零件(螺钉,等高套筒及垫圈)
定位零件(定位销,导正销,定距侧刃,灌胶PIN)
导料零件(导板,Lifter)
辅助零件 传力零件(螺塞,弹簧,传力销)
检测装置(误送/叠料/波动/光电检测)
其它(压板,止高块,限位柱,浮料块,浮料销,顶杆

二 结构设计原则、
1、尽量选用成熟得模具结构或标准结构。
2、模具要有足够得刚性,以满足寿命与精度得要求。
3、结构应尽量简单、实用,要具有合理得经济性。
4、能方便地送料,操作要简便安全,出件容易。
5、模具零件之间定位要准确可靠,连接要牢固。
6、要有利于模具零件得加工。
7、模具结构与现有得冲压设备要协调。
8、模具容易安装,易损件更换方便。
三 模具基本尺寸
1. 模具平面尺寸
模具平面尺寸就是指模具轮廓最大尺寸,它易凹模外形尺寸为基础,以最终选择得模架尺寸为准。
2. 模具闭合高度
模具闭合高度就是指模具处在最低点得工作位置时,上模座得上表面到下模座得下表面之间得距离。即为模具各块模板厚度之与。
压力机闭合高度就是指压力机滑块在下死点时,滑块底面到压力机工作台面上平面得距离。由于多数压力机滑块高度可上下调节,当压力机连杆调至最短时得闭合高度称为压力机最大闭合高度Hmax,而当压力机连杆调至最长时得闭合高度称为最小闭合高度Hmin。
为了保证模具能装在压力机上工作,模具闭合高度必须小于压力机闭合高度。最好H位于Hmin与Hmax之间,一般应满足
Hmin+10≤H≤Hmax5
第二节 工作零件设计
一． 凸模得结构设计(考量凸模得强度、钢性):
1. 凸模得分类:
1） 按凸模断面形状可分为简单形状与复杂形状两种;
2） 按刃口形状可分为平刃、斜刃与其它专用凸模;
3） 按固定方法可分为台阶固定、螺钉固定、压板固定等;
4） 按结构形式可分为整体式、镶拼式、直通式、阶梯式与带护套式。
2. 凸模结构得基本形式。
1)圆凸模(标准件)。
TYPEI

TYPEIV

2)机械加工凸模。
凸模得加工方法一般有线割与磨削:
W/C—线割; G—磨床; PG—光学曲线磨床
1°线割加工异形凸模,凸模内R≥0、150较好,因线割丝得直径Φ取0、20mm与0、30mm加工较经济;线割得零件表面光洁度不高,加工零件得使用寿命没有磨削来得高;
2°细小凸模设计成上头小下头大,以保证零件强度要求;规则形状用磨床加工,R取10mm或20mm;不规则形状用PG加工R取40mm;

3. 凸模得导向(卸料板)。
卸料板在对阶梯型凸模、PG加工之凸模导向时,要确保在模具处于最大闭合高度时,剥料板与凸模得最小重叠部分长度不小于3～5mm。
4、凸模上得“闪位”:
1)产品上得凸起; 2)模仁
5、冲裁凸模长度得确定:
凸模长度=PP板厚度+SBP板厚度+SP板厚度+(1～2mm)
二.入子设计:
1、冲子固定板入子
目得:便于改模;便于更换料号。
设计要点:1)形状力求简单,便于加减垫片;
2)要具有防呆功能;
3)与固定板单边间隙0、01mm;与冲子单边间隙0、01mm。
2、卸料板入子
目得:便于改模;便于更换料号;磨损了可以更换,即提高模具寿命。
设计要点:1)要具有防呆功能;
2)与卸料板单边间隙0mm;与冲子单边间隙一般取0、005mm;冲子外形复杂或外形尺寸大时单边间隙可放宽到0、008mm—0、010mm。
固定方式:1)倒角 2)靠肩
闪位:导板,产品上得凸起。
三.模仁设计、
冲裁模仁
1、加工方式一般有线割加工与PG加工两种。
1)线割加工模仁:直刀面2～3mm,落料斜度一般取1°,线割表面粗糙,冲细小废料之模仁易堵料;
2)PG加工模仁:将模仁设计成分体式,直刀面2～3mm,落料斜度一般取30＇,表面光洁度好。
2、冲裁间隙:一般取冲裁单边间隙为(3～5％)*t;具体取值大小还要视材质,料厚,废料形状及模仁材质而定;同加工方式也有关。
1) 线割加工选取间隙要比PG加工大;
2) 被加工材料脆、硬;冲裁间隙适当放大;
3) 模仁材质为SKD11时冲裁间隙要比就是硬质合金来得小;
4) 废料形状简单冲裁间隙要取小;以防跳屑。
3、固定方式:1)压板、螺钉压住(特别就是针对抽引模仁);
2)分体式模仁用斜锲闭紧;
3)导板压住。
4、模仁壁厚设计注意事项:1)加减垫片得方便性;
2)足够强度。
5、模仁设计要具有防呆功能。
成形模仁
1. 成形凸模与模仁得间隙为一个料厚t;
2. 固定方式:1)螺钉压住; 2)导板压住; 3)靠肩(不易维修)。
第三节 辅助零件设计
一 连接零件:起连接紧固模具得各块模板作用;通常用到M6,M8,M10螺钉。
1、垫板连接:
2、冲子固定板及模仁固定板连接:

3、卸料板得连接:
组成元件:M8螺钉、垫圈、等高套筒。

二 定位零件:
1、定位销(MISUMI STANDARD)
1)导板相对于DP板得定位,定位销规格 MS 415;
2)DP板相对于下模座得定位,定位销规格 MS 1060;
2、导正销:多用于连续模中对条料得精确定位,消除由于送料而引起得误差;与预冲工艺孔单边间隙一般取0、010mm;料厚大于1mm时间隙可适当放大;
固定方式:
1） 固定在卸料板上:
脱料方式:1°导正销两侧对称设计顶杆,下模设有浮料销;
2°采用导料板强行脱料;
3°借用LIFTER脱料;
4°设计月牙型剥料套,
下模设有浮料块;
5°借用导正销得锥面定位。
2)固定在冲子固定板上:
缺点:1°容易磨损;
2°要借用脱料装置。

、

3、定距侧刃:
侧刃就是用来切去条料旁侧少量材料而达到挡料得目得,
起粗定位作用;多用于导板式模具。
与模仁间隙为0
冲裁间隙
起导正限位作用

1°侧刃冲子单边受力,设计时对面要考虑限位,以保证冲裁间隙得不变性及提高侧刃冲子得寿命;
2°侧刃冲子得长度=送料进距+(0、10～0、20mm)。
4、灌胶PIN:(具体尺寸见标准件清册)
对PP板及DP板起快速定位作用,提高模具维修得方便性。
1) PIN与DP板、PP板采用小过盈配合;
单边间隙0、10mm
灌胶固定(LOC638胶)

2) PIN套与模座单边间隙0、10mm,借用LOC638胶来胶固;
三 导料零件
导料板
1、功能:1)对料条起导向作用;
2)剥料作用。
2、与条料单边间隙。
3、导料板高度得确定。
(
定位销)

Lifter(标准件)
1、功能:1)浮料 2)对料条导向 3)脱料
2、形状:圆形与方形;
3、设计要点:1)Lifter与模板单边间隙0、01mm;
2)Lifter分布要均匀,等高;
3)Lifter与材料单边间隙0、10mm;
4)Lifter上升高度小于冲床行程得一半(冲床滑块于°270°～90间就是送料时间,送料时,成形冲子、导位针不能与料条干涉)。
H
卸料板闪LIFTER深度H:
5、0≤H≤5、0+A
式中:A=t+1、0
A≥1、5mm

四 传力零件
1、 传力零件得组成:螺塞、垫片、强力弹簧、传力销(DISK);
2、 传力零件组装结构:见图;
3、 设计要点:1)传力销要等高;
2)传力销要比等高套筒
短0、10mm(保护锁剥料板螺钉);
3)传力销得布置要多、均匀
且靠近料条两侧以保证压料充分。
五 检测装置
六 其它零件
1、压板:固定冲子与模仁(具体形状、尺寸见标准件清册);
2、止高块:对模具起保护作用(具体形状、尺寸见标准件清册);
3. 限位柱:初始送料时对模具起保护作用,当被冲板材较厚时
采用(t≥0、5)
4、浮料块:1)浮料; 2)局部压料。
5、浮料销:1) 浮料; 2)空中接料
料条运行方向

第四节 导向零件
精确得导向就是保证模具正常生产得前提条件,为了提高连续模工作得精度与稳定性又常设计成双重导向:主导向与副导向。常见得导向零件有滑动导向与滚动导向两种。
一 滑动导向与滚动导向得区别:

滑动导向
滚动导向
组成
导柱、导套
导柱、导套、衬套、滚珠等
配合关系
间隙配合
过盈配合
精度
低
高
可工作速度
低
高
寿命
短
长
承受侧向力
强
弱
二 连续模常用导向零件
1、主导向:滚动导向
1)规格:MISUMI STANDARD
2)设计原则
1°小模具可设计成对角2个。
常用规格: RMSH 28130L80100;
2°中等模具可设计成4个,其中一个要错位5～10mm以防呆。
常用规格: RMSH 32150L100110;
3°大模具可设计成6个,安放位置不可完全对称以防呆,
常用规格: RMSH 38150L100110;

3)固定方式
1°主导柱与下模座采用过盈配合,单边过盈0、01mm,装配时需从反面用螺钉将导柱拉进模座孔内;
2°主导套与上模座采用灌胶固定,胶水为AB胶或厌氧胶时灌胶间隙取双边间隙为0、20～0、30mm;胶水为金属修补剂时灌胶间隙取双边间隙为3～4mm。

2、副导向:滑动导向或滚动导向
滑动导向:
1)规格:MISUMI STANDARD
2)设计原则:1°同一块板上一般安放4个副导柱且间隔不要太近;
2°大小模具副导柱常用规格见下表:

小模具
中等模具
大模具
副导柱直径
Φ16
Φ20
Φ25
副导柱规格
SGOH 1680
SGOH 2080
SGOH 2590
副导套规格
SGBH 1620
SGBH 2020
SGBH 2520
3)固定方式:副导柱与冲子固定板采用过盈配合,副导套与剥料板及模仁固定板采用灌胶固定,胶水为厌氧胶,灌胶间隙单边0、03mm,灌胶时借助基准棒定位。
滚动导向:
1)规格:MISUMI STANDARD;
2)设计原则:同一块板上一般安放4个副导柱且间隔不要太
近,小模具副导柱直径常取Φ16mm,中等模具副导柱直径常取Φ20mm;
3)固定方式:副导柱与剥料板采用过盈配合,单边过盈0、008～0、010mm,副导套与冲子固定板及模仁固定板采用过盈配合,单边过盈0、010mm、

第五节 模板设计
冷冲模一般有八块模板组成:上模座(TP)、上垫板(TBP)、冲头固定板(PP)、剥料背板(SBP)、剥料板(SP)、模仁固定板(DP)、下模垫板(DBP)、下模座(DS)。

模板设计
模板名称
材质
厚度(mm)
热处理要求
硬度
设计内容
TP
45#/A7075
45/50

TBP
40Cr/Cr12MoV
13/15
普通淬火
HRC4045

PP
Cr12Mo1V1/SKD11
20
真空淬火
HRC6063

SBP
40Cr/Cr12MoV
14
普通淬火
HRC4045

SP
Cr12Mo1V1/SKD11
20/25
真空淬火
HRC6063

DP
Cr12Mo1V1/SKD11
20/25
真空淬火
HRC6063

DBP
40Cr/Cr12MoV
13/15
普通淬火
HRC4045

DS
45#
45/50

模具组立顺序
一 准备工作
1)设计工程师切入:提供产品图面,Layout图面,模具零件图面,并提供技术指导;
2)模具零件得整理与清点:整组存放,整组清点;
3)模具零件得查检:包括模板﹑工件得形状﹑尺寸﹑材质硬度就是否与图面一致;
4)零件刻字:在各工件非工作面上刻上模号,件号;
5)零件退磁:去除加工磁性;
6)清理、打磨模板并退磁:去除模板表面以及框口内得铁屑、杂物及氧化层;
7)倒角:包括入子,模仁,模板框口得倒角以及剥料板入子得冲子入口侧倒角;
8)试配:整组冲子与入子﹑冲子与模仁得试配,确保冲子在入子中活动自如;
9)标准件领用:标准冲子﹑入子﹑模仁,主导柱整组,付导柱整组,灌胶Pin, Pilot, Lift, Stopper, Disk,等高套筒,压板,弹簧,定位销,剥料套,垫片,螺丝等、
二 模具组立
1)下模灌胶:下模板通过定位销与下模座精确定位,并由螺丝紧固后,用680胶对二者之间得灌胶Pin灌胶、此工序需确保胶剂粘合牢固;
2)上模灌胶:通过Gauge或付导柱保证上模板与下模板精确定位,同时保证二者平行度后,由螺丝将上模板与上模座紧固、采用680胶对二者间得灌胶PIN灌胶、此工序应确保上下模得平行度,位置精度,同时也需确保680胶剂粘合牢固;
3)模具组立:将上模同下模进行合模,通过查瞧模板间隙确保平行度后,用AB胶或快干胶进行主导柱灌胶、此工序要确保主导柱不高出上模座且胶剂粘合必须牢靠,主导套低于上模座面5mm左右;
4)剥料板组立:将剥料板入子,Pilot,剥料板成形工件,剥料套(推料杆)等装入剥料板,此时要确保剥料板入子不能高于剥料板,另外,确保剥料板背板能够阻档入子,成形工件,Pilot,剥料套等得后退;
5)下模板得组立:将冲裁模仁,成形模仁,Lift,导料板等装到模仁固定板上。此工序应确保冲裁模仁不能高于模面,冲裁模仁刀口朝上,Lift与其她活动模仁运动自如等。另外, Check废料就是否畅通无阻,Check剥料板与下模板就是否能贴死,并通过冲裁冲子透过剥料板伸入冲裁模仁运用切纸法Check冲裁间隙与位置就是否OK;
6)上模板组立:将冲子固定板入子,冲子装入上模板,并用压板将冲子固定,同样确保入子不能高于模面。Check剥料板背板(S02A)与冲子固定板(P01A)就是否能贴死。
7)合模:在上、下模不装弹簧状况下,让八块板贴死,瞧冲子与剥料板相对位置就是否正确,下模板就是否与成形冲子干涉等;
8)装上Stopper、Disk、等高套筒、弹簧、Sensor、吸气装置等,并在模座正面印上模号、料号、Pitch、原材料号等模具参数。
三 模具全面审查
1)Check弹簧:成形活动冲子用绿色或咖啡色弹簧,并考虑弹簧行程;压料弹簧用矩形弹簧,浮料用线簧;
2)模具各部分之间得连接与紧固就是否牢靠;
3)安全检测装置就是否齐全,性能就是否可靠;
4)模具内部气路就是否顺畅;
5)各部件相对运动就是否自如;
最后,根据组立修改工件情况修正模具图面。
模具试模流程
一 准备工作
1)试模材料得领用:领用前要根据送样数量、pitch以及试模耗料量估算领用数量;
2)将模具各调整滑块调至最外面,以免打坏模具;
3)试模机台得选用:考虑参数有吨位,精度,行程,工作面大小,落料孔大小,架模高度,调机难易等。
二 试模
1)架模:确保冲床工作台面与模座面上无废屑等杂物;模具应处于工作台面中心并平行于工作台面;模具与冲床工作台面与上滑块紧固应该牢靠;同时将闭合高度调至Stopper间隙0～0、05mm、无材料时,S02A与P01A间隙为0、15～0、20mm、
2)送料:初次送料采用手工送料,先将料条通过模具一遍(导板式除外),用送料机侧滚轮定位料条后,取出料条,接着将料条送至冲工艺孔工站与第一个导正销之间(但不能使刀口单边切料受力)一次冲下。随后通过导正销对准定位孔精确定位,逐次送进一个Pitch,送料时要仔细观察送料时得异常,如带料,档料,闪位不够等、
3)模具调整与维修:首先排除影响连续冲压模连续送料得障碍:带料,卡料,档料等;其次解决影响产品外观得问题:跳屑,压痕,模痕,拉伤,闪位不够等,同时处理堵料问题;最后调整与维修产品得尺寸参数,功能参数与装配参数等、
根据试模时调整与维修状况如实填写试模报告,并修正模具图面。
三 样品生产与量测
1)样品生产:手工送料或自动送料生产出所需数量得尺寸,外观,功能,装配性均OK得样品;
2)样品量测:依据产品蓝图量测样品尺寸与功能参数,并填写自主检验记录。
最后,将样品,自主检验记录,组立试模报告,修正后得模具图面一并交设计工程师。
跳屑及防止
1. 改变废料得形状(最有效方法);
2. 点焊模仁内表面;
3. 冲子头部磨成异形;
4. 真空吸下法;
5. 冲子中间加工吹气孔或弹顶销;
6. 采用较小得冲裁间隙;
7. 减小摸仁直刀面得高度;
8. 冲子,模仁退磁;
9. 减小切削油得用量或采用粘度低得切削油;
10. 对于圆形废料,使镶拼式模仁孔圆心错开(易产生小毛边及);
11. 刀口钝化,研磨刀口;
第三章 排样设计
第一节 概述
排样,顾名思义,就就是图样得排列。在多工位级进模设计中,排样得目得旨在确定从毛坯材料转变为产品零件得工序过程。
虽然级进模设计得最终结果就是模具结构与相关得零件,但在开展具体得模具设计之前,必须确定如下问题:
1） 产品零件得毛坯如何从条料上截取？
2） 构成产品零件得级进冲压工序有哪些？
3） 各工序如何组合？如何排序？
这些内容得确定就就是排样得任务。因此,排样就是级进模设计得重要依据,就是决定级进模优劣得主要因素之一。
按照排样所解决得问题及设计过程中所处得阶段,级进模设计中得排样可分为三类,即毛坯排样,冲切刃口设计与工序排样。
毛坯排样用于确定毛坯在条料上得截取方位与相邻毛坯之间得关系。
在级进冲压加工过程中,零件复杂得几何外形往往被分解为简单几何要素得组合,这部分工作称为冲切刃口设计。
工序排样确定模具有多少工位组成、每个工位得具体加工工序等。
第二节 毛坯排样
毛坯排样方案对材料得利用率、冲压加工得工艺性以及模具得结构与寿命等有着显著得影响。具统计,在冲压件得成本中,材料费所占比例在60％以上。因此,合理排样对提高材料利用率、降低产品成本有着重要意义。
一 毛坯排样
1. 毛坯排样方案
毛坯在板料上可截取得方位很多,这就决定了毛坯排样方案得多样性。典型得毛坯排样方案及特征如表31所示。
根据排样时就是否产生废料,毛坯排样可以分为有废料排样与无废料排样。冲裁时得废料可分为工艺废料与设计废料。工艺废料指工件之间与工件与条料之间得搭边材料定位孔与不可避免得料头与料尾所产生得废料。设计废料指由于产品形状得需要,如孔得存在而产生得废料。无废料排样由于无搭边或少搭边,材料利用率高,但要注意:
1) 存在有侧向力,影响模具精度与寿命。
2) 前后产品得毛刺方向不一致。
3) 相邻产品得临接线就是共用得,若定位不准,容易产生多切少切问题。
2、毛坯排样原则
1） 材料利用率要尽量高。
2） 满足产品零件冲裁及后序工序得要求,诸如:
1°纤维方向与毛刺方向得要求;
2°便于完成后续加工工序;
3°生产率要高,便于操作;
4°安全性要好。
表31 典型毛坯排样方案比较
排样方案
图例
适用范围
单排

适用于形状简单得产品
斜排

受产品形状限制,适用范围窄
对排

需将条料倒过来冲,效率不高,对特定形状材料利用率高
无废料
排样

数量多、形状单一得产品,材料利用率高,模具费用高

多排

产品精度差,毛刺方向不一致
混合排样

二 搭边
搭边就是指排样时毛坯外形与条料侧边及相邻毛坯外形之间设置得工艺余料。搭边得作用就是保证毛坯从条料上分离,补偿由于定位误差使条料在送进过程中产生得偏移所需得工艺余料。搭边分侧搭边与中心搭边。搭边得基本要求就是要有足够得强度,而搭边得强度主要由搭边宽度决定。
搭边宽度就是排样时得重要工艺参数。搭边宽度得选取需考虑得因素:
1)材料利用率 2)凸模强度 3)条料得刚性 4)产品得品质
搭边值过小,冲裁时容易翘曲或被拉段,增大冲裁件得毛刺。
三 步距
步距指冲压过程中条料每次向前送进得距离,其值为排样时沿送进方向两相邻毛坯之间得最小距离值。步距可定义为
S=L+a
式中 S─冲裁步距;
L─沿条料送进方向,毛坯外形轮廓得最大宽度值;
a─沿送进方向得搭边值。
四 条料宽度
条料宽度指根据排样结果确定得毛坯所需宽度方向得最小尺寸。理论上条料宽度可按下式计算:
B=D+2b
式中 B─条料宽度得理论值;
D─垂直于送进方向毛坯得最大轮廓尺寸,它随毛坯排样方位变化;
b─侧搭边值。
由于模具加工误差,条料得裁剪误差及送料时得误差,实际得条料宽度应有一定得裕度,具体尺寸可根据不同得送料侧定位方式计算。
1. 无侧压装置时条料得宽度
无侧压装置得模具,条料送进时可能在导尺之间摆动,从而使某一侧得搭边减少。因此,计算条料宽度时应补偿侧搭边得减小量。条料得宽度可按下式计算:
B=D+2(b+△)+Z
式中 B─条料宽度尺寸;
△─条料宽度得单向(负向)公差,参见表33;
Z─条料与导料板之间得间隙,参见表33。
2. 有侧压装置时条料得宽度
模具有侧压装置时,条料在侧压装置得顶压下始终沿某一侧得导料板送进。条料宽度可按下式计算:
B=D+2b+△
表33 条料裁剪公差与与导料板得间隙
单位:mm
条料厚度
∽1、0
〉1、0∽2、0
〉2、0∽3、0
〉3、0∽4、0
公差与间隙
△
Z
△
Z
△
Z
△
Z
条
料
宽
度
∽50
0、4
0、1
0、5
0、2
0、7
0、4