一:産品導入
1 精密模具沖壓常規産品導入流程
1.1産品圖→加工圖→排樣圖→結構圖→組立圖→模具圖紙
1.2 連續模具排樣圖及結構圖須審核
1.3 單沖模具排樣圖及結構圖須審核
1.3 模具圖紙須審核簽字生效,圖紙規範清晰
2 樣品控制流程
現場提供樣品→自檢→品管部檢測→檢測報告→檢測報告确認→工程部→客戶
二:模具設計
1.模具設計流程
(1) 模具設計流程圖
(2) 此為模具設計基本流程,一般情況下,都應遵循該流程的步驟來規劃及實施設計工作。對于某些特殊産品的設計,在此流程基礎上,可以依實際情況适當變更。
2. 産品圖、展開圖、加工(工序)圖、料帶圖的繪制規範
(1) 産品圖 開模用的産品圖或産品(樣品)由客戶及文控中心提供。因産品圖均來自于各個客戶,規範不一,且有圖面不清晰,标注不完善,尺寸或檢測基準混亂,或者人為疏忽造成的錯誤。故應以原圖紙為基礎,在忠于原設計的前提下,自行繪制本廠自用的産品圖。對于客戶圖紙中的工藝問題,及時與客戶的工程師溝通,難以達到的工藝或結構要求,可與對方工程師協商,通過降低工藝要求、更改産品結構或者增加工藝輔助手段的方法來解決。對客戶原圖紙不得更改,原樣保存。客戶提供的樣品,用各種手段準确測繪出樣品尺寸,作成産品圖。客戶樣品要妥善保存。給制的産品圖需數據準确,要求明了,尺寸标注完善,公差合理,便于檢測。
(2) 加工圖 産品圖确認後,開始制訂加工圖。加工圖的制訂要注意以下幾個要
點:
A: 産品尺寸的取值分沖孔與落料兩種情況。沖孔尺寸是由沖頭決定的,落料尺寸是由凹模決定的。
B: 産品公差的取值以産品圖為主,産品圖上标有公差的,按圖紙執行,産品圖上未注公差的,以客戶慣用的公差為準.
公差取值方向參考圖 1-1。 對于沖裁後會變大的尺寸,加工圖尺寸為其下偏差的 2/3,對于沖裁後會變小的尺寸,加工圖尺寸為其上偏差的 2/3。對于孔心距和孔邊距等沖裁後尺寸基本保持不變的,則按中間公差取值。
C: 考慮産品在成型過程中的變形趨勢,針對這些變形情況采取一些預先補救的措施。
(3) 展開圖 展開圖依據加工圖,對各段彎曲長度按順序标明,以便于檢查。
A: 展開計算原理 闆料在彎曲過程中外層受到拉應力,内層受到壓應力,從拉到壓之間有一既不受拉力又不受壓力的過渡層--中性層,中性層在彎曲過程中的長度和彎曲前一樣,保持不變,所以中性層是計算彎曲件展開長度的基準,中性層與闆料厚度的中間層是不同的概念。中性層位置與變形程度有關,當彎曲半徑較大,折彎角度較小時,變形程度較小,中性層位置靠近闆料厚度的中心處;當彎曲半徑變小,折彎角度增大時,變形程度随之增大,中性層位置逐漸向彎曲中心的内側移動。中性層到闆料内側的距離用λ表示.
B: 展開計算方法 基本公式: 産品展開長度=料内 料内 補償量
a: R 角展開 以中性層材料長度不變為展開原則。
R 中=R 内 Kt
(4) 料帶圖(工序圖、排樣圖)
(1) 根據客戶要求,産品精度,産品的産量,模具壽命,工藝特性等來決定采用連續模還是單工序模。
(1) 根據産品要求精度、模具生産總量、模具生産速度等決定模具精度等級的劃分。精密連續模具分 A、B、C、D 四個等級,精密單工序模具分為甲、乙、丙三個等級。等級劃分标準見下表:
(1) 沖裁件在條料上的布置方法稱為排樣。每一個工件都會有多種的排樣方案。
排樣方式有直排,單行排列,多行排列,斜排列,對頭直排,對頭斜排等。
排樣工作雖然簡單,但很重要。排樣的原則有 4 點:
a: 提高材料利用率 材料利用率占到沖件總成本的 60%以上,是一項很重要的經濟指标。沖裁過程中産生的廢料分結構廢料和工藝廢料兩種。排樣時應盡量減少工藝廢料,提高材料利用率。
b: 操作方便、安全,減輕工人勞動強度 對單工序模具而言,材料在沖裁過中翻動要少,在材料利用率相同或相近的情況下,應盡可能選條料寬、進距小的排樣方案。
c: 使模具結構簡單,模具壽命較高。
d: 排料應保證沖裁件的質量。這一點将在下一節詳細說明。
(1) 精密連續模具在确定排樣圖之前,先做沖裁沖頭疊加圖。做此圖的目的是保證将所有的廢料都沖完,獲得完整的産品。首先要确定制品的毛邊面,制品料紋方向要求,步距,條料寬度,制品的基準面,合理的搭邊及送料方向。要考慮到沖頭的先後順序,彎曲的先後順序,定位孔及搭邊位置等。
沖裁沖頭的形狀應盡量做到以下幾點:
a: 盡量避免長方形沖頭,因為長方形沖頭易跳廢料。
b: 沖頭應避免過長的懸臂與狹槽。因為懸臂會影響沖頭的強度。狹槽會影響到凹模的強度。沖頭盡量避免尖角。
c; 沖頭應做防脫料結構,并考慮到加工工藝,盡量利用磨床及線割加工,減少放電加工。
d: 兩個沖頭的連接處會有接口,在保證順利沖裁的情況下,盡量減小産品上沖頭接口位置的大小,對某些産品,接口的大小、位置及形狀,要與客戶商讨共同制訂。
(1) 将沖頭疊加圖中的沖頭及成形工序分布于模具中的适當位置,即為排樣圖。
根據圖紙及工藝要求,綜合考慮。排樣圖注意以下幾點:
a: 相對位置公差要求高的孔或決定中心線位置的孔要在同一步沖出。
b: 若段曲上有沖孔或其它工序,并且這些工序的位置精度要求高,建議段曲後再沖孔或其它成形,這樣可以避免由于段曲展開不準而影響尺寸。
c: 若制品中有對稱彎曲,建議對稱彎曲在同一步成形。可以使受力平衡,若若制品的彎曲邊較長,為了使受力平衡,可以設計成工藝平衡彎曲,彎曲後将工藝彎曲沖掉。
d: 制品中的拉深或其它工序,在成形時可能對其附近的寸法有影響。可以将這些工序提前成形。
搭邊是指相鄰沖裁件間的餘料,或沖裁件到條料邊間的餘料。搭邊的大小與産品的大小及複雜程度有關系,産品大或彎曲邊較長,搭邊值應大些。
(2)排樣線型、顔色、圖層設定:
料帶層 MATER 層 顔色 8 号灰色 實線
沖孔、切邊、落料、半剪、撕破等為 1 層 顔色 1 号紅色 實線
印字、打凸、倒角、壓毛邊等 2 層 顔色 2 号黃色 實線
折彎、成形、翻邊、抽牙等 3 層 顔色 3 号黃色 下折内邊為虛線
上折為實線。
标注、說明為 4層 4 号色 實線
排樣圖經審核及集體評審,确認無誤後,進入下一工作流程。
3. 模具總圖的繪制
(1) 排樣圖确定後,開始繪制模具總圖。
a: 總圖中圖層的設定:
MATER 排樣圖 4 标注
UP (上模座 ) UB (上墊闆)
PH (公夾闆) PUNCH 沖頭
PPS (止檔闆) PS (脫料闆)
PS_P 脫闆入子 DIE (下模闆)
DIE_P 下模入子
LB (下墊闆) LP (下模座)
B2 (下墊塊) B1 (下托闆)
b: 關于線種、線色的說明:
沖頭、入子外形輪廓線 2 号黃色 線割孔 1号紅色
銑加工輪廓線 40 号棕色
放電加工線 40 号棕色 鑽加工 40 号棕色
模闆外形 7 号白色
使用的線色應始終保持一緻。可見部分的圖線為實線,不可見部分用虛線。
(2) 模具結構圖
(3) 精密連續模具結構的選用 根據産品精度及生産總量,确定模具等級。以模具
等級為依據,選用模具結構。上圖為連續模結構。
(4) 模具模闆标準
☆ 範本長度超過 500MM 的,需要分闆,兩塊闆之間要加連接扣。
☆ 根據沖裁産品的料厚及模具長度,适當增加上模座闆及下模座闆的厚度
☆ 在脫料闆及下模闆進行真空熱處理之後,其中,A 級精度的模具制造,脫料
闆及下模闆需進行超深處理。B 級精度的模具制造,脫料闆及下模闆需進行
深冷處理。
☆ 上、下模座闆上需加攻吊環螺絲孔,視模具大小決定攻 M16—M24 等。
☆ 脫料闆及下模闆側面需有安裝模具安全檢測工具的螺孔位置。
☆ 對于大型模具,墊腳的安放要考慮到模具搬運的方便性。留叉車位。
☆ 範本小于 300MM 的模具,外導柱選用直徑 28MM 的。模闆尺寸大于 300MM
的模具,視實際情況選擇外導柱組件。
☆ 有外導柱的模具,外導柱放置時,要考慮到合模時的防呆。沒有外導柱的模
具,也要将内導柱适當調整位置,避免合模時裝反。
☆ 所有範本上,需留工藝加工基準孔。具體為粗加工時,在模闆适當位置,精
鉸直徑 6MM 的孔,作後續加工定位基準用。
☆ 模闆固定螺絲釘的大小及數量的确定。參照下表:
4. 成型工步結構設計
模具結構及組立圖畫好後,開始成型工步結構設計。即詳細繪出成型工步的模具結
構,同時驗證成型工步的全理性及可靠性。
(1) 成型工步的結構設計首先要考慮産品在成型之後的回彈。回彈的表現形式有彎曲
半徑增大和彎曲件角度增大兩個方面。影響回彈的因素有材料的力學性能、相對彎
曲半徑、彎曲件角度、彎曲方式、模具間隙、工件形狀及非變形區的影響等方面。
各因素在彎曲時會相互影響。
回彈的計算方法如下:
當 R≤5 時,根據料厚及材質不同,提供下表以做回彈量取值的參考。
根據材質硬度不同,硬度越大,取值可偏大。
當 R≥5時,回彈角度按下式計算
(2) 常用彎曲成形工步結構設計
以上方案右圖為參考方案,一般情況下不采用。
5. 沖壓材料及模具标準件
(1) 以下為常用金屬材料的牌号及基本數據
注:1.初始間隙的最小值,相當于間隙的公稱數值。
初始間隙的最大值,是考慮到凸模和凹模的制造公差所增加的數值。
(3) 标準件的選用
本廠精密模具所使用的模具标準件由采購部負責采購。設計工程師負責出标準件采
購單。标準件使用型号參考盤起公司的标準件型号。
5. 模具圖的繪制及發放規範
(1) 模具圖的繪制
a: 總圖及成型工步結構設計完成後,繪制模闆圖及模具零件圖、标準件圖。
b: 模具圖的繪制須嚴格遵守圖層和線型,線色的規定執行。
c: 模闆圖上須仔細标明模闆材料,模闆厚度、熱處理工藝及要求硬度、模闆精度要求
及其他技術要求。
d: 零件圖上須仔細标明零件材料、零件尺寸、零件件數、零件熱處理工藝及要求硬
度、零件加工工藝方法等信息。
e: 模具外購零件屬标準件的,按标準件型号寫采購申請單,如不屬标準件,則詳細出
具零件圖,提供給供貨方。
f: 所有圖紙要求圖面清晰,尺寸明了,表達準确,排列整齊
g: 模具圖紙使用統一的圖框。
模具圖紙的發放規範
a: 所有的模具圖紙經上級審核簽字後方可下發。
b: 一套完整的模具圖紙包括模闆圖、零件圖、标準件圖、排料圖、組立示意圖、裝
配示意圖、産品圖,一般情況下,整套圖紙一起下發。如模具制造周期短,可先下
發範本圖。模具材料訂料單及模具标準件訂料單随模具圖紙下發或提前下發。
三.模具制程的控制
1. 模具制造過程的跟進
模具圖紙下發到模具制造部門後,設計人員應随時跟進模具制造進度。及時了解加工過程中出現的各種情況,發現問題,及時協同制造部門解決。
2. 模具裝配技術要求
a: 裝配時應保證凸、凹模這間的間隙均勻一緻,配合間隙符合設計要求
b: 鑲件與範本及鑲件相互之間的接合面密合
c: 落料、沖孔的凹模刀口高度,按設計要求制造,保證漏料孔暢通
d: 沖模所有活動部分的移動應平穩,無滞止現象,滑塊、楔塊在固定滑動面上移動時,其最小接觸面積不少于其面積的四分之二。
e: 各緊固用的螺釘、銷釘不得松動,并保證螺釘和銷釘的端面不突出上下模平面
f: 各卸料螺釘沉孔深度應保持一緻
g: 各卸料螺釘及頂杆的長度應保持一緻
h: 凸模的垂直度必須在凸、凹模間隙值允許的範圍内
j: 沖模的裝配必須符合模具裝配圖及技術條件的規定
四.産品工藝文件的制訂
模具制造完成後,制訂産品工藝文件。産品工藝文件是指導生産的第一手資料。要包
含以下信息:産品型号、材料尺寸、生産輔助材料、生産工序、産品毛重、生産設備
及設備型号、檢驗要求、包裝規範等。
具體工藝檔的制訂,請參考工藝檔制訂标準。
五.附錄
1. 常用材料密度
2.沖壓油選擇表
(文章轉載于網絡,僅供學習分享,如侵權,請聯系删除)
現在很多學習模具設計的小夥伴越來越多,很多人問我有沒有資料,第一本書看什麼比較好,根據你們的需求,我将一些模具設計的資料進行了分類管理,希望你們能在模具行業前途無量。私信回複我“資料"即可領取!
,更多精彩资讯请关注tft每日頭條,我们将持续为您更新最新资讯!