冲压工艺和模具设计是冲压生产的重要技术准备。冲压工艺与模具设计应结合工厂设备、人员等实际情况, 保证零件的质量、生产效率、生产成本、劳动强度和环境 综合考虑护理和生产安全的各个方面,选择和设计技术 工艺方案和模具结构先进,经济合理,使用安全可靠, 以确保冲压件的生产达到设计图案中提出的技术 在手术要求的基础上,尽可能降低冲压工艺成本,确保安全 产。
一般来说,设计的主要内容和步骤包括:
⒈工艺设计
(1)零件及其冲压工艺分析
根据冲压件产品图,分析冲压件的形状特征、尺寸和精细度 度要求、原材料尺寸规格和力学性能,并结合可供选用的冲 分析零件规格、模具制造条件、生产批量等因素 冲压工艺。良好的冲压工艺应保证材料消耗少,工艺 数量少,占用设备少,模具结构简单,使用寿命高 量稳定,操作简单。(2确定工艺方案,计算主要工艺参数 在冲压工艺分析的基础上,找出工艺和模具设计的特点 难点,根据实际情况提出各种可能的冲压工艺方案,内容包 包括工程性质、数量、顺序和组合。有时同一
冲压零件也可能有多个可行的冲压工艺方案,通常每个冲压部件 方案各有优缺点, 从产品质量来看, 生产效率、 设备占用, 模具制造的难度和使用寿命、生产成本、操作方便和安全 综合分析比较,确定适合现有生产的方面 最佳条件方案。此外,了解零件的功能和使用要求 有助于冲压工艺和模具设计
工艺参数是指制定工艺方案所依据的数据,如各种成形系数 (拉深系数、膨胀系数等。,零件展开尺寸和冲裁力 形力等。计算有两种情况,
一是工艺参数可以准确计算,如零件排样材料 利用率、冲裁压力中心、工件面积等;
二是工艺参数只能近似计算,如一般弯曲或拉深 力、复杂零件坯料展开尺寸等,确定此类工艺参数一般为根 粗略计算经验公式或图表,有的需要通过试验进行调整;有的 甚至没有经验公式可以应用,或者因为计算太复杂而没有 方法,如复杂模具零件的刚度或强度校准、复杂冲压零件 成形力计算等,在这种情况下,只能根据经验来估计。
选用冲压设备
根据冲压工艺的性质和各种冲压设备的力能特性,进行测试 变形力、变形力、模具闭合高度和轮廓尺 英寸尺寸等主要因素,结合工厂现有设备,合理选择设备
备用类型和吨位。常用的冲压设备有曲柄压力机、液压机等 中曲柄压力机应用最广泛。曲柄压力机主要采用冲裁冲压工艺。 一般不使用液压机,曲柄压力机可采用成型冲压工艺 或在液压机上进行。
3模具设计
模具设计包括模具结构形式的选择与设计、模具结构参数的计算、模具图的绘制等。
1)模具结构形式的选择和设计
根据制定的工艺方案,考虑冲压件的形状特征和零件尺寸 小、精度要求、生产批量、模具加工条件、操作方便、安全 冲模结构形式的选择和设计。(2计算模具结构参数 模具结构形式确定后,应计算或验证模具结构上的相关参考 数量,如模具工作部分 (凸、凹模等 模具零件的几何尺寸 模具与刚度、模具运动部件的运动参数、模具与设备之间的运动参数 弹性元件的安装尺寸、选择和核算。(3绘制模具图
模具图是冲压工艺和模具设计结果的最终体现,是一套完整的 模具图应包括模具和使用模具的完整信息。绘制模具图 应符合国家制定的制图标准,并考虑模具行业的特殊要求 求与习惯。模具图由总装图和非标零件图组成。总装 配图主要反映整个模具各部件之间的装配关系,应对应 模具结构的投影图主要是主视图和俯视图 的剖面、剖视图,并注明主要结构尺寸,如闭合高度、轮廓 尺寸等。习惯上,俯视图是由下模投影而成,同时在图纸上 在右上角绘制工件图, 排样图, 右下方列出模具零件的明细表, 说明技术要求等。零件图一般根据模具总装配图绘,也应 有足够的剖面和剖面视图来表达零件结构 楚。此外,要标注零件加工所需的所有结构尺寸、公差、表 表面粗糙度、热处理等技术要求。
冲压工艺与模具设计对于一个完整的生产过程是不可分割的 是的,两者相互关联和影响,因此上述监督可能需要交叉 重复。如果方案发生变化,则需要重新设计和计算。
2)为规范生产,加强管道,编制工艺文件和设计计算说明书 每种冲压产品的生产都需要写相应的工艺文件 (如工序卡 片 。设计计算手册应编制零件冲压工艺和模具设计, 以 供日后查阅。设计计算说明书应该包括冲压件的工艺分析以 以及模具设计的主要内容。
冲压模具是冲压加工的主要工艺设备,冲压件靠上, 下模具的相对运动已经完成。在加工过程中,由于上下模具之间没有 断地分合,如果操作人员的手指不断进入或停留在模具中 该地区将对其人身安全构成严重威胁。
模具的主要部件、功能和安全要求
- 工作部件凸凹模是直接形成坯料的工作部件, 因此, 它是模具的关键部件。凸凹模不仅精确而且复杂,而且应满 足以满足以下要求1)冲压过程中应有足够的强度,不得中断
裂纹或损坏;(2应对其材料和热处理有适当的要求,以防止硬化 脆裂过高。
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定位零件定位零件是确定空白零件安装位置的零件 位销(板、挡料销) 侧压器等。在设计定位零件时,应考虑操作方便, 不应该有定位, 便于观察位置,最好采用前推定位、外廓定位、导正销定位 位等。
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压料、 卸料及出料零件压料零件有压边圈, 压料板等。压边圈可以对拉延坯料施加压力,防止坯料切向压力 在力的作用下拱起形成褶皱。压板的作用是防止坯料移动 和弹跳。顶出器、卸料板的作用是方便出料和清理废料。它 由弹簧、橡胶和设备上的气垫推杆支撑,可上下移动,顶部 出口设计应有足够的顶出力,运动应有限。卸料板应 尽量减少闭合区域或在操作位置铣出空手槽。暴露的卸料 板周围应设置防护板,防止手指伸入或异物进入,露出表面 棱角要倒钝。
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导向部件导柱和导套是应用最广泛的导向部件。其功能是确保凸凹模具在冲压过程中有准确的配合间隙。 导柱与导套之间的间隙应小于冲裁间隙。下模座设置导柱, 在冲程下死点时,导柱上端面在上模板顶面以上 少 5至 10毫米。远离模块和压板的导柱, 使操作人员的手臂不必越过导柱送料。
5.包括上下模板、模柄上下模板、模柄和凸凹模固定 板、垫板、限位器等。上下模板是冲模的基本部件,其他部件 各种零件分别安装固定在上面。模板的平面尺寸,特别是前面 后方应适应制件,过大或过小不利于操作。有些模具(落料、冲孔模具)需要在模具具)需要在模具上 架下设垫板。此时,垫板最好用螺钉与模板连接, 两个垫板的厚度应绝对相等。垫板的间距以能量为准,不要 过大,避免模板断裂。6.紧固件包括螺钉、螺母、弹簧、柱销、垫圈等, 一般采用标准件。冲压模具的标准件数量较多,设计选择 需要紧固和弹性顶出,避免紧固件暴露在表面 在操作位置上,防止人手受伤,妨碍操作。
(二)模具设计的安全要点 在结构上,进料、定料、出料、清理废料的方应尽可能保证 便。严禁操作人员的手指、手腕或身体加工小零件 其他部件伸入模区作业;对于大型零件的加工,如果操作员 手入模内作业时,应尽量减少入模范围,尽量缩小入模范围 短身体某一部位停留在模具中的时间应明确模具的危险范围 配备必要的防护措施和装置。模具上的各种部件应具有足够的强度和刚度,以防止过度使用 在损坏和变形过程中,应采取措施防止紧固件松动,避免意外伤害 操作者。
废料或工件飞弹不得发生在加工过程中,影响操作人员的注意力,甚至伤害操作人员。另外,避免冲裁件毛刺割伤人手。不允许操作人员在冲压操作过程中有过大的动作范围,以免使身体失去稳定的姿势;操作过程中不允许有过多或过难的动作。冲压过程中应尽量避免强噪声和振动。模具设计应在总图上注明模具重量,便于安装,确保安全。20 加工千克以上零件应采取起重搬运措施,减少劳动强度 度。模具零件的安装和拆卸应方便、安全,避免夹手和割手的可能性;模具应易于解体和储存。总之,即使是模具中的细微问题也是如此 会影响安全,只有对每种作业中的具体问题进行分析,才能 在模具中提出安全注意事项。