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五金冲压模具设计教学课程,敬请点击关注,即可免费获得冲压模具生产过程中常见问题的详细汇总以及相应的解决措施!在此,我们重点分析冲压模具生产过程中的核心步骤——产品导入环节。

1. 精密模具冲压常规产品导入流程详解

在五金冲压模具的生产过程中,产品导入环节显得尤为关键。这一环节涵盖了从设计阶段至实际生产全过程的多个重要步骤。下面,我们将对精密模具冲压的常规产品导入流程进行详细解析,以便您更深入地掌握该环节的操作要领及注意事项。

2.1 产品图→加工图→排样图→结构图→组立图→模具图纸

在精密模具冲压产品的生产流程中,必须按照顺序完成一系列图纸的转换和核实工作。起初,从产品原始图纸出发,逐步演变为加工图纸、排样图纸、结构图纸以及组立图纸,最终形成完整的模具图纸。在这些不同阶段的图纸中,各自蕴含着独特的信息,为后续的生产步骤提供了关键的指导。

3.2 连续模具排样图与结构图需经严格审核

在精密模具冲压产品的导入流程里,连续模具的排样图和结构图扮演着至关重要的角色。这两类图纸必须接受严格的专家审查,以保障它们的精确度、合理性和实施性。在审查阶段,每一个细节都会被仔细推敲,为后续的生产阶段打下坚实的基础。

4.3 单冲模具的排样图与结构图同样需接受审核

在精密模具冲压产品的生产流程中,单冲模具的排样图和结构图均起着至关重要的作用。这两类图纸必须经过严格的专家审查,以保证其精确性、合理性和实用性。经过这样的审查,我们能够确保后续的生产步骤能够高效且顺畅地进行。

在精密模具冲压产品的生产流程中,模具图纸的审查与签署扮演着至关重要的角色。经过专业审查的图纸需做到规范且清晰,这样才能准确指导后续的生产步骤。此外,经过有效签署的图纸更是保障产品质量和交付期限的关键。

接下来,我们将对样品控制流程进行深入探讨。这一流程涉及从现场样品的提供至客户确认检测报告的整个流程,其中包含自检、品管部的检测以及工程部的确认等多个步骤。借助这一流程,我们能够确保提供的样品完全符合客户的标准,进而为后续的生产和交付工作打下坚实的基础。

5.5 模具设计流程

在精密模具冲压产品的生产过程中,模具设计环节扮演着至关重要的角色。经过细致且周到的模具设计,我们能够保证生产流程的顺畅进行,并且为产品质量的稳定和交货时间的准时提供坚实的保障。现在,我们将对模具设计的流程图进行深入分析,以便更深入地理解这一核心步骤。

上述流程构成了模具设计的基础结构,在具体实施过程中,设计师需依据这一流程有条不紊地展开规划和执行。当然,对于某些具有特殊性的产品设计,在遵循基本流程的基础上,可以根据实际情况作出相应的调整。

6. 绘制规范:产品图、展开图、加工(工序)图、料带图

(1)产品图

产品图或样品图,一般由客户供给,这些图纸可能来自不同的客户,其规范性和清晰度可能存在差异。为确保图纸的精确性,我们需在保持原设计精神的前提下,独立绘制适合本厂生产的产品图。若在客户提供的图纸中发现工艺上的问题,我们应立即与客户工程师取得联系,共同探讨并寻找解决问题的办法。若遇到难以达到的工艺或结构标准,我们可与客户的技术人员商讨,通过改进工艺流程、调整产品构造或引入辅助措施来寻求解决方案。在此过程中,我们必须遵守原则,不得擅自改动客户的原始图纸,必须保留其原貌。此外,我们必须精确测量客户提供的样品尺寸,保证制作出的产品图纸数据精确无误、要求清晰明确、尺寸标注全面、公差适宜且便于检测。

(2)加工图

在产品图纸审核完毕后,我们需着手编制加工图纸。在编制过程中,有几个要点必须关注:首先,确定产品尺寸时,需根据是否进行冲孔或落料操作来分别设定。其中,冲孔的尺寸主要受冲头影响,而落料的尺寸则由凹模来决定。其次,产品公差的设定应依据产品图纸上的标注,或者按照客户通常采用的公差标准来执行。在冲裁操作可能导致尺寸改变的场合,我们必须依据切割方向对加工图的尺寸数值作出相应调整。具体操作是,若冲裁后尺寸有增大的情形,加工图的尺寸数值应选取其下限偏差的百分之六十七;反之,若尺寸减小,则应选取上限偏差的百分之六十七。至于孔心距、孔边距等在冲裁后尺寸基本维持不变的情况,我们应依据标准公差来确定尺寸值。

在产品制造阶段,必须对可能发生的形状变化趋势进行评估,并且需要提前制定相应的纠正策略来应对这些形状变化问题。

(3)展开图

展开图是依据加工图来编制的,图中明确标注了各部分弯曲长度的排列顺序,这有助于我们进行核对。

A: 展开计算原理

在板料弯曲作业中,其外层承受拉伸应力,而内层则承受压缩应力。但与此同时,还有一个既不承受拉伸也不承受压缩的中间层,即中性层。该中性层在弯曲过程中其长度保持恒定,因此它成为了计算弯曲件展开长度的关键依据。需特别指出的是,中性层与板料厚度中间层并不是一个概念。中性层的具体位置会随着变形程度的改变而发生变化。在弯曲半径较大且折弯角度较小时,其变形程度相对较小,此时中性层的位置会靠近板料厚度的中心区域;然而,当弯曲半径逐渐减小且折弯角度逐渐增大时,变形程度也会相应地增加,中性层的位置则会逐步向弯曲中心的内侧移动。通常,我们用λ来表示中性层到板料内侧的距离。

B: 展开计算方法

产品展开的长度计算公式是:料内长度加上料内长度再加上补偿量。在进行R角展开时,必须确保中性层材料的长度保持不变,即R中长度等于R内长度加上Kt值。依据这些计算方法和原理,我们能够更精确地预测并处理产品在成型过程中可能出现的变形问题。

在挑选连续模具或单工序模具的过程中,我们必须全面考虑客户的具体需求、产品的制造精度、生产量、模具的使用寿命以及加工工艺的特点等众多要素。此外,在确定模具的精度级别时,也需要根据产品的特定要求、模具的总生产量以及生产效率等因素进行决策。针对精密型连续模具,我们将其细分为A、B、C、D四个不同等级;至于精密型单工序模具,则划分为甲、乙、丙三个不同等级。具体的等级划分标准可参考下表。

冲裁件在条料上的布局方式,即所谓的排样,是冲压工艺流程中的一个核心步骤。鉴于每个工件都存在多种排样可能性,挑选出恰当的排样方案显得尤为关键。排样手法丰富多样,涵盖了直排、单行式排列、多行式排列、斜向排列、面对面直排以及面对面斜排等多种形式。在排样环节,必须严格遵循以下四项准则:首先,提升材料使用效率,这是削减冲件整体成本的核心;其次,保障操作流程的简便与安全,以减轻工人的劳动负担;再者,优化模具设计,以延长模具的使用寿命;最后,确保冲裁件的质量达标。

在精密连续模具的设计阶段,必须先绘制出冲裁冲头迭加图。这张图的用途在于确保所有废料都能被彻底冲裁掉,进而保证产品的完整性。在绘制这张图的过程中,必须对制品的毛边面、料纹走向、步距、条料宽度、基准面、合理的搭边以及送料方向等要素进行周密考虑。此外,还需关注冲头的安装顺序、弯曲顺序、定位孔的位置以及搭边具体位置等细节问题。

冲裁冲头的造型设计在排样阶段同样至关重要。需注意减少长方形冲头的应用,以免产生废料;同时,冲头设计应避免过长的悬臂和窄槽,以增强其结构强度;此外,还需关注防脱料的设计,并改进加工流程,减少多余的加工步骤。同时,在确保冲裁顺利进行的基础上,应尽量缩小产品上冲头接口的尺寸,并与客户协商确定接口的确切位置与形状。

最终,需将冲头迭加图中的冲头和成形步骤科学地安排在模具的恰当区域,从而完成排样图的绘制。在绘制过程中,必须结合图纸和工艺标准进行全面考量,特别留意那些对位置精度要求较高的孔洞,以及那些决定中心线位置的孔洞,确保它们在同一冲程中完成,以此保障模具的精确度和延长其使用寿命。

若冲裁件上设有冲孔等工序,并且这些工序对位置精确度有较高要求,那么我们建议先实施弯曲处理,随后再进行冲孔或成型作业,这样可以防止因弯曲展开不准确而对尺寸精确度造成不良影响。

若产品存在对称的弯曲结构,为了确保结构受力的均匀分布,建议在制造过程中一次性完成对称弯曲的塑造。如果产品的弯曲部分较长,为了实现受力的均衡,可以设计成一种工艺平衡弯曲,并在弯曲作业完成后,移除该工艺上形成的弯曲部分。

在冲裁作业中,必须留意拉深等后续工序可能对周边尺寸造成的变动。为了确保尺寸的稳定性,建议提前完成这些工序。

此外,在排样阶段,相邻冲裁件之间的多余材料,或冲裁件与条料边缘之间的多余材料,即所谓的搭边,同样是一个关键考量点。搭边的大小与产品的尺寸及复杂度紧密相连,当产品尺寸较大或其弯曲边缘较长时,搭边的尺寸也应当适当增加。

在制作排样图时,必须科学地确定线条样式、色彩以及图层的配置。比如,料带层需选用8号灰色实线,而冲孔、切边等步骤应采用单层的一号红色实线,至于折弯、成形等环节,则需设置为三层的三号黄色实线。只有当排样图完全无误时,才能继续推进至后续的工作环节。

7. 模具总图的绘制

在排样图确定之后,我们便着手进行模具总图的绘制工作。在这一过程中,图层的合理设置显得尤为关键。下面是针对各个部件的具体图层设定:

a: 总图中图层的设定:

MATER 排样图 4 标注

UP (上模座) UB (上垫板)

PH (公夹板) PUNCH 冲头

PPS (止档板) PS (脱料板)

PS_P 脱板入子 DIE (下模板)

DIE_P 下模入子

LB (下垫板) LP (下模座)

B2 (下垫块) B1 (下托板)

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b: 关于线种和线色的使用说明:

绘制过程中,需严格依照既定的线条种类和颜色标准。比如,冲头和入子的外形线条需用2号黄色绘制,而线割孔则需用1号红色进行标记。同时,铣削、钻孔及电火花加工的轮廓线条应选用40号棕色。至于模板的外形,则需用7号白色线条勾勒。绘图时,还需注意保持线条颜色的统一,并确保可见部分以实线形式呈现,而不可见部分则需用虚线来表示。

随后,我们着手制作模具的结构图。这一环节对于模具的精确度和实用性极为关键。在制作过程中,我们必须细致地考量各部件间的相对布局及连接手段,从而保证模具能够顺利完成既定任务。

(3) 精密连续模具结构的选用

在决定模具的等级时,必须全面考虑产品的精确度和生产的总体数量。随后,根据模具的等级,有目的地挑选合适的模具设计。图中所展示的是连续模结构的一个典型例子。

(4) 模具模板标准

针对超过500毫米的范本,我们推荐实施分板操作,并在相邻的板块间加入连接扣件,以此增强整体结构的稳定性。此外,还需根据冲裁件的材料厚度和模具的长度,对上模座板和下模座板的厚度进行适当的增厚,从而提高它们的承重能力。

经过对脱料板和下模板实施真空热处理,针对不同精度的模具生产,必须实施差异化的后续加工步骤。以A级精度的模具为例,脱料板及下模板必须进行超深加工;对于B级精度的模具,则必须进行深冷处理。同时,还需在上、下模座板上预先设置攻吊环螺丝孔,孔径大小根据模具尺寸来确定,一般选用M16至M24等尺寸规格。

脱料板和下模板的两侧应设置安装模具安全检测设备的螺孔,以保障模具使用的安全性。在大型模具的情况下,垫脚的布置应考虑到模具搬运的便利性,并且要预留叉车停放的空间。

对于模具导柱的选择,若模具范本尺寸在300MM以下,推荐使用直径为28MM的外导柱;至于模板尺寸超过300MM的模具,则需结合具体情况进行外导柱组件的挑选。同时,在安装外导柱的过程中,还应关注合模阶段的防错措施,以保证合模操作能够顺利进行且无差错。

最终,每个样本模板上都必须预留出工艺加工的基准孔。这些孔需在模板的恰当位置进行精确的铰制,直径应为6毫米,以此作为后续工序的定位参考。此外,模板上固定螺丝钉的尺寸和数量也应根据实际情况来决定。

8. 成型工步结构设计

绘制完模具的结构图和组装图之后,紧接着便着手进行成型工序的结构设计。这一环节需要对成型工序的模具结构进行详尽的描述,并且对其合理性及可靠性进行确认。在结构设计阶段,首先要关注的是产品成型后的回弹问题,这一问题主要体现在弯曲半径的扩大以及弯曲件角度的提升。回弹现象的产生受多方面因素制约,诸如材料的力学性质、弯曲半径的相对大小、弯曲件所形成的角度、弯曲的具体方法、模具之间的间隙、工件的具体形状以及非变形区域的效应等。这些因素在弯曲作业中相互影响,协同作用。

为了测定回弹值,可以参照以下步骤:若弯曲半径R不超过5,则可依据材料的厚度与硬度,参照所附表格确定回弹值的范围。同时,需留意一点,即随着材料硬度的提升,所取的回弹值应适当放大。

当R≥5时,回弹角度可按以下公式进行计算:

接下来,我们将深入探讨常用弯曲成形工步的结构设计。

上述方案中的右图仅供示例,实际设计中通常不会采用。

9. 冲压材料及模具标准件

(1) 常用金属材料的牌号及基本数据概览

在本节内容中,我们将对一些常见的金属材质及其型号进行简要介绍,并且给出它们的基本参数,以便您在冲压作业以及模具设计制作环节能够作出合理的决策。

(3) 标准件的选用

本厂所使用的精密模具相关标准件,将由采购部门负责集中采购事宜。同时,设计工程师需依据实际需求,编制相应的标准件采购清单。在挑选标准件时,必须参考盘起公司的既定型号,从而保障所选部件的兼容性与性能指标。

10. 模具图的绘制及发放规范

(1) 模具图的绘制

完成总体布局和成型工序的结构设计工作之后,必须按部就班地依次制作模板图纸、模具部件图纸以及标准部件图纸。

在绘制图纸时,务必严格遵守图层、线型以及线色的相关规范,以保证图纸的标准化。

在模板图上,必须详尽标注模板所用材料的种类、厚度数值、热处理的具体工艺流程、硬度标准以及精度指标等各项重要细节。

在绘制零件图时,必须对细节进行精确标注,这涵盖了零件所用材料、具体尺寸、数量、热处理所需工艺以及硬度标准,以及加工所采用的方法等详细信息。

若模具所使用的零件属于标准件范畴,采购申请单上需填写相应的型号;若该零件不属于标准件,则必须提供详细的零件图纸,以便供应商进行制作。

所有图纸都必须保证画面清晰可见,尺寸标注清晰无误,内容表达准确无误,并且排列整齐有序。

g: 模具图纸应使用统一的图框,保持整体一致性。

模具图纸的发放规范:

a: 模具图纸在经上级审核并签字后方可进行发放。

一套完整的模具设计图纸通常包括模板图、零件图以及标准件图等,这些图纸将会一并发放。如果模具的生产周期相对较短,可以先提供样本图。此外,模具所需的材料清单和标准件清单应与模具图纸一同发放,或者提前进行分发。

接下来,我们将探讨模具制程的控制方法。

模具制造进度的持续跟踪

模具图纸一旦交付给模具制造部门,设计人员就必须持续跟踪生产过程。他们必须时刻掌握加工过程中的各种情况,并在发现任何问题时,迅速与制造部门携手,共同探讨并实施有效的解决方案。此外,模具装配的技术规范也必须严格遵守。

在装配环节,务必保证凸模与凹模间的距离均匀且稳定,同时需满足既定的设计规范。

镶件与范本之间的结合处必须严密对接,同时镶件之间的连接面也要做到紧密无缝。

凹模刀口的高度在制造过程中必须严格遵照设计规范,同时确保漏料孔道的流通性不受阻碍。

冲模的各个活动部件在运行过程中需保持平稳且流畅,不得出现任何阻碍。特别是在滑块与楔块沿固定滑动面滑动时,它们之间的最小接触面积必须达到总面积的四分之二。

所有用于固定的螺丝和销子都必须确保稳固,同时,这些螺丝和销子的头部不得超出模具的上下面。

f: 各卸料螺钉的沉孔深度应保持一致,以确保卸料的一致性。

g: 卸料螺钉及顶杆的长度也需保持一致,便于统一操作。

凸模的垂直度需严格限制在凸凹模间隙所允许的极限之内,以此确保模具的精确度。

在冲模装配环节,必须严格遵守模具装配图纸及技术规范的要求,以此保证装配作业的质量。

四.产品工艺文件的制定

模具制造完毕后,必须编制相应的产品工艺文档。该文档在生产环节中扮演着关键的角色,内容应涵盖产品型号、材料尺寸、辅助生产材料、生产步骤、产品毛重、生产设备及其型号、检验标准、包装要求等详细信息。具体工艺文件的编制可依据工艺文件编制规范进行。

五.附录(此部分可根据实际情况添加或删除)