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一:产品导入

1 精密模具冲压常规产品导入流程

1.1产品图→加工图→排样图→结构图→组立图→模具图纸

1.2 连续模具排样图及结构图须审核

1.3 单冲模具排样图及结构图须审核

1.3 模具图纸须审核签字生效,图纸规范清晰

2 样品控制流程

现场拿出物料,进行自我查验,品质管理部门实施检测,生成检测文件,确认检测文件,传送给工程部门,再提供给客户

二:模具设计

1.模具设计流程

(1) 模具设计流程图

这是模具制作的标准步骤,通常情况下,设计任务都要按照这个步骤来安排和执行。针对个别特殊产品的制作,可以在这些步骤上,根据具体状况做些调整。

2. 产品图、展开图、加工(工序)图、料带图的绘制规范

产品图用于模具制作,由客户和文控部门共同提交。由于这些图纸源自不同客户,格式多样,存在图像模糊、标记不全、尺寸或检测标准不统一,甚至人为失误导致的问题。因此,必须以原始图纸为依据,在忠实于原设计的基础上,自行完成本厂专用的产品图纸绘制工作。遇到客户设计里的工艺难题,应立刻联系对方的工程师商讨,对于实在无法实现的工艺或构造目标,可以和对方工程师商量,考虑减少工艺标准,调整产品构造,或者运用更多工艺辅助措施来处理。客户的原始图纸必须保持原样,不可以改动。客户提交的样品,要运用各种方法精确测量出样品的规格,然后绘制成产品图纸。客户的样品需要妥善保管。制作的产品图纸必须保证信息精确,要求清晰,尺寸说明要完整,误差范围要恰当,这样才能方便检验。

加工图与产品图核对无误,着手编制加工图。编制加工图需留意以下几点要求

点:

产品规格的确定有两种情形,一种是冲裁,另一种是剪切。冲裁的规格由冲头来决定,剪切的标准由模具来决定。

B: 产品公差的确定主要依据产品图纸,图纸中明确标注了公差的,需要严格依照图样执行,而图纸没有注明公差的,则按照客户通常采用的公差标准来处理。

参照图1-1确定公差选取方向。当冲裁导致尺寸增大时,加工图纸上的尺寸应取其下偏差的三分之二。当冲裁导致尺寸减小时,加工图纸上的尺寸应取其上偏差的三分之二。对于孔心距和孔边距这类冲裁后尺寸变化极小的项目,则采用中间公差值。

分析物品在制作期间的形态变化倾向,针对这些变化状况实施若干事前纠正手段。

展开图参照加工图,标示各段弯曲尺寸,按顺序排列,方便核对。

板料弯曲时,表层承受拉伸作用,里层承受压缩作用,两者之间存在一个既不拉伸也不压缩的中间区域,这个区域称为中性面,中性面在弯曲过程中长度不变,与初始状态相同,因此中性面是确定弯曲件展开尺寸的依据,它和板厚中心层是两个不同的概念。变形程度和弯曲形态相关,弯曲半径大时,折弯角度小,变形程度就小,中性层位置接近板料厚度的一半;弯曲半径变小时,折弯角度变大,变形程度就变大,中性层位置慢慢移向弯曲中心的里面。中性层到板料内侧的间隔用λ来代表。

B: 计算展开尺寸时,首先需要将料内长度加一次,接着再加上料内长度,最后需要加上修正值,这样就能得到产品展开后的总尺寸。

a: R 角展开 以中性层材料长度不变为展开原则。

R 中=R 内+Kt

(4) 料带图(工序图、排样图)

依照客户需求,产品准确度,产品生产量,模具使用期限,工艺特点等因素,来判定是选用连续模还是单次模加工。

依照物件所需准确度、模具制造总数、模具制造快慢等要素,确定模具精确度级别的区分。精密连续模具包含 A、B、C、D 四个层级,精密单工序模具涵盖甲、乙、丙三个层级。具体分级规范,请参考后附表格。

条料的零件布局方式叫做排版,每个零件都有好几种排版方式

排版形式包括直线式,单排布局,复排布局,倾斜布局,首尾相接直线布局,首尾相接倾斜布局等。

排样工作虽然简单,但很重要。排样的原则有 4 点:

材料利用程度对冲件总成本影响很大,其占比超过六成,是关键的经济衡量标准,冲裁时产生的废料可分为构造废料和工艺废料两类,排样环节需着力降低工艺废料,从而提升材料利用程度。

操作简便且安全,能够降低工人的工作负担,对于单一工序的模具来说,材料在冲裁过程中需要尽量减少翻转动作,在材料利用效率相同或相近的情况下,应当优先选择条料宽度较大、进距较短的排样方式。

c: 使模具结构简单,模具寿命较高。

d: 排料应保证冲裁件的质量。这一点将在下一节详细说明。

精密连续模具在确定排样方案之前,需要先制作冲裁冲头叠加图。制作此图是为了确保所有废料都能被冲掉,从而得到完整的产品。首先要明确制品的毛边面,制品的料纹方向要求,步距,条料宽度,制品的基准面,以及合理的搭边和送料方向。同时要考虑冲头的先后顺序,弯曲的先后顺序,定位孔和搭边位置等细节。

冲裁冲头的形状应尽量做到以下几点:

a: 尽量避免长方形冲头,因为长方形冲头易跳废料。

冲头的悬臂部分不宜过长,狭槽也不宜过窄,因为悬臂部分会削弱冲头的结构强度,狭槽部分则会降低凹模的承力能力,冲头的设计应避免出现尖锐的边角

冲头需要设计成防止材料掉落的结构,同时要顾及到制造流程,最好多用磨削和线切割技术,少用电火花加工。

两个冲头相接的地方会形成结合面,在确保顺利冲切的前提下,尽量缩小工件上结合面的尺寸,对于特定产品,结合面的尺寸、位置和形态,需要与客户协商确定。

在模具上合理布置冲头迭加图中的冲头和成形步骤,这就形成了排样图。

根据图纸及工艺要求,综合考虑。排样图注意以下几点:

对位置精度有严格标准的孔,或者用于确定中心基准的孔,需要安排在同一个冲压工序中完成

如果部件在加工过程中需要打孔或进行其他处理,并且这些工序对位置精度有严格标准,最好在完成部件弯曲后再进行打孔或其他成型工作,这样做能够防止由于弯曲展开不精确而导致的尺寸偏差。

如果物件存在对称形变,最好将其在同一道工序中完成,这样有助于确保受力均匀。当物件的弯曲部分较长时,为了实现受力均衡,可以采用工艺辅助弯曲的方式,在弯曲操作结束后,再将辅助弯曲部分去除掉。

制品在经过拉深等工序加工时,可能会波及其他部位的相关尺寸,可以将这些工序安排在先进行。

相邻冲裁件之间的部分是连接料,或者冲裁件和条料边缘的部分也是连接料。连接料的尺寸与制品的尺寸及构造难易程度相关,制品尺寸大或弯曲部分较长时,连接料的尺寸需要适当增大。

(2)排样线型、颜色、图层设定:

料带层 MATER 层 颜色 8 号灰色 实线

冲裁、裁切、分离、部分剪断、撕开等属于同一组,采用颜色1号红色实线进行标注

印字、打凸、倒角、压毛边等 2 层 颜色 2 号黄色 实线

弯曲、塑形、翻折、拉拔等 3 重色调 3 号黄,底部向内折的部分为虚形线

上折为实线。

标注、说明为 4层 4 号色 实线

排样图经审核及集体评审,确认无误后,进入下一工作流程。

3. 模具总图的绘制

(1) 排样图确定后,开始绘制模具总图。

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)

b: 关于线种、线色的说明:

冲头、入子外形轮廓线 2 号黄色 线割孔 1号红色

铣加工轮廓线 40 号棕色

放电加工线 40 号棕色 钻加工 40 号棕色

模板外形 7 号白色

线色需要维持恒定不变,呈现的图线,凡在视觉范围内,都应当是实线形态,而在视觉范围之外的部分,则应该以虚线形式展现。

(2) 模具结构图

冲压模具简明设计手册_精密模具冲压常规产品导入流程_样品控制流程

模具的等级选择依据产品精确度与生产规模,具体模具结构需匹配相应等级,不同等级对应不同加工要求,高精度产品需配合高等级模具,大批量生产则优先考虑成本效益,因此等级划分需综合考虑实际使用需求,确保加工质量与生产效率达到平衡

等级为依据,选用模具结构。上图为连续模结构。

(4) 模具模板标准

长度超过五百毫米的范本,必须分割成两部分,两个板片之间要安装连接件。

依据冲裁工件的材料厚度和模具的尺寸,需要适当地加厚上模垫板以及下模垫板的尺寸,以确保加工的稳定性和精度。

经过脱料板和下模板的真空加热处理,完成A级精度的模具制造,进行脱料

加工深度要足够大,B 级精度级别的模具,在制作时,脱料板和下模板必须经过深度加工

深冷处理。

模具的上下面板必须设置吊环螺钉的安装位置,具体采用 M16 至 M24 等规格的螺纹孔,其尺寸依据模具的整体大小来决定。

脱料板及下模板侧面需有安装模具安全检测工具的螺孔位置。

大型模具的底脚布置,需顾及到其运输的便利程度,要预留出叉车作业的空间。

模具规格低于300毫米的,外部导向柱应采用直径28毫米的规格,模板的尺寸则要超过300毫米

的模具,视实际情况选择外导柱组件。

带有外部导向杆的模具,在安装外部导向杆时,必须留意合模过程中的定位,防止出错,而缺少外部导向杆的模具则无需关注此问题。

具,也要将内导柱适当调整位置,避免合模时装反。

所有范例中,必须预留工艺定位孔洞,该孔洞在粗加工阶段,要设置在样板特定部位,并确保精细加工

铰直径 6MM 的孔,作后续加工定位基准用。

模板固定螺丝钉的大小及数量的确定。参照下表:

4. 成型工步结构设计

模具构造图和装配图完成之后,着手进行成型工序构造规划。具体要绘制成型工序所用的模具构造细节。

构,同时验证成型工步的全理性及可靠性。

成型工艺的规划须首先顾及制品经加工后的反弹情形,反弹现象包含弯曲形态

回弹的大小受到两个主要方面制约,一是弯曲半径的扩展,二是弯曲角度的变大,此外,材料的内在属性和弯曲时的相对变形程度也会造成回弹现象。

弯曲半径大小,弯曲角度数值,弯曲手法选择,模具间隙宽窄,零件形态构造,以及未受力区域的作用等方面。

各因素在弯曲时会相互影响。

回弹的计算方法如下:

当 R 小于或等于 5 时,依据板材厚度和材质的差异,可借助下表来确定回弹数值。

根据材质硬度不同,硬度越大,取值可偏大。

当 R≥5时,回弹角度按下式计算

(2) 常用弯曲成形工步结构设计

以上方案右图为参考方案,一般情况下不采用。

5. 冲压材料及模具标准件

(1) 以下为常用金属材料的牌号及基本数据

注:1.初始间隙的最小值,相当于间隙的公称数值。

最大初始间隙值,是针对凸模和凹模加工允许的偏差而额外增加的量。

(3) 标准件的选用

本厂精密模具所需的标准零件,系采购部门负责采购的。设计工程师负责制定标准零件的采购方案。

购单。标准件使用型号参考盘起公司的标准件型号。

5. 模具图的绘制及发放规范

(1) 模具图的绘制

整体布局和塑形流程规划告一段落,着手制作样板图,以及模具组件图和通用件图。

b: 模具图的绘制须严格遵守图层和线型,线色的规定执行。

模板图上必须清晰注明构成材质,明确规格尺寸,标示加工流程,以及所需强度标准,同时要体现精确度指标。

及其他技术要求。

零件图必须清晰注明构成物料的材质、各个部分的规格大小、构成物料的数量、构成物料所采用的热处理方法以及需要达到的硬度指标。

度、零件加工工艺方法等信息。

外购的模具零件如果属于标准件类别,采购申请单上需填写标准件的型号,如果不是标准件,就必须提供详尽的规格说明

具零件图,提供给供货方。

f: 所有图纸要求图面清晰,尺寸明了,表达准确,排列整齐

g: 模具图纸使用统一的图框。

模具图纸的发放规范

a: 所有的模具图纸经上级审核签字后方可下发。

一套完整的模具设计文件涵盖母模图、构件图、通用件图、布局图、装配参考图、安装说明图等,这些图纸共同构成了模具的详细制作依据。

准备相关图样、物件照片,通常情况下,所有设计资料会一并传送。倘若模具制作时间不长,能够先行发送

发送示范图片,模具用料清单与模具通用零件用料清单,或伴随模具图纸发出,或提前发出。

三.模具制程的控制

1. 模具制造过程的跟进

图纸交付给成型团队之后,技术人员需要持续关注产品的生产状况,实时掌握加工环节中的各种变化,一旦察觉异常,立即联合生产方进行处理。

2. 模具装配技术要求

组装时需确保凹凸模之间的空隙分布均匀,并且这个空隙要满足设计标准

b: 镶件与范本及镶件相互之间的接合面密合

落料和冲孔的凹模刀口高度,依照设计标准加工,确保排料通道通畅,

冲模所有可动部件的运行应当流畅,没有任何卡顿,滑块与楔块在固定滑动轨道上移动时,它们最小的接触范围不能小于总面积的四分之二。

所有用于固定的螺栓和销钉都必须牢固,螺栓和销钉的端部不允许超出上下模的表面,确保连接紧固,端面平整

f: 各卸料螺钉沉孔深度应保持一致

g: 各卸料螺钉及顶杆的长度应保持一致

h: 凸模的垂直度必须在凸、凹模间隙值允许的范围内

j: 冲模的装配必须符合模具装配图及技术条件的规定

四.产品工艺文件的制订

模具制作完毕,须编写产品加工手册。该手册是生产环节的纲领性文件。务必涵盖所有加工步骤,并明确质量标准,同时规定检验方法,还要标注安全注意事项。

包含产品规格型号,涉及物料尺寸规格,需要用到生产辅助物料,经过多个加工步骤,得出产品初始重量,采用特定生产机器完成

及设备型号、检验要求、包装规范等。

具体工艺档的制订,请参考工艺档制订标准。

五.附录

1. 常用材料密度

2.冲压油选择表

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