冲压模具结构全解析:工艺性与结构性零件详解,及设计九大步骤

频道:‌冲压模具 日期: 浏览:13

冲压模的结构组成

各个零部件依据其作用、要求,冲压模主要是由诸如工艺性零件、结构性零件这样的两大类所构成 。

一、工艺性零件

直接去完成冲压这一工序,也就是那些会和材料或者冲压件产生直接接触的零件,像成形零件,比如说凸模、凹模,还有定位零件,像是定向板、定位销,以及压料零件,例如压料圈等 。

二、结构性零件

在模具里头,有着这样一些零件,它们起到安装、组合以及导向的作用。比如说支撑零件,像上模座、下模座、凸凹模固定板,再者就是导向零件,例如导柱、导套,还有紧固零件等等 。

一般来说,汽车模具结构主要包括以下几部分:

有上模座,还有下模座,存在压料圈,包含凸模部分,有着凹模部分,含有各类镶块,有着各类斜契吊契,有定向板,有定位销,存在定向导柱导套,有着限位装置,有着安全装置,有挡料板,有废料槽,以及各种标准件等 。

冲压模具设计的九个步骤

一、取得必要的资料

凭借相关资料剖析共建的冲压工艺性的情况,针对工件开展工艺审核,并且进行标准化审核。

获取标明具体技术要求的产品零件图样,知晓工件的形状,清楚其尺寸与精度要求,明确关键孔的尺寸,也就是大小和位置,明晰关键表面,剖析并判定工件的基准面。

其实,冲压件各项工艺性要求并非是绝对的,尤其在当下冲压技术快速发展的情形下,依照生产实际所需以及可能性,综合借助各种冲压技术,合理挑选冲压方法,正确开展冲压工艺的制定以及模具结构的选择,使其在既要满足产品技术要求的同时,又要契合冲压工艺的条件 。

1)收集工件进行加工时所用到的工艺过程卡片。 2)凭借这些卡片能够对其前后工序之间彼此的关系展开研究。 3)同时还能探究在各样工序之中间必然需要相互予以保证的加工工艺方面的要求。 4)以及各工序之间所存在的装配关系等等。

3)知道工件生产的批量情况。零件开展生产对于冲压加工的经济性有着决定性意义,所以呀,得依仗零件的生产批量以及零件的质量要求,去决断模具的型式、结构、材料等相关事宜,并且凭借此情形详细剖析模具加工工艺的经济性以及公建生产的合理性,勾勒出冲压工步的大致模样。

首先,要明确工件原材料的规格,以及毛料的具体情形,像板料、条料、卷料、废料等方面,接着,去知晓材料的性质以及厚度,之后,依据零件的工艺性来判定是否采用少无废料排样,最后,初步确定材料的规格和精度等级 。

条件下,满足使用性能,冲压性能要求,应尽量采用廉价材料。

5)分析设计和工艺上对材料纤维方向的要求、毛刺的方向。

7)解析出关于工(模)具车间,将其制造模具的技术能力予以说明,把设备条件进行阐述,对于可采用的模具标准件的情形加以剖析 。

7)熟悉冲压车间的设备资料或情况。

认真开展对上述资料的钻研、剖析,进而初步谋划构思模具的结构方案,万一有必要的情况下,能够针对已确定的产品设计以及工艺过程给出修正意见,从而达成产品设计、工艺过程以及是模具设计还有制造三者之间能够更优质地融合,以此收获更为完备完善的效果 。

二、冲压工艺分析和模具生产估算

面临模具制造委托之际,首先得依据制品零件图样或者实物,先行开展冲压工艺分析,剖析研究即将采用模具的套数情况,以及研究模具结构和主要加工方法,随后展开模具估算。

1、冲压工艺分析

冲压工艺是这样一种加工方法,它借助模具给毛坯施加外部力量,让其产生塑性变形或者实现分离,进而获取具备一定尺寸、形状以及性能的工件。冲压工艺的应用范围颇为广泛,它既能对金属板料、棒料进行加工,又能够加工多种非金属材料。因为加工一般是在常温状态下开展的,所以又被称作冲压压。而冲压工艺分析是经由各个方面的参数综合起来确定最佳的冲压工艺 。

冲压件工艺性优劣,直接关联产品质量与成本,工艺性良好的冲压件,所需工序流程简约,易于加工,可节省原材料,能延长模具使用寿命,并且产品质量稳定 。

于一定生产批量情形之下,将零件高质量且低成本地制造出来,从而获取很好的生产效益。当思索冲压件的工艺性期间,通常应当遵循以下原则:

尽可能简化生产的工序,思索采用数量最少且尽量简易的冲压工序去达成对整件零件的加工,以此提升劳动生产率。

(2) 保证产品质量的稳定性,减少废品率。

(3) 尽量简化模具结构,延长模具的使用寿命。

有利于提升金属材料的利用效率,与此同时,竭尽全力去减少所使用材料的品种以及规格 。

(5) 有利于产品的通用性和互换性。

(6)零件进行设计时,要使得冲压操作方便可行,并且要对生产的机械化以及自动化有益有加。

2、模具估算部分:

(1)模具费用

所说的是材料费,是外购零件费,是设计费,是加工费,是装配调整及试模费等,若是必要性存在的时候,还需要去估算多种加工方法能够得以应用的:工具并且其加工费等情况,最终得出模具制造价格;。

(2)交货期

估算完成每项工作的时间,并决定交货期;

(3)模具总寿命

预估模具一次使用的寿命,以及经过好多回简单修理之后的总共寿命,也就是在不出现意外状况的时候,模具自然状态的寿命 。

(4)制品材料

该制品对于准许使用的材料,其性能如何,尺寸大小怎样,耗费量多少,材料利用率高低等 。

(5)所用的设备

了解应用模具的设备性能、规格及其附属设备。

三、进行必要的工艺计算

1)设计材料的排样和计算毛坯尺寸。

2)进行冲压力的计算,这里面涵盖了冲裁力、弯曲力、拉深力、翻边力、胀形力,以及卸料力、推件力、压边力等,在必要的情形之下,还需要去计算冲压功以及功率。

3)计算模具的压力中心。

4)算出或者估计模具每个主要零件的厚度,像是凹模的厚度,凸模固定板的厚度,垫板的厚度,还有卸料橡皮或者弹簧的自由高度等等 。

5)决定凸、凹模的间隙,计算凸、凹模工作部分的尺寸。

冲压模结构组成_冲压模具设计步骤_冲压成形工艺与模具设计

对于拉深工序,要确定拉深的方式,也就是压边或者不压边,还要去计算拉深次数,以及中间工序的半成品尺寸。

对于有些工艺,如带料的连续拉深,则需要进行专门的工艺计算。

四、模具的总体设计

依托上述所做的分析计算,开展模具结构的总体设计工作(这时通常仅需勾勒出草图就行),并且初步计算出模具的闭合高度,大概确定出模具的外形尺寸。

五、模具主要零部件的结构设计

对模具用的工件里含有的部分器件而言:有像凸模、凹模、还有那凸凹模这样的品类的部件,其结构样式的规划以及固定样式的挑选 。

2)对零件进行定位。在模具里头,常用的定位装置存在着诸多的型式。像是可调的定位板,还有固定的挡料销,以及活动的挡料销,另外还有定距侧刃等等,要依据具体的情形来展开选用以及设计 。

在连续模中还需要考虑是否采用初始挡料销。

(3)存在卸料以及推件这样的装置,涉及到像是选用刚性或者弹性的、簧片及橡皮的选用与计算等方面。

4)导向零件,存在这样的情况,究竟是选用导柱、导套进行导向呢,还是选用导板导向呢,是选用中间导柱进行导向呢,还是选用侧后导柱进行导向呢,又或者是选用对角导柱进行导向呢,并且还涉及到是使用滑动导套呢,还是使用带钢球的滚珠导套等情形。

5)对零件予以支持,进行夹持,将零件紧固。比如说,模具中关于模柄、上下模座结构型式这般的选择情况等 。

六、选定冲压设备

一个重要内容是冲压设备的选择,此在于工序和模具设计。选用设备合理,对工件质量保证有重大影响,对生产率的提高有重大影响,对操作安全性也有重大影响,还能给模具设计带来方便。

冲压类型的选定,主要取决于工艺要求和生产批量。

冲压设备规格得以确定,主要是由工艺参数以及模具结构尺寸所决定的。对于曲柄压力机而言,必定要满足以下这些要求:

1)压力机的标称压力必须大于冲压的工艺力。即

换一种更准确的表述来讲,应当是,冲压这个过程所产生的负荷曲线是必须要位于压力机所允许的负荷曲线之下的 。

对于拉深件还需计算拉深功。

2)压力机的装模高度必须符合模具闭合高度的要求。

3)压力机行程需与工件成形要求相符。针对拉深工序所使用的压力机,其行程得要大于该工序内工件高度的二至二点五倍,目的在于方便放入毛坯以及取出工件。

压力机的台面尺寸,得大于模具下模座的外形尺寸,且要留出能固定模具的位置,一般每边大出50毫米到70毫米以上,压力机台面上的漏孔尺寸,必须大于工件或者废料的尺寸 。

七、绘制模具总图

关于模具总图,其中涵盖零件工件图,其绘制需严格依照制图标准,此标准为GB/T4457至GB/T4460以及GB/T131 - 1993 。与此同时,于实际生产过程里,要结合模具的工作特点以及安装、调整方面的需要,其图面的布置会形成一定的习惯 。

模具总图包括:

1)主视图,它具有这样的要求,要去绘制模具处于工作位置那般的剖面图。通常来讲,存在这样的情况,其中的一半部分,是要绘制在冲压开始之前,也就是冲床滑块处于上止点位置的时候,毛坯被置入的那种情形;而另一半部分呢,则是要绘制在冲压结束之后,此时此刻工件已成形或者已分离,并且冲床滑块处于下止点位置的那种状态。

2)俯视图 ,一般来讲 ,是半部分为俯视图 ,而另一半则绘制上半部分的俯视图 ,依据需求 ,有时也会完全绘制下半部分俯视图 。

3)存在侧视图,有着仰视图,还有局部剖视等情况。必要之时得绘制模具工作位置所处的侧视图:这个,这个“侧视图:这个要单独拎出来说哦”。有时呢于图样所示的右上角这个位置还得绘制模具上半部分的仰视图,以及再有“局部剖视:又得专门强调一下这个局部剖视”等情况 。

先是,工件图它一般是画在右上角处的。然后呢,对于那种由数套模具去完成的工作事项而言,除了要凭借绘图工具绘出本工序所对应的工件图像之外,还得借助绘图手段去绘出上一道工序的工件图像呢。

5)排样用的图。要是针对级进模式的模具,那就得描绘出排样的具体方式,还有工序安排的先后顺序,以及各个工步所达成的冲压里面的具体内容;还应该标记出工步之间的间距,搭边的数值,条料子的尺寸。而冲裁模的排样图呢,就得标记出排样的方式,条料子的尺寸,以及搭边值的具体大小。

第一,列出零件明细表,第二,注明材料及数量,第三,凡是标准零件都要选定规格 。

7)技术要求以及对其所需做出的说明。所涉及的技术要求涵盖了冲压力,还有所选用的设备具体型号,模具整体的行位公差以及装配情况,安装调试的相关事宜,模具闭合时的高度,模具间隙种种,再有其他一系列要求等等 。

八、绘制各非标准件的零件图

零件图之上,要标明所有尺寸,还有公差以及配合,形位公差也别忘了,表面粗糙度同样需注明,所用材料及其热处理要求也要写清楚,另外其他各项技术要求也得标明。

九、填写模具记录卡和编写冲压工艺文件

小批量生产之际,得去填写工艺路线明细表,大批量生产之时,要针对每个零件制订工艺过程卡以及工序卡 。

冲压模具制造存在的几个问题

常见冲压模设计、制造过程中存在问题如下:

一、规划技能及核心理论

精密冲压模具的规划制作技能存在不足,创新方面欠缺,对于许多先进模具中的关键规划内容、技能,制作工艺、理论以及核心技能的掌握程度不足,这致使模具总体水平提升面临困难,始终处于技术跟进与追踪阶段,要达到乃至超越国际先进水平,还欠缺相关规划和制作扎实技能的支撑。

二、模具使用寿命

鉴于受到模具材料、热处理以及制作安装技能等相关因素的作用,我国冲压模具在使用寿命方面大体上均低于国际先进水准,存在的差距超过30%。尤其是模具维修次数的上升,使生产效率降低,打乱了生产节拍;并增加了模具维修成本,进而从整体上对模具的市场竞争力产生影响。

三、模具试模与安全可靠性

试模,是在模具设计制作达成之后,针对模具所开展的一项带有理论性质的实验,以及进行点评与检测等一系列行为的过程,它是模具原本设计、制作期间所存在各种问题的实际呈现之地,同时也是冲压模具设计、制作技能以及专业人员自身技术水平所形成的综合体现之处。而模具具备的可靠性以及稳定性,乃是对模具设计、制作质量优劣状况进行点评的基准所在,更是确保模具能够正常得以运用的重要保障 。因我国在多工位与多功能冲压模具设计、制作工艺里,对隐形常识及技能积累的深化发掘有所欠缺,所以和世界先进模具企业相较,我国多工位与多功能冲压模具的试模时间、模具运用中的调整跟修理时间,增加幅度超百分之三十。对照国外当下正研讨的无试模程序的模具前沿技术,我国在模具试模技能以及模具可靠性与稳定性方面的差距,是难以掩盖的。

四、模具基础与核心技术

模具设计,是一项具备很强实践性的专业技能,长久以来,我国对模具设计以及制作的实践性极为注重,然而,因对冲压模基础理论与技能研究不够深入,致使模具设计和制作的基础理论与技能发展迟缓。另外,冲压模具企业的专业化分工无法做到细化,小而全、大而全的模具企业仍占据主导地位,企业的核心竞争力难以形成,企业自有技能以及创新能力落后于国外先进模具企业。于模具材料、标准件等模具相关配套范畴里,存有技术滞后状况,这直接对中国多工位与多功能冲压模具的整体技能水准造成了影响,所以,在多工位与多功能冲压模具的基础技能支撑层面还存在诸多薄弱之处。

五、新模具技术

随着新工艺新产品持续涌现 ,国外冲压模如今已朝着多功能组合模具的方向发展 ,朝着生产线配套组合模具工装的方向发展 ,朝着特大型级进模的方向发展 ,并且朝着微细零件冲压成型模具等方向展开 ,然而我国企业中的大多数 ,依旧把目光聚焦于以前那套单副级进模的系列化以及产业化方面 ,尚未掌握特种高精尖模具的核心技术 ,像特大型高精模具的核心技术 ,超高速冲压制模的核心技术 ,超薄零件冲压成型模具的核心技术 ,超强零件冲压成型模具的核心技术 ,还有微细型零件成形冲压模具的核心技术 ,对于非常多功能复合模具 ,接触的情况也不多 。所以,我国仍旧要持续开展新式模具的主要技术探究,拓展其使用范围,为追赶国际前沿水准稳固根基。

六、模具配套常用设施及零部件

多工位冲压模具的常用零部件与配套件,是模具整体快速发展的基本条件之一,多功能冲压模具的常用零部件跟配套件,也是模具整体快速发展的基本条件之一,而我国由于热处理方面、用料方面、标准件等模具常用零部件以及配套技能,还有质量水平比较低,高级模具的零部件以及配套件主要依靠进口,所以,我国迫切需要提升模具常用零部件和配套件的技能及其质量水平。