冲压模的结构组成
依据每个部件的功能、需求,冲压模主要是由具备工艺特性的零件以及具有结构特性的零件这两大类别构成的 。
一、工艺性零件
直接就去把冲压工序给完成,也就是那些会跟材料或者冲压件产生直接接触的零件,像是成形零件,比如说凸模、凹模,还有定位零件,像定向板、定位销,以及压料零件,例如压料圈等 。
二、结构性零件
于模具里起到安装、组合以及导向功能的零件,像支撑零件 ,包括上模座、下模座、凸凹模固定板 ,还有导向零件 ,比如导柱、导套 ,以及紧固零件等 。
一般来说,汽车模具结构主要包括以下几部分:
包含上模座,下模座,压料圈,凸模部分,凹模部分,各类镶块,各类斜契吊契,定向板,定位销,定向导柱导套,限位装置,安全装置,挡料板,废料槽,还有各种标准件等等 。
冲压模具设计的九个步骤
一、取得必要的资料
借由相关资料开展共建冲压工艺性的剖析,针对工件实施工艺审核,并且进行标准化审核。
获取标有明确具体技术要求的产品零件图样,知悉工件的形态、尺寸以及精度要求,明晰关键孔的尺寸(涵盖大小与位置),掌握关键表面,剖析并判定工件的基准面。
实际上,冲压件各项工艺性要求并非绝对,特别在当下冲压技术快速发展情形下,依据生产实际的需求与可能性,综合运用各类冲压技术,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,从而使其既契合产品的技术要求,又适配冲压工艺的条件 。
2)将工件制造时所要经历的一系列加工步骤的工艺过程卡片收集起来,通过这些卡片能够探究其前面工序与后续工序之间相互存在的关系,以及在各个不同工序之间必定互相需要保障的制造工艺方面的要求,还有装配时所存在的关系等情况 。
知道工件的生产批量,零件生产对局冲压加工经济性起决定作用,所以,得依据零件生产批量跟零件质量要求,去决定模具 的型式,结构,材料等相关事项,进而分析模具加工工艺经济性与公件生产合理性,勾勒冲压工步轮廓 。
确定工件原材料的规格,知晓毛料情况,像板料、条料、卷料、废料等,要了解材料的性质,还要清楚材料的厚度,依据零件的工艺性来确定是否采用少无废料排样,并且初步确定材料的规格,定下精度等级。
要在符合使用性能需求,以及冲压性能要求的条件状况下,尽可能去采用价格低廉的材料。
5)分析设计和工艺上对材料纤维方向的要求、毛刺的方向。
6)剖析工(模)具车间打造模具时所具备的技术能力状况,以及其拥有的设备条件情形,还有能够采用的模具标准件的相关状况 。
7)熟悉冲压车间的设备资料或情况。
钻研解读上述资料,初步谋划模具的结构方案,若有必要可针对既定的产品设计以及工艺过程给出修改建议,从而让产品设计、工艺过程以及模具设计与制造这三者之间能够更优地结合,进而收获愈发完善的效果 。
二、冲压工艺分析和模具生产估算
接收模具制造委托之时,需先依照制品零件图样或者实物,开展冲压工艺分析,剖析研究即将采用的模具套数,模具结构以及主要加工方法,紧接开展模具估算。
1、冲压工艺分析
使坯料借助模具承受外力,进而产生塑性变形或者分离,最终获取具备一定尺寸、形状以及性能的工件的那种加工方法,就叫做冲压工艺。冲压工艺所涵盖的应用范围极为广泛,其既能够对金属板料、棒料展开加工,又能够对多种非金属材料予以加工。鉴于加工一般是在常温的状态下进行的缘故,所以它又被称作冲压压。而通过各个方面参数实现综合来确定最佳冲压工艺的行为,就是冲压工艺分析 。
冲压件工艺性究竟好不好,这直接关联到产品的质量以及成本,工艺性处于良好状态的冲压件,其所需要的工序过程是简单的,易于进行加工,能够节约原材料,促使模具的使用寿命得以延长,与此同时产品质量是稳定的 。
若处于一定生产批量情形 高质量且低成本地制造出零件 从而取得很好生产效益 当思量冲压件工艺性时 一般需遵循如下原则 。
使生产工序往简化方向全力推进,思索运用最少且尽可能简单的冲压工序去达成对整个零件的加工目标,进而提升劳动生产率。
(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。
(4) 不但能够有利于金属材料利用率的提高,而且还要在尽可能的情况下尽力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,应当让冲压操作变得便利,并且对生产的机械化以及自动化是有利的。
2、模具估算部分:
(1)模具费用
它涵盖了材料费,还有外购零件费,以及设计费,另外又有加工费,再者包含装配调整及试模费等。在必要的情形下,还需要去估算各种加工方法所用到的:工具及其加工费等,最终获取模具制造价格;。
(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
预估模具的单次使用期限,以及经过多次简易修复之后的总体使用期限,也就是在不出现事故的状况下,模具自身的使用期限;。
(4)制品材料
使用的材料,其性能、尺寸大小、消耗量以及利用率等,是制品规定时所用之具体情形 。,是制品规定时所用之具体情形 。
(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)对冲压力展开计算,冲压力涵盖冲裁力、弯曲力、拉深力、翻边力、胀形力,以及卸料力、推件力、压边力等,在必要的情形下,尚需对冲压功及功率进行计算。
3)计算模具的压力中心。
4)对于模具各主要零件,要进行计算或者估算其厚度,像凹模,其厚度要计算或估算,凸模固定板的厚度也要计算或估算,垫板的厚度同样要进行计算或估算,还有卸料橡皮或弹簧的自由高度之类的,也要计算或估算 。
5)决定凸、凹模的间隙,计算凸、凹模工作部分的尺寸。

6)针对拉深工序而言,要去确定拉深所采用的方式,究竟是压边的方式,还是不压边形的方式,进而计算拉深所需要的次数,以及中间工序所产生的半成品的尺寸大小。
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
以上述完成分析计算为前提,开展模具结构的总体设计工作(到这个时候通常只需要勾勒出草图就行),接着初步计算出模具的闭合高度,大概确定模具的外形尺寸 。
五、模具主要零部件的结构设计
设计工件部分零件,像凸模、凹模、凸凹模等这种有关结构型式的内容,以及对固定形式进行选择 。
2)对零件进行定位 。在模具里 ,常用的定位装置存在着诸多的型式 。像是可调定位板 ,固定挡料销 ,活动挡料销以及定距侧刃等等 ,要依据具体的情况来开展选用以及设计 。
在连续模中还需要考虑是否采用初始挡料销。
三)存在卸料以及推件装置,涉及到是将刚性作选择还是弹性作选择,包含弹簧以及橡皮的选择以及计算等等。
进行导向零件的选择时,存在多种情况,比如,是选择采用导柱、导套来达成导向效果,还是选择运用导板进行导向呢,与此同时,在导柱的类型方面,是选用中间导柱,还是侧后导柱,又或者是对角导柱呢,另外,在导套的选择上,是采用滑动导套,还是配备钢球的滚珠导套呢。
5)对零件予以支持还有夹持,将零件进行紧固。存在模柄、上下模座结构型式得以进行选择的这样一众情况等 。
六、选定冲压设备
工序设计以及模具设计里,冲压设备的选择属于一项重要内容。合理选用设备,对工件质量的保证有着重大影响,对生产率的提高有着重大影响,对操作时的安全性也有着重大影响,并且还能为模具的设计带来方便。
冲压类型的选定,主要取决于工艺要求和生产批量。
确定冲压设备规格,主要是依赖于工艺参数以及模具结构尺寸。对于曲柄压力机而言,必须要符合以下这些要求:
1)压力机的标称压力必须大于冲压的工艺力。即
进一步准确来讲,应当是,冲压进程的负荷曲线,一定要处于压力机的许用负荷曲线的下方。
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)压力机的行程,要使得工件成形的要求得以满足。对于拉深工序所使用的压力机而言,其行程必然得要大于在该工序里工件高度的2至2.5倍,以此来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,且要留出固定模具的位置,一般每边大出50至70mm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
模具总图绘制,当中包括零件工件图,要严格依照制图标准,也就是GB/T4457至GB/T4460以及GB/T131 - 1993 。与此同时,于实际生产里,要根据模具工作特点,还有安装、调整的需求,来达成图面布置,进而形成一定习惯 。
模具总图包括:
1)主视图,它要绘制模具处于工作位置时的剖面图,通常状况下,一半绘制冲压开始之前,也就是冲床滑块处于上止点位置时毛坯放入的情况,另一半绘制冲压结束后,这时工件已成形或分离,且冲床滑块处于下止点位置的状态。
2)俯视图,一般状况下是半部分俯视图,另一半去绘制上半部分针对的俯视图,依照需求偶然也会完全绘制下半部分俯视图。
3)有侧视图,有仰视图,还有局部剖视等。必要之时是须绘制模具工作位置的侧视图的。有时处在图样的右上角是还绘制模具上半部分的仰视图以及局部剖视等。
一般而言,工件图会被画在右上角,这就是4)所提及的情况。对于那种由数套模具来完成的工作而言,除了要绘出炉本工序的工件图之外,还得绘做出上上道工序的工件图 。
5)排样图,对于级进模而言,需要绘出排样的方式,工序安排的顺序以及各工步所完成的冲压内容,还应去标出工步间距,搭边值,条料尺寸。冲裁模的排样图,要去标出排样方式,条料尺寸以及搭边值的大小 。
第6项,将零件明细表罗列出来,把材料以及数量标注清楚。所有标准零件,均需挑选确定规格。
7)技术方面的要求以及相关说明。其中,技术要求涵盖冲压力,包含所选用的设备具体型号,涉及模具总体的行位公差以及装配情况,还有安装调试的要求,包括模具闭合高度的指标,以及模具间隙的规定,另外还有其他方面的要求等等。
八、绘制各非标准件的零件图
零件图上边,需注明全部的尺寸,还有公差以及配合,形位公差,表面粗糙度,所用的材料及其热处理要求,另外还有其他各项技术要求。
九、填写模具记录卡和编写冲压工艺文件
在小批量进行生产之际,应当去填写工艺路线明细表;然而当处于大批量生产之时,就需要针对每一个零件去制定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
精密冲压模具规划制作技能方面,创新存在不足,对于许多先进模具里的关键规划内容,技能以及制作工艺,理论还有核心技能掌握程度欠缺,致使模具总体水平提升面临困难,长期处于技术跟进与追踪阶段,想要达到乃至超越国际先进水平,还缺乏相关规划和制作扎实技能的支持。
二、模具使用寿命
因其受到模具材料、热处理,以及制作安装技能等相关要素的影响,我国冲压模具在使用寿命方面,基本都低于国际先进水平,差距在30%以上。尤其是模具维修次数的增多,降低了生产效率,打乱了生产节拍;增加了模具维修成本,进而在总体上影响了模具的市场竞争力。
三、模具试模与安全可靠性
检测被模具制成在完成以及设计后对模具的一个理论实验予以实践运用验证分析评价判断从而得出结论的过程,此过程是实际显示模具设计里存在的多类问题以及制作期间出现的一系列问题之处,同样作为冲压模具设计达成以及制作工艺实现所呈现出的专业人员多种技术水平还有综合能力的清晰反映,而模具拥有可靠特性稳定性质这一情况则是模具设计质量符合与否以及好坏程度判定的点评基本依准同时也是能够保障模具正常运用保证其正常发挥功能的重要因素。由于我国对多工位与多功能冲压模具设计、制作工艺里隐形常识和技能积累欠缺深化发掘,所以同世界先进模具企业相较,我国多工位与多功能冲压模具试模、模具运用时的调整和修理时间增长超30%。对照国外当下探究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和稳定性方面的差距难以掩盖。
四、模具基础与核心技术
这整体属于一个模具材料的问题,它得从多方面去考量,首先说模具设计,它是一项实践性很强的专业技能,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,因为对冲压模基础理论且技能的研究不够深入扎实,致使模具设计以及制作的基础理论和技能发展迟缓,再加上冲压模具企业的专业化分工无法做到精细划分,小而全、大而全的模具企业仍旧占据主导位置,企业的核心竞争力难以形成,企业自身拥有的技能以及创新能力落后于国外先进模具企业。在模具材料这一模具相关配套领域,存在技术落后情况,在标准件这一模具相关配套方面,也存在技术落后状况,这些都直接致使中国多工位冲压模具的整体技能水准受到影响,还直接导致中国多功能冲压模具的整体技能水平遭受影响,所以,在多工位冲压模具的基础技能支撑层面存在诸多薄弱之处,同时,在多功能冲压模具的基础技能支持方面存在众多薄弱环节。
五、新模具技术
伴隨新工藝新産品持續涌現,國外沖壓模邁入了新形態,從常規的單副級進模,延伸至多功能組合模具、生産線配套組合模具工装、特大型級進模以及超精密微齒零件沖壓成型模具等效現領域,然而我國企業大多數依舊把視線聚焦于往昔的單副級進模系列化及産業化作業里。現階段,尚未掌握特種高精尖模具的核心技術,像是特大型高精、超高速沖壓、超薄、超強及超精密微齒零件成型過程中的沖壓模具操作規則,而且對于多功能複合模具接触頻次較低。所以,我国仍旧得持续开展新式模具的关键技术探究,拓展其运用范畴,为追赶国际前沿水准筑牢根基。
六、模具配套常用设施及零部件
多工位冲压模具与多功能冲压模具的常用零部件,以及配套件乃是,模具整体能够快速发展的基本条件,而我国由于热处理、用料、标准件等模具常用零部件,还有配套技能以及质量水平较低,高级模具的零部件和配套件主要依赖进口,所以我国急需提高模具常用零部件与配套件的技能以及质量水平。