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精密儀器

沖壓模具設(shè)計(jì)全流程,學(xué)會就能輕松自如!

一:產(chǎn)品導(dǎo)入


1 精密模具沖壓常規(guī)產(chǎn)品導(dǎo)入流程

1.1產(chǎn)品圖→加工圖→排樣圖→結(jié)構(gòu)圖→組立圖→模具圖紙

1.2 連續(xù)模具排樣圖及結(jié)構(gòu)圖須審核

1.3 單沖模具排樣圖及結(jié)構(gòu)圖須審核

1.3 模具圖紙須審核簽字生效,圖紙規(guī)范清晰

2 樣品控制流程

現(xiàn)場提供樣品→自檢→品管部檢測→檢測報(bào)告→檢測報(bào)告確認(rèn)→工程部→客戶


二:模具設(shè)計(jì)


1.模具設(shè)計(jì)流程

(1) 模具設(shè)計(jì)流程圖

2) 此為模具設(shè)計(jì)基本流程,一般情況下,都應(yīng)遵循該流程的步驟來規(guī)劃及實(shí)施設(shè)計(jì)工作。對于某些特殊產(chǎn)品的設(shè)計(jì),在此流程基礎(chǔ)上,可以依實(shí)際情況適當(dāng)變更。


2.  產(chǎn)品圖、展開圖、加工(工序)圖、料帶圖的繪制規(guī)范


(1) 產(chǎn)品圖 開模用的產(chǎn)品圖或產(chǎn)品(樣品)由客戶及文控中心提供。因產(chǎn)品圖均來自于各個客戶,規(guī)范不一,且有圖面不清晰,標(biāo)注不完善,尺寸或檢測基準(zhǔn)混亂,或者人為疏忽造成的錯誤。故應(yīng)以原圖紙為基礎(chǔ),在忠于原設(shè)計(jì)的前提下,自行繪制本廠自用的產(chǎn)品圖。對于客戶圖紙中的工藝問題,及時與客戶的工程師溝通,難以達(dá)到的工藝或結(jié)構(gòu)要求,可與對方工程師協(xié)商,通過降低工藝要求、更改產(chǎn)品結(jié)構(gòu)或者增加工藝輔助手段的方法來解決。對客戶原圖紙不得更改,原樣保存??蛻籼峁┑臉悠?,用各種手段準(zhǔn)確測繪出樣品尺寸,作成產(chǎn)品圖??蛻魳悠芬咨票4妗=o制的產(chǎn)品圖需數(shù)據(jù)準(zhǔn)確,要求明了,尺寸標(biāo)注完善,公差合理,便于檢測。

(2) 加工圖 產(chǎn)品圖確認(rèn)后,開始制訂加工圖。加工圖的制訂要注意以下幾個要

點(diǎn):

A: 產(chǎn)品尺寸的取值分沖孔與落料兩種情況。沖孔尺寸是由沖頭決定的,落料尺寸是由凹模決定的。

B: 產(chǎn)品公差的取值以產(chǎn)品圖為主,產(chǎn)品圖上標(biāo)有公差的,按圖紙執(zhí)行,產(chǎn)品圖上未注公差的,以客戶慣用的公差為準(zhǔn).

公差取值方向參考圖 1-1。 對于沖裁后會變大的尺寸,加工圖尺寸為其下偏差的 2/3,對于沖裁后會變小的尺寸,加工圖尺寸為其上偏差的 2/3。對于孔心距和孔邊距等沖裁后尺寸基本保持不變的,則按中間公差取值。

C: 考慮產(chǎn)品在成型過程中的變形趨勢,針對這些變形情況采取一些預(yù)先補(bǔ)救的措施。

(3) 展開圖 展開圖依據(jù)加工圖,對各段彎曲長度按順序標(biāo)明,以便于檢查。

A: 展開計(jì)算原理 板料在彎曲過程中外層受到拉應(yīng)力,內(nèi)層受到壓應(yīng)力,從拉到壓之間有一既不受拉力又不受壓力的過渡層--中性層,中性層在彎曲過程中的長度和彎曲前一樣,保持不變,所以中性層是計(jì)算彎曲件展開長度的基準(zhǔn),中性層與板料厚度的中間層是不同的概念。中性層位置與變形程度有關(guān),當(dāng)彎曲半徑較大,折彎角度較小時,變形程度較小,中性層位置靠近板料厚度的中心處;當(dāng)彎曲半徑變小,折彎角度增大時,變形程度隨之增大,中性層位置逐漸向彎曲中心的內(nèi)側(cè)移動。中性層到板料內(nèi)側(cè)的距離用λ表示.

B: 展開計(jì)算方法 基本公式: 產(chǎn)品展開長度=料內(nèi)+料內(nèi)+補(bǔ)償量

a: R 角展開 以中性層材料長度不變?yōu)檎归_原則。

R 中=R 內(nèi)+Kt

(4)  料帶圖(工序圖、排樣圖)

(1)  根據(jù)客戶要求,產(chǎn)品精度,產(chǎn)品的產(chǎn)量,模具壽命,工藝特性等來決定采用連續(xù)模還是單工序模。

(1)  根據(jù)產(chǎn)品要求精度、模具生產(chǎn)總量、模具生產(chǎn)速度等決定模具精度等級的劃分。精密連續(xù)模具分 A、B、C、D 四個等級,精密單工序模具分為甲、乙、丙三個等級。等級劃分標(biāo)準(zhǔn)見下表:

(1)  沖裁件在條料上的布置方法稱為排樣。每一個工件都會有多種的排樣方案。

排樣方式有直排,單行排列,多行排列,斜排列,對頭直排,對頭斜排等。

排樣工作雖然簡單,但很重要。排樣的原則有 4 點(diǎn):

a: 提高材料利用率 材料利用率占到?jīng)_件總成本的 60%以上,是一項(xiàng)很重要的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。沖裁過程中產(chǎn)生的廢料分結(jié)構(gòu)廢料和工藝廢料兩種。排樣時應(yīng)盡量減少工藝廢料,提高材料利用率。

b: 操作方便、安全,減輕工人勞動強(qiáng)度 對單工序模具而言,材料在沖裁過中翻動要少,在材料利用率相同或相近的情況下,應(yīng)盡可能選條料寬、進(jìn)距小的排樣方案。

c: 使模具結(jié)構(gòu)簡單,模具壽命較高。

d: 排料應(yīng)保證沖裁件的質(zhì)量。這一點(diǎn)將在下一節(jié)詳細(xì)說明。

(1) 精密連續(xù)模具在確定排樣圖之前,先做沖裁沖頭迭加圖。做此圖的目的是保證將所有的廢料都沖完,獲得完整的產(chǎn)品。首先要確定制品的毛邊面,制品料紋方向要求,步距,條料寬度,制品的基準(zhǔn)面,合理的搭邊及送料方向。要考慮到?jīng)_頭的先后順序,彎曲的先后順序,定位孔及搭邊位置等。

沖裁沖頭的形狀應(yīng)盡量做到以下幾點(diǎn):

a: 盡量避免長方形沖頭,因?yàn)殚L方形沖頭易跳廢料。

b: 沖頭應(yīng)避免過長的懸臂與狹槽。因?yàn)閼冶蹠绊憶_頭的強(qiáng)度。狹槽會影響到凹模的強(qiáng)度。沖頭盡量避免尖角。

c; 沖頭應(yīng)做防脫料結(jié)構(gòu),并考慮到加工工藝,盡量利用磨床及線割加工,減少放電加工。

d: 兩個沖頭的連接處會有接口,在保證順利沖裁的情況下,盡量減小產(chǎn)品上沖頭接口位置的大小,對某些產(chǎn)品,接口的大小、位置及形狀,要與客戶商討共同制訂。

(1) 將沖頭迭加圖中的沖頭及成形工序分布于模具中的適當(dāng)位置,即為排樣圖。

根據(jù)圖紙及工藝要求,綜合考慮。排樣圖注意以下幾點(diǎn):

a: 相對位置公差要求高的孔或決定中心線位置的孔要在同一步?jīng)_出。

b: 若段曲上有沖孔或其它工序,并且這些工序的位置精度要求高,建議段曲后再沖孔或其它成形,這樣可以避免由于段曲展開不準(zhǔn)而影響尺寸。

c: 若制品中有對稱彎曲,建議對稱彎曲在同一步成形。可以使受力平衡,若若制品的彎曲邊較長,為了使受力平衡,可以設(shè)計(jì)成工藝平衡彎曲,彎曲后將工藝彎曲沖掉。

d: 制品中的拉深或其它工序,在成形時可能對其附近的寸法有影響。可以將這些工序提前成形。

搭邊是指相鄰沖裁件間的余料,或沖裁件到條料邊間的余料。搭邊的大小與產(chǎn)品的大小及復(fù)雜程度有關(guān)系,產(chǎn)品大或彎曲邊較長,搭邊值應(yīng)大些。

(2)排樣線型、顏色、圖層設(shè)定:

料帶層 MATER 層 顏色 8 號灰色 實(shí)線

沖孔、切邊、落料、半剪、撕破等為 1 層 顏色 1 號紅色 實(shí)線

印字、打凸、倒角、壓毛邊等 2 層 顏色 2 號黃色 實(shí)線

折彎、成形、翻邊、抽牙等 3 層 顏色 3 號黃色 下折內(nèi)邊為虛線

上折為實(shí)線。

標(biāo)注、說明為 4層 4 號色 實(shí)線

排樣圖經(jīng)審核及集體評審,確認(rèn)無誤后,進(jìn)入下一工作流程。


3. 模具總圖的繪制


(1) 排樣圖確定后,開始繪制模具總圖。

a: 總圖中圖層的設(shè)定:

MATER 排樣圖 4 標(biāo)注

UP (上模座 ) UB (上墊板)

PH (公夾板) PUNCH 沖頭

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