冲压模具设计范文

时间:2023-11-27 23:33:34

冲压模具设计

冲压模具设计篇1

关键词:冲压;模具设计

中图分类号:TU3文献标识码:A文章编号:

1 冲制片齿轮的技术难点

用板、条、带、卷料一模成形,直接冲制出各种齿型、不同模数和带孔或不带孔、轮辐加厚或减薄的圆形、扇形与特定任意形状的片齿轮等,其冲压加工的技术难点如下:

1.1 齿型冲切面即齿廓啮合面质量,往往因材质金相组织结构不良、不到位和模具刃口出现不均匀磨损等因素而使冲件冲切面塌角过大,塌角深度超过 25%T; 冲切面完好率不足 75%,低于Ⅳ级而影响使用; 冲切面局部毛刺过大,难以彻底清除; 冲切面的整体表面粗糙度值大于 RA1.6“m,无后续加工工序时小于 RA1.6”m,就无法使用。

1.2 料厚t

1.3 小模数片齿轮,如模数 m

1.4 所有冲制片齿轮的冲模,寿命都很低。多数都置,凸模出现了裂纹。由于齿形模数小,节圆上的齿宽B 远小于零件料厚,冲裁时凸模齿形部位的压力峰值数倍于凸模的平均压应力,因而大幅度增加了齿形部位的摩擦力以及由此产生的成倍磨耗,必然导致冲模提前刃磨。

1.5 料厚t≥1mm-3mm 的薄板片齿轮,多采用各种精冲方法,直接从原材料冲制成品片齿轮零件。由于模数小,节圆齿宽 B 大多都小于t,多数仅为 B≤60%T,甚至 40%T 或更小。不仅凸模齿形承载压力大,而且冲出齿形齿顶部位减薄,塌角深达 20%T-25%T,软料更为严重。

1.6 片齿轮的齿形精度、整体的线性尺寸精度以及齿形外廓与孔,尤其是中心孔的同轴度、轮辐群孔的位置度等,受冲压工艺、冲模结构型式、冲模制造精度的制约; 冲件材料的力学性能对冲切面质量影响较大。采用连续冲裁工艺冲制的带孔或轮辐厚度与齿形不同需要减薄轮辐或齿形部位的工件,可采用多工位连续冲压工艺: 先在压形打扁减薄的工位内外两旁边切口,容纳多余材料及料厚减薄增大的面积,而后才能精冲孔或扩孔、精冲齿形,与只有冲裁工位的连续冲裁模一样,精准的定位系统是确保工件形位精度的关键。齿形与尺寸精度则主要靠提高制模精度保证。

2 超薄料片齿轮的冲制

料厚t≤0.5mm 的片齿轮,采用V形齿圈强力压板精冲,即 FB 精冲有难度,特别是t≤0.3mm 时,因标准齿圈的V形齿最小高度 hmIN 为 0.3mm,压入材料过深会将材料咔断,故不能实施精冲。其他精冲方法,如对向凹模精冲,也不能精冲t≤0.5mm 的零件。这些厚度不大的各种材料的片齿轮,特别是t≤0.5mm-1mm或更薄一些的片齿轮,仪表产品中使用较多。

下文笔者举例在普通压力机上推广应用精冲技术而设计的精冲模结构之一。该模具为电影放映机输片齿零件在普通压力机上进行精冲的固定凸模式 FB 精冲模。该模具有推件滞后结构,能避免因滑块回程将工件推入废料腔内而刮坏断面的缺陷,确保精冲件的断面质量。

推件滞后机构由硬橡胶圈、球面接头、调节垫和碟形弹簧组成。当上模上行时,硬橡圈把模柄弹起,碟形弹簧放松,推件块不动。上模继续上行,通过杠杆的作用使推件块动作,推出工件。使用这种机构时需严格控制反推加压行程及对模深度,否则会损坏推件块或碟形弹簧。该模具采用通用模架,更换模芯,可冲制不同的工件。

对于t≤0.5mm 的片齿轮,使用高精度普通全钢冲模,冲制薄料、超薄料零件,只要制模精度高、冲裁间隙小、冲裁刃口锋利,也能获得高质量零件。

3 薄板与中厚板片齿轮的冲制

料厚t>1mm-3mm 的薄板与t>3mm-4.75mm 中厚板片齿轮零件,当投产批量达到大批大量生产的水平,推荐采用 FB 精冲,即用V形齿圈强力压板精冲工艺加工。实施 FB 精冲,采用专用CNC精冲机组,不仅效率高、自动化

程度高、操作安全性高,更主要的是以人为本,劳动强度低,无噪声与污物对环境污染,精冲在封闭空间进行,外扩散噪声控制在 85dB(A) 以下。专用CNC精冲机或成套CNC精冲机组过去一直靠进口,价格高昂,维修技术要求高,配套水、电、空调、压缩空气等动力系统及设施投资巨大,专用精冲机与CNC 精冲机国内也有几家生产,售价仍觉偏高。建议外委协作加工。同时,对于尺寸不大的小型精冲件,也可用特殊结构的冲模,在普通压力机上实施 FB 精冲。

齿弧板零件在专用CNC精冲机上精冲的冲孔――落料复合冲裁精冲模。该模具采用顺装-结构型式,齿圈压板件 6 亦是冲裁凸模件 13 的导板,虽采用滑动导向导柱模架,但有嵌装在模座沉孔中的V形齿圈压板为内嵌式凸模导向,两者原本同轴度极好,导向也可达到零偏差或接近零偏差导向,精度极高。

4 厚板齿轮、凸轮与类似零件的精冲、整修及后续加工

料厚超过t≥4.75mm 的片齿轮,如果产量达到成批和大量生产的水平,采用CNC专用精冲机组生产最合算,不仅仅是发展与深化了科学发展观的理念,坚持以人为本的宗旨,获得巨大经济技术效益和良好的社会与环保效益,而且确保冲压生产安全,消除了多项安全隐患。所以,推广厚板零件,包括片齿轮、凸轮、棘轮等,用精冲工艺生产,扩大无削加工范围,使冲压生产技术得到提升。

目前国内已有内江锻压机床厂、徐州特种锻压设备厂、武汉华夏精冲公司等企业制造多种规格的精冲机。其性能比世界一流的瑞FEINTOOL公司CNC精冲机有一些差距,但实际使用效果还不错,其售价也远低于进口机。用国产精冲机实际精冲,效益也会很好的。对普通冲裁的齿轮、凸轮、棘轮等零件,经过后续整修获得高的尺寸与形位精度、光洁平整的冲切面。实践证明,该工艺行之有效。对于厚板高精度片齿轮等零件,不仅可行,而且经济,特别适合小型零件的多品种生产。

诸如凸轮、多边形型板、标准孔板、基座等精冲件,厚度虽都较大,一般t≥4.75mm 属于厚板零件,但其外廓形状简单,有利于冲裁后整修加工。微间隙整修变形过程有些类似的负间隙整修工艺,用于形状简单、材料强度不大的低碳钢、有色金属零件加工,效果很好。例如有种模具是采用负间隙修整,凸模、凹模间负间隙为(0.1-0.2)T,凹模刃口带有小圆角,其圆角半径取R0.05-R0.1mm。卸料板既起卸料作用又起毛坯的定位作用,故下端面离凹模刃面应小于料厚(约取0.8T),以保证毛坯定位,又能排屑。排屑需用压缩空气吹掉。由于凸模刃口大于凹模刃口,故用两限位柱,以防凹、凸模的刃口啃伤。整修完毕,工件没有全部挤入凹模,由下一个工件整修时将它全部推入并推出凹模。

参考文献:

[1] 郭延辉. 圆管冲孔工艺与模具设计[J]. 模具工业,2011,(07).

冲压模具设计篇2

结合专业人才培养方案,根据钳工、操作员、管理员、设计员岗位需求,结合学生现有知识、能力、素质状况,以常见的垫圈、连接板、支撑板、手机外壳、后盖、拉深件等多个典型零件为模具设计工作任务零件。逐步地实现本课程的培养目标。将冲压工艺及模具设计理论与学习任务有机联系在一起,有针对性地练习设计了冲压材料及其选用、冲压件制品的工艺性、冲压设备选择、冲压工艺制定、冲压模具设计、冲压模的设计程序与过程、装模试模、缺陷分析调整修改模具等8个实际工作过程模拟。将理论基础知识的学习与模具设计计算及后续模具制造、装模试模有机结合在一起,实现“模拟实际工作过程”的“教、学、做”一体化。教学保障:课程组教师均为省级模具设计与制造专业教学团队成员,专兼职教师比例、学历结构合理。课程组非常注重教师的教学能力和职业能力提高,多位教师具备相关企业工作经历,具有职业资格证书,符合“双师”结构及“双师”素质。校内外实习条件:拥有校内实习基地:模具拆装实习室和模具装调实习室,有大量模具实物(企业生产过产品的模具)及模具拆装工具,开式双柱可倾曲柄压力机2台及模具装调工具;CNC仿真实习室及专业软件。能满足教学和技能培训需要。本课程组利用学院与多家企业建立的校企合作平台,建立了多家稳定的校外实习基地,以开阔学生视野,并将实际生产过程与学习、顶岗实习结合起来。拓展学习平台:学生在教师指导下通过模具网站及现代化通讯工具,利用业余时间自主学习,互相学习,开阔了知识面,提升了学习技能。另外,机械学院举办“模具拆装”技能大赛,激发了学生自主学习的兴趣,并为学生提供了技能大比武的平台。

2教学组织与实施的改革探索

根据本课程的目标“模拟实际工作过程”和内容特点,本课程教学主要分为二个阶段,第一阶段“学习设计”阶段,进行“教、学、做”交替进行的课程教学;以典型零件的设计制造为学习任务,将本课程的基础理论与学习任务有机联系在一起。第二阶段是:“自主设计”阶段,通过“课程设计专用周”强化能力教学。教学的组织安排:教师以技术主管身份为学生下达工作任务书,提供中等复杂程度的制件图或制件。例如项目一连接板产品,如图1所示,学生以技术员身份,通过“接受任务书——亲自动手设计——从中发现问题——实践中学习知识——实际解决问题——获得专业技能——完成具体任务——成果评价”的学习过程,获得与实际工作任务相一致的专业知识和专项技能,完成装配图,

3课程特色与创新探索

通过改革和探索,本课程形成了如下特色:实施“模拟实际工作过程”的“教、学、做”一体化教学。

(1).在“学习设计”阶段。以实际生产、生活中常见的典型制件为工作任务展开,在具体的教学活动中,按实际工作的思路,通过教师指导和学生实习有机结合、做与学有机结合、教室和实习基地有机结合,有效地培养学生的职业能力和素质。

(2).在“自主设计”阶段。以学生感兴趣的典型制件或生产中中等复杂的制件,将真实的设计过程引入教学过程,实现教学项目与教学地点“动态化”,学生在感性的任务中真实地工作,得到真实的成果。在设计过程中,将学过的有关课程有机地结合起来,并结合先进的现代模具设计方法,在Pro/E、UG或其它软件平台下进行计算机CAD/CAE/CAM模具设计,提高了实际动手能力,感受实际职业氛围。通过这种方式,使本课程教学任务真实化、教学地点动态化、成果评价职业化。提高了计算机运用能力,增强了分析问题、解决问题的能力,利于综合素质的培养。

4结语

《冲压模具设计》教学模式的改革探索具有一定的教学意义。学生学习的积极性普遍提高,课后交流充分,实际设计能力、动手能力得到了较大的提高。学生们接受工作任务后,受到了与实际生产过程一致的训练。增强了学生的实际动手能力,近年来的实践证明,大多数学生能满足实际工作岗位的需求。今后还将不断改革、创新、与探索。

冲压模具设计篇3

关键词:复合模具;冲压件工艺;模具设计;冲孔凸模;落料凹模

中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)07-

1 概述

在进行模具设计与加工的实际工作中,使用得较为广泛的是CAD/CAM软件,该软件具有良好的性能,将其运用到实际设计与制造中,不仅能够提高速度,还能够提高效率。Pro/E是CAD/CAM软件当中的具体代表性的一款,其性能良好,功能强大,在模具产品的设计与制造中具有广泛的运用空间。在设计和制造工作中,如果运用Pro/E软件,能够在较短的时间内完成设计和制造工作,不仅节省了时间,减少了工作量,还显著地提高了设计和制造效率。文章以变压器硅钢片为例,介绍了基于Pro/E的冲压复合模具设计过程,希望能够使人们对这一问题有更加深入的了解,能够对模具设计实际工作发挥指导作用。

2 零件图及加工要求

为了让人们对该软件有更加全面的了解,文章以变压器硅钢片为例(如图1所示),介绍Pro/E在软件设计和制造中的具体运用。设计和制造该模具的材料是硅钢片,厚度为0.5mm。

3 冲压件工艺分析与冲裁方案的确定

该冲裁件在结构上具有对称性,就使用的材料来看,该冲裁件的材料是硅钢片。该零件图属于自由公差尺寸,就冲裁件来看,它有很多很多的小孔,并且孔边距也非常小,由于具有这方面的特征,凸模在受到外力影响的时候,极易发生损坏。

在设计和制造该工件的过程中,主要包括冲孔和落料两个最基本的工序。如果是运用复合模具,在零件成型的时候,往往只需要使用一副模具就能够达到目的。就整个模具的结构来看,它的结构非常紧凑,精度高,适应范围广泛,能够满足精密仪器的实际需求。此外,该模具适应了批量生产的实际要求,因而在实际生产中,能够进行大规模的生产。该模具质量良好,压料冲裁不会发生弯曲现象,冲裁件的精确度能够有保证。在生产实践中,采用的是落料冲孔复合模具,既能够保证质量,又能够提高速度,适应了模具生产的实际需要。

4 复合模具设计

设计是复合模具相当重要的工作,对接下来生产制造产生重要的影响,所以,我们必须根据相关的要求,做好设计工作,为以后的制造做好准备。

4.1 总冲压力的计算

4.2 冲裁间隙的确定

间隙的确定是设计中相当重要的工作,所以必须高度重视。如果间隙过大,冲孔件的尺寸就会大于凸模尺寸;如果间隙过小,冲孔件的孔径就会变小。出于这种考虑,在间隙的取值上,必须合理,以达到最佳的设计效果。按照冲模设计手册的相关规定,在取值上,最小值Zmin=0.06mm,最大值Zmax=0.08mm。

4.3 模具刃口尺寸的计算

4.3.1 落料。对该零件来说,它的形状比较复杂,并且料很薄,根据这种情况,在加工的时候,既运用凸模也运用凹模。对于冲裁模初始双面间隙,在取值的时候,应该注意最小值Zmin=0.06mm,最大值Zmax=0.08mm,在落料的时候,应该以凹模为基准,然后再配做凸模。当凹模磨损之后,可以分为三种情况分析:尺寸变大为A类、尺寸变小为B类、尺寸不变为C类,磨损系数都是0.5。经过计算,三类尺寸都符合要求,在进行匹配的时候,应该保证双面间隙值在0.06~0.08mm之间。

4.3.2 冲孔。在冲孔的时候,也应该以凸模为基础,并配做凹模。计算凸模刃口尺寸,并做好配置工作,保证双面间隙的合理取值,一般范围应该控制在0.06~0.08mm之间。

5 复合模具结构设计

5.1 冲孔凸模设计

在该模具设计的时候,其关键内容是采取何种措施来提高凸模的强度与刚度,因此,必须注意以下相关问题,按照以下程序进行设计。

5.1.1 校核承压能力。凸模材料允许的压应

力为:

根据设计要求,凸模的最小直径为3.25mm,大于1.33mm,承载能力符合设计要求。

5.1.2 校核抗纵向弯曲能力。在冲裁的时候必须限制凸模的自由长度。

凸模的细长部分为12mm,小于25.6mm,满足冲孔抗纵向弯曲能力。具体的冲孔凸模设计结构如图2所示:

5.3 凸凹模的设计

首先绘制二维截面,在截面绘制完成之后,接下来的工作是进行拉伸,拉伸之后,就完成了基本特征创建。接着选择钻孔平面,按照相关规定,选择中心轴定位方式,指定圆孔的直径与深度,完成工程特征圆孔的创建。最后完成凸凹模的零件创建,具体图形如图5所示:

5.4 用Pro/E进行零件装配

在单个零件设计完成之后,创建新的组件,然后进行零件装配,装配过程中,会显示相关的约束条件:贴合、对齐、插入,两个零件的坐标系重叠。图6是利用Pro/E设计的总装配图。

6 实际应用

模具设计完成之后,将该模具应用于广西恒顺电气有限公司,该模具顺应了变压器厂的实际工作,提高了工作效率,收到了良好的效果,在实际工作中值得进一步推广和应用。

7 结语

总而言之,Pro/E具有强大的零件设计功能与零件装配功能,文章介绍的冲压复合模具设计正是结合了产品的特点,并利用了Pro/E的这种功能,从而设计出了一套复合模具。该设计满足了零件现代设计和制造的实际需求,不仅节约了设计和制造成本,还能够有效地保证模具的精度,减少设计和制造时间,提高设计和制造效率,今后在实际工作中值得进一步推广和运用。

参考文献

[1] 吕琳,王正立,欧邦伟.发动机油底壳冲压模具设计[J].金属加工(冷加工),2011,(5):54-55.

[2] 梁允魁,胡元,王长江.基于Pro/E和MasterCAM在冲压模具中的应用[J].煤矿机械,2011,(1):234-235.

[3] 张永军,韩静涛.冲压模具的多媒体演示系统[J].金属世界,2011,(2):69-71.

[4] 王德鹏.高职冷冲压模具教学模式探讨[J].黑龙江科技信息,2011,(9):188.

[5] 谭海林.热冲压模具冷却系统的设计及模拟分析[J].模具制造,2012,(11):28-31.

[6] 蒙以嫦.在《冲压模具设计与制造》课程中引入UG软件教学的实践与探索[J].装备制造技术,2012,(11):234-236.

[7] 孔炎,梁辰,赵蒙,等.汽车端盖零件的冲压模具设计[J].精密成形工程,2012,(6):129-131.

[8] 吴艳花,耿煜,雷俊杰.基于Pro/E的六角垫圈冲压模具设计[J].湖北农机化,2012,(4):61-62.

冲压模具设计篇4

关键词:汽车冲压模具;设计;制造;维修

中图分类号: N945.23 文献标识码: A 文章编号:

引言

汽车制造行业如今已是我国的重工业经济支柱之一,本世纪更是发展迅猛,尤其是汽车模具冲压的技术水平不断进步,对汽车制造质量及成本起到了直接且重要的影响。特种冲压成型、新模具材料、模块化冲压技术尤其是计算机技术辅助更大程度上的促进了冲压模具技术的发展。首先,要了解什么是汽车冲压模具技术?汽车冲压模具技术是现代汽车工业中十分重要的加工方法,用来生产汽车车身零件的技术,冲压模具所制出的车身零件自重轻、强度高、硬度大、成本低,并且生产过程便于实现批量化和机械自动化。它生产效率高,是一种其它模具加工方法所不能替代的先进的汽车模具制造技术。

一、冲压模具工艺设计的基础理论

1、冲压模具的设计

1.1冲压间隙的确定方法

冲压间隙一般指的是冲压的凹摸与凸模中刃口部分的尺寸之差。冲压间隙的大小直接影响冲压件力的大小以及冲压件的单面质量,此外,对模具的使用寿命也有一定的影响。因此,在对冲压模具进行设计的过程中其中最重要的一点便是对冲压间隙的确定。在设计冲压模具的过程中,应该注意选择合适的冲压间隙,间隙的大小根据不同的数据应该具有不同的标准,在选用过程中,应该注意选用在生产中应该处于一定的合适范围的冲压间隙。在这个合适范围中,最大最小值分别称为最大和最小的合理间隙值。一般在实际中,会采用最小合理间隙值,因为模具在使用过程中会有一定的磨损从而使得间隙变大。

1.2对凹凸模外形尺寸的确定

在冲压模具的设计过程中,凹凸模外形尺寸的大小一般是依据严格的计算得来的。

(1)凸模

冲压模具的凸模的结构形式应该依据冲压零件的需要来定,其制作方式也应该严格按照计算出来的数据进行。一般凸模是由铆钉来进行固定的,有时候也会使用低熔点的焊接剂或者是低熔点的合金进行固定。

(2)凹模

冲压模具的凹模通常情况下也是根据冲压零件的需要进行制作,其制作方法也是根据计算出来的数据进行,凹模在制作出来之后一般会直接固定的凸模上。凹模的厚度指的是凹模刃口距离外边缘的长度,在进行凹模外形尺寸的确定过程中一般会采用凹模外形的经验公式选取,在实际制造过程中,不仅要算出凹模的厚度,还应该在在此基础上计算出凹模周围与之相关的可利用的数据。在此之后只要根据确定的模具从而构成合适的模具结构组合,这样,冲压模具的设计就大大简化了。最后应该根据已经设计好的图纸,将凹模与凸模以及一些其它相关零件进行安装组合即可。

2、冲压模具的设计工艺

2.1冲裁工艺

冲裁工艺的基本运动便是卸料板应该先与板料接触并且进行压牢,在凸模下降到与板料接触的时应该继续下降使得其能够进入凹模,在凹凸模以及板料产生相对运动的过程中会导致板料分离,这便使得凹凸模分开,然后开始卸载料板并且把废料从凸模上推落,这便完成了冲裁运动。在此过程中,卸板料的运动是十分关键的,因此应该严格控制卸料板的运动,应该保证其先与凸模与板料进行接触,还应该保证充足的压料力,这便可保证良好的冲裁面质量,高尺寸进度以及较长的模具寿命。

2.2弯曲工艺

弯曲工艺的基本运动便是将卸料板与板料接触并且压死,在凸模下降到与板料接触时,继续下降使其进入凹模,从而使得凹凸模以及板料产生相对运动,导致板料产生变形折弯,然后使得凹凸模分开,利用弯曲凹模上面的顶杆或者是滑块将弯曲边退出,这便完成了弯曲运动。在弯曲工艺中,卸料板以及顶板的运动是十分关键的,应该控制卸料板的运动,保证其在凸模与板料接触之前与板料接触,同样应该保证有足够的压料力,从而使得弯曲件的精度高、平整度良好,在此基础上还应该保证足够的顶杆力,使得其能够有足够的推力将弯曲件推出,防止弯曲件的弯曲变形,使得生产率降低。

二、汽车冲压模具的设计与制造

汽车是人们出行的重要交通工具之一,汽车的质量自然是保证人们出行安全的重要因素之一。一般的汽车冲压模具使用的寿命不少于60万到80万次。汽车冲压模具在其生产、设计过程中既要满足汽车车身的零件的工艺要求,还要满足冲压模具所能适应的生产条件和制造技术,就是说制造时采用的设备、人员的操作方式、制造后的运输及销售、模具的安装、废料的处理等等都应当在设计和制造汽车冲压模具时的考虑之中。汽车冲压模具的设计和制造要考虑的基本因素有以下几种:

1、价格

设计和制造汽车冲压模具首先要考虑的就是价格。价格的高低很大程度的影响着产品的销量。以某汽车厂的覆盖件冲压的模具生产为例,同样一套A级模具,日本价格约为15万USD,台湾地区次之约10万USD,内地生产价格最低仅为7万USD左右。

2、质量

同样的,影响销量的还有汽车冲压模具的质量,更重要的是,汽车的安全则大部分是由汽车冲压模具所决定。以上述汽车厂为例,质量与价格成正比,日本的汽车冲压模具质量普遍要好于台湾地区和中国内地,因此,大部分国家的汽车厂都比较喜欢使用日本生产的模具,或者采购时以日本生产模具的参数来作为选择依据。

3、工艺性

工艺性虽然不是设计和制造汽车冲压模具的最重要的因素,但是也是不可忽略的。相比较而言,日本制造较台湾、欧美、中国大陆等地区在设计模具时更多的考虑了其工艺的合理性。

4、材料

近些年,我国在材料选择方面已经明显优于国外,多是选用合金钢或者合金铸铁等,局部用材选用Cr12Mov、9CrSi等材料。而在2002年中国加入世贸组织后,又从其他发达国家引进了更多的优质模具钢材。

5、精度

模具生产的重要参数之一就是精度,这关系到转配完毕后整车零部件之间的契合度的高低,间隙一致性的好坏。

三、汽车冲压模具的维修

汽车冲压模具是比较复杂又比较精密的生产工艺设备,它的生产周期长,制造成本高,并且工作环境恶劣。在使用中,汽车冲压模具经常会遭受突然的撞击或者摩擦、热变等较多的不同力量的冲击。因此在经过一段时间的使用或者工作后,汽车冲压模具工作部位,契合部位或者滑动位置都会发生不同程度的磨损或者损坏,致使模具性能下降,影响整车的性能和质量,轻则整车停工,重则还会引发安全事故。为了能在使用过程中正常工作,保持良好的工作性能,首先要做好汽车冲压模具的维护,定期的对模具进行检查,发现问题第一时间维修,不要小毛病不重视,大毛病才维护,要重视维护、维修,严防“以小积大”。这样不仅能提高其使用精度,延长使用时间,并且能够保证产品质量、降低维修成本,确保安全。汽车冲压模具的日常维修内容很多,主要包括以下几方面:

1、模具的技术资料保管;

2、模具的技术状态鉴定;

3、模具的保管与保养方法;

4、模具易损零件预留备品。

结束语

综上所述,汽车冲压模具在汽车制造业有着举足轻重的位置,模具的设计、生产直至最后的维修都是息息相关、不可分割的。虽然我国已经跻身于世界汽车冲压模具生产、制造的先进行业队伍中,但是还有着不可轻视的问题,在工艺性方面,国内的设计大多注重模具本身,随意性较强,对其工艺合理性考虑较少;在人性化方面也有欠缺,标准化程度低,致使维修难度大,影响销量;除此之外,模具毛坯铸造和热处理质量差,影响实际性能。这些就是我们在未来需要继续努力钻研的方向。

参考文献

[1]徐政坤:《冲压模具设计与制造》,化学工业出版社,2009.

[2]刘建超、张宝忠:《冲压模具设计与制造》,高等教育出版社,2010.

冲压模具设计篇5

关键词:高职 冲压模具设计与制造

冲压模具设计与制造是模具设计与制造专业的核心课程,是理论和实践紧密结合的一门课程,目的是为企业培养模具设计、模具制造等方面的人才。但是对于高职高专的学生,由于理论基础薄弱,在学习这门课程的时候,尤其是有关设计计算方面,是难中加难,因此提出对本课程的改革已经迫在眉睫,将企业设计实例引入课程,将企业的设计加工流程贯穿在整门课程的教学中,让学生深切体会到学以致用的感觉,不知不觉中提高了学生对掌握模具设计与制造的能力。

1 课程设计理念和思路

课程设计基于工学结合,校企合作的理念,选取典型企业设计案例作为教学内容,边讲授边实践,逐步完成工艺分析、工艺方案确定,模具结构设计,凸、凹模工作部分尺寸计算,定位零件设计、冲压设备的选择等各个项目,整个项目都是模拟真实的企业环境。

2 教学内容

在对行业、企业充分调研的基础上,按照企业实际生产过程及学生的认知规律,设计了该课程的三个学习情境。每个任务以典型冲压制件为载体,载体由简单到复杂,涵盖了冲压模具设计与制造所涉及的全部知识点和技能点。学生由易到难完成这些任务,逐步掌握冲压模具设计的方法和技能。表1为冲压模具设计与制造学习情景何课时分布。

3 教学组织实施

以冲裁模具设计与制造为例讲解教学组织和实施。(见下表)

4 结论

本文初步设计基于工作过程的冲压模具设计与制造课程改革的教学理念、教学内容,以及教学内容的实施和组织。

参考文献:

[1]巫修海.基于工作过程的机械CAD/CAM学习领域课程开发[J].专业教学研究,2010(12).

[2]于云程,陈剑鹤.基于工作过程的“冲压模具设计与制造”课程教学设计[J].常州信息职业技术学院学报,2010(6).

冲压模具设计篇6

某罩盖是汽车电机产品上的一种阶梯形拉深件,其形状较为复杂,由大、小两部分圆筒组成,存在与拉深外径相差悬殊的小直径凸台,需要采用冲裁、拉深、成形等多种冲压工艺制成,成形较困难。根据零件的结构特点及技术要求,结合该零件的冲压工艺难点,同时考虑到零件生产效率的提高以及制造成本的降低,制订了5种冲压成形工艺方案,经分析比较,选出了最佳的零件成形工艺方案,并设计了落料、拉深复合模以及拉深、成形、冲孔、挤边复合模。生产验证说明,该工艺能成功解决该类两阶梯直径相差悬殊的小直径凸台成形问题,得到质量合格的罩盖零件。

关键词:

罩盖;冲压工艺;复合模;拉深;拉胀结合

图1为某汽车电机产品上的罩盖零件,是一种轴对称旋转型的冲压零件,采用1mm厚的10冷轧钢板制成,生产批量较大。该零件外形结构较为复杂,需要采用冲裁、拉深、成形等多种冲压工艺才能制成。零件由大、小两部分圆筒组成:大圆筒外径为123mm、高76mm,且大圆筒底有4处2mm深的成形凹坑,其中的两处凹坑还需冲裁6.5mm的小孔,而在大圆筒底的中部则为外径38mm、高12mm的小圆筒。尺寸精度要求为IT12~IT13。零件要求表面不得有划痕,断面不得有毛刺,拉深成形后不得有明显的变薄、拉深痕迹等缺陷。根据零件的结构特点及技术要求,结合该零件的冲压工艺难点,详细分析了该类小圆筒凸台的成形方法,制订了合理的冲压成形工艺方案,并由此进行了相应的模具设计[1-2]。

1零件的成形工艺方案

分析电机罩盖各部分形状可知:该零件为一种阶梯形拉深件,其上的4处2mm深的凹坑由于成形深度不大,可采用直接压形成型得到,两处6.5mm的小孔可通过直接冲孔获得。38mm、高12mm的小圆筒的成形是此零件加工的主要难点。由于大圆筒直径为123mm,而小凸起状圆筒直径为38mm,小圆筒直径与大圆筒直径相比相差悬殊,在拉深成形过程中,材料变形复杂,且大圆筒部位的材料无法向小圆筒流动,若仅靠变薄拉深来成形,极易出现拉裂,难以达到产品的技术要求。另外,小凸起状圆筒直径为38mm,高度12mm,其高径比也较大,拉深成形时金属流动较困难,这也增加了小圆筒成形的难度。为确定该零件各部分圆筒的拉深工艺过程,针对零件结构进行以下工艺计算。依据罩盖的结构尺寸,选取其修边余量h=3mm,根据毛坯展开料计算公式,可求得毛坯直径为235mm,直径123mm大圆筒的拉深系数m为0.52,查相应的极限拉深系数m极知,m极=0.56~0.58,因m<m极,故需多次拉深。选取各次拉深系数m1=0.65,m2=0.8,即第一次拉成d1=m1D=0.65×235=152mm,第二次拉成d2=m2d1=0.8×152=123mm;同样可求得,38mm小圆筒直径的拉深系数为0.16,显然,若用235mm毛坯进行拉深,经计算约共需拉深5次[3-4]。依据上述分析,围绕小圆筒凸起的成形,可从以下几个主要方面考虑其成形,即直接拉深小圆筒;对小圆筒实行胀形成形;拉深与胀形相结合成形。由上述分析计算,可制定以下几种工艺方案。第1种方案:先拉深小圆筒凸起再拉深大圆筒,其加工工艺过程是:落料———拉深小圆筒(共拉深5次)———拉深大筒(共拉深2次)———压凹坑并冲孔———切边。第2种方案:先拉深大圆筒再拉深小圆筒凸起,其加工工艺过程是:落料———拉深大筒(共拉深2次)———拉深小圆筒(共拉深4次)———压凹坑并冲孔———切边。第3种方案:先胀形形成小圆筒凸起再拉深大圆筒,其加工工艺过程是:落料———底部胀形———整形成小圆筒———拉深大圆筒(共拉深2次)———压凹坑并冲孔———切边。第4种方案:先拉深大圆筒再胀形形成小圆筒凸起,其加工工艺过程是:落料———拉深大圆筒(共拉深2次)———底部胀形———整形成小圆筒———压凹坑并冲孔———切边。第5种方案:拉深与胀形相结合,拉胀交替进行,其加工工艺过程是:落料———大圆筒第一次拉深,同时对小圆筒预胀形———大圆筒第二次拉深,同时整形成小圆筒———压凹坑并冲孔———切边。

2成形工艺方案分析

显然,第1、2种工艺方案中小圆筒的拉深是采用拉深成图2的工序加工方式,这种加工方案的最大问题是工序数目太多,故不宜选用。第3种方案的胀形纯属平板胀形。胀形时坯料的塑性变形仅局限在一个固定的变形范围(d=38+6×2=50mm)内,由于坯料外径D毛=235mm,凹模孔径d=50mm,坯料外径D毛与凹模孔径d的比值D毛/d=235/50=4.7>3,毛坯外缘离胀形部位太远,毛坯外缘的金属材料流入凹模的变形阻力很大,从而使其参与胀形变形变得很困难,此时,毛坯外环发生切向收缩所必须的径向拉应力的数值增大,成为相对的强区,而在冲头端面直接作用下的直径为d=50mm的圆面积以内的金属,则成为弱区,小圆筒凸台所发生的塑性变形也就局限于d=50mm范围内,从而使该部位的金属材料既不能向变形区转移,外部材料也无法进入胀形变形区内,在毛坯中间部位形成的凸起,主要靠中间部分的材料在双向拉应力作用下变薄,以局部成形的方式来实现,毛坯外径D毛=235mm在胀形过程中不发生变化。第4种方案亦属平板胀形,这时大圆筒外径d=123mm成为胀形时的坯料外径D毛。凹模孔径d=50mm,此时,坯料外径D毛与凹模孔径d的比值D毛/d=123/50=2.46<3,虽小于3,但因此时的坯料周边为圆筒形,外环发生切向收缩所必须的径向拉应力更大,外环将成为更强的强区,此时胀形的塑性变形也就局限于d=50mm范围内,其塑性变形规律与第3种方案相同。第5种方案是拉深与胀形相结合,即在大圆筒拉深成形的同时对小圆筒进行预胀形,拉胀交替进行,属于胀形中的拉深,也可认为是曲面形状拉深时,在毛坯中间部分产生胀形。其变形规律是这样的,当上模下降,在拉深初始阶段,坯料先胀成图3a所示形状,当上模继续下降至拉深结束时,即成为图3b所示形状。按照胀形理论胀形的塑性变形应该局限在d=152mm这个范围内,但由于零件拉深成形的顺序是先拉成图3a所示的中间毛坯,然后再成形成图3b所示形状,所以胀形所用的材料不是仅仅局限在d=152mm这个范围内,而是遍布在整个毛坯,胀形部分的材料有相当一部分是从外环拉进来的,因此,底部胀形所发生的塑性变形并不完全是由变形区的材料变薄来实现的,这样就达到了在更大范围内聚料的目的。综合分析、比较上述各加工工艺方案,从有利于聚料和减少工序数目的角度,故选用第5种方案。考虑到零件生产效率的提高以及制造成本的降低,进一步分析第5种方案中的各加工工序可知,落料———大圆筒第一次拉深,同时对小圆筒预胀形2个工序可以通过设计落料、拉深复合模进行合并;大圆筒第二次拉深,同时整形成小圆筒———压凹坑并冲孔———切边3道工序可以通过设计拉深、成形、冲孔、切边复合模进行合并。这样,罩盖的整个加工工序简化为2道。模具优化为2套[5-6]。

3胀形尺寸的设计计算

采用拉胀结合加工,实现的关键在于胀形尺寸的设计计算,只有胀形尺寸设计合理,计算准确才能正确实现后续的整形,完成小圆筒凸起的成形。胀形凸模形状可按图3b所示的球形鼓包形状设计,以利于零件的成形加工和后续整形的大范围聚料目的实现,但必须保证球形鼓包的表面积SA等于图2小圆筒部分的表面积SB。经过多次计算,得到表1所示数值。根据上述计算,显然最后一组数据(α=60°、d=64mm、R=10mm)为最佳理想数值。为此确定了第一套落料、拉深复合模中的小圆筒胀形部分的设计尺寸。

4模具设计

4.1落料、拉深复合模设计图4所示为设计的落料、拉深复合模[7-8]。该复合模采用倒装式复合模结构,主要由刚性推件装置、弹性卸料装置、定位零件、落料凹模、拉深凹模、成形凹模、垫板、模板等零件组成。其中:落料凹模16、拉深凸模13装在下模,拉深凹模8、成形凹模12装在上模。由于拉深凹模、拉深凸模、落料凹模等工作零件外形尺寸较大,其固定未设置固定板,采用螺钉、圆柱销直接固定在上、下模板上。考虑到操作的便利性,模架选用滑动平稳、导向准确可靠的后侧导柱模架。模具工作时,压力机滑块上升,上、下模逐渐脱离接触,压力机顶出缸通过顶杆15将顶料板14顶至与落料凹模16上平面平齐,此时,将剪切好的条料放在落料凹模16上,并通过落料凹模16上安放的定位销6定位,随着压力机滑块的向下运动,弹性卸料板7与毛坯料接触,并与落料凹模16共同将坯料压紧,随着压力机滑块的继续下行,拉深凹模8、落料凹模16先行对毛坯进行落料,拉深凹模8与顶料板14则随之将落料好的坯料压紧,随着上模部分继续向下移动,拉深凹模8、拉深凸模13及顶料板14逐渐对坯料进行拉深、胀形加工,并拉深胀形成图3a所示形状,随着压力机滑块的继续下行,成形凹模12在聚氨酯橡胶块9的作用下,开始与拉深凸模13共同作用压形形成图3b所示形状,随着压力机滑块的进一步下行,成形凹模12上端面与成形垫块11刚性接触,成形凹模12与拉深凸模13共同作用完成对小圆筒胀形部分的最后压型,与此同时,拉深凹模8、拉深凸模13及顶料板14也完成对坯料的第一次拉深,此时完成整个坯料第一道工序的加工。随着压力机滑块的上行,在聚氨酯橡胶块5、9的作用下,弹性卸料板7、成形凹模12分别复位,将完成加工的工件从拉深凹模8型腔中推出,与此同时,压力机顶出缸则利用顶杆15通过顶料板14将完成落料、拉深的工件顶出拉深凸模13,取出工件后,将剪切好的条料送进,便可进入下一次冲压加工,完成一个工作循环。本模具设计的关键在于:保证落料、拉深、压形各加工工序能按先后次序依次完成,否则影响拉深胀形的效果。即在完成落料后再进行拉深,而在拉深开始阶段,成形凹模12并不与拉深凸模13作用,待其拉深形成图3a所示形状后,再开始压形形成图3b所示形状。此外,模具结构设计时具有以下特点。(1)拉深凹模8具有多重作用,它既是坯料大圆筒外形拉深凹模,又是坯料落料的凸模;拉深凸模13也具有多重作用,它既是坯料大圆筒外形拉深的凸模,又是小圆筒初始胀形、最后压形的凸模;成形凹模12则既是小圆筒最后压形的凹模,又是拉深完成后,将工件推出拉深凹模8型腔的卸料器。(2)应控制好拉深凹模8与成形凹模12、落料凹模16、拉深凸模13等工作零件的高度,保证落料、拉深胀形、压形的先后加工顺序,以达到金属流动畅通、小圆筒成形能在更大范围内聚料的目的。(3)为保证小圆筒最后的压形质量,在模具设计中,特意在成形凹模12顶部设置了成形垫块11及聚氨酯橡胶块9,使其成形分多步完成,即先在聚氨酯橡胶块9的弹力作用下,在工件拉深尚未完成之前即开始逐步成形,最后再进行校正整形,从而有利于成形质量的保证。

4.2拉深、成形、冲孔、切边复合模设计图5所示为工件的拉深、成形、冲孔、切边复合模,主要由刚性推件装置、弹性卸料装置、定位零件、冲孔凸模、拉深凹模、成形凹模、固定板、垫板等零件组成[9-10]。该复合模也采用倒装式复合模结构,由于拉深凸模11、压边圈14装在下模,拉深凹模13、冲孔凸模7和成形凹模8装在上模,可保证冲孔后的废料通过下模孔漏出,切边后的废料由压边圈14从下模顶出,有利于安全操作和保护模具刃口。由于冲孔凸模尺寸较小,设计了凸模固定板5进行定位及固定,拉深凹模、拉深凸模等工作零件外形尺寸较大,采用螺钉、圆柱销直接固定在上、下模板上。同时,考虑到操作的便利性,模架选用滑动平稳、导向准确可靠的后侧导柱模架。模具工作时,压力机滑块上升,上、下模逐渐脱离接触,压力机顶出缸通过顶杆15将压边圈14顶至与拉深凸模11上平面平齐,此时,将第一套模具完成加工的制件套入压边圈14,随着压力机滑块的向下运动,拉深凹模13及压边圈14先对大圆筒的筒底周边进行压紧,随着压力机滑块的继续下行,拉深凹模13、拉深凸模11及压边圈14对大圆筒筒体进行二次拉深,当大筒体拉深高度约进行70mm左右时,成形凹模8在其顶部安装的聚氨酯橡胶块6的作用下,与小圆筒筒体底部接触,随着压力机滑块的继续下行,成形凹模8与拉深凸模11共同作用对小圆筒体底部凸台进行成形,并压制出大圆筒底的四处2mm深的成形凹坑,与此同时,拉深凹模13、拉深凸模11及压边圈14对大筒体继续进行二次拉深,直至完成形成拉深高度约73mm,随着压力机滑块的继续下行,完成二次拉深的大圆筒体的不平整边缘在拉深凹模13及拉深凸模11间挤切刃口的挤压作用下,完成切边,并保证大圆筒的拉深高度76mm,而与此同时,成形凹模8顶部与其顶部安装的成形垫块9进行刚性接触,完成对小圆筒体的最后校形,冲孔凸模7与拉深凸模11也共同完成对二处已成型凹坑上的6.5mm小孔的冲裁,至此,工件加工完成。随着压力机滑块的上行,在聚氨酯橡胶块6的作用下,成形凹模8复位下行,并将完成加工的成品制件从拉深凹模13型腔中推出,卸件顶杆12也在弹簧17弹力的作用下将制件顶离拉深凸模11,与此同时,压力机顶出缸通过顶杆15将压边圈14顶至与拉深凸模11上平面平齐,随压边圈14一起顶至模外的切边废料则同时被压力机上携带的压缩空气吹离模具及压力机工作台,此时,可将下一个第一套模具完成加工的制件套入压边圈14,模具进入下一个工作循环。

5模具设计的关键及特点

拉深、成形、冲孔、切边复合模设计的关键在于:保证二次拉深、成形、冲孔、切边四道复合工序应按适当的次序完成,尤其应保证6.5mm小孔的冲裁应在凹坑成形完成后进行;切边则应在拉深完成后进行;小圆筒及凹坑的成形应在大圆筒二次拉深行将结束的后期进行,否则易出现孔形及尺寸不准等缺陷,甚至出现材料严重变薄、拉裂等废品。为此,模具结构设计时具有以下特点。(1)拉深凸模11具有多重作用,它既是大圆筒体二次拉深的凸模,又是小圆筒成形的凸模,同时还是筒体6.5mm小孔的冲孔凹模及切边凸模;压边圈14也具有多重作用,它既是工件二次拉深的定位器,又是二次拉深的压边圈,此外,还是切边废料的顶出装置;同样,拉深凹模13也具有双重作用,它既是大圆筒体二次拉深的凹模,同时也是二次拉深后筒体的切边凹模。图6给出了拉深凸模11与拉深凹模13的配合要求,其拉深部分应保证单面拉深间隙为1.1~1.2mm。(2)为保证小圆筒体及四处成形凹坑的成形质量,在模具设计中,特意在成形凹模8顶部设置了成形垫块9及聚氨酯橡胶块6,使其成形分多步完成,即先在聚氨酯橡胶块6的弹力作用下逐步成形,最后进行校正整形,从而使成形的材料能更有序的参与流动,以利于成形质量的保证。(3)本模具设计的切边实际上是利用拉深凹模13与拉深凸模11之间的小间隙(拉深凸模11与拉深凹模13挤边时,保证其单面间隙为0.02~0.04mm,如图6所示)通过挤压来完成的,从其工作原理来讲,称为挤边应更符合其加工工况。考虑到压边圈14与拉深凸模11之间存在较大的间隙,压边圈难以完成制件的卸料,特意在下模设计了顶杆装置,其顶件力通过弹簧提供,且大小可通过螺塞进行调整。

6结语

(1)根据电机罩盖的结构特点及冲压工艺难点,在详细分析其成形方法,同时,考虑到零件生产效率的提高以及制造成本的降低的基础上,制定了优化的冲压工艺方案,由此设计了落料、拉深复合模以及拉深、成形、冲孔、冲孔、挤边复合模两套复合模,完成了对该罩盖零件的成形。(2)经过试模及生产验证,冲压的制件完全满足图样的设计要求,制定的冲压工艺合理,模具结构紧凑、实用,成功解决了该类两阶梯直径相差悬殊的小直径凸台的成形,可为同类型零件的加工提供借鉴。(3)设计制定的工艺流程短、模具数量少,可减少零件制造的周转时间、提高设备利用率,适合较大批量的生产,能显著提高生产效率,降低零件制造成本,有利于经济效益的提高。

参考文献

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[4]成虹.冲压工艺与模具设计[M].北京:高等教育出版社,2000.

[5]钟翔山.冲压模具精选88例设计分析[M].北京:化学工业出版社,2010.

[6]钟翔山.冷冲模设计案例剖析[M].北京:机械工业出版社,2009.

[7]张正修.冲模实用典型结构图集[M].北京:机械工业出版社,2009.

[8]郑晖,于利凯.汽车前底板冲压工艺分析与拉深模设计[J].锻压技术,2009,34(3):103-105.

[9]陈炎嗣.冲压模具实用结构图册[M].北京:机械工业出版社,2009.

[10]薛啟翔.冲压工艺与模具设计实例分析[M].北京:机械工业出版社,2008.

冲压模具设计篇7

【关键词】电视卡固定板;冲孔;落料;复合模;弯曲

电视卡固定板是电脑外设连接件,起到固定电视卡的作用,要求一定的强度,此零件采用料厚1mm的q235钢材,这种碳素结构钢具有较好的强度保持性和力学性能,可满足电子连接件的使用要求。该零件产量约10万件/年,设计模具时要求尽量结构简单、维修方便、装配可靠,以降低模具的制造费用。

1 冲压工艺性分析

该零件的外形较复杂,最小孔边距为2mm,尺寸精度为it11级,冲裁工艺性较好。但零件中两个小孔间距较小,设计冲孔凸模时,要考虑其强度和干涉问题。

图1

图2

2 冲压工艺方案制定

2.1 工序性质的确定

根据零件的结构形状,可知该零件的成形工序为:冲孔、落料和弯曲。

2.2 工艺方案的确定

考虑到模具结构和生产效率,根据零件结构尺寸,可以采用复合冲压工艺,采用冲孔落料复合模和弯曲模两套模具完成。

考虑固定板展开后的形状,可采用直排,这样条料的长度和宽度适中,材料的利用率较高,节约材料利用率比较高,模具的结构较紧凑。

3 模具结构设计

3.1 冲孔落料复合模

该模采用复合模结构,采用倒装式复合模,上模座下行,四个凸模同时将四个孔冲出,此时落料凹模也将工件的外形冲出,冲孔废料通过推件器将其与工件由漏料孔从下模漏出,落料废料再由安装于下模的弹性卸料装置从凸凹模剥落。条料采用手动送料,进入模具内靠导料销保证送进方向,挡料销保证定距精度。本结构在送料方向的垂直方向采用两个导料销来保证条料的正确位置。而在送料方向利用一个挡料来保证送料的步距。通过次定位系统可以保证毛坯加工成工件的准确行。

3.2 弯曲模

此结构有两个凸模通过下模座下行带动先后完成工件的向上、向下两个翻边。此模具采用两个反侧压块、顶板、销钉对零件进行准确定位。本弯曲模采用两个反侧压块和两个定位销来保证弯曲件的位置准确。两个定位销保证了弯曲顶板的准确位置,两个反侧压块也保证了弯曲顶板周向位置,从而使工件在弯曲时不发生位移。最后利用顶板和橡胶的组合装置向上顶出制件。

图3

4 小结

选择了用冲孔落料复合模和弯曲模对电视卡固定板制件进行加工,可有效保证制件上内孔与外形之间的位置精度,结构可靠,能保证产品质量,制造成本方面也得到控制。本设计采用了适宜的材料,节约用料,努力减少加工费用及模具设备费用,获得了比较合乎质量和要求的产品,使其在经济上比较合理。

【参考文献】

[1]王孝培.冲压手册[m].机械工业出版社,1990.

[2]许发樾.模具标准应用手册[m].机械工业出版社,1980.

[3]王秀凤,万良辉.冷冲压模具设计与制造[m].北京航空航天出版社,2005.

冲压模具设计篇8

手机屏蔽件零件在级进模中的排样同样很关键,它与零件的结构及工艺有很大关系。此零件采用一出一的排料方式。拉伸的原理,就是原材料在平板料时受外作用力,产生塑性变形而流入到由凸凹间隙形成圆桶侧壁的形状。因拉伸零件边缘材料的流动性较大且不规则,所以需要在展开料的基础上,再加上用来流动的多余的材料,材料增加到了60mm的宽度,步距使用29mm。零件拉伸高度为1.75mm,所以浮升高度6.0mm就可以了。如图3所示,零件共使用15个工步来完成冲压。第1、2、3步分别错落的冲出2个引导针孔及29个0.6mm的小孔。引导针孔是用来对料带进行引导、定位及导正的作用。而0.6mm的小孔必须要在拉伸之前冲出,否则,拉伸之后,小孔就无法加工。第4、5两步分别为切丝,切丝的作用是方便材料拉伸过程的流动,且不会影响到整个料带的平整。第6步为压预断线。第7、8、9步,分三步拉伸,通过凸凹模的间隙拉伸出需要的形状。使用三步拉伸,主要是每步拉伸的R角有所不同,依次以R角的减小来排列,第3步拉伸与零件完全接近,同时也是对拉伸件进行整形。第10、11步,对拉伸后的零件进行内部冲孔,内部的大孔必须在拉伸后完成,如果在拉伸前冲孔,会因为拉伸时材料的流动而使孔变形。第12、13步,分两步来完成向上的4条折弯边。第14步对零件进行调平,用来保证零件的平面度能控制在0.1mm以内。第15步,使用下落料的方式完成零件和料带的分离,此处选用下落料的方式不仅出料简单,而且零件能保持一致,有效保护了零件的平面度。

2模具结构设计

零件的原材料为洋白铜0.2mm,拉伸不用变薄,间隙使用与原材料相同的0.2mm。单面冲裁间隙选用0.008mm即可。下模冲孔刀口直身位1.5mm。直身位以下使用1.5°的落料锥度,以便于废料向下落料顺畅。零件的冲压原材料及排样图确定以后,就可以直接绘出相对应的模具的结构图,如图4所示。模具共有9块模板组成。模板由定位销针11进行精确定位后,再由紧固螺丝12进行紧固。主弹簧13直接压在等高垫圈14上面,再由等高垫圈将力传给等高套筒15。再由等高套筒将脱料板及脱料背板一起顶出进行脱料,主弹簧13,一般优先选用综色或绿色弹簧,原因是主弹簧需有较大的力才可以保证上模部分脱料顺畅,以保障模具能够进行顺利生产。模具安装完成后,模具的上模部分与下模部分需要闭合,首先,经主导柱组件10进行粗定位,然后,再由内导柱组件34进行精确定位。料带33进入模具内时,需穿入浮升销31内向前行进。模具的上模部分由压力机的作用力开始下行,首先是由脱料板6开始接触到料带33,然后继续下行,料带因上模脱料板下压的力开始向下运动直至贴住下模板7,此时,料带33与脱料板6和下模板7均已贴住。压力机继续下行至下止点,此时,模具完全闭合。同时,切丝冲头16也已进入切丝刀口17进行切丝。模具开始上行,首先,由主弹簧13推开脱料板,对上模部分进行脱料,然后,由下模弹簧29对顶针28施加压力,传力给切丝刀口17内的顶料镶件将下模进行脱料,最后,再由浮升销31将料带托起。压力机上行至上止点,完成切丝工序。料带前进一个工步,由引导针32进行精确定位,此时,开始拉伸工步。压力机开始下行,脱料板6压住料带33下行并贴住下模板7。压力机继续下行,拉伸凸模18开始将原材料强行压入到下模拉伸凹模19内,料带在拉伸冲头的作用力下,产生塑性变形,并流入到拉伸凹模内,形成凸凹间隙相同的形状。模具继续下行至下止点,随即又开始上行。由主弹簧13推开脱料板6进行上模部分脱料,由下模弹簧29通过顶针28将力传给下模拉伸凹模内的顶块,顶出下模拉伸后的零件,最后,由浮升销31托起料带进入下一个工序。当进入冲孔工序,模具下行时,冲孔凸模20进入冲孔凹模21内,对原材料进行冲孔分离,完成冲孔工序,此时,被冲掉的部分为废料,由冲孔凹模21向下落,经过下垫板8和下模座9漏至模具外。冲孔完成后,进入折弯工序,当模具下行时,由脱料板中的上折弯镶件22和下模板中的下折弯镶件24对原材料进行折弯成型。再由上脱料顶块23对折弯后的上部分完成脱料;由下脱料顶块完成下部分的脱料。最后一步的落料与冲孔工序的原理基本一致,不同的是冲孔工序冲掉落下的为废料,而落料工序冲掉落下的正是我们所需要的零件。级进模的每一个工序都是由上模下行至下止点,然后回到上止点,这才是一个完整的行程。每一个行程完成一个工步,每一个工步的前进均由引导针32来对整条的料带33进行精确的定位,均由浮升销31全程托运着料带在模具内前进,直至生产出我们所需要的合格的产品。

3结语

该模具所生产的零件,相对其它手机屏蔽件类零件要复杂一些,相对应的镶件也比较多,因此,模具在制作过程中,需要尽可能的减少误差,才能保证生产出来的零件外形及尺寸符合图纸要求。才能使模具在最经济实用的前提下,正常批量生产。

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