沖壓模具結(jié)構(gòu)連續(xù)模步驟-設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn).ppt

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沖壓模具結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì),一. 五金沖壓材料介紹,什么是沖壓材料? 沖壓材料是指適合沖壓成型工藝的材料,涉及到材料性能包括材料硬度,抗拉強(qiáng)度,抗剪切強(qiáng)度等。成型的工藝包括沖切，折彎，拉伸等。 常見的沖壓材料 (1). SPCC (2). SECC (3). SGCC (4).不銹鋼(5). SPTE馬口鐵 (6).洋白銅片（鎳銅合金）(7). 磷青銅片(8). 硬鋁合金 (9).碳素工具鋼,,1. SPCC,SPCC是以酸洗后的熱軋鋼卷在常溫下軋延至0.3~3.2mm后經(jīng)清洗、退火及調(diào)質(zhì)等過程制成。 該材料依用途可分為以下幾類： a.一般品質(zhì)：SPCC，適合加工程度較低的產(chǎn)品，如沖切和折彎。 b.沖壓品質(zhì)：SPCD，適合拉伸要求沖壓及高度成型的零組件。 c.深沖品質(zhì)：SPCE，拉伸性能強(qiáng)于SPCD，表面需要電鍍，很少使用。,,2. SECC,(1).電鍍鋅鋼板是一般的冷軋鋼板在連續(xù)電鍍鋅產(chǎn)線 經(jīng)過脫脂、酸洗、電鍍及各種后處理后的產(chǎn)品。 (2).SECC與SPCC一樣，根據(jù)拉伸等級(jí)分為SECC、SECD、SECE。 (3).SECC的特點(diǎn)是自身帶有鍍鋅層，防腐蝕性能良好，可以直接作為產(chǎn)品的外觀件，所以近幾年來，在電子行業(yè)廣泛應(yīng)用并逐步取代SPCC。缺點(diǎn)是斷口容易生銹。,,例子1: 18B1006,,,例子2: 20B1153,,SECC的性能參數(shù):,SECC的性能除了拉伸性能外還有很多參數(shù): 鍍鋅層種類:純鋅電鍍,合金鋅電鍍(Zn-Ni) 鍍鋅層厚度:E16/E16,E20/E20,E24/E24等 化成處理方式不同: a.通用：磷酸鋅處理，鉻酸鹽處理 b.耐指紋：特殊鉻酸鋅皮膜，樹脂脂皮膜等等 c.特殊皮膜 4. 硬度等級(jí)不同：S，1/4H，3/4H等等。,,3. 磷青銅片PBS（Phosphor Bronze Spring),磷青銅是青銅（銅鋅合金）添加脫氧劑（P）及其它微量元素如Fe組成的，具有較強(qiáng)的延展性和耐疲勞性。 主要作用：電氣開關(guān)，端子，EMI等彈片及導(dǎo)電材料，材料強(qiáng)度差于不銹鋼，一般表面需要電鍍。 分類：根據(jù)金屬元素的含量及加工工藝分，常用的牌號(hào)有C5102, C5191, C5212, C5210等。,,Example: 18B0643,,,4. 不銹鋼,(1) 分類：不銹鋼的種類很多，按照含碳量和金屬元素的不同分為SUS301,SUS302,SUS304,SUS410,SUS430,SUS434,SUS444等等。 (2) 性能： 高硬，高強(qiáng)度，防腐蝕，焊接性能，抗菌性等等，根據(jù)產(chǎn)品對(duì)功能的要求選擇最適合的牌號(hào)。,,CLP常用的不銹鋼材料,1. SUS301 (1).含鉻比較低，耐腐蝕性能較差，但是通過熱處理可以得到高抗拉強(qiáng)度和高硬度，彈性性能好，作為彈片接觸零件使用非常廣泛。 (2).按照熱處理的等級(jí)可以分為SUS301 1/4H，1/2H，3/4H，H，EH。其中SUS301-EH硬度最高可以達(dá)到520HV以上。 注意點(diǎn)：SUS301材料有金屬結(jié)晶性方向性，熱處理等級(jí)越高的越硬但脆，若成型時(shí)不注意易造成折角及側(cè)壁裂紋。,,,2. SUS304 含碳量低于SUS301，所以強(qiáng)度硬度低于301，但由于添加了Ni抗腐蝕能力較強(qiáng)。通過熱處理能夠得到較高強(qiáng)度和硬度的材料，廣泛應(yīng)用于EMI要求的cover和Bracket. 3. 特殊功能要求的不銹鋼產(chǎn)品 ａ．外觀件：光面，絨面，耐指紋 ｂ．添加特殊的元素達(dá)到一些特殊的性能要求，如添加Ag增加抗菌性能等等。,,5. 其它一些常用的材料,鋁合金：AL5052 碳素工具鋼: SK3，SK5，SK7 SPTE馬口鐵,,二. 沖壓模具結(jié)構(gòu),按照模具功能分類: 下料模（復(fù)合模） 折彎模 沖孔模 拉伸模 按照模具工作方式分類： 單工程模 連續(xù)模 工程連續(xù)模（Robot),,1. 下料模結(jié)構(gòu),,2. 沖孔模結(jié)構(gòu),,3. 折彎模結(jié)構(gòu),,三. 沖壓模具初步介紹,沖模開發(fā)主要分為以下幾個(gè)步驟： 沖壓工藝分析 產(chǎn)品圖重組 產(chǎn)品圖展開 坯料布置 模具組立 拆圖，標(biāo)注,1. 沖壓工藝分析,沖壓工藝分析主要考量： 沖壓工藝的可行性和安全性 模具精密等級(jí)確定 模具壽命和產(chǎn)能等級(jí)確定 模具結(jié)構(gòu)選擇 模具元件材質(zhì)選擇,沖壓能做的事情,,2. 制作重組圖,外形尺寸重組目標(biāo)值 外形沖切加工其外形尺寸由母模決定，母模在沖切過程中會(huì)不斷磨損，所以產(chǎn)品尺寸會(huì)越來越小，為了提高產(chǎn)品的尺寸精度，提高模具使用壽命，重組值應(yīng)取小于公差中央值，一般取公差公差負(fù)側(cè)的50%~70%。 b. 孔尺寸之重組值 沖孔尺寸由沖頭決定，由于沖頭會(huì)不斷磨損，使得沖孔不斷減小，所以沖孔的重組值取公差正側(cè)的50%~70% c. 彎曲部分尺寸之重組值 折彎部分尺寸受折彎展開系數(shù)影響比較大，為了提高產(chǎn)品尺寸精度，一般折彎尺寸的重組值取公差的中間值。,,,3. 產(chǎn)品圖展開,彎曲制品產(chǎn)品展開計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)： (1). 概算法: 分為直邊部分與彎曲部分，以中立面的長(zhǎng)度之和求得的方法。,,(2). 外側(cè)尺寸加算法：彎曲處很多時(shí)的計(jì)算法是先將外側(cè)尺寸全部加算，從其和減去取決于板厚和彎曲半徑兩要素的伸長(zhǎng)量。,四. 沖壓模具常用標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)構(gòu),壓線入子結(jié)構(gòu) 壓線的目的： (1). 材料預(yù)變形，減少折彎時(shí)的阻力，使折彎時(shí)的尺寸更為準(zhǔn)確。 (2). 防止折彎時(shí)產(chǎn)生的拉料變形。,,,2. 壓筋入子結(jié)構(gòu),壓筋目的 減小折彎時(shí)的回彈，使折彎尺寸更準(zhǔn)確。 減小折彎時(shí)所產(chǎn)生的拉料變形。,,注：滑塊用于折彎成形時(shí)，滑塊要做壓筋。,,3. 壓毛邊入子,（1）壓毛邊的形式 內(nèi)孔壓毛邊﹐產(chǎn)品周邊壓毛邊。 （2）壓毛邊入子的加工方法： 先線割好入子外形﹐將入子放入模板入子孔內(nèi)﹐下面墊高0.22mm﹐用Φ4球刀依入子周邊加工﹐尺寸見下圖示意。(料厚為0.8T),,,,,,4. 預(yù)剪結(jié)構(gòu),連續(xù)模帶料部分在最后一站剪切或剪斷成形﹐產(chǎn)品要求外觀或手可觸摸處均無毛邊﹐因此要求模具在剪切的前一站進(jìn)行預(yù)剪(也稱為預(yù)壓毛邊)。 設(shè)計(jì)時(shí)﹐先要判定毛邊的方向﹐確定預(yù)剪在上模還是在下模﹐其結(jié)構(gòu)及具體設(shè)計(jì)尺寸如下﹕,,,,5. 連剪帶折彎結(jié)構(gòu),作業(yè)說明： 先剪后折刀口高度為一個(gè)料厚，斜1.5度，目的是減少?zèng)_頭同切口之間的接觸面，以便減少摩擦。 沖頭切口底部直2mm,是為了保證刀口強(qiáng)度，防止崩刃。沖頭折彎邊高度為1.5T，這樣可保證先剪斷后折邊。,,,,6. 頂料銷設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),一．選用原則 1.一般選用Φ8.0的LB型頂料銷。若位置不夠時(shí)可選用Φ6.0型的頂料銷。 2.當(dāng)所需頂料力很大，位置又夠時(shí)可選用Φ10.0的頂料銷. 3.頂料銷長(zhǎng)度的選擇，應(yīng)注意參考以下原則： (1).選用標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度，并考慮可否不需要在模板上沉孔。 (2).頂出高度=10.0MM時(shí)，選擇其它標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的頂料銷. (3).避免開模時(shí)彈簧頂住模板臺(tái)階處的現(xiàn)象。 (4).鐵氟龍材質(zhì)LB型頂料銷適用于鋁材，銅材等材質(zhì)。規(guī)格為Φ8.0*25，Φ8.0*30，Φ8.0*35，Φ8.0*40,,二．排布規(guī)則 （1）抽孔，抽凸周圍對(duì)稱排配頂料銷，也可采用內(nèi)脫料的形式脫料。 （2）折彎時(shí)如使用頂料銷脫料，在凸模上折彎邊每隔20-30MM排配一個(gè)頂料銷，折彎拐角處一定要排配一個(gè)頂料銷，頂料銷四分點(diǎn)距折彎邊2.5MM. （3）折單邊時(shí)，折彎邊頂料銷按上述原則排配，非折彎邊視大小均勻分布2-4個(gè)頂料銷。 頂料銷的排配一般保證頂料銷逃孔邊到材料邊或模具相應(yīng)刃口邊距離為4MM，注意其位置尺寸盡量圓整到整數(shù)或小數(shù)點(diǎn)后一位。 內(nèi)孔精定位銷兩邊一般對(duì)稱排配兩個(gè)頂料銷，外形精定位可視需要礁定是否安裝頂料銷。 另外頂料銷的排配還要考慮整個(gè)工件的穩(wěn)定性,6.打沙拉孔設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),沙拉孔的成形步驟:a.先打沙拉后沖孔 b.先沖孔后打沙拉 c.先沖孔，打沙拉，再?zèng)_孔 沙拉孔分為兩種：a.淺沙拉孔 b.深沙拉孔 1. 淺沙拉孔分為三個(gè)步驟，第一步，先沖底孔，第二步，打沙拉孔，第三步，再?zèng)_沙拉過孔，具體尺寸見下圖示意.,,,2. 深沙拉孔分為兩個(gè)步驟，第一步，先沖底孔，第二步，打沙拉孔,,7.滑塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),滑塊固定形式常用的有如下幾種﹕ 適用于中小形滑塊﹐依靠滑塊的垂直邊限位(如圖1)﹔ 適用于以共用方式加工的大型滑塊﹐限位塊采用入塊形式(如圖2)﹔ 適用于需快速裝卸的大中型滑塊﹐依靠滑塊底部的限位板限位(如圖3)﹔ 適用于需要滑塊在接觸料片前先復(fù)位的場(chǎng)合﹐靠滑塊中的頂料銷作用﹐先將滑塊復(fù)位﹐頂料銷長(zhǎng)度通常為7mm﹐浮出端面2.0mm﹐選用紅色扁線彈簧。(如圖4) 適用于要求中間垂直p上下運(yùn)動(dòng)﹐左右滑塊水平運(yùn)動(dòng)的塊合﹐中間滑塊依靠?jī)?nèi)導(dǎo)柱導(dǎo)向﹐左右滑塊用等高套筒限位﹐等高套筒長(zhǎng)度取夾板厚度加0.5mm。(如圖5),,,,,,,,滑塊通用結(jié)構(gòu)及尺寸 配合部分大滑塊及模板通常取外角為R1.0﹐內(nèi)角取R0.8﹐如圖(9)所示;小滑塊及模板取外角R0.5內(nèi)角取R0.3 圖(7)(8)為滑塊常用的結(jié)構(gòu)形式. 圖(6)用用于滑塊尺寸較小而無法設(shè)置燕尾﹐或采用圖(7)(8)的形式﹐模板在滑塊W方向尺寸干涉時(shí)﹐圖中尺寸A,B,C,D一般最小取3mm; 滑塊配合間隙(圖中影線部分)﹕ (1) 材料厚度大于或等于0.6時(shí)﹐模板相應(yīng)單邊放大間隙0.03,滑塊不放間隙﹔ (2) 材料厚度小于0.6時(shí)﹐模板相應(yīng)處單邊放大間隙0.02﹐滑塊不放間隙﹔ (3) 大中型滑塊割共用時(shí)﹐設(shè)計(jì)者僅需繪出滑塊理論形狀﹐共用處的階梯斷面及間隙由加工部門自行處理﹐共用滑塊配合間隙一般取0.02。 e. 滑塊斜角P在15度內(nèi)時(shí)可任取﹔當(dāng)大于15度時(shí)﹐只能取30度及45度兩種﹐斜角最大不超過45度。 f. 滑塊斜角優(yōu)先選用5°﹐10°﹐30°﹐45°幾種規(guī)格。,,,,,滑塊設(shè)計(jì)注意事項(xiàng) 滑塊垂直運(yùn)動(dòng)行程一般不得大于滑塊厚度的一半﹔ 為確?；瑝K活動(dòng)可靠﹐滑塊頂部應(yīng)布置適當(dāng)數(shù)量的浮升銷或彈簧﹔ 當(dāng)滑塊以共用形式加工時(shí)﹐應(yīng)將兩滑塊繞模板中心旋轉(zhuǎn)180度進(jìn)行加工﹐此時(shí)設(shè)計(jì)人員不需將圖元旋轉(zhuǎn)﹐調(diào)整工作由加工部門自行處理﹔ 如圖(12)所示﹐當(dāng)模板中間有小滑塊時(shí)﹐若滑塊斜度小于或等于15度﹐導(dǎo)滑槽可直接在模板上割出﹔若滑塊斜度大于15度﹐模板上的導(dǎo)槽最好改為入塊形式。,,,,8.滾軸,折刀設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),(1) 滾軸 一般情況下，滾軸選用Φ8.00,特殊時(shí)可選用Φ6.00或Φ4.00。 滾軸若沒有讓位加工，可不需出圖。 (2) 折刀 折刀采用夾板銑槽，內(nèi)六角螺絲(M10)固定。 H取值小于內(nèi)脫板厚度.折刀上部?jī)?nèi)磨0.1作用主要是防止折刀將材料刮傷。 有內(nèi)導(dǎo)柱時(shí)折刀與內(nèi)脫板的間隙為+0.1，無內(nèi)導(dǎo)柱時(shí)折刀與內(nèi)脫間隙為0.02.,,,,9.側(cè)刃定位設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),a. 模設(shè)計(jì)中﹐為使材料送料精確,使用節(jié)距定位來保證材料的送料步距。節(jié)距定位一般有切舌式和側(cè)刃定位兩種方式。因采用側(cè)刃定位尺寸穩(wěn)定﹐固常使用。 b. 側(cè)刃剪切材料的寬度e對(duì)于一般材料e取值為2.0mm;對(duì)于沖剪薄(T≦0.3mm)時(shí)e取值為1.5mm。側(cè)刃定位塊與沖頭的間隙為0.01mm.﹔與沖剪后材料的間隙為0.03mm。側(cè)刃定位塊尺寸請(qǐng)參考標(biāo)準(zhǔn)件”節(jié)距定位塊”。結(jié)構(gòu)方式請(qǐng)?jiān)斠?圖一)﹕,,,,10.限位柱設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),(1). 在模具設(shè)計(jì)中﹐為了防止模具在空打時(shí)打壞零件﹐如字模﹐壓線印﹔以及一些特殊模具力的不平衡情況時(shí)﹐而加以限位柱以其承受力量。 (2). 限位方式可以分為模內(nèi)限位和模外限位兩種。一般Φ20的用于模內(nèi)限位﹐而Φ30和Φ40的用于模外位。 (3). 限位柱據(jù)體尺寸請(qǐng)參考標(biāo)準(zhǔn)件”限位柱”。 (4). 限位柱的高度﹐如若是字模﹐壓線印加限位柱﹐在模內(nèi)只需突出模板(0.6~0.8T)﹐在模外加限位柱上下限位柱高度平分﹐但平分為整數(shù)為佳 ﹐或是有較大高度差以此防呆。,,,,11.兩用銷設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),a. 選用兩用銷:兩用浮升銷的選用不僅要考慮材料的厚度﹐還要考慮模具的大小(原則為優(yōu)先取大)。具體尺寸可參考標(biāo)準(zhǔn)品”兩用浮升銷”。兩用浮升銷與之相關(guān)尺寸(如圖)。 b. 兩用浮升銷在脫料板上的讓位深度,直接影響工件的品質(zhì)﹐如讓位過深或過淺時(shí)﹐材料的料邊會(huì)被壓傷﹐甚而會(huì)把材料剪斷。為減少這一現(xiàn)象的出現(xiàn)﹐根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)兩用銷的規(guī)格﹐而確定脫料板的讓位深度尺寸可參考圖中之表。 c. 開模時(shí)﹐若兩用浮升銷的浮升高度超過內(nèi)導(dǎo)柱開模時(shí)導(dǎo)向長(zhǎng)度時(shí)﹐當(dāng)導(dǎo)柱離開下模時(shí)﹐浮升銷的頭部仍在脫料板內(nèi)﹐如若浮升銷脫板讓位間隙太小﹐且開模力不平衡﹐會(huì)把浮升銷碰斷﹐故規(guī)定浮升銷的脫板讓位單邊為2.0mm。但若是薄材或料寬過小時(shí)﹐請(qǐng)依據(jù)實(shí)際情況確定脫板讓位間隙。浮升銷不僅有定位﹐浮升的作用﹐而又要使送料順利﹐故而規(guī)定剪切前材料與 d. 浮升銷的間隙為0.10mm;剪切后材料與浮升銷的間隙為0.03mm。,,,,12.定位設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),由於產(chǎn)品尺寸精度及配合性要求越來越高,在模具設(shè)計(jì)時(shí),定位是不可忽視的。 a. 定位按位置分為內(nèi)定位和外定位兩種。 b. 內(nèi)定位塊(銷)A與產(chǎn)品間隙位0.03mm,外定位塊(銷)B與產(chǎn)品間隙為0.05mm。 c. 內(nèi)定位兩邊必須有對(duì)稱頂料銷D,其與內(nèi)定位間隙如圖。若無內(nèi)定位塊(銷)A時(shí),外定位塊B與工件間隙應(yīng)為0.03mm。 d. 外定位根據(jù)實(shí)際情況可先用異形或圓形,但是盡可能用剪切後的邊來定位。 e. 外定位其有效部分應(yīng)比內(nèi)定位有效部分高出3-5mm。 f. 內(nèi)定位脫料板讓位割單+0.05mm.外定位銷脫料板鑽單+0.5mm異形外定位脫料板讓位割+0.1mm。,,,,13.抽牙結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),抽牙制作標(biāo)準(zhǔn)﹕ 抽牙的計(jì)算原理為體積不變的原理﹐一般抽孔高度取H=3P(P為牙距)。R=EF﹐∵T*AB=(H-EF)EF+π*EF*EF/4, ∴AB={H*EF+(π/4-1)EF*EF, ∴預(yù)沖孔=ψD-2AB. T≦0.5時(shí)﹐取EF=100﹪T 0.5T0.8時(shí)取EF=70﹪T T≧0.8時(shí)取EF=65﹪T,,,3 常用幾種抽牙形式如下圖所示﹕(向上,向下抽牙沖子長(zhǎng)度均一樣長(zhǎng)﹐便于更換),,,,,,,,14.帶料缺口設(shè)計(jì)標(biāo)淮,連續(xù)模設(shè)計(jì)時(shí)﹐考慮到帶料處會(huì)由于送料不淮而產(chǎn)生斷差﹐或二次剪切產(chǎn)生毛刺﹐所以設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)加工藝缺口克服以上問題。 缺口的標(biāo)淮形式:剪斷沖頭超出0.3mm,即可避免未剪切而產(chǎn)生毛刺。 示意圖如下﹕,,,,Thank you!,