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[五金模具] 五金汽车配件模具设计的经验分享

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发表于 2018-8-27 20:54:09 | 显示全部楼层 |阅读模式
在汽车配件行业中,五金模具是应用最普遍的模具分支。

五金模具的设计流程跟《冲压模具的设计流程》和《塑料模具设计流程》有很大的分歧,具体来说,有下面的区别:到客户供应的产品图纸或磁盘,看懂,看透,对产品的材质,料厚,公差进行阐明:

⑴. 确认材料的品质:常用的为钢板(如SECC),不锈钢(如SUS304),铝合金,这几种产品的展开系数a均纷歧样,一般钢板为0.4,不锈钢为0.45,铝合金为0.43。(指L曲)。

⑵.阐明产品图的公差:一般地说,产品图上要害尺寸都有公差,从产品图设计者来讲,当然想公差越小越好,保证了设计者的最终目标。但是,从模具设计和加工能力方面来讲,这就要求很高,因为这给模具设计者和模具加工增添了难度,为了解决这个矛盾,需要两边的良善协商和诚志沟通,在保证产品的性能,质量的前提下,恰当增添产品图尺寸公差。而模具设计者要长于确定产品图尺寸的“方针值”,一般内径取公差上限,外径取公差下限,有的尺寸取中心值,如孔距,间距等。

⑶. 绘制产品图,将产品图中各个部位尺寸的方针值都加进去,然后标上尺寸,搜检与图纸正确与否。

⑷. 绘制展开图,使用绘制好的产品图画展开图,弯曲部分要加补偿,其补偿量x=展开系数a * 料厚t,展开系数参照标准执行。画展开图要注重,弯曲线弯曲内部的线,在展开图中指示的弯曲线是弯曲内线。

⑸.确认模具种类:是陆续模照样工程模?一般由客户确定,有时也由设计者确定。其原则是:

①考虑量产性;

②考虑批量性;

若是确定是陆续模的话,首先画排样图,竖立排样层“P”,然后按照排样图宽度确定模板的年夜小和厚度。按照材料的厚度,确认冲头的强度以及模具年夜小。然后写模板筹备书,包括尺寸,热处置惩罚,数量等要求。

⑹. 在此同时,模具的平面图形年夜体上已经出来了,经过多次研讨,最后确认上下型平面图和组立图。以后的工作就是部品图,拆板图和外购标准件清单。在设计陆续模时,排样图,接刀图要得到客户确认,迥殊是产品接刀图要有具体的接刀形状,位置尺寸。

⑺. 组立,试模,提交样品,检讨数据,剖断OK或NG,找出原因,采纳对策并保留品质检测数据,模具改善后对照搜检。从文中来看,五金模具的设计流程一般是按照上面的7点来做。加上《五金模具设计确认的要点》所讲述的要点,五金模具设计也不是多么难的事情。

冲压模具的设计流程

在一般的工艺品设计流程中,都有着行业明确的流程。在模具设计中,自然也存在这样的流程。我们来看看一般冲压模具的设计流程:

1.連續沖模的製作製程

1-1沖切型連續沖模設計流程

1-2含彎曲工程型連續沖模設計流程

2.沖壓模具的工程規劃

3.連續沖壓加工的料條佈置技術

4.沖壓模具設計的基本技術

4-1料條佈列設計

4-2沖頭設計

4-3母模設計

4-4導料裝置設計

4-5模座及導柱的選用

4-6螺絲及定位銷的设置装备陈设

4-7脫料板的設計

連續沖模的製作製程(1)

Plan(計劃)

(1)概念設計

(2)模具設計

Do(實施)

(1)部品準備

(2)模具組立

Check(確認)合模試模

Action(處置)修模調整

1-1沖切型連續沖模設計流程:

(1)製品圖面檢討-製品的要求是否合理,製品的毛頭及沖切面要求, 無指定R角的決定,被加工材的壓延倾向的影響,外觀品質的要求,沖切加工的限制.

(2)圖面資料的重組-依製品的尺寸公差決定加工目標值,考慮製品的精度的重要決定料條的連接方式,考慮製品及廢料的收取及處理決定其沖切形狀.

(3)胚料形狀佈列-依連結部的寬度巨细決定料寬及Pitch,決定胚料形狀的佈置以達到較高的材料操作率,属意沖切加工時,料條連結部的變形現象.

1.連續沖模的製作製程

(4)切刃形狀的設計-切刃的形狀應儘可能簡單化,應避免引起跳屑的形狀,形狀銜接處應減少,考慮沖頭強度.

(5)料條的佈置-沖導引孔的下一工程應設計導引銷(pilot),考慮沖屑浮上及料條變形決定沖切形狀的順序,重要的部份至少應在相鄰的工站加工,料條随意马虎發生變形的工站應設失誤檢出.

(6)模具組立圖-必需標示模具高度,閉模高度及送料高度,下死點與上模的位置關係要明確,各元件的固定方式要朝易維護的原則考慮.

冲压使用率

磷铜密度:8.89吨/立方米=8.89kg/立方分米=8.89g/立方厘米

计算方法:材料重量÷密度=体积

体积÷截面积=长度

长度÷步距=产品数量

计算过程:1kg ÷ 8.89kg/立方分米 ÷ (0.002*0.15)平方分米 ÷ 0.026分米/个=14421个

补充:如果每步距出两个产品的话,产量要×2哦。以上只是依照高中物理知识简单就能得出。不过话又说回来了,我也是冲压行业的,同行哪,呵呵。

0.5*0.6*88*0.0000027/1000=1pcs的重量g,这个是材料用量。产品重量只要在CAD中把产品展开,在用pe串联命令将整个产品联起来,用list命令知道其面积,面积*厚度T*密度/1000=产品重量。材料用量-产品重量=废料。报价时废料也要考虑的。

反弹系数

按我的经验,角度回弹:黄铜2~3度,磷铜5-7度,不锈钢7-10度,镀锌板无须做回弹,R角回弹,一般取R角的90%,如R1.0的,实际上做R0.9。但是要知道任何的经验公式不可能做到100%准,建议折弯后再做一站微调调整,就万无一失啦。

对拉伸模

许多人对拉伸模望而却步,这是因为拉伸模不仅仅设计时要考虑许多因素,更主要的是在试模时往往不能一次成型,还要经过多次修模,才能达到理想的结果。因此,在实践中不断积累经验,对拉伸模的设计大有裨益。

1.材料:

好的材料是成功的一半,对于拉伸,万万不可忽视。 拉伸用冷轧薄钢板主要有08Al、08、08F、10、15、20号钢,其中用量最大的是08号钢,分为沸腾钢和镇静钢,沸腾钢价格低,表面质量好,但偏析较严重,有“应变时效”倾向,不适用于对冲压性能要求高外观要求较严格的零件,镇静钢较好,性能均匀但价格较高,代表牌号为铝镇静钢08Al。国外钢材用过日本SPCC-SD深冲压钢,其拉伸性能优于08Al。

经验1:当客户对材料的要求不是很苛刻、反复试模达不到要求时,可以换一种材料再试。

2.毛坯尺寸的确定: 形状简单的旋转体拉伸件的毛坯直径在不变薄的拉伸中,材料厚度虽有变化,但基本与原始厚度十分接近,可以根据毛坯面积与拉伸件面积(若有修边须加上修边余量)相等的原则计算出。

但是,往往拉伸件形状和过程比较复杂,有时还要变薄拉伸,虽然现在有许多三维软件可进行展开料计算,但其精确度不能100%达到要求。解决办法:试料。

一个产件要经过多道工序,头道工序一般是落料工序。首先要进行展开料计算,对毛坯的形状和大小有个大概认识,以便确定落料模的总体尺寸。在模具设计完成后不要加工落料模的凸凹模尺寸。先用线切割加工毛坯(毛坯较大时可用铣床铣后再钳修),经过后续拉伸工序的反复实验,最终确定了毛坯尺寸,然后再加工落料模的凸凹模。

经验2:倒排工序,先试拉伸模,后加工毛坯的落料刃口尺寸,事倍功半。

3.拉伸系数m

拉伸系数是拉伸工艺计算中的主要工艺参数之一,通常用它来决定拉伸的顺序和次数。 影响拉伸系数m的因数很多,包括材料性能、材料的相对厚度、拉伸方式(指有无压边圈)、拉伸次数、拉伸速度、凸凹模圆角半径、润滑等。

有关拉伸系数m的计算和选用原则是各种冲压手册中介绍的重点,有推算、查表、计算等许多方法,祥之又祥,我也是按书选择,并无新鲜的东东,请看书。

经验3:材料的相对厚度、拉伸方式(指有无压边圈)、拉伸次数是不好在修模时调整的,一定要慎重!!最好在选择拉伸系数m时找同事校一遍。

4.在凹模上涂润滑油,或在薄板上套薄膜袋。

经验4: 遇到拉伸拉裂时,在凹模上涂润滑油(不要在凸模涂),工件靠凹模一面覆0.013--0.018mm的塑料薄膜.

5.工件热处理

在拉伸过程中,工件由于冷塑性变形,产生冷作硬化,使其塑性降低,变形抗力和硬度增大,再加上模具设计不合理,就需要进行中间退火,以软化金属,恢复塑性。

注意:在一般工艺中中间退火不是必须的,毕竟要增加成本,要在增加工序和增加退火中进行选择,慎用!

退火一般采用低温退火,即再结晶退火。退火时要注意的事项有两点:脱炭和氧化。这里主要讲讲氧化。工件氧化后有氧化皮,害处有二:使工件有效厚度变薄,增加模具磨损。公司条件不具备时,一般采用普通退火,为减少氧化皮产生,退火时要尽可能将炉膛装满,我还用过土办法:

1.工件少时可与其他工件混装(前提:退火工艺参数应基本一致)

2.将工件装在铁盒中焊封后再装炉。为消出氧化皮,退火后要根据情况进行酸洗处理。公司条件具备时,可采用氮炉退火,即光亮退火。不细看,几乎和没退火前颜色一样。

经验5: 对付冷作硬化强的金属或在试模中出现拉裂又无其它办法时,增加中间退火工序。

6.补充几点:

1.产品图上的尺寸应尽可能在一侧标注,让人明确是保证外部尺寸还是内腔尺寸,不能同时标注内外型尺寸。他人提供的图纸有此类问题应与其沟通,能统一则统一,不能统一时要知道该工件的与其它件的装配关系。

2.对最后一道工序,工件尺寸在外,以凹模为主,间隙以减小凸模尺寸取得;工件尺寸在内,以凸模为主,间隙以增大凹模尺寸取得;

3.凸凹模圆角半径在设计时尽可能采用小的容许值,给后续修模带来方便。

4.判断工件拉裂的原因时可参考:因材料质量差而产生的裂口多为锯齿状或不规则形状,因工艺、模具而产生的裂口一般比较整齐。

5."多则皱,少则裂”,按此原则调节材料的流动状况,方法有调整压边圈的压力、增加拉深筋、修整凸凹模圆角半径、工件上切工艺口等。

6.为保证耐磨性和防止拉伸划痕,凸凹模和压边圈必须淬火,必要时可镀硬铬。
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