冲压模具设计(一)

冲压模具设计(一)

Nov 16, 2022

 

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转发自:应用技术

作者:向伟,李波湘西州技工学校,湖南吉首 416 0

冲压主要应用于大批量的笨件成型的生产。

因此冲压模具就成了冲压生产过程中不可缺少的一项装备,是技术密集型产品·具的设计和制造都直接关系到冲压件的质量、冲压件的生产效率还有冲压件的生产成本·换句话说,、模具的设计水平与制造技术水平的高低也被看作一个十分重要的衡量标准,那就是衡量这个国家的产品制造水平的如何,因此 在非常大的大程度上对产品的质量、效益以及新产品的开发和开发能力都起着决定性的作用·如果在冲压进行生产的过穆中,模具一旦出现了问题,那将会直接影响到严品的生、产效率和成严成本的、,所以冲压模具的设计是十分重要的,设计的好与不好更是直接影响了生产,影响了成本,甚至影响了利益·

关键词冲压;冷冲压;模具设计;结构形式中图分类号TG7 文献标识码

1冲压及模具的概述

1.1模具的介绍

在现代工业生产中,模具是重要的工艺设备之一。

模具在各行各业都占据着重要的位置,尤其是在冲压过程和塑形成型成型加工过程之中。

综合看来,在我国的各行各业中,冲压模具就占去了50%,足可以看出它的重要性。

在我国改革开放以来,随着我国经济的快速发展,我国市场对模具的需求量也是不断的增长,模具产业也迅悚发展起来。

模具的类型:模具的型式是多种多样的,主要有单工序模、复合模还有级进模。

确定模具的形式,一定要依据冲压工件的要求、所需生产的批量数,还有模具加工的条件。

冲压模具的形式很多,根据工作的性质、模具的构造,还有模具所使用的材料这3个方面的因素,可以对冲压模具进行分类,主要有3类:

按照模具工艺的性质来划分,可以划分为冲裁模、弯曲模、拉深模、成形模。冲裁模就是沿着半封闭的或是敞开的轮廓线是材料进行分开的一种模具;

弯曲模就是使材料沿着直线而发生弯曲的一种模具;

拉深模就是将冲压件制成开口空心的形状,或者使铸造成的空心更进一步的发生变形,从而改变其形状和尺寸的一种模具;

成形模就是按照凹凸模直接复制半成品,然而材料仅仅发生部分的变形的一种模具。

下面是冲裁模具的简单图示.

按照工序的组合程度来划分,可以划分为单工序模、复合模、级进模还有传递模。

单工序模就是在压力机的一次行程中仅仅完成一次冲压工序的模具;

复合模就是在仅有一个工作位置的时候,压力机的一次行程可以完成两个或者及其以上的冲压工序的模具;

级进模就是在拥有两个或者及其以上的工作位置的时候,在压力机的一次行程中可以完成两个或者更多的冲压工序的模具;

传递模就是把单工序模和级进模综合起来了。

还可以按照产品的加工方法对模具进行划分,可以划分为冲剪模具、弯曲模具、抽制模具、成形模具和压缩模具。

《科技传播》一' 120

文章编号t674一6708(20H〕54一0120一03

1.2冲压模具的介绍

冲压模具,可以称作冷冲压模具,也俗称为冷冲模。冲压模具是一种比较特殊的工艺设备,是在进行冷冲压加工的过程中,对材料进行加工,最后加工成零件或者是半成品的。其中材料可以是金属材料也可以是非金属材料。

而冲压是一种压力加工的方法,就是在室温的情况下进行,压力机上安装模具对材料进行施加压力,使材料发生分离或者是发生塑性变形,进而得到所需要的零件《

冲压工艺的设计和模具结构的设计是冲压模具结构设计的两个方面。

在冲压件的生产过程中,主要应用冲压工艺设计,它主要包含工艺的方案、如何安排,工序的尺寸,使用何样的设备及模具的类型,还有各项技术经济指标,对这些方面进行综合性的总体规划,这就是冲压工艺设计的过程。

而冲压模具结构的设计就是根据以上冲压工艺设计的各项要求,设计出所需要的模具的具体结构、形状,也绘制出模具的装配图和模具的零件图

2冲压模具设计的材料选择

2.1冲压模具的材料

制造冲压模具的材料有钢材、硬质合金、钢结硬质合金、锌基合金、低熔点合金、铝青铜、高分子材料等等。

目前制造冲压模具的材料绝大部分以钢材为主,常用的模具工作部件材料的种类有:碳素工具钢、低合金工具钢、高碳高铬或中铬工具钢、中碳合金钢、高速钢、基体钢以及硬质合金、钢结硬质合金等等。

2.2冲压模具材料的选用原则

在冲压模具使用的材料中,可以是各种的金属材料也可以是各种的非金属材料,这两类材料中主要包括碳钢、合金钢、铸铁、铸钢、硬质合金、低熔点合金、锌基合金、铝青铜、合成树脂、聚氨脂橡胶、塑料、层压桦木板等。

对用于制造模具的材料也是要求很严格的。

不单单要求材料的硬度、强度和耐磨性要很高,也要有适当的韧性,还有淬透性也要很高以及热处理不变形及淬火时不易开裂等性能

要想保证模具的使用寿命就要进行合理的选取模具材料以及对热处理工艺要进行正确的实施。

选择正确的钢种以及热处理工艺要对应着模具的不同用途,除此之外还应该根据其工作状态、受力条件及被加工材料的性能、生产批量及生产率等综合因素, 并且应该侧重以上叙述的各项要求的各项性能。

3冲压模具的结构

3,1冲压模具的结构组成

根据模具在组成结构起到的作用,模具的结构组成主要是工艺零件,还有结构零件。

工艺零件是直接参与工艺过程,并直到其完成。还直接与坯

料接触。工艺零件主要包含定位零件、工作零件、卸料零件与压料零件。

然而结构零件就与工艺零件截然不同,它不直接参与工艺过程,也不会和坯料有直接的接触,只是对工艺过程的完成有一个保证的作用,或者是完善模具的功能。

结构零件主要包含紧固零件、导向零件、标准件以及其他的一些零件。

但是应该说明的是,并不是所有的冲压模具都必须包含这六种零件的。

&2冲压模具设计结构的基本原则

3.2,1安全原则

在设计冲压模具的结构的时候第一要考虑到的就是安全,绝对不能因为冲压模具的结构设计出现错误而引起事故。

即使是冲压模具的实际操作人员也绝对不允许将自己置于危险境界中。

在冲压模具结构的设计过程中,一定保证设计操作人员的安全感。

在加工时,模具也应该具有一定承受强度。

3、2、2基本要求

这个结构框架的要有均匀的厚度;模具工作的部分的厚度要保持均匀,不能太薄;冲压模具的设计要达到承受力的标准;

所采用的冲压模具的结构的质量要保持平衡;冲压模具结构的框架的材质、工作部分的材质也要注意选择,因为这些东西都是容易磨损的,所以要算好成本;

冲压模具结构的承受能力;零部件的结构最好用计算的方法来计量

在确定冲压模具的结构之前一定要先确定冲压模具的送料方式,还有卸料方式,以及冲压模具的模架形式。

4冲压模具的设计

 4.1冲压间隙的确定

冲压间隙就是指冲压模凹、凸模刃口部分尺寸之差。这个间隙的大小对冲压件的单面质量、冲压力的大小,以及模具使用的寿命都有非常大的影响。

因此,冲压模具设计的重要工艺参数之一就是冲压间隙。

所以在设计模具的时候一定要选用合适的冲压间隙,保证好冲压件的质量,保证较小的冲压力,也保证了模具的使用寿命。

适当的间隙值是根据不同的数据有不同的标准的,只要选择的这个冲压间隙在生产中是在合适的范围之中的就可以。

 在这个合适的范围中,最小值就称作最小的合理间隙值,最大值就是最大的合理间隙值。

在使用模具的过程中,也可能会是模具发生磨损,从而使间隙变大,因此在设计新模具的时候应该采用最小的合理间隙值。

4.2确定凹凸模的外形尺寸

冲压模具的凹凸模的工作刃口尺寸的确定要经过仔细的计算才能得出。 0凹模

冲压模具的凹模的结构形式要根据零件的需要去制作,制作方法要根据上面叙述的。凹模的固定一般会直接固定在凸模上。

例如在冲裁模具的制造工程中如何确定凹模的厚度。

凹模的厚度指的就是凹模刃口距离外边缘的长度。

因此确定凹模外形的尺寸一般采用凹模外形尺寸的经验公式,也就是H=Kb ()>巧(m ), K表示的是糸数,书中是可以查到的;b代表的是凹模孔的最大宽度。

在制造工程中,不仅仅要计算出凹模的厚度,还要计算出凹模周边的与之相关的数据。

这样一来,与已经确定的模具主要的结构构成合适的模具结构组合。这样模具设计就大大简化了。

2)凸模

冲压模具的凸模的结构形式也是要根据冲压零件的需要而制作的,制作方法要根据计数按出来的数据。

凸模的固定方式一般会采用铆钉固定,也可以采用低溶点的合金或者是低熔点的焊接剂来固定。

随后只要根据图纸,安装好凹模和凸模的位置,还有其他相关的零件。

5冲压模具的未来发展趋势

冲压模具技术的未来发展应该以模具产品“交货快”、“高精度"、“高质量”、“低价格',作为要求标准。

怎样能达到这一点呢?要想达到这一系列的标准要求就必须及时的发展一下这几项.

大力推广模具的CAD/CAM/CAE技术。

模具的CAD/CAM/CAE 技术可以称作是模具设计未来的发展趋势。