模具沖針怎麼設計快拆
1. 鈑金模具無頭沖針怎麼裝穩固,沖兩下針又拉出來了
一般這樣的沖針只能用過盈配合的辦法鑲進去,如果可能的話,沖針背後攻螺紋孔,
用一個小螺釘固定一下。
2. 沖壓模具設計步驟是
給個實例。由於無法上圖,只有文字,見諒。
抽引連續模設計步驟及要點,
[摘要] 文章在對抽引加工工藝作了簡單的概述後,著重總結了抽引連續模設計步驟及要點,並列舉了較實用之模具結構形式.
關鍵詞 抽引 連續模 沖壓 沖模排樣
1. 概述
抽引加工工藝在連接器五金件製造中應用極為廣泛. 它是一種將平片毛坯抽製成立體空心件的沖壓加工方法,在工業及生活用品的製造中應用極為廣泛. 諸如汽車覆蓋件,連接器中的D型鐵殼,生活用品中的易拉罐等都離不開抽引加工工藝.抽引加工一般分為旋轉件抽引(如Audio Jack Shell),盒形件抽引(如D-SUB Shell) 及復雜曲面抽引(汽車覆蓋件)等.
抽引加工的成形機理是材料內部產生塑性流動,平片毛坯向徑向流動逐步轉移到筒壁的過程,如圖一所示:
(圖一)
由此可見,抽引加工必然存在以下特點:
a. 材料內部塑性流動, 必然產生加工硬化;
b. 材料從外圍向徑向流動時,在切向相互間產生擠壓應力,由此導致材料失穩起皺,甚至抽裂.
簽於抽引成形機理是材料整體流動,變數太多,故模具設計時光靠理論計算往往不夠,需在實際試模中加以修正.在抽引連續模設計時,由於連續模之結構特點以及料帶之送料順暢要求,使得模具設計時有更多的考量要點.以下就抽引連續模設計步驟及要點作些許總結.
2. 抽引件工藝性評估及成形工序確定
在抽引連續模設計之前,首先應對抽引件圖面進行工藝性審查評估,評估內容主要包括以下幾部分:
a. 抽引件之精度要求:一般而言抽引件在圓筒側壁之材料厚度無法做到等料厚t, 故產品尺寸標注時不能同時對圓筒內外同時有尺寸要求, 只能滿足其中一項, 其精度要求可達±0.05mm.在高度方向也可控制到±0.05mm, 其標注方式最好以抽引件底部為基準;
b. 抽引件之外觀要求: 材料在抽引流動時與模仁摩擦劇烈,外觀無法做到車制零件那麼光滑,筒側壁可能會有內凹或弧形;
c. 零件之抽引工藝性: 由於抽引連續模之模具結構特點決定,抽引過程中無法加退火工序,故必須對製件之連續抽引進行工藝評估.如果其總抽引系數小於材料所允許之最小總抽引系數,那麼就不具備連續抽引工藝;
d. 如果抽引件深度太高,無法連續抽引完成時,可考慮先抽引後翻底工藝,看能否達到目的,此時產品側壁外觀不平整.另外當總抽引系數太小時, 可考慮用脹形工藝完成;
e. 產品形狀盡量簡單對稱,有利於材料均勻流動;
f. 產品之圓角半徑不宜過小,一般底部圓角r和口部圓角R都應大於(0.1~0.3)t;
g. 評估抽引件凸緣及側壁之成形或沖孔是否在連續模中易實現.諸如凸緣上沖孔太靠近抽引主體,很可能為了閃開抽引主體而使刀口太弱;側壁上沖孔能否有效排屑等都須考量;
h. 抽引件底部沖孔時,其孔徑必須小於抽引直徑;否則可考慮側切底工藝,將底部圓角切除;
3. 抽引件毛坯展開
抽制工件所需毛坯直徑必須在實際的抽引試模中加以修正才能得到正確數值.但理論計算必不可少,它可大致確定出毛坯之形狀與面積.對於零件成本預估,抽引工藝性評估及抽數確定等都有重要的指導意義和實用價值.
一般在抽引件毛坯展開中,面積相等法利用最為廣泛.其理論來源於抽引前後質量守恆定律. 當假定料厚t均勻時, 由於密度一定,故可推得抽引前後面積相等結論.在計算抽製品面積時,一般是以料厚t之中心線(如圖二中虛線)所旋轉而成的面作為平均面.
(圖二)
利用面積相等法原則求毛坯直徑的程序為: 先計算出抽製品平均面積,再利用此面積計算毛坯直徑D.如何求得抽製品面積呢?我們必須先將復雜形狀之抽製件分解為多個簡單的幾何單元,然後利用面積累積法求得整個產品之面積.如下圖三:
(圖三)
抽製品面積A=Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ+Ⅳ+Ⅴ
毛坯面積=πD2/4 故D=(4A/π)1/2 =1.128A1/2
對於盒形件(如D-SUB Shell)等,由於直邊段的變形機理為折彎原理, 抽引機理主要存在於圓角處,故直邊處的毛坯按折彎展開,圓角處按圓筒抽引展開.因此較常用到幾何單元體為以下幾種,其面積計算公式附後
4. 抽引工藝參數之計算與分配
在連接器抽引件開發中往往都需要多道抽引才能完成。因此抽引道次的計算和抽引系數之分配等工藝參數的確定至關重要.其計算步驟一般為:
a. 計算修邊餘量;
b. 對補償有修邊餘量之抽引件進行毛坯面積計算並確定展開毛坯形狀;
c. 確定抽引道次,並進行抽引系數分配;
d. 抽引凸凹模工作部分設計;
e. 確定各抽抽引高度.
具體分解如下:
a. 在抽制過程中, 常因材料機械的各向異性以及抽引間隙不均勻,摩擦阻力不等以及定位誤差等因素導致抽引件口部或凸緣周邊不齊,須修邊.因此在毛坯展開前必須補償修邊餘量.在連接器類小抽引件設計時一般按1mm的修邊餘量補償.
b. 毛坯面積的計算如上文所講,利用面積分段法求出的產品總面積,就是毛坯面積. 針對圓筒件,其毛坯為圓形,因此可確定其直徑.對於盒形件,在四個圓角按1/4圓筒計算,直邊段按折彎展開計算,圓角和直邊單獨展開,再平滑過渡,如圖四:
(圖四)
c. 在毛坯展開後, 就必須確認抽引道次了.在計算抽引道次前,我們須計算出抽引件之總抽引系數(圖五).
m總=產品之筒徑/展開毛胚直徑(<1)
(圖五)
當m總小於此材料所能允許的最小抽引系數時, 將無法連續抽引,中間必須通過退火工序.
在計算出m總後,有兩種方法進行抽引參數計算:
1) 計演算法:
抽引道次n=m總/m均(其中m均為材料之平均抽引系數)
當抽引道次確認後,查相關沖壓手冊選取相對應材料各道抽引系數,選取時必須保證以下原則m1*m2* m3---*mn=m總
當各道次抽引系數確認後,即可根據
d1=m1*D d2=m2*d1 ……. dn=mn*dn-1
公式計算出各抽沖子直徑.
2) 推演算法:
通過沖壓手冊推薦表格查出各抽允許之抽引系數 m1, m2….. mn然後根據
d1=m1*D d2=m2*d1 ……. dn=mn*dn-1
推算直到d n=抽製件直徑為止,此時n就為抽引次數。並同時已確定出各抽抽引直徑.
用壓邊圈時筒形件許可抽引系數
拉伸 抽引
系數 系數 毛坯相對厚度(t/D)*100
2~1.5 1.5~1.0 1.0~0.5 0.5~0.2
m 1 0.46~0.50 0.50~0.53 0.53~0.56 0.56~0.58
m 2 0.70~0.72 0.72~0.74 0.74~0.76 0.76~0.78
m 3 0.72~0.74 0.74~0.76 0.76~0.78 0.78~0.80
m 4 0.74~0.76 0.76~0.78 0.78~0.80 0.80~0.82
d. 抽引凸凹模工作部分設計
抽引凸凹模工作部分設計包括抽引間隙設計,凸凹模圓角設計,凸模頭部形狀設計;
1)抽引間隙:在各抽沖子直徑確認後,凹模直徑=沖子直徑+2*抽引間隙。
其中抽引間隙一般由第一抽的1.1t到最後一抽t逐步遞減。
2)在凹模頭設計(圖六),一般第一抽r凹=(8~12)t,
後續各抽r凹n=(0.6~0.8)r凹n-1
沖子頭部圓角設計為r凸n=(0.6~1.0)r凹n
最後整形抽,r凹=抽製件口部圓角 r凸=抽製件底部圓角
(圖六)
3)為保證抽引件成形,有利於材料流動,往往將抽引沖子頭部作成一定斜角,如圖七所示:
一般而言, 當T0.70mm時 =30 , 0.7mm<T1.4mm時 =40 T>1.4mm時 =45
(圖七)
e. 確定各抽抽引高度
如圖八所示: 當抽引到最後一抽時,產品尺寸應全部到位,故抽引高度就是產品高度。選定一區域作為等面積計算單位,由此得
Ⅰn+Ⅱn+Ⅲn+Ⅳn+Ⅴn=產品面積A
由前面計算已知r凹,r凸以及d n, 故Ⅰn,Ⅱ,Ⅳn,Ⅴn也可計算得出,因此有
Ⅲn=3.14*d*H=A-Ⅰn-Ⅱn-Ⅳn-Ⅴn
推出 H=( A-Ⅰn-Ⅱn-Ⅳn-Ⅴn)/(3.14*dn)
(圖八)
5. 抽引連續模之料帶設計
抽引件展開成毛坯後要開發成連續模形式,必須對料帶的carry連接方式給予確定。在料帶設計時一般要考慮以下因素:利於抽引件成形,料帶剛性良好,送料順暢,在料寬與pitch選定時盡量提高材料利用率。
從大方面看抽引連續模料帶可分為整料帶方案和切口料帶方案兩種。
它們的主要區別在與切口料帶抽引時毛坯完全獨立,前後產品在抽引時材料流動不會相互影響;而整料帶抽引時前後毛坯相關連,不但造成抽引凸緣過大,而且容易產生毛坯材料不夠等現象,特別是在模具維修時不便維修。因此,在實際模具設計時,切口料帶設計方案應用更為廣泛。
公司目前所有抽引模均為切口料帶式。在切口料帶方案中,又有以下三種毛坯分離方式。
1)下料式(如圖九),其特點是:
i. 廢料多,材料利用率低; ii. 料帶剛性差;
(圖九)
2)撕破方式(如圖十),其特點是:
i.材料利用率高,料帶剛性好;
ii.毛胚通過撕破方式分開,容易與carry在撕開處相重疊,產生細小金屬絲;
(圖十)
3)下料與撕破綜合式(如圖十一),其特點是:
i. 材料利用率高; ii. 料帶剛性好。
(圖十一)
在抽引連續模料帶設計時,必須保證:
1) 連接抽引毛坯與兩側浮料定位之搭邊的carry必須有一定弧度(圖十二),可隨抽引毛坯向中心流動時而延伸。這樣才能保證浮料定位搭邊不致被拉變形或者是carry被拉斷,這才能使得後續各工站送料順暢,定位準確;
(圖十二)
2)為保證料帶之剛性,最好在兩側搭邊中間加一橫向carry,如圖十三所示。
(圖十三)
6. 抽引連續模之壓料與脫料設計
抽引模設計時,必須從抽引工藝上充分考量壓料與脫料的可靠性。如果壓料不充分,材料容易起皺失穩。如果壓料過死,則不利於材料流動,容易造成抽裂。同樣,如果脫料機構設計不好,也容易造成卡料與帶料現象,無法送料順暢。
抽引工站結構如圖示:
剝料板通過兩側限位,使得抽引毛坯(包括carry)與剝料板間有0.02~0.05mm間隙,這樣既有利材料流動,又可避免起皺。剝料板必須用彈簧強壓。在下模設計頂料塊,避免產品卡死在模仁中,其浮升的高度必須使產品脫離模仁r角。
抽引後,材料勢必會緊包在抽引沖子上,為達到脫料目的,除了使沖子完全退回到剝料板裡面,達到完全剝料外,還應在抽引沖子上設計氣孔,以避免沖子與產品在剝料過程中產生真空,發生帶料現象。
7. 抽引連續模之定位設計
抽引連續模料帶在模具中的定位設計與彎曲連續模有本質區別.抽引時材料流動,carry變形,因而無法再通過carry上的定位工藝孔對整料帶定位,為保證產品尺寸精度。其成形工藝必須為:
分離抽引毛坯 抽引以抽引體為基準切出彎曲展開毛坯彎曲成形產品從料帶分離。如圖十四:
(圖十四)
在模具前段為抽引毛坯分離工站,包括下料與撕裂,是在抽引前完成,可通過料帶上定位孔定位;模具中間段為抽引工站,此時料帶上定位孔功能已喪失,它們的 的定位是靠抽引外形自動導入抽引模仁保證;在模具後段為下料彎曲工站,為保證產品精度,必須以最後一抽抽引體為基準進行定位。
針對模具後段定位,設計時有三種方案:
a. 以抽引體外形定位,在模具後段各工站設計外形與抽引體外形一致,配合間隙0.02mm之定位結構。此結構必須在抽引件底部加頂出裝置。如圖十五:
(圖十五)
b. 以抽引體內部輪廓定位,在模具後段各工站設計與抽引體內形一致,間隙0.02m之定位Block固定於剝料板上。此Block必須在頭部進行導引結構和剝料機構設計,如圖十六:
(圖十六)
c. 凸緣工藝孔定位:
以上兩種定位方案往往佔用模具空間大,也不便於設計剝料和脫料機構。因此,可借鑒carry定位孔原理,先以抽引體外形或內形定位,在凸緣上沖出定位工藝孔,在後續工站中以凸緣上的工藝孔作為抽引件在模具中的定位。因為凸緣與抽引體位置固定,因此凸緣上工藝孔與抽引體在料帶定位功能上有等效作用,如圖十七所示:
(圖十七)
3. 沖壓模具小孔沖針容易斷怎麼解決
沖針容易斷的原因比較多,有可能是沖針本身的原因,有可能是模具的設計內缺陷。也有可能就是沖容裁的材料等等一系列的問題其實不管是什麼問題,我們就應向辦法解決解決方法具體做法各廠大同小異,國外的精密模具一般是較松,而脫料板很緊,脫料板及凹模都必須鑲導柱導套,線割用慢走絲,公夾板雙邊0.02~0.06mm,脫料板雙邊0.01mm甚至緊配。國內做法有些不同,一般公夾板單邊0.005mm,脫料板單邊0.01mm,這是用快走絲割時所放的間隙;用慢走絲時,則可考慮適當加大些。沖針偏位,要想盡量把沖針做得短些,間隙要放適當,導柱要用大點,與凹模的導套的間隙不得超過單邊0.005mm。 脫料板間隙小於下模板,一般取雙邊0.005mm,公夾板雙邊0.02mm,松點沒什麼關系,沖頭不應用力敲入,用手輕推壓入即可!
最好搞一副模架,這樣的導向性能為很好的
第一針固定需要稍微緊一點,不能松,第二卸料板間隙太大了,就無法導正沖針,另外板材厚的話,可以堅強沖針
斷了一點的話差不多屬於正常損壞吧
4. 五金模具沖針鑲件怎麼裝入公模上,怎麼固定。要不要螺絲鎖住
冷沖模的凸模有多種固定的方法,一般來說,沖裁比較薄的板料,凸模可以採用過專盈配合的方法來屬固定;如果是沖裁比較厚的板材,凸模可以設計成台階式的,凸模的尾部做成比凸模大的台階,這樣的結構,可以防止凸模在沖壓的過程中,凸模被拔下來。不過,這樣的形式適合圓形的凸模。對於形狀比較復雜的凸模,則可以在凸模的尾部打螺絲孔,用螺絲把凸模拉住,用來防止凸模在沖壓的過程中,凸模被拔下來。不管是採用哪種方法,凸模與凸模固定板的配合都要採用過盈配合,這樣可以防止凸模因間隙而擺動,產生尺寸間隙不勻、或者啃口的現象的發生。
5. 模具沖孔的沖針怎麼磨
那得看你來們的要求怎麼樣源了,如果是普通要求,精度不高的話,自己用一個手動磨機稍微磨下就行了,你只要把刀口磨出來就可以了,反正只要不影響其外圓直徑,那麼沖出來的孔的直徑也就不會變了,間隙不調整也不會有毛刺,至於說高低不平,那正好可以減輕沖壓機的負荷。
如果想磨得好的話,那隻有上磨床了。
6. 沖壓模具沖針位置在哪裡是最好的
當然是在模柄中心一條線上,這樣沖壓時,受力最好。
7. 冷沖模具沖針容易短是怎麼了
生產加工的所有不良現象都可以通過人、機、料、法、環來分析,首先我們可以排除人(人為因素)、機(機床性能及參數)、環(環境)。
我們再來看一下料(原材料, 這里包括沖針材料和產品材料),不銹鋼是比較硬的,沖頭易斷多發生在沖不銹鋼材料上,跟據不銹鋼較硬的特點我們要選擇不僅硬度高、耐磨損而且還要韌性好的材料,我們公司解決不銹鋼沖裁易斷沖針通常 把沖頭原材料用成ASP-23 HRC60-62,如果沒有條件買這種料,可以選用SKH-9,HRC60左右比較適合。
選對模具材料的情況下,還要有正確的方法才行,從法的角度來分析,首先是一個間隙的問題,刀口間隙也是形成沖切不銹鋼沖頭易斷的原因之一,1.9厚的不銹鋼刀口間隙應在雙邊0.25-0.3。其次要分析沖頭的裝夾方法,通常我們都會將沖頭的尾部做掛鉤,直徑大於4.5單邊1mm左右,高度為5mm,這種方法用在沖切普通材料是沒有問題的,但沖不銹鋼時斷沖頭的現象就出現在這里,一是沖切時的振動力,二是脫料時的拉力,這種固定方法就不能滿足要求了,要在沖頭固定板位置處加強,將掛鉤做在固定板下平面,增大沖頭受振動或拉力的體積,來解決問題。
其實還有一點是和模具大小及成型有關,曾經我們公司的一個產品,沖0.9的小孔,也是不銹鋼,有多副類似模具,但其中有一套模具比其它的都要小並且有一個折彎是向上成型(利用的是脫料板芯子)那麼這個模具的0.9小沖頭總是斷,後來分析,一是模具小,沖切時振動大於其它的模具,二是向上成型導致脫料板受力不平衡。
所以只要你跟據具體情況去分析就能找出原因在哪裡,希望你能早日解決這個問題。
可不要不捨得加分吆!
8. 沖孔模具怎麼設計才能減少沖裁力
磨成波浪太麻煩 沖針如果夠長的話 磨成1字頭螺絲刀的形狀也不錯 不夠長的話 稍微磨圓 中間磨平就可以 這樣可以在自家砂輪完成 不用上下模具
9. 什麼叫模具沖針
沖針是沖壓模具工作的時候必不可少的配件,屬於可更換的模具耗材,是安裝在沖壓模具回上進行連續沖答裁沖壓沖斷作業,使被加工材料發生分離或塑性變形,從而獲得所需要的成品或者半成品。 比如零件你想開個圓柱的孔,就需要沖針把料沖開。
10. 為什麼沖孔模具的沖針易斷
是否那個易斷的沖頭同軸度不好,或者沖頭與凹模的間隙過小增大了沖裁力,才造成沖頭的折斷。另外,沖頭的結構也要加強,把沖頭設計成幾個台階式的,盡量縮短前面Φ3沖頭的長度,減小沖頭折斷的可能性。