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關于五金模具設計之產品圖的展開與分析

2019-12-19    作者:Jack.L    來源:優勝模板培訓學校

設中心層系數為K,彎曲內平徑為r,材料厚度為t,彎曲角度為a,L1,L2為直線部分長度,展開長度為L,那么則有L=L1+L2+2π(r+kt)a/360,中心層系數K的大小要根據實踐經驗按下列公式選?。?br />
1.當r/t≤1.0時,K=0.3

2.當1.0<r/t≤5.0時,K=0.4

3.當r/t>5.0時,K=0.5

關于五金模具設計之產品圖的展開與分析


此公式適合一切材料厚度的彎曲展開計算,具體在實踐應用中需根據經驗適當調整.

產品圖面檢討

1.產品的要求是否合理.

2.產品的毛邊面及沖切面要求.

3.無指定R角的決定.

4.被加工材的壓延方向的影響.

5.外觀品質的要求,沖切加工的限制.

圖面數據的重組

1.依制品的尺寸公差決定加工目標值.

2.考慮制品的精度的重要決定料條的連接方式.

3.考慮制品及廢料的收取及處理決定其沖切形狀.

料帶布置的設計原則

1.依產品的要求,確定產品在排樣時否有纖維方向的要求.

2.依產品展開尺寸大小決定料寬及步驟,決定產品在料帶上的布置以達到較高的材料利用率.

3.注意沖切加工時,料條連結部的變形現象.

4.切刃的形狀應盡可能簡單化,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.沖導引孔的下一工程應設計導引銷以保正料帶的送料與定位精度.

6.考慮沖切及料條變形決定沖切形狀的順序.

7.重要的部份應在同一工站至少應在相鄰的工站加工.

常用帶料方式

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料帶的補強設計

在一般的薄材模具設計中,料帶的整體強度決定著產品的穩定性,為增加料帶的強度,在料帶強度較差處的廢料上增加補強,提高料帶的送料強度.

1.凸包補強:此方法適用于一般較窄料帶(150mm以內),模具較短的情況(1500mm以內),設計時需注意,不要因為打補強凸包而增加料帶的寬度,凸包高度一般有0.2~0.5mm即可,注意后續工序的讓位.
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2.折彎補強:此補強一般用于較寬料帶(150mm以上),模具較長(1500mm以上)的模具當中,也可以與凸包補強兩者綜合運用,設計時需注意,補強折彎的高度取1.5~2.0mm為宜,多了浪費材料,少了影響補強折彎的質量,90度折彎沖頭與材料接觸面做平面(如圖),有夾角時會因為角度而>接觸材料,影響補強折彎的穩定性
關于五金模具設計之產品圖的展開與分析
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防跳廢料的處理

一.處理廢料上沖頭防跳廢料

1.沖頭上加卡槽防止跳廢料

五金模具設計之產品圖的展開與分析

2.規則廢料上加掛鉤可有效的防止跳廢料

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二.沖頭做內脫料銷防跳廢料

(FLX優先選用)

使用時要注意頂料銷的頂出高度,保證在開模狀態下頂料銷的高度不能露出脫料板,反之易將材料頂變形,影響產品質量.
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三.加內吹防跳廢料

設計時需注意在做小吹氣孔時保證沖頭的強度.

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四.下墊板做氣孔抽廢料

下墊板做氣管,工作時使刀口內形面真空,使廢料在空氣的流動中被帶出而達到防止廢跳料的目的.

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五.處理下模刀口防跳廢料

1.刀口入子分上下兩層,刀口直身位做短,下墊塊做逃孔.(圖一)

2.小圓孔下模入子做逃孔,單邊+0.2~0.3.(圖二)

3.刀口間隙局部做小一半,此方/一般用在刀口間隙大于0.01時選用,對加工要求很高.(圖三)


沖頭的設計與固定

一.沖頭的設計

1.刃部斷面形狀較小時,應設計成階梯形沖頭.

2.形狀規則的沖頭要做防跳廢料處理.

3.小異形沖頭補強后不能線割加工的設計.為PG研磨加工.


二.沖頭的固定

1.掛臺固定一般使用于小批量生產的薄材模具,不方便維修,成本較低.

2.壓塊固定適用所有薄材模具,便于維修.

3.入子固定一般用于高精偽〔哪>擼方便維修,但成本較高.


刀口的設計

一.刀口間隙的取值

1.材料厚度<0.15mm,刀口間隙一般取10%(0.008~0.01mm).

2.0.15mm<材料厚度<0.3mm,刀口間隙一般取5%~6%.

3.瘟蝦穸齲0.3mm按FLX標準取值.

二.刀口入子的分割

分割原則:分割后的刀口能相對固定穩定,便于加工,提高刀口使用壽命,節約成本.

1.刀口寬度小于1.0mm(圓孔小于Φ1.0mm)為方便加工,提高加工精度,可將刀口分開.(如圖一

2.分上下兩層,即刀口沖切部刀,取5~6mm,此部分可根據實際需要選用較好材質;墊塊,需根據刀口厚度與模板厚度確定厚度,材質用一般硬料即可.(如圖二)分開后可降低模具費用,合理的使用材質,提高了刀口的使用壽命,便于維修.

五金模具設沃產品圖的展開與分析

三.常用下模入子的固定方式

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四:刀口落屑孔的設計

1.沖孔直徑小于Φ2.0mm圓孔做逃孔,逃孔直徑做單+0.2~0.3.

2.沖孔直徑大于Φ2.0mm圓孔刀口可做直1.5~3.0mm斜1.5度

3.異形沖孔寬度小于3.0mm,刀口做直1.5~2.0mm斜1~1.5度.

4.異形沖孔寬度大于3.0mm,刀口做直2.0~3.0mm斜1~1.5度.

5.所有刀口如果分上下兩層,刀口設計原則依以上四點,墊塊做逃孔,逃孔做單+0.8~1.0mm.

折彎的設計

五金模具設計之產品圖的展開與分析

一.常用折彎結構

所有折彎采用包角成形,一般包過R角0.2為宜,如果是折90度,折彎入子上需做回彈角,回彈角一般從折彎面2~3T開始右耍防回彈角度可根據不同的材料確定其大小,可增加模具的穩定性,方便調整,同時也可廷長零件的使用壽命.

薄材模具常用脫料方式:

1.刮料板脫料.

2.斜滑塊脫料.

3.側推成形脫料.

4癰∩折彎脫料.

注意:在薄材模具中,最好不要使用頂料銷脫料,極易將產品頂變形,造成尺寸不穩定.

二.零件固定

所有的成形零件必須固定在模板孔內,避免在生產過程中因零件受力而移位,導致產品折彎不良.

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定位與導料的設計

一.引導銷的設計

1.引導孔比引導針的大小需根據不同的料厚以及不同的精度要求來確定各大小,做太大影響產品的定位精度,太小易帶料,具體請參考(表一).

2.引導針孔傍在沒有與浮升高度相等浮升對頂的情況下不宜做頂料銷,且下模浮升銷的力一定要強于上模,在薄材模具里引導針孔傍一般不需要使用頂料銷脫料.

3.在薄材模具里不要使用“1STOP”定位,易將材料頂變形,影響送料.

4.沖導引孔的下一工程必須設計導引銷以保正料帶的送料與定位精度.

5.引導銷直身位的設計,X的取值直接影響到料帶.太長,引導銷易帶料,影響送料,太短,起不到定位做用,影響產品的精度.

T≤0.2時,X=T+0.05;0.2<T≤0.3時,X=T+0.1

T=產品材睪穸

X=引導銷過材料直身位長度

二.兩用銷的設計

兩用銷的導料槽的高度不宜做得太高,0.1~0.3的料厚做1.0mm為宜.兩用銷的導料槽做1.0mm可有效的防止因為料薄,料寬而導致的料片脫離導料槽,可增加模具送料的穩性,導料槽直壁與料帶的間距根據料寬取0.05~0.1為宜.

另外兩用銷可與浮升導料塊互換使用,使用方法與兩用銷一樣.

三.導料板的設計

2.在精度要求較高的模具中盡量使用導料板,導料槽的高度以浮升高度加1.0mm為宜,導料邊與料帶的位置取0.05~0.1mm為宜.

使用導料板的優點:

可以面導向料帶,增加了送料的穩定性,一般用在精密模具當中,設計時注意料帶的浮升高度不宜過高,導料板在脫料板的讓位及導料板自身的定位.

模板的設計

一.模板要求

1.在加工精度范圍內各板要盡量做長,以避免各模板在加工過程中的累積誤差.

2.脫板盡量做厚,一般20~22mm為宜,可根據脫板的活動量調整厚度,保證在開閉模過程中能盡可能多的導向沖頭,另可減小脫板在加工過程中的變形。

3.背板與/板做同樣大小,盡量使用熱處理材質,確定以脫板做為主板,可避免非熱處理背板在加工過程中的變形而導致脫板失效.

4.脫板使用壓料槽壓料,壓料槽的深度取料厚-0.03~0.05mm之間.

5.脫料板與下模板需做超深冷處理,提高模板的機械性能.

6.模具需做上下墊板,且需熱處理,硬度為HRC50/52.

脫板壓料槽示意圖W=料帶寬度T=產品材料厚度

二.間隙

1.各板之間沖頭的間隙大小需根據刀口間隙來確定,需遵守以下原則:

夾板間隙>脫板間隙<刀口 隙,一般脫板導向間隙是下模刀口間隙的一半.

保證脫料板能導向沖頭,增加模具的穩定性,滿足產品精度要求.

例如:料厚=0.1mm材質SUS301硬度1/2H

夾板間隙單+0.01脫板間隙單+0.005~0.007刀口間隙單+0.008~0.01

2.各模板與相對應板入子的間隙取0.003~0.01mm

模具材質

注:各模板,零件的熱處理硬度與現行FLX標準一致,在有特殊情況時可根據不同的需要更換模板與零件材質.

一.模板材質

二.零件材質

標>件

一.合銷

1.每塊模板最少需要有3個以上的合銷,優先選用Φ8.00或Φ10.00.

2.模座上的合銷孔需鑲Φ16.0的熱處理套,留余量粘膠后JG磨,粘膠余量留單+0.025,JG余量留單+0.15mm.

3.每套模具需有4個Φ10.00從>模座到下模座的合模銷,加工方式同合銷.

二.等高套筒

薄材模具使用等高套筒能使脫料板受力更平衡,等高套筒在加工過程中能等高研磨.

1.等高套筒的規格

2.等高套筒的使用

此等高套筒一般使用>一般精度的薄材模具,可做用于背板或脫料板.

此等高套筒一般用于高精度的模具中,與彈簧配合使用,直接做用于脫料板,且脫板活不宜過大,4~6mm為宜.

三.浮升引導銷與頂料銷

在薄材模具設計時,料帶下料后不宜布置頂料銷>浮升引導銷,極易因為料薄

造成料帶塌陷而影響送料.

四.合理的擺布打桿,彈簧,保證脫板受力平衡.

下模有較大壓料塊的位置要特別注意脫板壓料力一定要大于下模力,如:在上模多增加打桿,彈簧等,從而保證脫料板能先壓料后成形,可增加模具的穩定性.


五.導柱

內導柱

1.產品料厚小于0.3mm時,所有內導柱采用十字架形帶滾珠套形導柱.

2.夾板與下模板導套孔JG加工.

3.導柱固定在脫料板,固定孔JG加工.

4.每板脫料板使用4個導柱.

外導柱

1.每個模具最少使用4個個導柱.

2.上模座固定孔JG加工.

3.下模座導套孔粘膠,單邊間隙+0.025.


標注

一.零件標注

1.所有的零件重點尺寸需標注3位小數.

2.各模板需要有祥細的加工要求:

1.模板的材質,硬度,主板(脫板與下模板)需超深冷處理.

2.需標注模板的平面度要求+/-0.02.

3.需標注模板的表面粗糙度要求

4.需標注模板線割后的垂直度+/-0.005.

3.刀口需標注直身位長與錐度,小刀口(圓孔)可直1斜1.5度或逃孔.五金模具設計之產品圖的展開與分析
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