抽引模具結(jié)構(gòu)設(shè)計.ppt

抽引模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 DS衝模技術(shù)部潘忠根4 14 06 深抽引淺抽引 能力規(guī)範(fàn) 2 7具備現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)模具結(jié)構(gòu)運用之能力應(yīng)知應(yīng)會 2 7 6沖模設(shè)計職系核心技術(shù)能力授課對象 衝模設(shè)計師3 含 以上職系 資位講師資格 衝模設(shè)計師4以上合格講師教材編號 GYSH2 7 6ERev A教材審核 羅燦鐘4 15 06合格講師 DS衝壓技委會 講義說明 一 預(yù)期訓(xùn)練效果 1 1了解抽引工藝及常用參考數(shù)據(jù)和展開計算 1 2掌握抽引連續(xù)模料帶設(shè)計要點 1 3知悉廠內(nèi)抽引設(shè)計常見工程布列形態(tài) 1 4初步了解連續(xù)抽引模設(shè)計步驟及要點 1 5擬能作為新進(jìn)工程師后續(xù)抽引設(shè)計參考用 二 講義課時設(shè)置 6H 2 1詳見講義大綱說明三 講義參考沖壓設(shè)計手冊 兄弟單位的成功經(jīng)驗及部分引用前輩教義 講義大綱 一 抽引概述 51 1抽引加工定義 51 2抽引加工分類 61 3抽引工藝特性 71 4廠內(nèi)產(chǎn)品常見形態(tài) 8二 抽引連續(xù)模設(shè)計流程 2 1抽引件工藝性審查評估 102 2抽引工藝參數(shù)計算分配 2 2 1抽引胚料尺寸之決定 展開 112 2 2抽引次數(shù)之決定 122 2 3抽引系數(shù)分配之決定 m1 m2 m3 132 2 4抽引工作沖頭R值 母模R值之決定 152 2 5抽引系數(shù)分配經(jīng)驗數(shù)據(jù) 172 2 6各抽抽引高度之決定 182 3連續(xù)模料帶設(shè)計方案之決定 192 4模具結(jié)構(gòu)設(shè)計2 4 1刀口設(shè)計要點 212 4 2料帶定位設(shè)計考量 222 4 3料帶壓料與脫料設(shè)計考量 232 4 4工程布列結(jié)構(gòu)設(shè)計要點 24三 設(shè)計最佳化之抽引值與與案例 25四 重點細(xì)節(jié)體會與總結(jié) 31 一 抽引概述 抽引加工 drawing 指借助設(shè)備動力和模具的直接作用 將平狀金屬胚料加壓 在使其不發(fā)生皺褶 破裂的過程中 完成有底的圓筒形 角筒形 半球形 錐形或直邊與曲邊組合成形等各種無縫容器的成形加工 1 1抽引加工定義 1 2 抽引加工分類筒形件 AudioJackShella 按幾何形狀分盒形件 D SUB等復(fù)雜曲面件 汽車覆蓋件帶凸緣b 按有無凸緣分無帶凸緣普通抽引c 按加工特點分變薄抽引 一 抽引概述 一 抽引概述 1 3抽引工藝特性 由圖可見 抽引加工存在以下特點 a 材料內(nèi)部塑性流動 必然產(chǎn)生加工硬化 b 材料從外圍向徑向流動時 在切向相互間產(chǎn)生擠壓應(yīng)力 導(dǎo)致材料失穩(wěn)起皺 甚至抽裂 一 抽引概述 1 4廠內(nèi)產(chǎn)品常見形態(tài) 對於抽引產(chǎn)品來說 目前廠內(nèi)仍處於生產(chǎn)淺抽引階段 形狀以D型盒形件居多 如下圖示 深抽引技術(shù)尚有待突破 D SUBSHELL MediaBaySHELL DockingSHELL MinDVISHELL DVISHELL RCASHELL 二 抽引連續(xù)模設(shè)計流程 2 1抽引件工藝性審查評估 2 2抽引工藝參數(shù)計算分配 2 2 1抽引胚料尺寸之決定 展開 2 2 2抽引次數(shù)之決定 2 2 3抽引系數(shù)分配之決定 m1 m2 m3 2 2 4抽引工作沖頭R值 母模R值之決定 2 2 5抽引系數(shù)分配經(jīng)驗數(shù)據(jù) 2 2 6各抽抽引高度之決定 2 3連續(xù)模料帶設(shè)計方案之決定 2 4模具結(jié)構(gòu)設(shè)計2 4 1刀口設(shè)計要點 2 4 2料帶定位設(shè)計考量 2 4 3料帶壓料與脫料設(shè)計考量 2 4 4工程布列結(jié)構(gòu)設(shè)計要點 2 1抽引件工藝性審查評估 二 抽引連續(xù)模設(shè)計流程 評估內(nèi)容主要包括 1 尺寸精度要求 a 抽引內(nèi)外框尺寸不易同時控制 b 尺寸公差可達(dá) 0 05mm 在高度方向也可控制到 0 05mm 其標(biāo)注方式最好以抽引件底部為基準(zhǔn) 2 外觀要求 側(cè)壁無法相當(dāng)光滑 3 抽引工藝性 其總抽引系數(shù)若小於材料所允許之最小總抽引系數(shù) 那麼就不具備連續(xù)抽引工藝 4 產(chǎn)品形狀盡量簡單對稱 有利於材料均勻流動 5 產(chǎn)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(yīng)大於 0 1 0 3 t 6 評估抽引件凸緣及側(cè)壁之成形或沖孔是否在連續(xù)模中易實現(xiàn) 產(chǎn)品設(shè)計盡量避開 7 抽引件底部沖孔時 其孔徑須小於抽引直徑 否則可考慮側(cè)切底工藝 將底部圓角切除 8 考量抽引件材質(zhì) 是否有利連續(xù)抽引成形 圖2 1MinDVISHELL 2 2 1抽引胚料尺寸之決定 展開 二 抽引連續(xù)模設(shè)計流程 2 2抽引工藝參數(shù)計算分配 a 常規(guī)方法 由製品圖 由體積不變定律計算體積及胚料尺寸 b 簡化方法 直邊按彎曲變形展開 圓角處按1 4圓筒展開 再平滑過渡 圖2 2體積相等展開法 圖2 3簡化展開法 2 2 2抽引次數(shù)之決定 可由H r 抽引相對高度決定 二 抽引連續(xù)模設(shè)計流程 圖2 4盒形抽引次數(shù)簡便查表 圖2 5盒形件抽引變形特點 目的 決定各抽沖子外形尺寸 二 抽引連續(xù)模設(shè)計流程 2 2 3抽引系數(shù)分配之決定 m1 m2 m3 方法 當(dāng)各道次抽引系數(shù)確認(rèn)後 即可根據(jù)d1 m1 Dd2 m2 d1 dn mn dn 1決定沖子直徑 二 抽引連續(xù)模設(shè)計流程 2 2 3抽引系數(shù)分配之決定 m1 m2 m3 各抽系數(shù)選取時必須保証以下原則 m1 m2 m3 mn m總m總 產(chǎn)品之直徑 展開毛胚直徑 1 二 抽引連續(xù)模設(shè)計流程 2 2 4抽引工作沖頭R值 母模R值之決定 在凹模頭設(shè)計 一般第一抽R凹 4 8 T 後續(xù)各抽R凹n 0 6 0 8 R凹n 1沖子頭部圓角設(shè)計為R凸n 0 6 1 0 R凹n 最後整形抽 R凹 抽制件口部圓角R凸 抽制件底部圓角 抽引間隙一般由第一抽的1 1T到最後一抽T逐步遞減 廠內(nèi)通通常取等間隙抽引 圖2 6 接處點 二 抽引連續(xù)模設(shè)計流程 2 2 4抽引工作沖頭R值 母模R值之決定 A 如圖2 7a 接觸角度A 45度b 沖子底部B保持不變 圖2 7 為有利於材料流動 保証抽引件成形還需注意以下要點 B 將抽引沖子頭部作成一定斜角 圖2 8 a 當(dāng)T 0 70mm時 30 b 當(dāng)0 7mm1 4mm時 45 二 抽引連續(xù)模設(shè)計流程 二 抽引連續(xù)模設(shè)計流程 2 2 6各抽抽引高度之決定 方法一 由前面計算已知R凹 R凸以及dn 故 n n n也可計算得出 因此有 n 3 14 d H A n n n n推出H A n n n n 3 14 dn 如圖2 9 圖2 9 圖2 10 方法二 如圖2 10 寬凸緣盒形抽引 廠內(nèi)一般采等高抽 即理論設(shè)計H基本不變 試模時再依料況適當(dāng)調(diào)整 整形抽高度應(yīng)等于制品需求高度 二 抽引連續(xù)模設(shè)計流程 2 3連續(xù)模料帶設(shè)計方案之決定 考量點 a 利於抽引件成形 b 料帶剛性良好 送料順暢 c 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(xù)模料帶可分為整料帶方案和切口料帶方案兩種 整料帶式 切口式 二 抽引連續(xù)模設(shè)計流程 2 3連續(xù)模料帶設(shè)計方案之決定 在實際模具設(shè)計時 切口料帶設(shè)計方案應(yīng)用較為廣泛 其通常有以下三種方式 一 下料式 二 撕破式 三 下料撕破結(jié)合式 優(yōu)點 1 剛性好 2 材料利用率高 優(yōu)點 1 剛性好 2 材料利用率高 缺點 易產(chǎn)生毛絲疊料 優(yōu)點 可修正刀口值補正坯料計算失誤缺點 1 剛性差 2 材料利用率低 carrier弧度 二 抽引連續(xù)模設(shè)計流程 2 4模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 2 4 1刀口設(shè)計要點 考量面 1 刀口強度 2 無過切 3 抽引底面切工藝孔 4 刀口補正設(shè)計 2 4 2料帶定位設(shè)計考量 二 抽引連續(xù)模設(shè)計流程 A 成形工序分段考量精度定位 抽引前 抽引工段 抽引后下料折彎段 定位針 抽引外輪廓 抽引內(nèi)外框及凸緣工藝定位孔 凸緣定位孔 以抽引件外形定位 以抽引件內(nèi)形定位 二 抽引連續(xù)模設(shè)計流程 2 4 3料帶壓料與脫料設(shè)計考量 抽引工站結(jié)構(gòu)如圖示 考量面 a 壓料間隙 壓料太死 易抽裂 反之易起皺 b lift浮升量 C 剝料銷設(shè)計點 d 彈簧壓力 e 抽引沖頭排氣設(shè)計 二 抽引連續(xù)模設(shè)計流程 2 4 4工程布列結(jié)構(gòu)設(shè)計要點 結(jié)構(gòu)圖 設(shè)計時需考量引伸沖頭 引伸母模必須考慮可調(diào)整 抽引之體積無法控制 第一抽剝料板需與后幾抽分離 三 設(shè)計最佳化之抽引值與案例 3 1抽引沖子 模仁及CNC 3D 加工配合 三 設(shè)計最佳化之抽引值與案例 3 23D設(shè)計與工程分析設(shè)計導(dǎo)入 抽引厚度分佈圖 3 3抽引零件范例 3 4抽引模具 1 3 4抽引模具 2 3 5樣品模具結(jié)構(gòu) 1 選用之深引伸製品材料 要以其材料特性 例如 降伏點強度 抗拉強度 加工硬化值 塑性變形比 圓筒深引伸試驗 LDR 等做為設(shè)計依據(jù) 2 好的工程佈列設(shè)計 在於是否能找到適當(dāng)?shù)妮喞庑?引伸及引伸率 然後根據(jù)輪廓外形變化 是否達(dá)到胚料流動之平衡性 3 設(shè)計引伸沖頭或引伸母模定位方式 必須考慮有任何一方能在模座上校模調(diào)整位置之設(shè)計 4 引伸沖頭和引伸母模之R值設(shè)計採保守值 即取其小者 因在試模才能有將R部修大之彈性調(diào)整空間 5 引伸沖頭與引伸母模其表面須鏡面拋光加工處理 尤其在R部與直部相接處不能有接線痕存在 6 R部形狀建議CNC加工 掌控準(zhǔn)確性 做為大量生產(chǎn)備品穩(wěn)定性 7 試製品不良現(xiàn)象判斷與模具之修整經(jīng)驗與技巧為試模成功與否之要素 8 產(chǎn)品成形量產(chǎn) 著重在模具冷卻方式之選用 潤滑劑之選用 週邊配合裝置之選用 檢知器之選用 安全裝置之使用等 9 新產(chǎn)品設(shè)計應(yīng)多參考研究成熟之典型結(jié)構(gòu)設(shè)計 諸如抽引側(cè)壁成型凸點 切底后翻邊結(jié)構(gòu)設(shè)計 產(chǎn)品調(diào)整工站考量等 以提高設(shè)計成功率 四 重點細(xì)節(jié)體會與總結(jié) 細(xì)節(jié)體會 1 選用之深引伸製品材料 要以其材料特性 例如 降伏點強度 抗拉強度 加工硬化值 塑性變形比 圓筒深引伸試驗 LDR 等做為設(shè)計依據(jù) 2 好的工程佈列設(shè)計 在於是否能找到適當(dāng)?shù)妮喞庑?引伸及引伸率 然後根據(jù)輪廓外形變化 是否達(dá)到胚料流動之平衡性 3 設(shè)計引伸沖頭或引伸母模定位方式 必須考慮有任何一方能在模座上校模調(diào)整位置之設(shè)計 4 引伸沖頭和引伸母模之R值設(shè)計採保守值 即取其小者 因在試模才能有將R部修大之彈性調(diào)整空間 5 引伸沖頭與引伸母模其表面須鏡面拋光加工處理 尤其在R部與直部相接處不能有接線痕存在 6 R部形狀建議CNC加工 掌控準(zhǔn)確性 做為大量生產(chǎn)備品穩(wěn)定性 7 試製品不良現(xiàn)象判斷與模具之修整經(jīng)驗與技巧為試模成功與否之要素 8 產(chǎn)品成形量產(chǎn) 著重在模具冷卻方式之選用 潤滑劑之選用 週邊配合裝置之選用 檢知器之選用 安全裝置之使用等 9 新產(chǎn)品設(shè)計應(yīng)多參考研究成熟之典型結(jié)構(gòu)設(shè)計 諸如抽引側(cè)壁成型凸點 切底后翻邊結(jié)構(gòu)設(shè)計 產(chǎn)品調(diào)整工站考量等 以提高設(shè)計成功率 四 重點細(xì)節(jié)體會與總結(jié) 細(xì)節(jié)體會 四 重點細(xì)節(jié)體會與總結(jié) 重點內(nèi)容再提示 1 抽引加工特性 易起皺 拉毛 拉裂 冷作硬化 2 抽引件產(chǎn)品工藝審查基本考量點 精度 外觀 成形結(jié)構(gòu)可行性等 3 抽引工藝參數(shù)計算 胚料展開 抽引道次 各抽抽引系數(shù)決定 各抽沖頭外徑?jīng)Q定 抽引間隙公母模R值決定 各抽高度決定4 連續(xù)模料帶連接方式及考量重點 廠內(nèi)通常優(yōu)先考量下料撕破結(jié)合式 5 抽引連續(xù)模定位設(shè)計三種方式各如何考量 6 抽引連續(xù)模壓料脫料設(shè)計考