鈑金件沖孔落料設計規(guī)范

1、鈑金件沖孔落料設計規(guī)范擬制:日期：審核:日期：審核:日期：批準:日期：版權(quán)所有 侵權(quán)必究修訂記錄日期修訂版本描述作者目 錄前言51凸臺的加工工藝要求51.1 加工廠數(shù)控機床凸臺的加工工藝要求51.2 鈑金開模零件的凸臺加工工藝要求51.2.1帶內(nèi)孔的凸臺設計51.2.2 凸臺的集中、同向原則61.2.3 凸臺高度的確定61.2.4加強筋的設計71.2.5 圓形翻孔設計72沖裁模具對鈑金件的工藝要求82.1 數(shù)控沖裁模具對鈑金件的工藝要求82.1.1沖裁件最小圓角半徑82.1.2 沖裁件凸出或凹入部分寬度92.1.3 沖孔的最小尺寸92.1.4 沖裁件的孔與孔、孔與邊緣之間的距離:102.1.5

2、 數(shù)控沖裁鈑金件的精度102.2鈑金開模對鈑金件的工藝要求112.2.1 沖裁件最小圓角半徑112.2.2 沖裁件凸出或凹入部分寬度112.2.3 沖孔的最小尺寸122.2.4 沖裁件的孔與孔、孔與邊緣之間的距離122.2.5模具沖裁鈑金件的精度132.2.6保護面與毛刺方向的標注143其他工藝要求14前言目前我公司的產(chǎn)品中鈑金件應用較多，鈑金件在工廠加工時，應遵循一定的加工工藝要求，否則將導致設計后落料困難，影響加工質(zhì)量和返回時間。為了方便操作、提高效率、增強品質(zhì)、減少成本以及從產(chǎn)品的外觀考慮，特制定本規(guī)范。1 凸臺的加工工藝要求1.1 加工廠數(shù)控機床凸臺的加工工藝要求【1】 落料方向與凸臺

3、凸起方向相反，如圖1.1.1所示，設計時應考慮落料方向、凸臺方向與保護面方向，并保證同一平面上的各定位凸臺凸起方向一致；圖1.1.1【2】 凸臺高度一般為0.50.6t（板厚），凸臺高度超出此范圍，容易造成凸臺脫落；【3】 兩3、4凸臺理論最小中心距為25.5mm；【4】 凸臺不宜離折彎邊距離太近，建議1mm和1.2mm板材的凸臺邊緣與折彎線距離不宜小于6mm；1.5mm及以上板材不宜小于8mm?！?】 翻孔攻絲離折彎邊距離不宜過小，建議M3不宜小于6mm，M4不宜小于9mm?！?】 對于0.8mm的板材，在翻孔攻絲時，考慮到翻孔后壁厚較薄，為保證可靠性，建議進行M2.5的翻孔攻絲。1.2 鈑

4、金開模零件的凸臺加工工藝要求1.2.1帶內(nèi)孔的凸臺設計對于如圖2.2.1.1所示的情況，由于成形凸臺時材料受到擠壓故其內(nèi)孔尺寸將會減小。同時由于其減小程度受凸臺成形深度的影響，所以此種尺寸將很難保證，這種情況在UL-088、M270等項目中多次出現(xiàn)。為保證尺寸公差，模具制作時采取先打凸臺后沖孔的方式，需要增加模具及工序數(shù)量。故要求在以后的設計中盡量避免采用此種結(jié)構(gòu)，對必須采用的需做特殊用途說明。圖1.2.1.11.2.2 凸臺的集中、同向原則對于同一零件為了減少成形工序，要求在可以滿足設計要求的前提下盡量作到凸臺成形高度一致且方向統(tǒng)一。圖1.2.2.1所示的零件由于兩側(cè)都有凸臺，故需要制作兩套

5、成型模具。 圖1.2.2.1 圖1.2.3.1同時為了減小模具尺寸，凸臺應盡量集中設計在一個區(qū)域內(nèi)、零件的同一側(cè)以節(jié)省模具成本。1.2.3 凸臺高度的確定鈑金件成型凸臺可分為兩種形式：半切式和拉深式。具體形式如圖1.2.3.1所示。如果凸臺用于定位，形式一般為半切式。對于定位凸臺，其公差最好設計成-0.01至-0.03，其它配合孔的精度最好設計成+0.01至+0.03，必要時可比凸臺尺寸大0.1至0.2mm，這樣可以適當延長模具的使用壽命。同時由于采用半切的形式，凸臺高度不宜取得過大，以不超過0.6t為宜。過大則可能導致凸臺脫落。對于拉深式凸臺，其拉深高度與鈑材的塑性、相對厚度、壓邊圈的形式、

6、拉深次數(shù)等因素有關。行業(yè)上有所以高硬度、低塑性的不銹鐵一般不作為拉深的原材料，1.2.4加強筋的設計加強筋距制件邊緣要留有足夠距離，否則制件邊緣將產(chǎn)生翹曲變形。特別對于加強筋距制件兩邊距離不等的制件需特別注意，由于收縮量不同可能導致制件扭曲變形。最小邊距與成形深度有關一般材料厚度越大、成形深度越深要求最小邊距越大。當成形深度不超過0.8t時可按如下公式計算：當t2mm時，L1.5 t ；當t2mm時，L2 t。（t為板厚，L為最小邊距）1.2.5 圓形翻孔設計1.2.5.1 圓孔翻孔鈑金件的翻孔大小和高度同金屬的變形極限有關，通常翻孔的變形程度用翻孔系數(shù)來表示： K=式中 K翻孔系數(shù) K 極限

7、翻孔系數(shù)，見下表 d預制孔直徑（mm） D翻孔后直邊的平均直徑（mm）對于我公司經(jīng)常用到1.0、1.2mm不銹鐵和耐指紋板材料 K 可取0.4左右，在此值下翻孔不會產(chǎn)生較大的裂紋。圖1.2.5.11.2.5.2毛胚尺寸計算 平板毛胚上的圓孔翻孔 d=D-0.6t 2 ( H - 0.43r - 0.72t ) H=式中 d預制孔直徑 D翻孔后直邊的平均直徑（mm） H翻孔后零件高度 r 圓角半徑 t 料厚 K翻孔系數(shù)就我公司現(xiàn)有外協(xié)的技術水平而言，其可實現(xiàn)的最大拉伸高度通常略小于上面的計算值。通常對于不銹鐵板可參考下面的參數(shù)進行設計：1.5mm板厚 M3的翻孔高度取0.8mm ；1.5mm板厚

8、 M2.5翻孔高度取0.6mm。2 沖裁模具對鈑金件的工藝要求2.1 數(shù)控沖裁模具對鈑金件的工藝要求2.1.1沖裁件最小圓角半徑?jīng)_壓件應避免出現(xiàn)尖角，因為過小的圓角半徑會使沖裁面撕裂，塌角、毛刺大，而且模具會因應力集中產(chǎn)生崩裂或嚴重磨損。最小圓角半徑的大小取決于：零件的材質(zhì)、料厚、機械性能以及尖角角度。表2.1.1.1工序線段夾角黃銅、紫銅、鋁軟鋼合金鋼落料 90º 0.18 0.25 0.35 <90º 0.35 0.50 0.70沖裁 90º 0.20 0.30 0.45 <90º 0.40 0.60 0.90注:為材料厚度,當<

9、1mm時，均以=1mm計算。另外，倒角模具需占用自動分度工位，因此設計時同一零件盡量采用同一倒圓角尺寸；同時由于倒角模具不能應用于鈍角倒圓，因此設計時鈍角盡量改為手工尖角倒鈍；倒角所在邊尺寸的限制要求請參見圖2.1.1.1，設計時要避免出現(xiàn)使用現(xiàn)有倒角模具不能加工的情形。圖2.1.1.1圖2.1.1.2為外倒角模的尺寸圖。圖2.1.1.22.1.2 沖裁件凸出或凹入部分寬度如圖2.1.2.1，沖裁件凸出或凹入部分寬度不宜太小，并應避免過長的懸臂與狹槽。沖裁件材料為高碳鋼時，b2；沖裁件材料為黃銅、紫銅、鋁、軟鋼時，b 1.5；材料厚度< 1mm時，均以=1mm計算。圖2.1.2.12.1

10、.3 沖孔的最小尺寸表2.1.3.1材料自由凸模沖孔精密導向凸模沖孔圓形矩形圓形矩形硬鋼1.31.00.50.4軟綱及黃銅1.00.70.350.3鋁0.80.30.30.28酚醛層壓布（紙）板0.40.350.30.25注:為材料厚度2.1.4 沖裁件的孔與孔、孔與邊緣之間的距離:圖2.1.4.1其距離a取值不宜過小，宜取a 2，一般不小于34mm，但當設計確實需要時（數(shù)控加工可取a=1）(<1mm時按=1mm計算)。2.1.5 數(shù)控沖裁鈑金件的精度2.1.5.1沖裁件外形與內(nèi)孔尺寸公差表2.1.5.1零件尺寸材料厚度 1 122446100.03/0.0250.04/0.030.06

11、/0.040.10/0.0610500.04/0.040.06/0.050.08/0.060.12/0.10501500.06/0.050.08/0.060.10/0.080.15/0.121503000.100.120.150.20 注：表中分子為外形的公差值，分母為內(nèi)孔的公差值。2.1.5.2孔距公差表2.1.5.2孔距尺寸材料厚度<11224465050150150300±0.01±0.02±0.04±0.02±0.03±0.05±0.03±0.04±0.06±0.04±0

12、.05±0.082.1.5.3沖裁件允許的毛刺高度(m)表2.1.5.3沖裁件厚度沖裁抗拉強度b(N/mm)<2502504004006300.3510070507050405040300.40.61501108010070507050400.650.9523017012017013090100705011.5340250170240180120150110701.62.45003702503502601802201601102.53.87205403605003702504003002004612009006007305403604503302206.510190014209

13、501000750500650480320注：類為正常的毛刺 ，類用于要求較高沖件 ，類用于要求高沖件。2.2鈑金開模對鈑金件的工藝要求2.2.1 沖裁件最小圓角半徑?jīng)_壓件應避免出現(xiàn)尖角，因為過小的圓角半徑會使沖裁面撕裂，塌角、毛刺大，而且模具會因應力集中產(chǎn)生崩裂或嚴重磨損。最小圓角半徑的大小取決于：零件的材質(zhì)、料厚、機械性能以及尖角角度。圓角取值的基本原則為：Ø 線段夾角越小則要求圓角越大。Ø 材料越硬相應的圓角要越大。Ø 板厚越大則要求圓角越大。表2.2.1.1工序線段夾角黃銅、紫銅、鋁軟鋼合金鋼落料、沖孔 90º0.10.10.5<90

14、86;0.20.2注：為材料厚度，當< 1mm時，均以=1mm計算。2.2.2 沖裁件凸出或凹入部分寬度鈑金開模件與數(shù)控加工件的主要區(qū)別是：鈑金開模件使用模具一次性完成零件輪廓的加工；而數(shù)控加工時采用成型道具進行多沖次加工完成。落料加工寬度也不宜太小，并應避免過長的懸臂與狹槽（即b1.5），如圖2.2.2.1，同時落料的加工寬度與該懸臂或狹槽的長度L有關系。L大小決定在落料的基礎上是否需要制作沖孔模具。圖2.2.2.1在滿足b1.5的基礎上，當bL時，不需要制作沖孔模具；當bL時，為了保證落料模具的強度及壽命，需要制作沖孔模具，對長臂或狹槽進行分步?jīng)_裁。2.2.3 沖孔的最小尺寸表2.2

15、.3.1材料自由凸模沖孔精密導向凸模沖孔圓形矩形圓形矩形硬鋼1.31.00.50.4軟綱及黃銅1.00.70.350.3鋁0.80.30.30.28酚醛層壓布（紙）板0.40.350.30.252.2.4 沖裁件的孔與孔、孔與邊緣之間的距離圖2.2.4.1在制作鈑金模具時，a大小同樣決定了落料的基礎上是否需要制作沖孔模具。當滿足下述條件（1）或（2）時，不需要制作沖孔模具，否則需要制作沖孔模具以保證模具壽命。（1）1.2mm時，a2.5mm時；（2）1.5mm時，a2時。如果需要制作沖孔模具，那么a最小可以取0.2。2.2.5模具沖裁鈑金件的精度2.2.5.1沖裁件外形與內(nèi)孔尺寸公差表2.2.

16、5.1精度等級零件尺寸材料厚度 1 122446經(jīng)濟級 100.12/0.080.18/0.100.24/0.120.30/0.1510500.16/0.100.22/0.120.28/0.150.35/0.20501500.22/0.120.30/0.160.40/0.200.50/0.251503000.30/0.05/0.701.00精密級100.03/0.0250.04/0.030.06/0.040.10/0.0610500.04/0.040.06/0.050.08/0.060.12/0.10501500.06/0.050.08/0.060.10/0.080.15/0.12150300

17、0.100.120.150.20 注：表中分子為外形的公差值，分母為內(nèi)孔的公差值。2.2.5.2孔距公差表2.2.5.2精度等級孔距尺寸材料厚度<1122446經(jīng)濟級5050150150300±0.1±0.15±0.20±0.12±0.20±0.30±0.15±0.25±0.35±0.20±0.30±0.40精密級5050150150300±0.01±0.02±0.04±0.02±0.03±0.05±

18、0.03±0.04±0.06±0.04±0.05±0.08鈑金開模零件的落料、沖孔精度可以達到精密級公差。對于精密級的公差要求，通常采取在一套模具上同時成形的方式來保證精度要求。因此就要求對需要保證的傳動孔、定位凸臺等尺寸進行特殊標注，最好對同一尺寸鏈上的孔、凸臺等結(jié)構(gòu)用同色連線的方式表示。以便充分考慮其結(jié)構(gòu)是否能滿足工藝性的要求。2.2.5.3沖裁件允許的毛刺高度(m)表2.2.5.3沖裁件厚度沖裁抗拉強度b(N/mm)<2502504004006300.3510070507050405040300.40.61501108010070507050400.650.9523017012017013090100705011.53402