切邊模具設計標準(上海奧托立夫方向盤有限公司)-黃鐵平

奧托立夫切邊模具設計標準頁號：PAGE41／NUMPAGES41文件編號：QB-研-M-D-001版本:A/0此文件屬銀寶山新公司內部技術文件，未經許可，不得擅自復印AnyinteriortechnicaldocofSilverBasisshouldbekeptconfidentialandcannotbecopiedwithoutauthorization文件名稱：奧托立夫切邊模具設計標準適合于：模具事業(yè)部分發(fā)部門：市場部□項目部□采購部□質管部□設計科□加工科□制?？啤跣抻?復審記錄制/修訂/復審日期DCNNO制/修訂/復審內容摘要版本/版次制/修訂/復審審核批準頒布日期2009.02.251發(fā)行A/0黃鐵平前言隨著公司業(yè)務的擴大，公司的客戶也在不斷增加，經不完全統(tǒng)計，近兩年與我們公司有業(yè)務往來的客戶都有四十多家，這些客戶大多數都有自已的設計標準，要求我們按他們的要求設計制作，但有很多客戶提供給我們的標準本身不是很全，有些內容在溝通過程中有修正，但客戶標準沒有及時修正過來，為了讓工程師特別是新來的工程師能盡快熟悉客戶標準，減少出錯，現(xiàn)特對現(xiàn)有的客戶標準做一次系統(tǒng)的整理。對客戶標準對最熟悉的人是具體負責這個客戶的設計組長和設計工程師，只有他們才清楚客戶標準哪些內容修改了，哪些內容不完善，哪些方面我們出過錯，因此，起草這些客戶標準的人就是這些設計組長和工程師，公司研發(fā)部標準化組在這個過程中起引導及審核的作用。由于編制人員的水平有限以及客戶要求的不斷變化和模具設計制造技術的不斷發(fā)展，本總結中出現(xiàn)不合理或過時的內容在所難免，如有發(fā)現(xiàn)者，歡迎通知編制人員和研發(fā)部標準化組進行修正，以使本總結更符合客戶要求和生產實際情況。另外，本標準屬銀寶山新公司內部資料，任何人不得隨意復制。公司研發(fā)部標準化組2009年7月20日目錄第一章客戶簡介………………………(4)第二章技術文件…………(5)2.1技術文件……………………(5)2.2圖紙文件……………………(5)2.3確認文件……………………(6)第三章模具設計…………(7)3.1切邊模在生產中的動作描述及最初模具設計時的要求…(7)3.2模具材料及熱處理…………(12)3.3模具基準及壓鑄骨架在切邊模中的放置要求……………(12)3.4切削系統(tǒng)（刀刃、支撐板及支撐鑲件）…………………(14)3.5頂出系統(tǒng)……………………(16)3.6排渣系統(tǒng)……………………(17)3.7奧托立夫切邊模專用標準件說明…………(19)3.8模具標識……………………(24)3.9加工要求、FIT模要求及注意事項………(25)第四章模具的使用………………………(26)4.1模具的吊裝與搬運…………(26)4.2模具的維護……………………(28)4.3模具的走模要求……………(28)第五章模具的布局與聯(lián)接………………(28)5.1模具的外形尺寸與布局……………………(28)5.2模具的安裝…………………(29)第六章客戶工廠及模具圖片……………(32)6.1沖壓機床圖片…………………(32)第七章補充說明南京云海切邊模設計…………………(39)7.1模具材料及熱處理…………(39)7.2頂出系統(tǒng)………………………(39)7.3排渣系統(tǒng)……………………(40)反操作側7.4骨架在模具中的布局………………(41)反操作側第一章客戶簡介上海奧托立夫汽車方向盤有限公司(英文簡稱ACW)是瑞典奧托立夫在中國的一家全資子公司，其生產的方向盤面向中國所有整車制造商，并出口到日本\韓國\美國\澳大利亞等國，預計到2010年，年產量將達到250萬套，其中70%用于出口。生產設備采用代表世界最先進水平的壓鑄機、聚氨酯發(fā)泡機、加工、鉆孔等設備。公司的主要產品是汽車方向盤系統(tǒng)及其相關的零部件。主要工藝為：骨架壓鑄/骨架加工/聚氨酯發(fā)泡/縫皮/組裝。主要客戶包括：通用、福特、雷諾、大眾、寶馬、馬自達、沃爾沃、標致、尼桑、現(xiàn)代、本田、菲亞特等。縮寫定義：ACW上海奧托立夫汽車方向盤有限公司CTC上海奧托立夫技術中心第二章文件要求2.1技術文件2.1.1.目標：所有的技術文件都必須集中整理到ACW《XXX切邊模具技術說明書》中。例如模具項目名稱是CN100，我廠的模具編號是BS090012，則技術說明書的名稱則是《CN100(BS090012)切邊模具技術說明書》。2.1.2.介紹：切邊模具的技術說明書的樣板請參照附件《XXX切邊模具技術說明書》，注意，在編寫過程中除客戶特殊要求外，技術文件的封面及目錄不能隨意更改。技術說明書在走模時與模具一起提供給ACW。2.1.3.技術文件的內容：--模具使用說明書--物料清單--材質保證書--切邊模具走模檢查表--模具圖紙清單2.2圖紙文件2.2.1總體要求在項目的每個節(jié)點，對所有圖紙的要求，請參照我廠的模具設計標準中的《制圖指導書》。2.2.2最初的2D總裝圖圖紙?zhí)峤粫r間：開始模具3D設計前在項目下工程任務書后，繪制模具總裝圖，與工藝分析文件一起傳給客戶確認，總裝圖要盡可能的詳細，應該包能決定以下內容的數據：--模具三視圖--切削系統(tǒng)--頂出系統(tǒng)--排屑系統(tǒng)--物料列表（需寫明零件的材質及熱處理方式及硬度）2.2.3詳細圖紙文件依據項目進度表，在機加工開始前，及時提供詳細的2D及3D文件給車間。2D文件的格式請參照BASIS標準制作。切邊模具的3D圖需達到以下要求：--分型面順滑，不能有小于50度的尖角；盡量減少電火花加工量--需包括導柱，導套等標準零件--非刀刃零件尖角處需倒角2.2.4最終圖紙圖紙?zhí)峤唤oACW的時間：ACW確認模具合格并驗收。圖紙包括所有和模具相關的信息，是最終修正的圖紙，包括所有更新的內容。需要提供給ACW的圖紙文件如下：模具總裝2D圖，零件2D圖，標準零件2D圖，物料表。注意所有的CAD格式的2D文件必需轉換為PDF格式后才能提供給客戶。圖紙構成：刻錄到光盤上的2DPDF數據；2.3確認文件2.3.1.目的：模具必須通過試模，以確保和驗收要求一致。因我廠無壓鑄骨架切邊生產用的液壓機，無法試模，故所有ACW切邊模的試模工作將由ACW負責。我廠只需在模具制做完成后依照走模狀態(tài)要求(模具標牌等需全部完成)，將模具發(fā)給ACW試模。ACW在試模后會將產品的檢測結果及試模記錄發(fā)給我司，我司需將此結果記錄在確認文件中。2.3.2.產品切邊外觀檢驗報告：文件包括：產品切邊外觀檢驗報告。2.3.3.確認文件(檢查列表或者其他表格)必須包括以下內容：--鋼材材質證明--ACW切邊模具出廠檢驗報告第三章模具設計3.1切邊模在生產中的動作過程及最初模具設計時的要求3.1.1切邊動作過程：操作工人將壓鑄產品按正確位置放入切邊模后模中。啟動液壓機，接件裝置的托盤后移。退出模具的工作范圍。前模開始下移，直至前模上的所有壓緊塊與產品接觸，壓緊塊壓住產品，前模繼續(xù)下移15mm，完成壓鑄件上的廢料沖裁。（注意，這個15mm的沖裁距離是由前模限位桿與后模限位桿之間的距離決定的，這個距離值是可以調節(jié)的。而ACW已規(guī)定：ACW所有的切邊模的沖裁距離是15mm。）在沖裁過程中壓緊塊及固定它的前模托板保持不動。沖裁完成后，前模開始上移，在這個過程中，前模四個側面的限位銷將托起固定板，產品因為沖裁后的包夾力留在前模。當前模上移到固定的位置時，接件裝置動作，接件盤伸入到前模的正下方。液壓機繼續(xù)上移，固定在液壓機上部的打桿頂住壓緊塊的固定板，前模繼續(xù)上移15mm，通過壓緊塊將產品從前模中頂出。產品掉在托盤上，由操作工人取走。又重新進入下一個工作循環(huán)。在切邊動作的整個過程中，落下的廢料是不需要人工去清理的，廢料直接由傳送帶送到廢料桶。所以，ACW要求其所有的切邊模在工作過程中廢料能自由地掉到后模下的廢料盤中，不能有任何的阻塞。以下是動作的圖片說明。操作者對側的圖片：廢料傳送裝置后模接件裝置托盤前模廢料傳送裝置后模接件裝置托盤前模操作者側的圖片：動作開始之初，骨架放入后模的狀態(tài)。后模托盤前模動作開始之初，骨架放入后模的狀態(tài)。后模托盤前模前模在下移過程中的圖片：四個黑色柱子是打桿。注意，接料托盤已移到液壓機外側。四個黑色柱子是打桿。注意，接料托盤已移到液壓機外側。已沖裁完成的圖片：四個黑色柱子是打桿。打桿是固定在前模架上的。四個黑色柱子是打桿。打桿是固定在前模架上的。沖裁完成后，產品被頂出掉落在托盤上的圖片：壓鑄成型后的骨架直接放入下圖所示的冷卻裝置的托架中，并由托架將骨架在冷卻水中浸泡一定時間后，由人工將骨架取出并懸掛在液壓機的操作者側的左邊。骨架冷卻水溫度80度，骨架出水溫度90度左右。我們一般以產品溫度70度來設計模具。ACW的切邊模，溫度因素在模具設計中可以忽略。3.1.2最初模具設計時的要求。一般的設計步驟如下：１）設計輸入。在收到工程任務書后，必須做如下分析：切邊模所用的骨架的壓鑄模具是我司生產的還是別的廠商生產的。如是我司生產的，則可直接調用相應模號的壓鑄骨架數模來設計切邊模。如果是日本公司或其他公司生產的壓鑄模，則需要與客戶商議，由其提供對應的骨架壓鑄模具的最終產品數模來作為切邊模設計的依據。因為通常在設計骨架壓鑄模時用的產品數模都是沒有拔模的，拔模的工作都是由模具生產廠商來完成的。而CTC通常都沒有用模具生產廠商拔模修改后的產品數模來代替自已原有的產品數模。所以CTC傳來的設計切邊模用的產品數模都是最原始的沒有進行產品修改的數模。如按這個產品數模設計切邊模，則會導致壓鑄骨架與切邊模的不匹配。生產中就會發(fā)生骨架過切或廢料切不掉的現(xiàn)象。２）工藝分析及繪制2D結構模圖。完成后必須發(fā)給ACW確認。其中工藝分析文件中必須表示出刀刃鑲件的布局；2D結構模圖的設計請參考BS090012，結構圖一般是按產品頂出后的位置來繪制的。在模圖中必須要有模具的物料列表，模具零件的材質及熱處理都必須寫明。３）3D分模。要求分型面平滑，易CNC加工，盡量減少電火花加工。４）物料定購。５）總裝完善。６）編寫模具技術說明書，走模時發(fā)給客戶。以下兩點在模具設計之初請?zhí)貏e留意：１）一定要保證料柄在后模中的避空空間。避免因避空空間不夠而使料柄堵塞在后模中。因料柄伸入了前模，故其對應的前模位置也應設計避空孔。如下圖所示：渣包料柄的避空位料柄渣包料柄的避空位料柄２）切邊的間隙設計：在設計時前模刀刃與產品之間的間隙按0mm的間隙值設計，最終FIT模時，刀刃根據壓鑄骨架的實際外形進行配磨。而前模刀刃與之對應的后模鑲件之間的間隙在有渣包及料柄的地方必須控制在0.1mm，而且后模的支撐部位必須是貼死骨架的，骨架有R的部分在支撐部分可以設計成尖角，但在尖角頂部需設計0.1mm寬的平臺，如下頁圖所示；在無渣包的地方二者之間的間隙可以根據模具的實際進行調整。最小為0.1mm，最大值不能超過0.5mm。對于骨架轉角R部分，對應的后模支撐位必須包含2/3的RR尖角處的小平臺詳見下圖。前模刀刃與后模支撐部位的間隙。壓鑄骨架前模刀刃料柄R尖角處的小平臺詳見下圖。前模刀刃與后模支撐部位的間隙。壓鑄骨架前模刀刃料柄3.2模具材料及熱處理1.所有切邊鑲件用日本進口材料SKS3（淬火HRC55~60不回火）2.支撐底座的材料用P20（預硬HRC28~33）3.打桿鑲件的材料用S50C（退火HB170~220）4.面板，活動板，A板，底板，方鐵座的材料用S50C（退火HB170~220）5.聯(lián)桿的材料用SUJ2（淬火HRC48~50）6.中托司的材料用青銅（退火HB170-200）3.3模具基準及壓鑄骨架在切邊模中的放置要求3.3.1模具基準：模具的加工及設計基準如下圖所示。注意，此圖為切邊模的后模視圖?；鶞史柕木唧w繪制方法以《銀寶山新模具設計標準》為依據。骨架的輻條朝向操作者。每塊模板上面需要設計及加工如圖所示的基準符號?；羌艿妮棗l朝向操作者。每塊模板上面需要設計及加工如圖所示的基準符號。基準一般布置在操作者側的右下角。3.3.2壓鑄骨架在切邊模中的放置要求：ACW要求，壓鑄骨架在模具中必須是正放的（見下圖）。而且骨架的輻條朝向操作者（見上圖）。后模前模骨架正放。后模前模骨架正放。3.4切削系統(tǒng)3.4.1概述：切邊模的切削系統(tǒng)是整套模具最關鍵的系統(tǒng)。由以下幾部分組成：--前模刀刃--壓緊裝置--后模支撐板而前模刀刃與后模支撐板之間的間隙也是一個很重要的一個參數。對此，在第10頁和第11頁有較詳細的描述。3.4.2前模刀刃：奧托立夫切邊模的刀片是采用日本進口的鋼材SKS3（需淬火HRC55~60且不回火），在制做刀片時，與渣邊接觸刀刃處需做5~10MM的枕位且要做5~10的斜度，這樣在做切邊運動時，刀刃跟渣邊第一時間接觸，便于渣邊脫落。3.4.3壓緊裝置切邊模在做切邊的運動過程中，有很大的切邊沖力，為了保證產品不移動。需要做壓緊塊以固定。壓緊塊鋼材一般采用S50C（需退火HB170~220）。如下圖從上圖看出壓進塊跟產品面緊緊貼在一起，目的就是防止產品在做切邊時移動切偏。從上圖看出壓進塊跟產品面緊緊貼在一起，目的就是防止產品在做切邊時移動切偏。壓緊塊示意圖壓緊塊示意圖3.4.4后模支撐板切邊產品首先放在后模支撐板上，在做切邊的運動過程中，有很大的切邊沖力，為了保證產品不變形，一般后模支撐板鋼材為P20(需預硬HRC28~33)。如下圖設計支撐座時，要考慮骨架定位，支撐座的強度設計支撐座時，要考慮骨架定位，支撐座的強度，但也要保證包渣槽空間夠大,利于廢渣的排放。骨架骨架放在支撐座上的示意圖3.5頂出系統(tǒng)3.5.1奧托立夫切邊模的頂出機構由沖床本身完成。因為沖床頂部自帶四根頂出桿，當切完廢料后，刀片夾住產品跟隨前模一起往上走，當前模到達一定高度，沖床的四根打桿頂住活動板往下壓，而頂桿是與活動板聯(lián)接的，這樣就使得產品平穩(wěn)頂出并自由脫落在托盤。打桿位置打桿位置活動板活動板件頂桿位置頂桿位置3.6排渣系統(tǒng)3.6.1做完切邊運動后，所有廢料都排到垃圾箱內，而后由傳送帶把廢渣運走。所以在設計切邊模時必須考慮在底板周邊設計圍欄，利于廢渣掉進垃圾箱內，并保證在切邊時廢渣不飛出檔板外傷人。一般圍欄的高度從底板面取數120MM，材料用鋁板，如下圖：在天側廢渣檔板需開設一缺口，偏于托盤伸進來。如箭頭所指位置。在天側廢渣檔板需開設一缺口，偏于托盤伸進來。如箭頭所指位置。鋁板制做的圍欄示意圖鋁板制做的圍欄示意圖3.6.2還有一種排渣方法就是在支撐板上開通排渣槽，但在設計排渣槽時注意兩點：一是保證支撐板的強度，二要保證排渣順暢。如下圖箭頭所指排渣槽孔位。箭頭所指排渣槽孔位。渣包位示意圖。渣包位示意圖3.7奧托立夫切邊模專用標準件說明.3.7.1限位裝置由限位塊，鋼珠，彈弓，無頭螺絲等標準件組成。如下圖所示：無頭螺絲規(guī)格：M20X20藍彈弓規(guī)格：SSWL-Ф16XФ8X35無頭螺絲規(guī)格：M20X20藍彈弓規(guī)格：SSWL-Ф16XФ8X35（盤起）限位裝置組件限位塊規(guī)格尺寸：限位塊規(guī)格尺寸：80（長）X60（寬）X36（高）（材料S50C）限位鋼珠尺寸：Φ限位鋼珠尺寸：Φ12X38（材料SUJ2）限位裝置的作用：前模做切邊動作時活動板被迫后退，但為了限止活動板后退的距離（同時為了限止頂出產品后退的距離）而特別設置的參數距離15MM。如下圖所示限位距離15MM限位距離15MM3.7.2為了保證活動板在運動過程中的穩(wěn)定性，在活動板中加有中托司，中托邊。如下圖：中托司中托司中托邊中托邊中托司規(guī)格：Φ20X25中托司規(guī)格：Φ20X25（材料青銅）中托邊規(guī)格：Φ20X120（材料SUJ2）中托邊規(guī)格：Φ20X120（材料SUJ2）為了保證切邊模開模，合模的精度，每套切邊模需設計四根導柱。如下圖：滾動導柱組件規(guī)格：滾動導柱組件規(guī)格：MMYAPф38X260（盤起標準）模具的標識走模時，需在模具操作側的右下角底板側邊按裝模具標識。標牌中要包括切邊產品的項目編號，客戶名稱，生產廠家，模具號碼，重量，制造日期等內容。如下圖標牌的位置標牌的位置標牌內容及外型尺寸大小標牌內容及外型尺寸大小。3.9．切邊模的加工要求及注意事項。3.9.1切邊模的刀片跟產品的邊是零對零，所以對刀片的要求比較高，外型一般要采用慢走絲加工，而正反面則需CNC精加工成光面，刀片的精度,另外刀片是用日本進口材料SKS3（淬火HRC55~60不回火），由于硬度比較高，在設計時不要設計成薄鋼或尖角，否則很容易斷裂。如下圖綠色區(qū)域為刀刃部位。綠色區(qū)域為刀刃部位。3.9.2為了便于拆裝刀片，所有刀片需從正面加工螺絲過孔。如上圖箭頭所指切邊模的精度很高，所有刀片需做定位，如下圖所示：定位突臺定位突臺第四章,模具的使用4.1模具的吊裝與搬運每件模板都要加工吊模孔，便于吊裝每塊板件，另外在面板，底板左右兩側每邊還需加工2個M20的吊模孔，每套切邊模在天地側都要加鎖?？郏@是為了搬運安全方便。如下圖吊模螺絲孔位置示意吊模螺絲孔位置示意鎖?？畚恢面i模扣位置吊吊環(huán)吊整套模示意圖4.2模具的維護切邊模具對刀片表面的質量要求很高，在機加工及拋光、裝配過程中，要注意清理，保護，刀片表面不能有任何的繡蝕及劃傷。4.3模具的走模要求4.3.1走模前一定要先拿客戶提供的骨架配試模，因我廠沒有切邊機試模，所以在T1時模具必須發(fā)給客戶。故模具的T1時的狀態(tài)必須是走模狀態(tài)。4.3.2詳細的走模要求請參考標準資料檔中的“AUTOLIV切邊模具走模檢查表.xls”。所有的ACW的切邊模走模時都必須按此檢查表進