沖壓工藝與模具設(shè)計的內(nèi)容及步驟(精)

文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.沖壓工藝與模具設(shè)計的內(nèi)容及步驟沖壓工藝與模具設(shè)計是進行沖壓生產(chǎn)的重要技術(shù)準備工作。沖壓工藝與模具設(shè)計應(yīng)結(jié)合工廠的設(shè)備、人員等實際情況,從零件的質(zhì)量、生產(chǎn)效率、生產(chǎn)成本、勞動強度、環(huán)境的保護以及生產(chǎn)的安全性各個方面綜合考慮,選擇和設(shè)計出技術(shù)先進、經(jīng)濟上合理、使用安全可靠的工藝方案和模具結(jié)構(gòu),以使沖壓件的生產(chǎn)在保證達到設(shè)計圖樣上所提出的各項技術(shù)要求的基礎(chǔ)上,盡可能降低沖壓的工藝成本和保證安全生產(chǎn)。一般來講,設(shè)計的主要內(nèi)容及步驟包括 :⒈工藝設(shè)計(1零件及其沖壓工藝性分析根據(jù)沖壓件產(chǎn)品圖,分析沖壓件的形狀特點、尺寸大小、精度要求、原材料尺寸規(guī)格和力學(xué)性能,并結(jié)合可供選用的沖壓設(shè)備規(guī)格以及模具制造條件、生產(chǎn)批量等因素,分析零件的沖壓工藝性。良好的沖壓工藝性應(yīng)保證材料消耗少、工序 數(shù)目少、占用設(shè)備數(shù)量少、模具結(jié)構(gòu)簡單而壽命高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、操作簡單。(2確定工藝方案,主要工藝參數(shù)計算在沖壓工藝性分析的基礎(chǔ)上,找出工藝與模具設(shè)計的特點與難點,根據(jù)實際情況提出各種可能的沖壓工藝方案,內(nèi)容包括工序性質(zhì)、工序數(shù)目、工序順序及組合方式等。有時同一種沖壓零件也可能存在多個可行的沖壓工藝方案,通常每種方案各有優(yōu)缺點,應(yīng)從產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率、設(shè)備占用情況、模具制造的難易程度和壽命高低、生產(chǎn)成本、操作方便與安全程度等方面進行綜合分析、比較,確定出適合于現(xiàn)有生產(chǎn)條件的最佳方案。此外,了解零件的作用及使用要求對零件沖壓工藝與模具設(shè)計是有幫助的工藝參數(shù)指制定工藝方案所依據(jù)的數(shù)據(jù),如各種成形系數(shù)(拉深系數(shù)、脹形系數(shù)等、零件展開尺寸以及沖裁力、成形力等。計算有兩種情況,1文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.第一種是工藝參數(shù)可以計算得比較準確,如零件排樣的材料利用率、沖裁壓力中心、工件面積等;第二種是工藝參數(shù)只能作近似計算,如一般彎曲或拉深成形力、復(fù)雜零件坯料展開尺寸等,確定這類工藝參數(shù)一般是根據(jù)經(jīng)驗公式或圖表進行粗略計算,有些需通過試驗調(diào)整;有時甚至沒有經(jīng)驗公式可以應(yīng)用,或者因計算太繁雜以致于無法進行,如復(fù)雜模具零件的剛性或強度校核、復(fù)雜沖壓零件成形力計算等,這種情況下一般只能憑經(jīng)驗進行估計。(3選擇沖壓設(shè)備根據(jù)要完成的沖壓工序性質(zhì)和各種沖壓設(shè)備的力能特點,考慮沖壓加工所需的變形力、變形功及模具閉合高度和輪廓尺寸的大小等主要因素,結(jié)合工廠現(xiàn)有設(shè)備情況來合理選定設(shè)備類型和噸位。常用沖壓設(shè)備有曲柄壓力機、液壓機等,其中曲柄壓力機應(yīng)用最廣。沖裁類沖壓工序多在曲柄壓力機上進行,一般不用液壓機;而成形類沖壓工序可在曲柄壓力機或液壓機上進行。⒉模具設(shè)計模具設(shè)計包括模具結(jié)構(gòu)形式的選擇與設(shè)計、模具結(jié)構(gòu)參數(shù)計算、模具圖繪制等內(nèi)容。(1模具結(jié)構(gòu)形式的選擇與設(shè)計根據(jù)擬定的工藝方案,考慮沖壓件的形狀特點、零件尺寸大小、精度要求、生產(chǎn)批量、模具加工條件、操作方便與安全的要求等選定與設(shè)計沖模結(jié)構(gòu)形式。(2模具結(jié)構(gòu)參數(shù)計算確定模具結(jié)構(gòu)形式后,需計算或校核模具結(jié)構(gòu)上的有關(guān)參數(shù),如模具工作部分(凸、凹模等的幾何尺寸、模具零件的強度與剛度、模具運動部件的運動參數(shù)、模具與設(shè)備之間的安裝尺寸,選用和核算彈性元件等。(3繪制模具圖2文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.模具圖是沖壓工藝與模具設(shè)計結(jié)果的最終體現(xiàn),一套完整的模具圖應(yīng)該包括模具和使用模具的完備信息。模具圖的繪制應(yīng)該符合國家制定的制圖標準,同時考慮模具行業(yè)的特殊要求與習(xí)慣。模具圖由總裝圖和非標準件的零件圖組成?？傃b配圖主要反映整個模具各個零件之間的裝配關(guān)系,應(yīng)該對應(yīng)繪制說明模具構(gòu)造的投影圖,主要是主視圖和俯視圖及必要的剖面、剖視圖,并注明主要結(jié)構(gòu)尺寸,如閉合高度、輪廓尺寸等。習(xí)慣上俯視圖由下模部分投影而得,同時在圖紙的右上角繪出工件圖、排樣圖,右下方列出模具零件的明細表,寫明技術(shù)要求等。零件圖一般根據(jù)模具總裝配圖測繪,也應(yīng)該有足夠的投影各必要的剖面、剖視圖以將零件結(jié)構(gòu)表達清楚。此外,要標注零件加工所需的所有結(jié)構(gòu)尺寸、公差、表面粗糙度、熱處理及其他技術(shù)要求。對于一個完整的生產(chǎn)過程,沖壓工藝與模具設(shè)計是密不可分的,二者相互聯(lián)系,相互影響,因此前述督可能需要交叉、反復(fù)進行。若方案有變化,則需重新進行設(shè)計計算。⒊編寫工藝文件及設(shè)計計算說明書為了規(guī)范生產(chǎn) ,加強管理,每一種沖壓產(chǎn)品的生產(chǎn)需寫相應(yīng)的工藝文件 (如工序卡片。對零件沖壓工藝和模具設(shè)計應(yīng)編寫設(shè)計計算說明書,以供日后查閱。設(shè)計計算說明書應(yīng)該包括沖壓件的工藝分析以 及模具設(shè)計的主要內(nèi)容。沖壓模具是沖壓加工的主要工藝裝備,沖壓制件就是靠上、下模具的相對運動來完成的。加工時由于上、下模具之間不斷地分合,如果操作工人的手指不斷進入或停留在模具閉合區(qū),便會對其人身安全帶來嚴重威脅。(一模具的主要零件、作用及安全要求工作零件凸凹模是直接使坯料成形的工作零件,因此,它是模具上的關(guān)鍵零件。凸凹模不但精密而且復(fù)雜,它應(yīng)滿足如下要求:(1應(yīng)有足夠的強度,不能在沖壓過程中斷3文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.裂或破壞;(2對其材料及熱處理應(yīng)有適當要求 ,防止硬度太高而脆裂。定位零件定位零件是確定坯件安裝位置的零件,有定位銷(板、擋料銷(板、導(dǎo)正銷、導(dǎo)料板、定距側(cè)刀、側(cè)壓器等。設(shè)計定位零件時應(yīng)考慮操作方便,不應(yīng)有過定位,位置要便于觀察,最好采用前推定位、外廓定位和導(dǎo)正銷定位等。壓料、卸料及出料零件壓料零件有壓邊圈、壓料板等。壓邊圈可對拉延坯料加壓邊力,從而防止坯料在切向壓力的作用下拱起而形成皺褶。壓料板的作用是防止坯料移動和彈跳。頂出器、卸料板的作用是便于出件和清理廢料。它們由彈簧、橡膠和設(shè)備上的氣墊推桿支撐,可上下運動,頂出件設(shè)計時應(yīng)具有足夠的頂出力,運動要有限位。卸料板應(yīng)盡量縮小閉合區(qū)域或在操作位置上銑出空手槽。暴露的卸料板的四周應(yīng)設(shè)有防護板,防止手指伸入或異物進入,外露表面棱角應(yīng)倒鈍。4.導(dǎo)向零件導(dǎo)柱和導(dǎo)套是應(yīng)用最廣泛的一種導(dǎo)向零件。 其作用是保證凸凹模在沖壓工作時有精確的配合間隙。因 此,導(dǎo)柱、導(dǎo)套的間隙應(yīng)小于沖裁間隙。導(dǎo)柱設(shè)在下模座,要保證在沖程下死點時,導(dǎo)柱的上端面在上模板頂面以上最 少5至10毫米。導(dǎo)柱應(yīng)安排在遠離模塊和壓料板的部位,使操作者的手臂不用越過導(dǎo)柱送取料。5.支承及夾持零件它包括上下模板、模柄、凸凹模固定 板、墊板、限位器等。上下模板是沖模的基礎(chǔ)零件，其他各種零件都分別安裝固定在上面。模板的平面尺寸，尤其是前后方向應(yīng)與制件相適應(yīng)，過大或過小均不利于操作。有些模具（落料、沖孔類模具）為了出件方便，需在模架下設(shè)墊板。這時墊板最好與模板之間用螺釘連接在一起，兩墊板的厚度應(yīng)絕對相等。墊板的間距以能出件為準，不要太大，以免模板斷裂。6.緊固零件它包括螺釘、螺母、彈簧、柱銷、墊圈等，一般都采用標準件。沖壓模具的標準件用量較多，設(shè)計選用 時應(yīng)保證緊固和彈性頂出的需要，避免緊固件暴露在表面操 作位置上，防止碰傷人手和妨礙操作。（二）模具設(shè)計的安全要點 在結(jié)構(gòu)上應(yīng)盡量保證進料、定料、出件、清理廢料的方便。對于小型零件的加工要嚴禁操作者的手指、手腕或身體的其他部位伸入模區(qū)作業(yè)；對于大型零件的加工，若操作者必須手入模內(nèi)作業(yè)時，要盡可能減4文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.少入模的范圍，盡可能縮短身體某部位在模內(nèi)停留的時間，并應(yīng)明確模具危險區(qū)范圍，配備必要的防護措施和裝置。模具上的各種零件應(yīng)有足夠的強度及剛度，防止使用過程中損壞和變形，緊固零件要有防松動措施，避免意外傷害 操作者。不允許在加工過程中發(fā)生廢料或工件飛彈現(xiàn)象，影響操作者的注意力，甚至擊傷操作者。另外要避免沖裁件毛刺割傷人手。不允許操作者在進行沖壓操作時有過大的動作幅 度，避免出現(xiàn)使身體失去穩(wěn)定的姿勢；不允許在作業(yè)時有過 多和過難的動作。應(yīng)盡量避免沖壓加工時有