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冲压模具的设计要点
来源:
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作者:
13963813331
|
发布时间:
2020-07-08
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冲压模具的设计要点
冲压模具
的
设计要点
冲压是利用模具和冲压设备(压力机,也称冲床)对不同规格的各种板材或坯料施加压力,使其变形或分离,获得具有一定形状、尺寸和性能的零件。通常,生产中使用垂直冲头,这决定了冲压过程中的主要运动是上下运动,模具和板之间以及模具中的各种结构构件之间存在各种相互运动。机械运动可分为滑动、旋转和滚动三种基本运动形式,它们都存在于冲压过程中,但每种运动形式的特点不同,对冲压的影响也不同。由于冲压过程中有如此多的运动,冲压模具设计中应严格控制各种运动,以满足模具设计的要求;同时,根据具体情况,设计中应灵活运用各种机械动作,以满足产品要求。冲压过程中的主要运动是上下运动,但通过在模具中设计楔形结构、销结构、滚轮结构和旋转切割结构,可以将主要运动转化为水平运动、在模具中旋转和在模具中滚动。这些特殊的结构在模具设计中是复杂、困难和昂贵的,但是为了满足产品的形状和尺寸要求,它们是有效的解决方案。
冲裁过程的基本运动是卸料板首先与金属板接触并压紧,冲头下降与金属板接触并继续下降到凹模中,冲头、凹模和金属板之间的相对运动使金属板分离,然后冲头和凹模分离,卸料板将工件或废料从冲头上推出完成冲裁运动。卸料板的移动非常关键。为了保证冲裁质量,必须控制卸料板的运动,使其在冲孔前与板材接触,并有足够的压力,否则冲裁件的切割面质量差,尺寸精度低,平面度差,甚至缩短模具寿命。冲裁和冲孔模具是按照通常的方法设计的,并且在冲孔之后通常很难将工件与废料边缘分开。在不影响工件质量的前提下,可以在冲头退料板上增加一些凸出的限位块,这样在落料和冲孔动作完成后,冲头退料板先将工件推出模具,然后冲头退料板将废料推出冲头,这样工件和废料自然分离。对于一些局部凸起的大型冲压件,可以在落料冲孔模的凹模出料板上增加一个压凸模,同时可以施加足够的弹簧力,使材料在压凸模与板料接触时变形,达到压制的目的,然后继续落料冲孔运动,这样往往可以减少一个工序的模具,降低成本。有些冲模冲头数量多,冲力大,不利于冲压生产,甚至没有足够吨位的冲头。一种简单的方法是使用2 ~ 4批不同长度的冲头,这样在冲压过程中可以分时进行冲压运动,可以有效地降低冲压力。对于那些在弯曲表面上有孔的冲压零件,要求高的位置精度(例如,相对侧弯曲的两个孔的同心度等)。),先冲孔后弯曲很难满足孔的位置要求,因此有必要设计一种楔形结构,弯曲后冲孔,并利用水平冲孔运动来达到目的。对翻边和拉延高度要求严格,需要修边的也可以采用类似的结构设计。弯曲模
弯曲过程的基本运动是卸料板与板材接触并被压死,冲头下降与板材接触并继续下降到模具中,导致板材变形和弯曲,然后冲头和模具分离,弯曲模具上的顶杆(或滑块)推出弯曲边缘完成弯曲运动。卸载板和顶杆的运动非常关键。为了保证弯曲质量或生产效率,必须先控制卸料板的运动,使其在冲压前与板材接触,且压紧力必须足够,否则弯曲件的尺寸精度差,平整度差;其次,必须确保顶出力足以平稳地推出弯曲部分,否则弯曲部分将变形,生产效率将降低。对于精度要求高的弯曲件,应特别注意。弯曲运动最好有一个死点,也就是说,所有相关的结构部件都可能被撞死。有些工件弯曲形状奇怪,或者弯曲后不能正常从凹模上脱落。此时,通常需要使用楔形结构或销结构。例如,使用楔形结构可以完成小于90度的弯曲或回钩,使用销结构可以实现圆柱形零件的一次成形。值得一提的是,对于一些外壳零件,如电脑软驱外壳,由于弯曲边缘较长,弯头与金属片之间滑动,很容易擦掉皮屑,材料的镀锌层脱落,经常抛光弯曲冲头的效果不理想。通常的做法是用钛涂覆弯曲冲头,以提高其光滑度和耐磨性;或者在折弯冲头R的角部嵌入一个滚轮,使弯头与板料之间的折弯滑动转化为滚压,滚压的摩擦力比滑动的摩擦力小得多,工件不易划伤。拉伸模拉伸过程的基本动作是出料板首先与板料接触并被压紧,冲头下降与板料接触并继续下降,进入模具,冲头、模具和板料相对运动,导致板料体积成形,然后冲头和模具分离,模具滑块推出工件完成拉伸动作。卸料板和滑块的移动非常关键。为了保证拉深件的质量,必须控制卸料板的运动,使其在冲压前与板料接触,并且压力要足够大,否则拉深件容易起皱甚至开裂;其次,模具滑块的压力应足以保证拉延零件底面的平整度。拉伸复合模设计合理,能很好地控制结构件的运动过程,达到多工序组合的目的。例如,典型冲裁、拉深、边冲和复合模的设计。此外,一些装饰品和日用品的深冲零件需要卷边(或卷边),并且在模具设计中也使用了滚轮结构,因此卷边过程中的滚动摩擦非常小,不容易划伤工件表面。对于那些需要在电机中旋转的深冲结构件,对切边高度和跳动的要求很高,因此有必要在模具中设计一种特殊的旋转切割结构,通过旋转(切割)运动来切边,这样不仅可以保证切边的高尺寸精度,而且可以使切边的毛刺和冲压线非常美观。值得一提的是,经过实际设计改进后,这种旋转切割结构非常容易制造,并已用于连续拉伸模中。
连续模连续模通常同时包括冲裁、弯曲和拉深等冲压过程,因此冲压过程中的机械运动也包括这三个过程的基本运动方式,连续模中的运动控制应分为每个基本过程进行控制。通常,连续模需要不断加速冲压速度和提高生产效率。在连续模的设计中,一些形状复杂且特殊的冲压件是耗时的,并且可以分解成高效的冲压运动。需要指出的是,在实际生产中,连续模涉及到送料器和吹气装置,因此在设计中应充分考虑这些因素,以便冲头、模具、送料器和吹气装置的运动能够及时协调,使连续模能够顺利生产。
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