五金沖壓模具設計經驗談(5)

復合模由于其工序組合的不同，脫料裝置也不盡相同，有空了我分享一些常見復合模結構給大家吧。 　　下料或向上折彎復合模的結構：其凸模(也稱為公模或沖頭)設計在下模，其它幾塊模板依次是下夾板(固定凸模沖頭)、下止擋板和下脫料板(外脫)，上模依次是母模(或刀口)、內脫板和上墊板構成，內脫使用等高套筒掛在上墊板上面，然后用打桿或彈簧頂著。 　　用來下料的復合模，其內脫一般脫出來母模0.50mm即可，不可以低于母模，要不然母模刀口容易崩掉或者不脫料。內脫的力量要足夠大，才能把產品從母模里面頂出來，一般如果材料比較厚的話，我們上面裝的是氮氣彈簧。 　　復合模屬于一種模具結構，可以把它歸類為工程模，因為在工程模上用的比較多，一般一整個工程模都是采用復合模結構。 　　連續模的向上成型、向上折彎、向上打凸包、向上打凸點、向上打翹角，一般也采用的是復合模結構。 　　★復合模具沖凸包時沖頭要高出脫板嗎? 　　今天收到一位同學的提問，說：復合模具沖凸包時沖頭要高出脫板嗎? 　　答案是肯定的，不高出脫料板那怎么沖凸包? 　　建議這位同學再好好復習下什么是復合模?沖頭長度怎么計算?把這些搞清楚了自然就明白這個問題該怎么解答了。 　　復合模具結構沖凸包時，沖頭長度等于：夾板厚度+止擋板厚度+脫料板厚度+凸包高度。 　　也就是在沖的時候，模具在沖床上打死的時候，沖頭是必須要高出脫料板來的，高出多少?當然是凸包要求多高，這里就要多高，必須在允許的凸包高度要求精度范圍內。 　　在模具開模、模具打開的時候，模具不承受任何力量的情況下，凸包沖頭必須比脫料板矮、縮回脫料板里面才可以，否則就要增加脫料行程。 　　復合模具沖凸包時，模具打下來時，脫料板必須要先壓料，而且壓料力要足夠，然后再沖凸包，不然產品可能會變形、凸包尺寸不穩定等。 　　★沖壓模具模板的材料和功能 　　一般的沖壓模具都是由： 　　上下托板、上下墊腳、上下模座：一般用A3、Q235等“軟料”做成，起支撐整個模具、方便架模、落料等作用。 　　上、下模板：上、下模板起固定刀口、入塊、入子、頂料銷等作用，外定位、內定位、浮升引導銷、兩用銷、導料板、浮塊這些也是固定在下模板上的，下模板硬度要求必須在HRC58～62左右，硬度太低會影響沖裁質量。厚度一般為25～40mm。有的刀口直接割在模板上的，即在模板上直接挖刀口，這樣做的話如果刀口缺了、打崩了、磨損了、有毛邊就不好修模;還有一種做法是挖入塊，即把刀口挖在一個入塊上(該入塊習慣稱為“下模刀口”)，然后再把下模刀口裝入下模板里面。高度要保證和下模板一樣高，誤差要在正負1～2條之內，最好正負0.005mm以內，一般磨床師傅或鉗工師傅都可以達到。太多會把產品打出印子(模印)。 　　上、下墊板，墊板一般用Cr12制成。根據需要，每套模具的上下墊板厚度都不一樣，看沖裁力，如果沖的孔少的話，上下墊板可以適當做薄一點8～10mm即可，如果沖孔比較多的話，就要適當做厚一點，一般17～20mm左右。下墊板上主要是落料孔、彈簧過孔、螺絲過孔、導柱透氣孔等。 　　上、下夾板，上下夾板主要起固定凸模、沖頭、導柱之用，一般17～20mm即可。沖壓模具夾板的材料硬度一般不需要特別高，一般用軟料即可，但是太軟了也不行，有可能會把沖頭的掛臺直接拉到夾板里面去，把夾板拉壞。所以設計沖壓模具，要從所要總裁的工件的沖裁工藝來考慮其模具的結構、模具材料的選材，所選沖床的噸位，沖裁間隙的大小等等，才能使加工完的工件毛刺更小，延長模具的使用壽命。 　　止擋板、脫料板等，止擋板用Cr12即可，但脫料板必須使用硬料如Cr12Mov。止擋板和脫料板是通過M6或M8螺絲打合銷然后鎖在一起的，止擋板上面主要是一些過孔，沖頭過孔、導柱過孔等。脫料板主要起脫料、壓料、導正沖頭等作用。一般我們使用脫料板來導正凸模、導柱、沖頭。生產鋁料的話因為鋁屑容易跳進脫料板里面，把沖頭拉毛、或卡住沖頭、把沖頭拉斷、拉出脫料板等，所以必須使用止擋板來導正沖頭，而脫料板單邊適當放大10～20條;或脫料板做兩節的，上面一節用來導正、下面一節同樣是單邊放大10～20條。止擋板一般厚度8～17毫米，也是根據沖孔的多少、所要受到的力的大小來看的;脫料板一般厚度20～25mm。 　　凹模、凸模，也稱沖頭 或 刀口，是用來把多余的材料沖掉、切掉，或切開、刺破、拉伸。如：拉伸沖頭、折彎沖頭、滑塊的插刀、打沙拉沖頭、打凸包沖頭、抽芽沖、鉚合模的鉚合沖頭等等。。凹模凸模的材料需要的硬度較高，常用的凹模凸模材料有：Cr12Mo1v1、Cr12Mov、Skd-51、Skd-11、W6Mo5Cr4V2(鎢鋼)等。。 　　專業術語解釋： 　　挖：做模具人習慣稱呼，是指線切割框口的意思。比如：挖刀口、挖入塊等。 　　軟料：在沖壓模具中，是指硬度在HRC35左右、硬度比較低的模具鋼，如45#鋼、A3、Q235等。你用個硬度稍微高一點的東西在上面敲一下，就能敲出個坑出來，這種材料很軟、所以習慣稱為“軟料”，因為它的抗震性能比較好，一般用來制作沖壓模具的上下托板、上下墊腳、上下模座。 　　硬料：在沖壓模具中，是指硬度(熱處理后)在HRC58～62左右或以上的模具鋼料，如：Cr12、Cr12Mo1v1、Cr12Mov、Skd-51、Skd-11、W6Mo5Cr4V2(鎢鋼)，這些鋼料硬度很高(但是也比較脆，稍微不注意有可能就被你搞崩掉一塊，55)，一般用來做沖壓模具的刀口、沖頭或其它要求硬度較高的零件。 　　★沖壓模具三視圖 　　沖壓模具三視圖，你懂嗎?不管是做沖壓模具鉗工，還是做沖壓模具設計，或者是數控操作、數控編程、以及磨床、銑床等等，只要是和機械加工有關的，都必須有看圖、讀懂圖的本領，這是必不可少的，如果你連圖都看不懂，還怎么加工零件? 　　視圖：從各個不同的方向去觀察一個物體得到的幾何圖案。 　　例如：當一個物體擺在你的面前：

汽車五金零部件模具設計的經驗分享；

在汽車五金零部件行業中，五金模具是應用最普遍的模具分支。

五金模具的設計流程跟《沖壓模具的設計流程》和《塑料模具設計流程》有很大的分歧，詳細來說，有下面的區別：到客戶供給的產品圖紙或磁盤，看懂，看透，對產品的材質，料厚，公差停止說明：
⑴． 確認資料的質量：常用的為鋼板（如SECC），不銹鋼（如SUS304），鋁合金，這幾種產品的展開系數a均紛歧樣，普通鋼板為0.4，不銹鋼為0.45，鋁合金為0.43。（指L曲）。
⑵．說明產品圖的公差：普通地說，產品圖上關鍵尺寸都有公差，從產品圖設計者來講，當然想公差越小越好，保證了設計者的最終目的。但是，從模具設計和加工才能方面來講，這就請求很高，由于這給模具設計者和模具加工添加了難度，為理解決這個矛盾，需求兩邊的良善協商和誠志溝通，在保證產品的性能，質量的前提下，恰當添加產品圖尺寸公差。而模具設計者要善于肯定產品圖尺寸的“方針值”，普通內徑取公差上限，外徑取公差下限，有的尺寸取中心值，如孔距，間距等。
⑶． 繪制產品圖，將產品圖中各個部位尺寸的方針值都加進去，然后標上尺寸，搜檢與圖紙正確與否。
⑷． 繪制展開圖，運用繪制好的產品圖畫展開圖，彎曲局部要加補償，其補償量x=展開系數a * 料厚t，展開系數參照規范執行。畫展開圖要注重，彎曲線彎曲內部的線，在展開圖中指示的彎曲線是彎曲內線。
⑸．確認模具品種：是陸續模照樣工程模？普通由客戶肯定，有時也由設計者肯定。其準繩是：
①思索量產性；
②思索批量性；
若是肯定是陸續模的話，首先畫排樣圖，豎立排樣層“P”，然后依照排樣圖寬度肯定模板的年夜小和厚度。依照資料的厚度，確認沖頭的強度以及模具年夜小。然后寫模板籌備書，包括尺寸，熱處置懲罰，數量等請求。
⑹． 在此同時，模具的平面圖形年夜體上曾經出來了，經過屢次研討，最后確認上下型平面圖和組立圖。以后的工作就是部品圖，拆板圖和外購規范件清單。在設計陸續模時，排樣圖，接刀圖要得到客戶確認，迥殊是產品接刀圖要有詳細的接刀外形，位置尺寸。
⑺． 組立，試模，提交樣品，反省數據，剖斷OK或NG，找出緣由，采用對策并保存質量檢測數據，模具改善后對照搜檢。從文中來看，五金模具的設計流程普通是依照上面的7點來做。加上《五金模具設計確認的要點》所講述的要點，五金模具設計也不是多么難的事情。
汽車五金零部件沖壓模具的設計流程
在普通的工藝品設計流程中，都有著行業明白的流程。在模具設計中，自然也存在這樣的流程。我們來看看普通沖壓模具的設計流程：
1.連續沖模的製作製程
1-1沖切型連續沖模設計流程
1-2含彎曲工程型連續沖模設計流程
2.沖壓模具的工程規劃
3.連續沖壓加工的料條佈置技術
4.沖壓模具設計的根本技術
4-1料條佈列設計
4-2沖頭設計
4-3母模設計
4-4導料裝置設計
4-5模座及導柱的選用
4-6螺絲及定位銷的設置配備擺設
4-7脫料板的設計
連續沖模的製作製程(1)
Plan(計劃)
(1)概念設計
(2)模具設計
Do(實施)
(1)部品準備
(2)模具組立
Check(確認)合模試模
Action(處置)修模調整
1-1沖切型連續沖模設計流程:
(1)製品圖面檢討-製品的請求能否合理,製品的毛頭及沖切面請求, 無指定R角的決定,被加工材的壓延傾向的影響,外觀品質的請求,沖切加工的限制.
(2)圖面資料的重組-依製品的尺寸公差決定加工目標值,考慮製品的精度的重要決定料條的連接方式,考慮製品及廢料的收取及處理決定其沖切形狀.
(3)胚料形狀佈列-依連結部的寬度巨細決定料寬及Pitch,決定胚料形狀的佈置以達到較高的資料操作率,屬意沖切加工時,料條連結部的變形現象.
1.連續沖模的製作製程
(4)切刃形狀的設計-切刃的形狀應儘可能簡單化,應防止惹起跳屑的形狀,形狀銜接處應減少,考慮沖頭強度.
(5)料條的佈置-沖導引孔的下一工程應設計導引銷(pilot),考慮沖屑浮上及料條變形決定沖切形狀的順序,重要的部份至少應在相鄰的工站加工,料條隨意馬虎發生變形的工站應設失誤檢出.
(6)模具組立圖-必需標示模具高度,閉模高度及送料高度,下死點與上模的位置關係要明確,各元件的固定方式要朝易維護的原則考慮.
沖壓運用率
磷銅密度：8.89噸/立方米=8.89kg/立方分米=8.89g/立方厘米
計算辦法：資料重量÷密度=體積
體積÷截面積=長度
長度÷步距=產品數量
計算過程：1kg ÷ 8.89kg/立方分米 ÷ (0.002*0.15)平方分米 ÷ 0.026分米/個=14421個
補充：假如每步距出兩個產品的話，產量要×2哦。以上只是按照高中物理學問簡單就能得出。不過話又說回來了，我也是沖壓行業的，同行哪，呵呵。
0.5*0.6*88*0.0000027/1000=1pcs的重量g,這個是資料用量。產品重量只需在CAD中把產品展開，在用pe串聯命令將整個產品聯起來，用list命令曉得其面積，面積*厚度T*密度/1000=產品重量。資料用量-產品重量=廢料。報價時廢料也要思索的。
反彈系數
按我的經歷，角度回彈:黃銅2~3度，磷銅5-7度，不銹鋼7-10度，鍍鋅板無須做回彈，R角回彈，普通取R角的90%，如R1.0的，實踐上做R0.9。但是要曉得任何的經歷公式不可能做到100%準，倡議折彎后再做一站微調調整，就萬無一失啦。
對拉伸模
許多人對拉伸模望而卻步，這是由于拉伸模不只僅設計時要思索許多要素，更主要的是在試模時常常不能一次成型，還要經過屢次修模，才干到達理想的結果。因而，在理論中不時積聚經歷，對拉伸模的設計大有裨益。
1.資料:
好的資料是勝利的一半，關于拉伸，萬萬不可無視。拉伸用冷軋薄鋼板主要有08Al、08、08F、10、15、20號鋼，其中用量最大的是08號鋼，分為沸騰鋼和鎮靜鋼，沸騰鋼價錢低，外表質量好，但偏析較嚴重，有“應變時效”傾向，不適用于對沖壓性能請求高外觀請求較嚴厲的零件，鎮靜鋼較好，性能平均但價錢較高，代表牌號為鋁鎮靜鋼08Al。國外鋼材用過日本SPCC-SD深沖壓鋼，其拉伸性能優于08Al。
經歷1：當客戶對資料的請求不是很苛刻、重復試模達不到請求時，能夠換一種資料再試。
2.毛坯尺寸確實定:外形簡單的旋轉體拉伸件的毛坯直徑在不變薄的拉伸中，資料厚度雖有變化，但根本與原始厚度非常接近，能夠依據毛坯面積與拉伸件面積（若有修邊須加上修邊余量）相等的準繩計算出。
但是，常常拉伸件外形和過程比擬復雜，有時還要變薄拉伸，固然如今有許多三維軟件可停止展開料計算，但其準確度不能100%到達請求。處理方法：試料。
一個產件要經過多道工序，頭道工序普通是落料工序。首先要停止展開料計算，對毛坯的外形和大小有個大約認識，以便肯定落料模的總體尺寸。在模具設計完成后不要加工落料模的凸凹模尺寸。先用線切割加工毛坯(毛坯較大時可用銑床銑后再鉗修)，經過后續拉伸工序的重復實驗，最終肯定了毛坯尺寸，然后再加工落料模的凸凹模。
經歷2：倒排工序，先試拉伸模，后加工毛坯的落料刃口尺寸，事半功倍。
3.拉伸系數m
拉伸系數是拉伸工藝計算中的主要工藝參數之一，通常用它來決議拉伸的次第和次數。 影響拉伸系數m的因數很多，包括資料性能、資料的相對厚度、拉伸方式（指有無壓邊圈）、拉伸次數、拉伸速度、凸凹模圓角半徑、光滑等。
有關拉伸系數m的計算和選用準繩是各種沖壓手冊中引見的重點，有推算、查表、計算等許多辦法，祥之又祥，我也是按書選擇，并無新穎的東東，請看書。
經歷3：資料的相對厚度、拉伸方式（指有無壓邊圈）、拉伸次數是不好在修模時調整的，一定要謹慎!!最好在選擇拉伸系數m時找同事校一遍。
4.在凹模上涂光滑油，或在薄板上套薄膜袋。
經歷4: 遇到拉伸拉裂時，在凹模上涂光滑油(不要在凸模涂)，工件靠凹模一面覆0.013--0.018mm的塑料薄膜.
5.工件熱處置
在拉伸過程中，工件由于冷塑性變形，產生冷作硬化，使其塑性降低，變形抗力和硬度增大，再加上模具設計不合理，就需求停止中間退火，以軟化金屬，恢復塑性。
留意：在普通工藝中中間退火不是必需的，畢竟要增加本錢，要在增加工序和增加退火中停止選擇，慎用！
退火普通采用低溫退火，即再結晶退火。退火時要留意的事項有兩點：脫炭和氧化。這里主要講講氧化。工件氧化后有氧化皮，壞處有二：使工件有效厚度變薄，增加模具磨損。公司條件不具備時，普通采用普通退火，為減少氧化皮產生，退火時要盡可能將爐膛裝滿，我還用過土方法：
1.工件少時可與其他工件混裝（前提：退火工藝參數應根本分歧）
2.將工件裝在鐵盒中焊封后再裝爐。為消出氧化皮，退火后要依據狀況停止酸洗處置。公司條件具備時，可采用氮爐退火，即光亮退火。不細看，簡直和沒退火前顏色一樣。
5： 對付冷作硬化強的金屬或在試模中呈現拉裂又無其它方法時，增加中間退火工序。
6.汽車五金零部件補充幾點:
1.產品圖上的尺寸應盡可能在一側標注，讓人明白是保證外部尺寸還是內腔尺寸，不能同時標注內外型尺寸。別人提供的圖紙有此類問題應與其溝通，能統一則統一，不能統一時要曉得該工件的與其它件的裝配關系。
2.對最后一道工序，工件尺寸在外，以凹模為主，間隙以減小凸模尺寸獲得；工件尺寸在內，以凸模為主，間隙以增大凹模尺寸獲得；
3.凸凹模圓角半徑在設計時盡可能采用小的允許值，給后續修模帶來便當。
4.判別工件拉裂的緣由時可參考：因資料質量差而產生的裂口多為鋸齒狀或不規則外形，因工藝、模具而產生的裂口普通比擬劃一。
5."多則皺，少則裂”，按此準繩調理資料的活動情況，辦法有調整壓邊圈的壓力、增加拉深筋、修整凸凹模圓角半徑、工件上切工藝口等。
6.為保證耐磨性和避免拉伸劃痕，凸凹模和壓邊圈必需淬火，必要時可鍍硬鉻。