星期一, 5月 16

    冲压模具的基本构成,通俗易懂!

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    ■资料来源: 模具工业

    冲压模具的基本构成

    1、在设计料带前,一定要了解零件的公差要求,材料性能、冲床吨位、冲床台面、SPM(每分钟冲次)、送料方向、送料高度、模厚要求、材料利用率、模具使用寿命。
    2、在设计料带时,要同时进行CAE分析,主要考虑材料的变薄率,一般要在25%以下。 特別深拉不锈钢材料,可以在预拉伸后再进行退火,用高频退火机,变薄率可以接受至40%,在设计料带时, 一定要和客户多加沟通,最好要客户提供之前的模具照片或结构图(图1)来参考,空步也是非常重要的,在模具长度允许的情况下,适当留出空步对于试模后的改模帮助是很大的。

    图 1:结构图

    3、料带设计是对制品成型工艺的分析,基本上决定了模具是否成功。
    4、在连续模具设计时,抬料设计非常重要,如果升料杆不能将整个料带升起,就无法进行自动化连续生产。
    5、在模具设计中,模具材料的选择和热处理以及表面处理(如 TD,TICN, TD 时间需要 3-4 天),特別是拉伸件,如果没有TD,模具表面(图2)会很容易就拉烧起毛。

    图 2:模具表面

    6、在模具设计中,对于孔位或公差要求较小的面, 尽可能做可调镶件,便於在试模及生产时调节,以便容易达到,零件的尺寸要求,要上下模具同时时做可调镶件。对于字唛,要求在冲床上可拆,不需要下模再拆而浪费时间。 (图3)

    图 3:零件的尺寸尽可能坐可调镶件

    7、设计氢气弹簧时,根据CAE分析的压力来设计, 不要设计过大的氢气弹簧,防止产品破裂。通常情况是:压力小,产品起皱,压力大,产品破裂。解决产品起皱,可以采用局部增加拉延筋的方法,先用拉延筋固定位片材,再拉伸,来减少起皱。 (图4)

    图 4:不设计过大的氢气弹簧,防止产品破裂

    8、第一次试模时,一定要慢慢将上模合下,对于有拉伸工序时,一定要用保险丝试料位厚度,料位间隙达到材料厚度后再试模,刀口一定要先对好。拉延筋请使用活动镶件,以便於调节拉延筋的高度。
    9、试模时,基準孔、基準面一定要模具配好后再将产品放在检具上测量, 或送去CMM做3D报告,否则没有意义。 (图5)

    图 5:试模时需要精确的测量

    10、红丹一定要配好,贴合率达到80%以上,才可以开剪口,做CMM报告, 或者是基準孔基準面已配好, 产品已非常稳密,贴合率可以适当降低。配红丹是非 常重要的事项,否则产品不稳定,无法进行后期的改模判断,零件尺寸将达不到客户要求。

    11、客户样办要求:一般先是镭射办→剪口办 →100%OK办,在镭射办阶段就要把红丹配好,送料调好,解决破裂起皱、尺寸公差问题,在开剪口办时 基本上改好主要问题,后面是微调(模具局部改良)。 (图6)

    图 6:客户样办要求:一般先是镭射办→剪口办→ 100%OK 办

    12、在客户一定要剪口办但是工艺条件不成熟的情况 下,可以考虑开软料刀口(就是直接用45钢开刀口, 改剪口时直接烧焊,等尺寸OK后再开正式硬料刀口)。
    13、对于3D复杂的产品,可以采用3D镭射的方法去镭射,在3D镭射前一定 要做好3D图形,用CNC 打好基準点位后再送去3D镭射,3D镭射还要做定位 砂型。 (图7)

    图 7:3D 镭射模具产品

    14、对于高强度钢板,刀口材料要采用A88或V4等硬质合金材料。
    15、在试模时,为试拉伸效果,可以在材料上不同位 置上垫砂纸来试效果,确定效果后在相应位置在活动 的拉延筋或活动的麻点阵(就是将一块镀件磨成麻 点),用来起磨擦阻碍走料。
    16、折弯较多的零件,调模时要按工序一步一步来调 折弯。 (图8)

    图 8:折弯较多的零件必须依照工序一步一步做调整

    17、调成型角度时,可以收小折弯时的R角或移动折 线基準来实现达到成型角度的目的。
    18、调模时多数采用垫片来调节成型公的高低,或者 左右前后移动成型公件, 垫片一般使用不锈钢硬片。 (如是客户不准用垫片,就等模具调好后再做新的工 件给客户)
    19、不锈钢材料的模具成型件,不能使用TD,要使 用(TICN)或称PVD。 (图9)

    图 9:不锈钢材料的模具成型件

    20、要确定客人正式材料什么时候到,在试模时,节约使用材料,避免材料不 够的现象发生。
    21、连续模的感应器(Sensor)有两种,一种是步距 感应器,另一种是落料感 应器。
    22、废料漏斗的斜度不少于30度,对于低角度的 废料盒(Scope box),可以采 用安装气动震动器 (Pneumatic Vibration)来解决。
    23、对于受到成型后影响的剪边线,要选择在成型后 再剪切,特別位置可以采 用横切的方式来实现。
    24、对于多个基準孔位,最好采用一次冲孔成型的方 法,避免分步冲切后影响 精度。 (图10)

    图 10:多个基准孔位

    25、对于试模分析,一定要对试模后的料带进行分析 逐个工步进行分析,并且 要附上红丹料带。
    26、对于产品破裂,可以采取在前期拉伸时加包、挤 料、增加片杆成型面积, 开孔等多种方式进行,在改 模之前要进行CAE分析。
    27、产品材料分为卷料coil和板料sheet两种,有些 卷料到厂后需要再次分条至料带宽度,通常在分条时 尺寸为负公差(负0.5mm),并且卷料内径要符合送 料架的尺寸,避免太大或太小及太重。 (图11)

    图 11:产品材料分为卷料 coil 和板料 sheet 两种

    28、模具加工时,通常以线割的销钉孔作为碰数基準, 而CNC在编程后,需要操机员将两个孔的坐标给到 编程员,由编程员求角度后,将程序摆一个角度后再 加工。通常在初次加工模板时是碰边加工不需要求角 度。
    29、精冲的概念就是不留冲裁间隙(或只留0.5%)。 一般冲裁间隙为材料厚度 的10%,材料越厚,间隙比 例越大。 (图12)

    图 12:材料越后间隙比例越大

    30、五金样板在尺寸达不到要求的情况下,可以通过 整形来实现,包括梅花桩, 再次拍平,简易冲孔等等 修披锋。
    以上是一些在实际冲压工作中的经验总结,希望对阅 读到此文的人有帮助,提高模具的準期合格率,减少 试模次数。■

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