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沖壓模具的設計要點
來源: | 作者:13963813331 | 發布時間: 2020-07-08 | 169 次瀏覽 | 分享到:
沖壓模具的設計要點
  沖壓模具設計要點
  模具鋼
  沖壓是利用模具和沖壓設備(壓力機,也稱沖床)對不同規格的各種板材或坯料施加壓力,使其變形或分離,獲得具有一定形狀、尺寸和性能的零件。通常,生產中使用垂直沖頭,這決定了沖壓過程中的主要運動是上下運動,模具和板之間以及模具中的各種結構構件之間存在各種相互運動。機械運動可分為滑動、旋轉和滾動三種基本運動形式,它們都存在于沖壓過程中,但每種運動形式的特點不同,對沖壓的影響也不同。由于沖壓過程中有如此多的運動,沖壓模具設計中應嚴格控制各種運動,以滿足模具設計的要求;同時,根據具體情況,設計中應靈活運用各種機械動作,以滿足產品要求。沖壓過程中的主要運動是上下運動,但通過在模具中設計楔形結構、銷結構、滾輪結構和旋轉切割結構,可以將主要運動轉化為水平運動、在模具中旋轉和在模具中滾動。這些特殊的結構在模具設計中是復雜、困難和昂貴的,但是為了滿足產品的形狀和尺寸要求,它們是有效的解決方案。
  
  沖裁過程的基本運動是卸料板首先與金屬板接觸并壓緊,沖頭下降與金屬板接觸并繼續下降到凹模中,沖頭、凹模和金屬板之間的相對運動使金屬板分離,然后沖頭和凹模分離,卸料板將工件或廢料從沖頭上推出完成沖裁運動。卸料板的移動非常關鍵。為了保證沖裁質量,必須控制卸料板的運動,使其在沖孔前與板材接觸,并有足夠的壓力,否則沖裁件的切割面質量差,尺寸精度低,平面度差,甚至縮短模具壽命。沖裁和沖孔模具是按照通常的方法設計的,并且在沖孔之后通常很難將工件與廢料邊緣分開。在不影響工件質量的前提下,可以在沖頭退料板上增加一些凸出的限位塊,這樣在落料和沖孔動作完成后,沖頭退料板先將工件推出模具,然后沖頭退料板將廢料推出沖頭,這樣工件和廢料自然分離。對于一些局部凸起的大型沖壓件,可以在落料沖孔模的凹模出料板上增加一個壓凸模,同時可以施加足夠的彈簧力,使材料在壓凸模與板料接觸時變形,達到壓制的目的,然后繼續落料沖孔運動,這樣往往可以減少一個工序的模具,降低成本。有些沖模沖頭數量多,沖力大,不利于沖壓生產,甚至沒有足夠噸位的沖頭。一種簡單的方法是使用2 ~ 4批不同長度的沖頭,這樣在沖壓過程中可以分時進行沖壓運動,可以有效地降低沖壓力。對于那些在彎曲表面上有孔的沖壓零件,要求高的位置精度(例如,相對側彎曲的兩個孔的同心度等)。),先沖孔后彎曲很難滿足孔的位置要求,因此有必要設計一種楔形結構,彎曲后沖孔,并利用水平沖孔運動來達到目的。對翻邊和拉延高度要求嚴格,需要修邊的也可以采用類似的結構設計。彎曲模
  
  彎曲過程的基本運動是卸料板與板材接觸并被壓死,沖頭下降與板材接觸并繼續下降到模具中,導致板材變形和彎曲,然后沖頭和模具分離,彎曲模具上的頂桿(或滑塊)推出彎曲邊緣完成彎曲運動。卸載板和頂桿的運動非常關鍵。為了保證彎曲質量或生產效率,必須先控制卸料板的運動,使其在沖壓前與板材接觸,且壓緊力必須足夠,否則彎曲件的尺寸精度差,平整度差;其次,必須確保頂出力足以平穩地推出彎曲部分,否則彎曲部分將變形,生產效率將降低。對于精度要求高的彎曲件,應特別注意。彎曲運動最好有一個死點,也就是說,所有相關的結構部件都可能被撞死。有些工件彎曲形狀奇怪,或者彎曲后不能正常從凹模上脫落。此時,通常需要使用楔形結構或銷結構。例如,使用楔形結構可以完成小于90度的彎曲或回鉤,使用銷結構可以實現圓柱形零件的一次成形。值得一提的是,對于一些外殼零件,如電腦軟驅外殼,由于彎曲邊緣較長,彎頭與金屬片之間滑動,很容易擦掉皮屑,材料的鍍鋅層脫落,經常拋光彎曲沖頭的效果不理想。通常的做法是用鈦涂覆彎曲沖頭,以提高其光滑度和耐磨性;或者在折彎沖頭R的角部嵌入一個滾輪,使彎頭與板料之間的折彎滑動轉化為滾壓,滾壓的摩擦力比滑動的摩擦力小得多,工件不易劃傷。拉伸模拉伸過程的基本動作是出料板首先與板料接觸并被壓緊,沖頭下降與板料接觸并繼續下降,進入模具,沖頭、模具和板料相對運動,導致板料體積成形,然后沖頭和模具分離,模具滑塊推出工件完成拉伸動作。卸料板和滑塊的移動非常關鍵。為了保證拉深件的質量,必須控制卸料板的運動,使其在沖壓前與板料接觸,并且壓力要足夠大,否則拉深件容易起皺甚至開裂;其次,模具滑塊的壓力應足以保證拉延零件底面的平整度。拉伸復合模設計合理,能很好地控制結構件的運動過程,達到多工序組合的目的。例如,典型沖裁、拉深、邊沖和復合模的設計。此外,一些裝飾品和日用品的深沖零件需要卷邊(或卷邊),并且在模具設計中也使用了滾輪結構,因此卷邊過程中的滾動摩擦非常小,不容易劃傷工件表面。對于那些需要在電機中旋轉的深沖結構件,對切邊高度和跳動的要求很高,因此有必要在模具中設計一種特殊的旋轉切割結構,通過旋轉(切割)運動來切邊,這樣不僅可以保證切邊的高尺寸精度,而且可以使切邊的毛刺和沖壓線非常美觀。值得一提的是,經過實際設計改進后,這種旋轉切割結構非常容易制造,并已用于連續拉伸模中。
  
  連續模連續模通常同時包括沖裁、彎曲和拉深等沖壓過程,因此沖壓過程中的機械運動也包括這三個過程的基本運動方式,連續模中的運動控制應分為每個基本過程進行控制。通常,連續模需要不斷加速沖壓速度和提高生產效率。在連續模的設計中,一些形狀復雜且特殊的沖壓件是耗時的,并且可以分解成高效的沖壓運動。需要指出的是,在實際生產中,連續模涉及到送料器和吹氣裝置,因此在設計中應充分考慮這些因素,以便沖頭、模具、送料器和吹氣裝置的運動能夠及時協調,使連續模能夠順利生產。
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