《五鑫模具设计基础.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《五鑫模具设计基础.doc（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、模具設計基礎 首先就什麽叫模具作一下概念上的闡述:模具是以其特定的形狀結構,通過一定的方式使原材料在凸凹模間沖壓成形,或在模腔內充滿成型的一種工藝裝備. 模具通常可分為冷沖模熱鍛模金屬型鑄模塑膠模等幾類.它們雖因使用上不同而在結構上存在較大的差異,但其總的要求和製造過程卻是大致相同的.以下將對沖裁模的製造工藝作簡要介紹. 任何一套模具均由許多零件組成.以沖裁模為例,從製造角度看,這些零件可歸納為標準件通用件和專用件三類.標準件已有國家標準選用即可;通用件中如模架、導向裝置等,現已通用化系列化,這類零件大多用通用機床加工即可;專用件一般都要自製尤其是模具中直接參與工作的零件的工作型面(或型腔).
2、這些工作零件通常形狀結構都較複雜,且尺寸形位精度及工作表面的光潔程度都要求很高,加工過程中難點往往集中在這上面.一.模具的工作型面模具的工作型面(型腔)可歸納為外工作型面和內工作型面兩種.背叛(一).外工作型面的機械加工沖壓類模具的凸模工作表面屬外工作表面，其加工方法視其形狀而定1.圓形外工作型面的加工圓形凸模的工作型面加工比較簡單.鍛造毛坯經退火後,在車床上進行粗半精加工.經淬火並低溫回火,再精磨外圓,最後拋光工作型面和磨出刃口即成.2.非圓形外工作型面的加工加工非圓形凸模工作型面,有用凹模壓印後修銼成形和用仿形機床加工成形兩種方法. (1).用凹模壓印後修銼成形法:先在機床上預加工出凸模毛
3、坯的各個表面,留壓印後的銼修餘量(每0.150.25mm).用壓力機將凸模壓入已加工好的淬硬的凹模口內,凸模上多餘的金屬遂下切下並擠出,並留下凹模的印痕;然後,由鉗工按印痕將擠出的金屬銼去.銼削時,各表面反復進行直至喧到要求為止;再按圖樣上規定的間隙銼小凸模到留下0.010.02mm的鉗工研磨量,然後進行熱處理;最後研磨工作面到圖樣規定的與凹模的間隙值.此法用得較多,尤宜於加工無間隙沖模. (2).用仿形機床加工成形法:先在機床上進行粗半精加工,留出0.20.3mm餘量;用仿形加工凸模的工作型面,與已加工好的凹模修整配合;熱處理後研磨拋光工作型面,使凸凹模的間隙達到圖樣規定的數值. 仿形加工非
4、圓形凸模時,凸模根部最好設計成圓形,與固定板裝合的部分設計成圓形或方形,這樣較易加工,且可增加凸模的剛性.(二).內工作型面的機械加工 各種凹模的工作表面是模孔的內工作型面,其加工方法也視其形狀而定. 1.圓形內工作型面的加工 這種凹模製造較簡單,鍛坯經退火後,在各種機床上進行粗半精加工底面頂面型孔,以及所有的螺孔銷孔其他固定孔等;進行淬火並低溫回火後,磨削型孔及頂面底面,研磨模口工作面.若凹模孔徑小於5mm時,淬火前應精鉸,淬火後直接拋光或研磨;也可採用電火花加工. 2.非圓形內工作型面的加工 這種凹模製造比較復雜,經劃線後,型孔中心的餘料常用沿型孔輪廓線密密鉆孔,然後鋸鏜出所有螺孔銷孔等孔
5、;繼由鉗工銼修型孔及銼出型孔斜度後,進行淬火並低溫回火處理;之後磨底面頂面,研磨型孔達到圖樣要求. 玆以下面兩例來說明模具的凹模和凸模的加工工藝過程.圖1-2所示為一支板的落料凹模和凸模.材料為GrWMn,凹凸模硬度分別要求為HRC64HRC5862;凸凹模配合後雙面間隙為0.03mm. 凹模的加工工藝過程如下:下料(切出棒料)鍛成矩形退火粗加工六個面磨上下平面劃線(劃出凹模中心線位置,用樣板劃出型孔輪廓線) 除去型孔中餘量,粗加工型,孔每面留精修餘量0.150.25mm型孔精加工(銼修型孔,銼出型孔斜度) 加工所有孔淬火並低溫回火(HRC6064)精磨上下兩平面鉗工研磨精修型孔,達到圖樣規定
6、要求. 凸模的加工工藝過程如下:下料鍛成矩形塊退火粗加工六面磨削六面劃線(劃出凸模輪廓線及螺孔位置) 粗加工凸模輪廓,留壓印銼修凸模,達到配合要求的尺寸,留研磨餘量加工螺紋孔淬火並低溫回火熱處理,硬度比凹模低HRC2磨上下兩端面研磨精修工作型面至達到圖樣規定要求.二.衝壓名詞術語 切開:切開是將材料沿敞開輪廓局部而不是完全分離的一種衝壓工序.被切開而分離的材料位於或基本位於分離前所處的平面. 切邊:切邊是利用衝模修邊成形工序件的邊緣,使之具有一定直徑、一定高度或一定形狀的一種衝壓工序. 切舌:切舌是將材料沿敞開輪廓局部而不是完全分離的一種衝壓工序.被局部分離的材料,具有工件所要求的一定位置,不
7、再位於分離前所處的平面上. 切斷:切斷是將材料沿敞開輪廓分離的一種衝壓工序,被分離的材料成為工件或工序件. 反拉深:反拉深是把空心工序件內壁外翻的一種拉深工序. 擴口:擴口是將空心件或管狀件敞開處向外擴張的一種衝壓工序. 衝孔:衝孔是將廢料沿封閉輪廓從材料或工序件上分離的一種衝壓工序,在材料或工序件上獲得需要的孔. 衝缺:衝缺是將廢料沿敞開輪廓從材料或工序件上分離的一種衝壓工序,敞開輪廓形成缺口,其深度不超過寬度. 衝裁:衝裁是利用衝模使部分材料或工序件與另一部分材料、工(序)件或廢料分離的一種衝壓工序.衝裁是切斷、落料、衝孔、衝缺、衝槽、剖切，鑒切、切邊、切舌、切開、整修等分離工序的總稱.
8、衝槽:衝槽是將廢料沿敞開輪廓從材料或工序件上分離的一種衝壓工序,敞開輪廓呈槽形,其深度超過寬度. 衝中心孔:衝中心孔是在工序件表面形成淺凹中心孔的一種衝壓工序,背面材料並無相應凸起. 壓凸:壓凸是用凸模擠入工序件一面,迫使材料流入對面凹坑以形成凸起的一種衝壓工序. 壓花:壓花是強行局部排擠材料,在工序件表面形成淺凹花紋、圖案、文字或符號的一種衝壓工序.被壓花表面的背面並夫對應於淺凹的凸起. 壓筋:壓筋是起伏成形的一種.當局部起伏以筋形式出現時,相應的起伏成形工序稱為壓筋. 成形:成形是依靠材料流動而不是依靠材料分離使工序件改變形狀和呎寸的衝壓工序的統稱. 光潔衝裁:光潔衝裁是不經整修直接獲得整
9、個斷面全部或基本全部光潔的衝裁工序. 扭彎:扭變是將平直或局部平直工序件的一部分相對另一部分扭轉一定角度的衝壓工序. 連續拉深:連續拉深是在條料(卷料)上,用同一副模具(連續拉深模)通過多次拉深逐步形成所需形狀和尺寸的一種衝壓方法. 卷邊:卷邊是將工序件邊緣卷成接近封閉圓形的一種衝壓工序.卷邊圓形的軸線呈直線形. 卷緣:卷緣是將空心件上口邊緣卷成接近封閉圓形的一種衝壓工序. 拉延:拉延是把平直毛料或工序件變為曲面形的一種衝壓工序.曲面主要依靠位於凸模底部材料的延伸形成. 拉彎:拉彎是拉力與彎矩共同作同下實現彎曲變形,使整個彎曲橫斷面全部受拉伸應力的一種衝壓工序. 拉深:拉深是把平直毛料或工序件
10、變為空心件,或者把空心件進一步改變形狀和呎寸的一種衝壓工序.拉深時空心件主要依靠位於凸模底部以外的材料流入凹模而形成. 變薄拉深:變薄拉深是把空心工序件進一步改變形狀和尺寸,意圖性地把側壁減薄的一種拉深工序. 脹形:脹形是將空心件或管狀件沿徑向外擴張的一種衝壓工序. 剖切:剖切是將成形工序件一分為幾的一種衝壓工序. 校平:校平是提高局部或整體平面型零件平直度的一種衝壓工序. 彎曲:彎曲是利用壓力使材料產生塑性變形,從而被彎成一定曲率、一定角度的形狀的一種衝壓工序. 起伏成形:起伏成形是依靠材料的延伸使工序件形成局部凹陷或凸起的衝壓工序.起伏成形中材料厚度的改變為非意圖性的,即厚度的少量改變是變
11、形過程中自然形成的,不是設計指定的要求. 差溫拉深:差溫拉深是利用加熱、冷卻手段,使待變形部分材料的溫度遠高於已變形部分材料的溫度,從而提高變形程度的一種拉深工序. 液壓拉深:液壓拉深是利用盛在剛性或柔性容器內的液體,代替凸模或凹模以形成空心件的一種拉深工序. 鑒切:鑒切是利用尖刃的鑒切模進行的落料或衝孔工序.鑒切並無下模,墊在材料下面的只是平板,被衝材料絕大多數是非金屬. 落料:落料是將材料沿封閉輪廓分離的一種衝壓工序,被分離的材料成為工件或工序件,大多數是平面形的. 精衝:精衝是光潔衝裁的一種,它利用有帶齒壓料板的精衝模使衝件整個斷面全部基本全部光潔. 縮口:縮口是將空心件或管狀件敞口處加
12、壓使其縮小的一種衝壓工序. 整形:整形是依靠材料流動,少量改變工序件形狀和呎寸,以保證工件精度的一種衝壓工序. 整修:整修是沿外形或內形輪廓切去少量材料,從而提高邊緣光潔度和垂直度的一種衝壓工序.整修工序一般也同時提高尺寸精度. 翻孔:翻孔是沿內孔周圍將材料翻成側立凸緣的一種衝壓工序. 翻邊:翻邊是沿外形曲線周圍將材料翻成側立短邊的一種衝壓工序.三.模具及模具零件 上模:上模是整副衝模的上半部,即安裝於壓力機滑塊上的衝模部分. 上模座:上模座是上模最上面的板狀零件,工件時貼壓力機滑塊,並通過模柄或直接與壓力機滑塊固定. 下模:下模是整副模的下半部,即安裝於壓力機工作臺面上的衝模部分. 下模座:
13、下模座是下模底面的板狀零件,工作時直接固定在壓力機工作臺面或墊板上. 刃壁:刃壁是衝裁凹模孔刃口的側壁. 刃口斜度:刃口斜度是衝裁凹模孔刃壁的每側斜度. 氣墊:氣墊是以壓縮空氣為原動力的彈頂器. 反側壓塊:反側壓塊是從工作面的另一側支援單向受力凸模的零件. 導套:導套是為上、下模座相對運動提供精密導向的管狀零件,多數固定在上模座內,與固定在下模座的導柱配合使用. 導板:導板是與凸模精密滑配內孔的板狀零件,用於保證凸模與凹模的相互對準,並起卸料(件)作用. 導柱:導柱是為上、下模座相對運動提供精密導向的圓柱形零件,多數固定在下模座,與固定在上模座的導套配合使用. 導正銷:導正銷是伸入材料孔中導正
14、其在凹模內位置的銷形零件. 導板模:導板模是以導板作導向的衝模,模具使用時凸模不脫離導板. 導料板:導料板是引導條(帶、卷)料進行入凹模的板狀導向零件. 導柱模架:架柱模架是導柱、導套相互滑動的模架. 衝模:衝模是使用在壓力機上用於生產衝件的工藝裝備,由相互配合的上、下兩部分組成. 凸模:凸模是衝模中起直接形成衝件作用的凸形工作零件,即以外形為工作表面的零件. 凹模:凹模是衝模中起直接形成衝件作用的凹形工作零件,即以內形為工作表面的零件. 防護板:防護板是防止手指或異物進入衝模危險區域的板狀零件. 壓料板(圈):壓料板(圈)是衝模中用於壓住衝壓材料或工序件以控制材料流動的零件,在拉深模中,壓料板多數稱為壓料圈. 壓料筋:壓料筋是拉延模或拉深模中用以控制材料流動的筋狀突起,壓料筋可以是凹模或壓料圈的局部結構,也可以是鑲入凹模或壓料圈中的單獨零件. 壓料檻:壓料檻是斷面呈矩形的壓料筋特稱. 承料板:承料板是用於接長凹模上平面,承托衝壓材料的板狀零件. 連續模:連續模是具有兩個或更多工位的衝模,材料隨壓力機行程逐次送進一位,從而使衝件逐步成形. 側刃:是在條(帶、卷)料側面切出送料定位缺口的凸模. 側壓板:側壓板是對條(帶、卷)料一側通過彈簧施加壓力,促使其另一側緊靠導料板的板狀零件. 頂杆:頂杆是以向上動作直接或間接頂出工(序)件或序料的杆狀零件. 頂板:頂板是在凹模或模組內活動的板
