沖壓模具是一種零件壓力加工方法,因此大連沖壓模具設計對零部件的制造工序有著很大的幫助,如何能夠合理的設計好沖壓模,那在制造出的零部件要好很多,大連模具加工廠家通過分析總結出,大連沖壓模具設計的主要核心要點希望對大家有所幫助。

一、模具材料的選用

模芯材料的選擇以資源、成本、壽命要求為基本原則，以及耐熱、耐磨、耐蝕性要好，易于切削加工、熔焊、不生銹等。被用來做模具（模芯、模套）的材料主要有：碳素結構鋼（45 鋼應用最廣）；合金結構鋼（如12CrMo、38CrMoAl等）；合金工具鋼等。而對于擠管式模芯的結構特點，其長嘴定徑區是一個薄壁圓管，一般不易進行熱處理，其耐磨性要求較嚴，尤其是用于絕緣擠出的模芯，多用耐磨的合金鋼（如30CrMoAl）制成。模套材料的耐磨要求可以降低，而加工精度必須提高，往往模套以45 鋼制成，內表面鍍鉻拋光達▽7。

二、確定工藝方案及模具結構型式

工藝方案的確定是沖壓件工藝性分析之后應進行的一個最重要的環節。它包括:

1)根據工件的形狀特征、尺寸精度及表面質量的要求,進行工藝分析,判斷出它的主要屬性,確定基本工序的性質。即落料、沖孔、彎曲、拉深、翻邊和脹形等基本工序。列出沖壓所需的單全部工序,一般情況可從產品零件圖樣要求直接確定。

2)根據工藝計算,確定工序數目。對于拉伸件,還應計算拉深次數。而彎曲件、沖裁件也應根據其形狀、尺寸及精度要求等,確定是一次或幾次加工。

3)根據各加工的變形特點、尺寸精度要求及要求操作的方便性等要求,確定工序排列的先后順序。如采用先沖孔后彎曲、還是先彎曲后沖孔等。

4)根據生產批量、尺寸大小、精度要求以及模具制造水平、設備能力等多種因素,將已初步依次而排的單工序予以可能的工序的組合。如復合沖壓工序、連續沖壓工序等。通常,厚料、低精度、小批量、大尺寸的沖件宜采用單工序生產,選用簡單模;薄料、小尺寸、大批量的沖件宜采用級進模進行連續生產;而型位精度高的沖件,則宜采用復合模進行沖壓。

在確定工序的性質、順序及工序的組合后,即確定了沖壓的工藝方案。也即決定了各工序模具的結構型式。

三、進行必要的工藝計算

1)設計材料的排樣和計算毛坯尺寸。

2)計算沖壓力(包括沖裁力、彎曲力、拉深力、翻邊力、脹形力、及卸料力、推件力、壓邊力等),必要時還須計算沖壓功和功率。

3)計算模具的壓力中心。

4)計算或估算模具各主要零件的厚度。如凹模、凸模固定板、墊板的厚度以及卸料橡皮或彈簧的自由高度等。

5)決定凸、凹模的間隙,計算凸、凹模工作部分的尺寸。

6)對于拉深工序,需要決定拉深的方式(壓邊或不壓邊),計算拉深次數及中間工序的半成品尺寸。

對于有些工藝,如帶料的連續拉深,則需要進行專門的工藝計算。

四、模具的總體設計

在上述分析計算的基礎上,進行模具結構的總體設計(此時一般只需勾出草圖即可),并初步算出模具的閉合高度,概略地定出模具的外形尺寸。

五、模具主要零部件的結構設計

1)工件部分零件。如凸模、凹模、凸凹模等結構型式的設計及固定形式的選擇。

2)定位零件。在模具中常用的定位裝置有很多的型式。如可調定位板、固定擋料銷、活動擋料銷及定距側刃等,需要根據具體的情況進行選用及設計。

在連續模中還需要考慮是否采用初始擋料銷。

3)卸料和推件裝置。如選用剛性還是彈性的,彈簧和橡皮的選用和計算等。

4)導向零件。如選用導柱、導套導向還是導板導向,選用中間導柱、側后導柱還是對角導柱,是用滑動導套還是帶鋼球的滾珠導套等。

5)支持及夾持零件、緊固零件。如模柄、上下模座的結構型式的選擇等。

六、選定沖壓設備

沖壓設備的選擇是工序設計和模具設計的一項重要的內容。合理地選用設備對工件質量的保證、生產率的提高、操作時的安全性等都有重大的影響,也為模具的設計帶來方便。

沖壓類型的選定,主要取決于工藝要求和生產批量。

沖壓設備規格的確定,主要取決于工藝參數及模具結構尺寸。對曲柄壓力機來說,必須滿足一下要求:

1)壓力機的標稱壓力必須大于沖壓的工藝力。即

更確切地說,應該是沖壓過程的負荷曲線必須在壓力機的許用負荷曲線之下。

對于拉深件還需計算拉深功。

2)壓力機的裝模高度必須符合模具閉合高度的要求。

3)壓力機的行程要滿足工件成形的要求。對于拉深工序所用的壓力機,其行程必須大于該工序中工件高度的2~2.5倍,以便放入毛坯和取出工件。

4)壓力機的臺面尺寸必須大于模具下模座的外形尺寸,并要留有固定模具的位置。一般每邊大出50~70mm以上。壓力機臺面上的漏孔尺寸必須大于工件(或廢料)的尺寸。

七、繪制模具總圖

模具總圖(包括零件工件圖)的繪制嚴格按照制圖標準(GB/T4457~ GB/T4460和GB/T131-1993)。同時,在實際生產中,結合模具的工作特點和安裝、調整的需要,其圖面的布置以形成一定的習慣。

模具總圖包括:

1)主視圖。繪制模具在工作位置的剖面圖。一般情況下,其中一半繪制沖壓開始以前(沖床滑塊在上止點位置時)毛坯置入的情況;另一半則繪制沖壓結束后、工件已成形(或已分離)、沖床滑塊在下止點位置的狀態。

2)俯視圖。通常情況下半部分俯視圖,另一半繪制上半部分的俯視圖。根據需要有時也完全繪制下半部分俯視圖。

3)側視圖、仰視圖及局部剖視等。必要時須繪制模具工作位置的側視圖。有時在圖樣的右上角還繪制模具上半部分的仰視圖以及局部剖視等。

4)工件圖。一般工件圖畫在右上角。對于由數套模具完成的工作,除了繪出本工序的工件圖外,還需要繪出上道工序的工件圖。

5)排樣圖。對于級進模則需要繪出排樣方式、工序安排順序及各工步所完成的沖壓內容;應標出工步間距、搭邊值、條料尺寸。沖裁模的排樣圖則需標出排樣方式、條料尺寸和搭邊值的大小。

6)列出零件明細表,注明材料及數量。凡標準零件都要選定規格。

7)技術要求及說明。技術要求包括沖壓力、所選用的設備型號、模具總體的行位公差及裝配、安裝調試、模具閉合高度、模具間隙以及其他要求等。

八、繪制各非標準件的零件圖

零件圖上應注明全部尺寸、公差及配合、形位公差、表面粗糙度、所用材料及其熱處理要求,以及其他各項技術要求。

九、填寫模具記錄卡和編寫沖壓工藝文件

對于小批量生產時,應填寫工藝路線明細表;而在大批量生產時,則需對每個零件制定工藝過程卡和工序卡。