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超详细五金模具组件及工程结构设计中

来源:模具设计 时间:2023/4/12

大牙底孔(dp)的规格

1)电解料,白铁,铜类(不需电镀),铝类,通常优先使用挤压丝攻;

2)单光料,铜类(需电镀)通常只采用挤压丝攻.

3)不锈钢通常采用挤压丝攻.

注意:为保证大量生产时的顺利,考虑到模具冲公在生产中的磨损,在翻边孔设计时应做大大牙底孔的上公差的60%,例如不锈钢M1.7牙孔的挤压攻牙底孔为1.51(+0.03/+0),通常设计时我们做到Φ1.53.

冲翻边孔常用的模具结构

翻边孔一般通过以下两个工序加工完成的,第一工序:冲预冲孔;第二工序:翻边.两工序尽量设计在两相邻工步.

1)冲预冲孔

2)翻边成形

以下为我们常用的翻边结构形式,设计时可以供大家参照

备注:冲翻边孔用的弹簧最小要用Φ10以上的TB或DB弹簧.

铆接翻边孔设计要求

铆接翻边孔的根部要起骨位,翻边高度H0比配件的材料厚度高0.3mm以上,详见下图所示:

图中:

1)L=0.5~1mm;

2)H0≧配件料厚+0.3mm;

3)H1=0.1~0.2mm.

部分攻牙翻边孔设计参数(冲预冲孔翻边同时进行之结构)

倒角孔设计

在五金产品中经常会遇到倒角孔,客户为保证装配质量,对倒角孔的质量要求也较高,而且倒角孔成形中材料的变形较复杂,成形时有一定的难度,因此,设计时要加以注意.以下为我们对我们做倒角孔的一些经验,可供工模设计时参照.

倒角孔的加工要求

客户来图中对倒角孔主要有以下两种要求形式.

倒角孔的角度一般为或90.

倒角孔一般分三步成形.第一步冲预冲孔,第二步倒角,第三步修底孔.

第一步冲预冲孔

我们一般直接以倒角孔的底部尺寸D1作预冲孔尺寸大小.但根据材料的特性,当产品材料为锌铁时倒角孔的预冲孔为D1+0.2mm;当产品材料为电解料或单光料时,倒角孔的预冲孔为D1-0.2mm.

第二步倒角

设计时应注意以下几点:

1)有倒角孔的结构特点,倒角不需要用弹簧;

2)冲公的倒角角度等于产品倒角孔的角度N;

3)倒角下模避位孔比倒角D1小0.1mm(单边小0.05mm)左右;

4)为便于压料,冲公需设计如图所示的平位(平位单边压料2mm以上),倒角深度压深0.05mm(L+0.05/0.1mm,1.6mmSPCC+0.1mm);

5)倒角时材料有滑动,因此设计时如果有位置尽量在倒角处开始放槽,供成形时材料的流动;

6)因倒角时批缝面会产生较大的批锋,为防止批锋回跳,倒角后不立即修底孔时,应设置避位.

第三步修底孔

有于材料倒角后,修底孔的实际料厚小于产品料厚,因此,修底孔的冲裁间隙因适当的缩小(产品批缝高度要求不严时也可以直接用产品的冲裁间隙).

切舌设计

舌位也是五金产品中常见的结构.如下图所示

设计时应将凹模的宽度做到舌位的宽度,冲公的宽度按冲裁间隙做小,公模的斜角等于舌位的斜角.设计时必须注意产品的避位

拍披锋设计

对于外观件,产品的批锋要求地特别严格,有的产品甚至要求产品外形及内孔或产品局部不能有批锋,为满足客户的要求,我们常用拍批锋的方法去除产品外形及内孔的批锋.拍批锋结构如图所示:

产品外形拍批锋时应注意:

1)在连续模中拍批锋公的高度H=下模板厚+h,h=0.5~0.8t,在模具闭死的状态下顶件上表面与模面平齐.在单工序拍批锋模中H=下模板厚;

2)拍批锋公的圆角半径R与拍批锋距离L标准:

3)产品的外形离拍批锋公端部0.1mm(单边间隙);

4)顶件与拍批锋公的装配间隙为0.02mm,顶件可以采用扣挂方式也可以锁等高螺丝或等高套筒的方式;

5)拍产品外形批锋时上模不需做特别处理,直接用光板就可以;

6)设计时必须注意对片料的避位.

对产品内孔拍批锋时应注意:

1)拍批锋公平位部分(圆形拍批锋公)或拍批锋公圆角根部(异形拍批锋公)装配后需与下模板平齐;

2)拍批锋公的圆角半径R与拍批锋距离L标准:

3)产品与拍批锋公小直身位的间隙为0.05mm(单边间隙);

4)顶件与拍批锋公的装配间隙为0.02mm;

5)拍产品内孔批锋时,上模应注意对拍批锋公避位

卸料弹簧设计

模具中弹簧的选取对模具的调试及产品的质量有重要影响.弹力过大浪费资源增加了模具成本,而且产品上易产生压印;弹力过小,在产品成形过程中打孔石板压不死料,造成拉料,使产品尺寸极不稳定.因此,做好模具弹簧的选取工作对模具成本与模具品质均有重要意义.

卸料弹簧的设计原则:

1)卸料弹簧的长度确定应在模具自由状态下进行;

2)所有弹簧的使用均在其预压状态,一般需预压2~5mm(通常为3mm);

3)在弹簧箱中尽可能选用优力胶代替弹簧,并需要预压4~5mm;

4)应根据产产量量的大小,选择弹簧的使用次数,一般情况下按使用50万次选取;

5)从成本方面考虑,应优先选用直径较大的弹簧(一般选Φ40与Φ30的);

6)模具在闭模状态下,弹簧的压缩量在其使用30(50,)万次时所对应的压缩量以内.严禁其压缩量超过该种弹簧的最大压缩量,否则,模具将被损坏.

卸料弹簧的设计常有以下两种方法:

1)根据弹簧工作行程选择弹簧的长度及大小类别;

2)工作行程与弹簧长度选择弹簧的种类.

我们通常采用第一种方式进行弹簧的确定:

1)弹簧工作行程计算:

弹簧的工作行程=弹簧的卸料(或刮料)行程)+弹簧预压量,

弹簧的卸料行程=最长冲头长+打孔石板高出冲头量-最长公穿过的所有模板厚度和.

注意:弹簧的卸料行程,一要保证模具在自由状态下最长公在模面0.2~1mm以下,二保证弹簧的卸料行程有5~6mm.

一般情况:

a.模具在自由状态下,自动模,冲孔模,轧形模,拉包模等打孔打孔板高出最高冲头1mm;

b.复合模在自由状态下,外试屎板高出座公最多0.2mm(一般做到与座公齐平);

c.复合模在自由状态下,内试屎板高出剪口模模面1mm;

d.U轧模在闭合状态下,刮料板高出产品1mm.

2)根据弹簧的工作行程选择弹簧的类别及弹簧的长度;

3)通过模板中的锣深与光圆厚度,设计模板结构.

例:自动模中最长公高=公夹板厚+中间板厚+打屎板厚+4mm

则弹簧的工作行程=4mm+1mm+预压量3mm=8mm,

根据弹簧的工作行程选取弹簧,

最后弹簧的长度为L=上模板厚+公夹垫板厚+公夹板厚+中间板厚打孔屎板厚+弹簧的工作行程8mm-光圆厚度

弹簧选用中部分其它要求

1)在反冲翻边孔时,其脱料弹簧一般选Φ14的绿色弹簧,并要求有较大的预压力;

2)在复合模中内式屎弹簧的弹力不可过大,以免发生二次剪切及落料在下面;

3)在连续模中,上模弹簧在装配空间允许的条件下尽量选用直径较大,数量较少的茶色极重荷重TB或DB弹簧,弹簧直径在Φ25以上(尽量选用Φ40,Φ30茶色极重荷重的TB或DB弹簧);

4)在弹簧孔的加工中要求:弹簧直径≧Φ25时,模板弹簧孔钻大2mm;弹簧直径Φ25时,模板弹簧孔钻大1mm,直径≦Φ10时,模板弹簧孔钻大0.5mm;

5)自动模浮升销用弹簧为Φ10与Φ8TB或TD弹簧,且优先选用Φ10TB或TD(产品较大时务必用Φ10TB或TD弹簧).

模具配件定料及确定加工基准方法

模具配件定料

1)厚度宽度尺寸确定:在订备用料时材料的厚度及宽度留取0.6mm的加工余量给磨床加工(即:订料尺寸=设计尺寸+0.6mm).

2)材料长度尺寸确定

a.长度尺寸在mm以下(包括mm),订备用料时长度方向留取0.6mm的加工余量;(给磨床加工);

b.长度尺寸在mm以上,且宽度尺寸在mm以下(包括mm),订备用料时长度方向留取加工余量2~5mm;(宽度磨准后,长度由线割房加工准数)

c.长度尺寸在mm以上,且宽度尺寸在mm以上,订备用料时长度留取加工余量0.6mm;(长宽全部由磨床加工)

3)长度须由线割加工时,工模设计科在设计时需在图面上标示碰边入数处,并明确指出哪些为基准边.

加工中心加工基准确定方法(见下图)

首先用拖表在如图所示的侧面上拖出一条水平线,再将水平线向内偏移0.3~0.5mm定为X轴;

然后碰材料如图所示的另一侧面大概中点位置,再向右偏移0.3~0.5mm,拉出Y轴,则X轴与Y轴的交点为原点(0,0);

最后以定出的X轴,Y轴及原点为加工基准进行加工.

磨床加工基准确定方法(见下图)

首先用拖表将如图所示的侧面拖平,将此面磨去0.3~0.5mm磨平,并将此面定位X方向加工基准面,再以X方向基准面为基准磨出宽度尺寸准数;

将如图所示的左侧面磨去0.3~0.5mm磨平,且与X方向基准面垂直,并将该面定为Y方向加工基准面,再以Y方向基准面为基准磨出长度尺寸准数.

备注:

1)X方向加工基准面与Y方向基准面相互垂直;

2)当配件长度尺寸大于mm,宽度尺寸小于等于mm时,磨床组只需将宽度尺寸磨准,长度尺寸移交线割房割准数.

线割加工基准确定方法(见下图)

首先用拖表在如图所示的侧面拖出水平线定为X轴;

然后后材料如图所示的另一侧面大概中点位置,再向右偏移0.3~0.5mm拉出Y轴,则X轴与Y轴的交点为原点(0,0);

最后以确定出的X轴,Y轴及原点为加工基准进行加工.

B模模板模板规格及选用

为降低模具成本,缩短模具开发周期,当模板尺寸较小时,我们通常不独立设计模座,而采用定购标准模座的方式(模具长宽均≦mm).标准BB模座的示意图如下:

BB标准模座的定购方法为:型号-规格(A方向尺寸XB方向尺寸)-数量

例,上图的BB标准模座定购方法为:BB-X-1PCS

常用的B模块座有以下几种规格:

在BB模座选用时应注意以下几点:

1)由BB模座示意图上可见,BB模座外导柱为单侧导正模座.因此,在设计时务必考虑材料的送料方向.由图示我们务必将送料方向设计成延着模座A尺寸方向(A尺寸≧B尺寸);

2)由于BB标准模座的导向行程有限,为保证模具的导向精度,在模具闭合状态下,我们公司常用的7种BB模座间模板的厚度尺寸和应≦mm;

3)由于BB标模板座A尺寸≧B尺寸,所以在设计时应使模板B方向设计尺寸≦模板A方向设计尺寸≦mm.

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