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模具設(shè)計(jì)與制造應(yīng)注意什么
來(lái)源： 模具技術(shù)論壇
作者：南皮縣中小企業(yè)公共服務(wù)平臺(tái)
日期：
2024-11-26
1 、搜集必要的資料
設(shè)計(jì)冷沖模時(shí)，需搜集的資料包括產(chǎn)品圖、樣品、設(shè)計(jì)任務(wù)書和參考圖等，并相應(yīng)了解如下問(wèn)題：
l ）了解提供的產(chǎn)品視圖是否完備，技術(shù)要求是否明確，有無(wú)特殊要求的地方。
2 ）了解制件的生產(chǎn)性質(zhì)是試制還是批量或大量生產(chǎn)，以確定模具的結(jié)構(gòu)性質(zhì)。
3 ）了解制件的材料性質(zhì)（軟、硬還是半硬）、尺寸和供應(yīng)方式（如條料、卷料還是廢料利用等），以便確定沖裁的合理間隙及沖壓的送料方法。
4 ）了解適用的壓力機(jī)情況和有關(guān)技術(shù)規(guī)格，根據(jù)所選用的設(shè)備確定與之相適應(yīng)的模具及有關(guān)參數(shù)，如模架大小、模柄尺寸、模具閉合高度和送料機(jī)構(gòu)等。
5 ）了解模具制造的技術(shù)力量、設(shè)備條件和加工技巧，為確定模具結(jié)構(gòu)提供依據(jù)。
6 ）了解最大限度采用標(biāo)準(zhǔn)件的可能性，以縮短模具制造周期。
2 、沖壓工藝性分析
沖壓工藝性是指零件沖壓加工的難易程度。在技術(shù)方面，主要分析該零件的形狀特點(diǎn)、尺寸大?。ㄗ钚】走吘?、孔徑、材料厚度、最大外形）、精度要求和材料性能等因素是否符合沖壓工藝的要求。如果發(fā)現(xiàn)沖壓工藝性差，則需要對(duì)沖壓件產(chǎn)品提出修改意見(jiàn)，經(jīng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)者同意后方可修改。
3 、確定合理的沖壓工藝方案
確定方法如下：
l ）根據(jù)工件的形狀、尺寸精度、表面質(zhì)量要求進(jìn)行工藝分析，確定基本工序的性質(zhì)，即落料、沖孔、彎曲等基本工序。一般情況下可以由圖樣要求直接確定。
2 ）根據(jù)工藝計(jì)算，確定工序數(shù)目，如拉深次數(shù)等。
3 ）根據(jù)各工序的變形特點(diǎn)、尺寸要求確定工序排列的順序，例如，是先沖孔后彎曲還是先彎曲后沖孔等。
4 ) 根據(jù)生產(chǎn)批量和條件，確定工序的組合，如復(fù)合沖壓工序、連續(xù)沖壓工序等。
5 ) 最后從產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率、設(shè)備占用情況、模具制造的難易程度、模具壽命、工藝成本、操作方便和安全程度等方面進(jìn)行綜合分析、比較，在滿足沖件質(zhì)量要求的前提下，確定適合具體生產(chǎn)條件的最經(jīng)濟(jì)合理的沖壓工藝方案，并填寫沖壓工藝過(guò)程卡片（內(nèi)容包括工序名稱、工序數(shù)目、工序草圖（半成品形狀和尺寸）、所用模具、所選設(shè)備、工序檢驗(yàn)要求、板料規(guī)格和性能、毛坯形狀和尺寸等）。
4、 確定模具結(jié)構(gòu)形式
確定工序的性質(zhì)、順序及工序的組合后，即確定了沖壓工藝方案也就決定了各工序模具的結(jié)構(gòu)形式。沖模的種類很多，必須根據(jù)沖件的生產(chǎn)批量、尺寸、精度、形狀復(fù)雜程度和生產(chǎn)條件等多方面因素選擇，其選原則如下：
l ）根據(jù)制件的生產(chǎn)批量確定采用簡(jiǎn)易模還是復(fù)合模結(jié)構(gòu)。一般來(lái)說(shuō)簡(jiǎn)易模壽命低，成本低；而復(fù)合模壽命長(zhǎng)，成本高。
2 ）根據(jù)制件的尺寸要求確定沖模類型。
若制件的尺寸精度及斷面質(zhì)量要求較高，應(yīng)采用精密沖模結(jié)構(gòu)；對(duì)于一般精度要求的制件,可采用普通沖模。復(fù)合模沖出的制件精度高于級(jí)進(jìn)模，而級(jí)進(jìn)模又高于單工序模。
3 ）根據(jù)設(shè)備類型確定沖模結(jié)構(gòu)。
拉深加工時(shí)有雙動(dòng)壓力機(jī)的情況下，選用雙動(dòng)沖模結(jié)構(gòu)比選用單動(dòng)沖模結(jié)構(gòu)好很多。
4 ）根據(jù)制件的形狀大小和復(fù)雜程度選擇沖模結(jié)構(gòu)形式。一般情況下，大型制件，為便于制造模具并簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，采用單工序模；小型制件，而且形狀復(fù)雜時(shí)，為便于生產(chǎn)，常用復(fù)合模或級(jí)進(jìn)模。像半導(dǎo)體晶體管外殼這類產(chǎn)量很大而外形尺寸又很小的筒形件，應(yīng)采用連續(xù)拉深的級(jí)進(jìn)模。
5 ）根據(jù)模具制造力量和經(jīng)濟(jì)性選擇模具類型。在沒(méi)有能力制造高水平模具時(shí)，應(yīng)盡量設(shè)計(jì)切實(shí)可行的比較簡(jiǎn)單的模具結(jié)構(gòu)；而在有相當(dāng)設(shè)備和技術(shù)力量的條件下，為了提高模具壽命和適應(yīng)大量生產(chǎn)的需要，則應(yīng)選擇較為復(fù)雜的精密沖模結(jié)構(gòu)。
總之，在選擇沖模結(jié)構(gòu)類型時(shí)，應(yīng)從多方面考慮，經(jīng)過(guò)全面分析和比較，盡可能使所選擇的模具結(jié)構(gòu)合理。
5 、進(jìn)行必要的工藝計(jì)算
主要工藝計(jì)算包括以下幾方面：
l ）坯料展開計(jì)算：主要是對(duì)彎曲件和拉深件確定其坯料的形狀和展開尺寸，以便在最經(jīng)濟(jì)的原則下進(jìn)行排樣，合理確定適用材料。
2 ）沖壓力計(jì)算及沖壓設(shè)備的初選：計(jì)算沖裁力、彎曲力、拉深力及有關(guān)的輔助力、卸料力、推料力、壓邊力等，必要時(shí)還需計(jì)算沖壓功和功率，以便選用壓力機(jī)。根據(jù)排樣圖和所選模具的結(jié)構(gòu)形式，可以方便地計(jì)算出總沖壓力，根據(jù)計(jì)算出的總沖壓力，初選沖壓設(shè)備的型號(hào)和規(guī)格，待模具總圖設(shè)計(jì)好后，校核設(shè)備的裝模尺寸（如閉合高度、工作臺(tái)板尺寸、漏料孔尺寸等）是否符合要求，最終確定壓力機(jī)型號(hào)和規(guī)格。
3 ）壓力中心計(jì)算：計(jì)算壓力中心，并在設(shè)計(jì)模具時(shí)保證模具壓力中心與模柄中心線重合，目的是避免模具受偏心負(fù)荷作用而影響模具質(zhì)量。
4 ）進(jìn)行排樣及材料利用率的計(jì)算．以便為材料消耗定額提供依據(jù)。
排樣圖的設(shè)計(jì)方法和步驟：一般是先從排樣的角度考慮并計(jì)算材料的利用率，對(duì)于復(fù)雜的零件通常用厚紙剪成3 一5 個(gè)樣件．排出各種可能的方案，選擇最優(yōu)方案．現(xiàn)在常用計(jì)算機(jī)排樣后再綜臺(tái)考慮模具尺寸的大小、結(jié)構(gòu)的難易程度、模具壽命、材料利用率等幾個(gè)方面的問(wèn)題．選擇一個(gè)合理的排樣方案。確定出搭邊，計(jì)算步距和料寬．根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)板（帶）料的規(guī)格確定料寬及料寬公差。再將選定的排樣畫成排樣圖，按模具類型和沖裁順序打上適當(dāng)?shù)钠拭婢€，并標(biāo)注尺寸和公差。
5 ）凸、凹模間隙和工作部分尺寸計(jì)算。
6 ）對(duì)于拉深工序，確定拉深模是否采用壓邊圈，并進(jìn)行拉深次數(shù)、各中間工序模具尺寸分配，以及半成品尺寸計(jì)算等。
7 ）其他方面的特殊計(jì)算。
6 、模具總體設(shè)計(jì)
在上述分析、計(jì)算的基礎(chǔ)上，即可進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)，并勾畫草圖，初步算出模具閉合高度，概略地定出模具外形尺寸，凹模的結(jié)構(gòu)形式及固定方法。同時(shí)考慮如下內(nèi)容：
1 ）凸、凹模結(jié)構(gòu)形式及固定方法。
2 ）制件或毛坯的定位方式。
3 ）卸料和出件裝置。
4 ）模具的導(dǎo)向方式以及必要的輔助裝置。
5 ）送料方式。
6 ）模架形式的確定及沖模的安裝。
7 ）模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用。
8 ）沖壓設(shè)備的選用。
9 ）模具的安全操作等。
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