2汽车覆盖件冲压模具设计标准规范TRPI

1、汽车覆盖件冲压模具设计标准规范文件编号KS-DD-TR/PI文件名称模具设计标准规范版本A1页次34/35 目 录一、剪边模的结构样式 2二、冲压力的计算 3 三、压力源的种类与分布及选用 4-5 四、行程的制定 6-8 五、废料刀的设计 9-12 六、剪边刀的设计 13-16 七、刃口切入量的设定 17-19 八、冲孔模的设计 20-21 九、废料的处理 22-32 十、废料强制脱料的设置 33-34 1-1、剪边模的结构样式（实体） 1-2、 本标准表示模具结构 2-1、冲压力的计算1） 冲压力主要是指：A）压料板的板下压力（定位压力）为冲孔加工开始时 防止薄板变形、偏位时所必需的板下压力

2、。 B）产生开始切断薄板时（刃口第一次开始咬合产品时）必需的板下压力2）冲压力的计算公式为： F=L（周长）*P（切断所需的强力系数）*压料板下压时的压力系数*板厚 3）不同的材料，切断所需的强力系数也不尽相同。以下为强力系数的设定标准切断强度系数薄板材质（kg/mm2）普通材料SPC-C等35（kg/mm2高强度材料40 kg/mm2（1）不同压料板决定的板下压力系数L（周长）模具的压料板形状P×0.05（周长的5）模具压料板上没有推力时（一般情况）P×0.08（周长的8）模具压料板上有推力时板下压部的倾斜角度15度P×0.10（周长的10）板下压部的倾斜角度3

3、0度（2）不同板厚决定的压料板下压力系数板厚t11<t1.61.6<t2.52.5<t44<t6.3板下压系数5%6.3%8%10%12.5%而对于一般剪边来说，也就是我们目前最常用的一种计算公式为 F=L(周长)*35（强力系数）*0.05（压力系数）*板厚 在没有特殊情况下我们用这个公式就可以了3-1、压力源的种类与分布及选用A）压力源的种类：螺旋刚性弹簧。氮气弹簧。聚氨酯。B）压力源的分布：尽量靠近剪边线（受力点），布置均匀。C）压力源的选用：因板件大小，压力不同。综合考虑分为以下四种情况： a ,选用螺旋刚性弹簧（对于板件较大，压力适中，弹簧摆放空间足够的情况下

4、我们只需用一种螺旋刚性弹簧即可。摆放入下图所示）。 只使用螺旋弹簧 b ,选用氮气弹簧，因氮气弹簧力比较大，一般只在客户特殊要求及压力较大，一般弹簧摆放空间不够的情况下使用。摆放入下图所示只使用氮气弹簧 C 、螺旋弹簧与氮气弹簧一起使用时，一般都是因为板件小，放螺旋弹簧空间不足，所需要的力螺旋弹簧达不到，此时的需要拆刀，压板做大；此时的螺旋弹簧一般起的是平衡压板的作用，选用此类弹簧布局的话同时需要注意弹簧行程必须保持一致,摆放入下图所示弹簧与氮气弹簧一起使用3-2、使用压力源（钢性弹簧、聚胺脂、氮气弹簧）的必须在主剖面上标注压力线图。构想图检图时必须说明：（1）规格名称（2）弹簧定数（3）初始

5、压力（4）加工开始时（刃尖端与薄板接触时）的荷重（5）下死点时的最终压力；如下图所示：此时要注意做出这个表之后如果发现F2小于我们所算出的PAD压力，这说明弹簧力不够，因此弹簧个数需要增加4、行程的判定4-1、本标准表示压料板行程的决定方法。4-2、设定基准（压料板行程的决定方法）1） 基本上压料板按压处比上刀口贴在薄板上的最小距离10mm（余量）要长。2） 压料板按压产品时上刀口和产品之间的余量a和加工板切断量和满足上刀口相对下刀口的切入量的总量为压料板行程。压料板按压产品时上刀口和产品之间的余量a最小为10mm。 余量a的设定应该在加工开始时产生必需的压料板下压力。 没有下压力时增加余量a

6、，或者增加压力源产生必需的压料板下压力。压料板行程余量（预压）切断加工板的量最大切入量上述数量的设定方法如下所示。3）有废料切刀部或倾斜面的切边时，加工板的切断量增加，应该引起注意。 倾斜面的切边时产品为纵向切割状态，因此切断量比板厚大。（板厚）切断倾斜角时板厚t的量t04）靠近急斜面（接近直角）的切边部位（纵向切割）的切入量b相对于直角成10度以下开放角度时，设置相对于斜面距离2mm的固定切入量。（开放角度10度以上切入量按3mm设置）板厚（模具图中指示）上刀的切入量上刀切入量开放角度下刀5）使用项件等废料强制下落或防止板件偏位装置时，应该在零件行程量上加上余量来决定压料板行程。上刀例）弹簧

7、柱塞ST=20时余量（预压）按压料板弹簧柱塞min5+20=min25设定下模仁压料板先压住板件min5mm（理由）压料板下压之前如果弹簧柱塞等按压板件，板件可能产生偏位。6）同时进行翻边、斜楔工序时参照各工序设计基准的压料板行程设定基准。（行程比切边工序还大）7）最大倾斜角决定的行程量（1） 刃口接触薄板amm之前必须用压料板定位。（2） 有废料切刀等急斜面切边时，相对于斜面来设定切入量，因此垂直方向的切入量增大。（t0<t）（3）考虑顶出件等的行程。11板厚0.8时切边线的最大倾斜角行程a+t0+b几乎平面a余量为10mmt0t/sin(小数点后面的位数四舍五入)b最大切入量为9mm

8、20101960° 20101945° 21102930° 21102915° 23104910° 2410595° 2910109 t（板厚）倾斜角为10度以下时的切入量设定在垂直倾斜面位置2mm。（在最大倾斜面部决定切入量）例 10度b0 = 2/sin10= 11.5切入量为12mm（一般部为6mm）11GIHARA公司制作模具中板厚在1mm以下的冲孔模具其压料板行程为30mm。但是在上述设定基准中最好为30mm。超过30mm时分别按必需值进行设计。5.废料刀的设计规范(废料刀的过切量一般去3MM，保证料边区先剪断，废料区后剪断

9、 1），在设计废料刀的时候废料刀刃口应该比坯料尺寸大10-15MM。另外在深拉延部位设置切刀时，有时会造成强度不够，因此应该补强强度，入下图所示： 2），在设置废料刀时必须保证刀的强度及废料刀布置的合理性.必须保证废料能顺利滑出,不能卡料。废料大小不超过厂家归定的最大标准。 A小型板件废料刀布置时如图所示小型板件如行李箱后板 注意操作手的位置B中型板件废料刀布置时如图所示 中型板件如行李箱盖 注意操作手的位置C中型板件废料刀布置时如图所示 大型板件如顶盖3）废料刀合理与不合理实例 6.剪边刀的设计规范 6-1，剪边刀分为两种，一种是钢块结构，另一种是铸件结构， 钢块刀尺寸规范如右图所示 常用的

10、螺丝是M12*50，常用定位销是12*506-2、铸件刀尺寸规范如右图所示， 铸件刀常用的螺丝是M16*50（若客户 要求上模需要加弹簧垫圈时，上模 铸件刀所用螺丝位M16*60），常用定 位销是16*50， 6-3、不管在是钢块刀还是铸件刀，在设计 的过程中要注意其宽高比：1：1.2- 1.5.6-4、铸件刀的材质一般为ICD-5（客户特殊要求除外），铸件刀一般长度在250350mm,钢块刀长度一般在200300mm，钢块刀的材质按客户要求来定，不管是铸件刀还是钢块刀在分刀时，都不能分在R角处，刀块不能有尖角。 6-5、刃口的基本结构(火焰淬火)(淬火退火)(火焰淬火)(火焰淬火)(火焰淬火

11、)刃口的硬度(堆焊)上刀(堆焊)下刀上刀下刀下刀下刀上刀上刀上刀下刀B型(火焰淬火)D型(火焰淬火)C型(火焰淬火)(火焰淬火)指定部位指定部位E型指定部位的详细情况参照下一项内容。(火焰淬火)(淬火退火)A型指定部位6-6、刀块长度决定螺栓的数量 刀块长度在150mm以下时设置两处紧固螺栓。刀块长度在151250mm时设置三处紧固螺栓。刀块长度在251350mm时设置4处紧固螺栓。（设置3、4处紧固螺栓时交错排列）6-7、钢材端面形状 钢材端面（主要为环侧）容易加工，因此从轮廓按下述尺寸进行凹槽加工。此外，钢材下面端引导面除需要以外的引导面也进行凹槽加工。但是制作中不希望进行凹槽加工时不在此

12、限。下面 辅助下面 轮廓形状面形状面6-8设定时的注意事项 考虑到材料的原材料利用率后设定。 （应该根据荻原物产材料表设定刀具的尺寸） 考虑加工性后设定。（刀具D/L能够容易单个刀具加工） 指示可单独加工的尺寸和角度。素材尺寸指示可单个刀具加工的尺寸和角度考虑到原材料利用率后设定刀具分割位置这样的刀具D/L为NG以一处直角为基准设计成容易单个加工的刀具D/L。·加工性差·原材料利用率差素材尺寸素材尺寸 7、刃口切入量的设定 7-1、在剪切模具的一瞬间由于剪切力增大，通过慢慢切入刃口可以减小剪切力。剪切机设置在凸进侧的的刃口。（上模刃口、斜楔刃口）一般来说刃口的切入量为39m

13、m；7-2、置剪切点时，剪切点进入切边凹模的拐角部位，剪切间距约300mm。此外，设置裁刀的一侧必须为废料侧 的刃口。最大切入量最小切入量剪切点7-3、下图表示切入及裁刀部的结构 7-4-1、TR 在剪边刀内间隔内切入量慢慢从9mm变化至3mm。7-4-2、C-TR 无废料刀 有废料刀 注：在侧剪中在没有废料刀的情况下，如果剪边线较短波浪刀口可以做到3mm至6mm. 7-4-3、大孔的冲孔3 废料为一整体行进一侧最大切入6mm,向反向一侧切入。最大变化至3mm. 废料分割为23个部分若剪边线长度大于300mm时，按剪边刀做法一致，切入量为9mm至3mm。若比较短则按整体废料做法一致，按废料的行

14、进方向从6mm至3mm.7-5. 垂直切割部及倾斜部的切入量 1）基本不进行垂直切割。斜楔切边。 （垂直切割会产生很多问题，因此尽量避免垂直切割） 2）根据D/L设计时的规定决定是否实施垂直切割。 3）结构上模刃口薄板形状上模刃口下模刃口不发生变化的最低条件高度20mm以下.倾斜角5度高度50mm以下.倾斜角10度高度100mm以下.倾斜角20度下模刃口薄板倾斜时 制作过程中，决定压料板行程时应该充分考虑到纵向切割部的切入量。7-6. 冲孔凸模的切入量 1）孔径6以下外悬斜楔等情况的切入量在3mm以下。 2）孔径6以上时的切入量为35mm以下（基本为5mm）。 （但是斜面部的冲孔情况除外） 3

15、）冲压方向的冲孔为正规凸模，斜楔冲孔原则上为顶料型凸模 7-7、倾斜部冲孔凸模切入量及裁刀 1）斜面部冲孔凸模的最小切入量 3mm以上。 2）可加工倾斜角参照“冲孔调整”。 3）倾斜角时凸模刀尖形状 倾斜角为15度以下平稳切入凸模的前端。此外，冲孔凸模的最小切入量为3mm以上。3mm以上 但是具体参照“冲孔调整”。 倾斜角为15度以上为防止凸模弯折（损坏凸模的边缘），按右图所示设置裁刀。（原则上倾斜角大于15度时使用斜楔加工）3mm以上8、冲孔注意事项。 8-1、冲孔处型面肉厚为20-30mm， 8-2、一定要保证冲头过冲板件3-5mm(扣除板厚之后)， 8-3、冲头，值的计算方法：有公差时，

16、取其公差上限的50%,没有公差时，看成品图上是否标示其它公差，若无标示，则在P/W基础上直接加0.05，模钮按照间隙表放间隙(注意：若公差为0/-A时，则取下限的50%) 8-4、当多个冲孔相距很近时，冲头和模钮要做成非标的，拆单件图时要特别注意.要对冲头模钮进行编号，便于钳工组装，8-5、非圆形冲头及模钮一定要注意止转方向: 8-6、T1.6时，在空间允许的情况下，模钮外径最小应使用20的模钮，确保模钮壁厚；模钮止转销应放置在平缓之处，不可至于陡壁或角上异型模钮放置时应尽量使止转销平行于长轴，确保模钮强度，止转销平行于短轴时，止转销壁厚过薄异型冲头选择时不可仅凭P,W值判定，应该实际画出，避

17、免出现上述现象 8-7、选择冲头和模钮时一定要注意 型号的对应 8-8、如果冲孔的位置是在斜面上，一定要进行投影比较，如果投影值比实际值小0.1mm,则可看成是圆的，否则要按异型孔来做 8-9、模钮刃口值的选择如果冲孔的位置是在平面上，则模钮的刃口值取BU=8mm,如果是在斜面上则按下面所示来选择： 8-10、模钮高度及落料孔尺寸大小需在平面图上标示，标示方法如下： 表示模钮直径，表示模钮深度，d表示铸件上加工的落料孔孔径，模钮直径对应的落料孔直径如下：D81013162022253238404550566371d579111315172127293742475258 9、废料的处理9-1、注

18、意事项9-1-1、必须确认废料滑到模具外还是压床工作台外。9-1-2、废料以每一次冲裁落下为原则。9-1-3、模具内废料滑板倾角：滑道25°，滚道15°。9-1-4、当要求废料滑出压床工作台面时，废料滑板应为二级可拆式。9-1-5、废料刀处必须有足够的高度，以便安装滑板。9-1-6、废料要处理得安全，不应存在尖角，设计时要保证有足够的空间从模具里取出。9-1-7、豆料ø30以上及对角线尺寸大于30×80的不规则豆料，不使用废料盒，应用滑板滑出。9-1-8、废料盒容量应考虑一个班次（约500件）的冲裁量。9-2、废料大小的要求 9-3、废料斜道的倾斜角度9

19、-3-1、必须在剖面图上指示废料斜道的角度。9-3-2、废料斜道的加工板使用2.3mmSPC材料。9-3-3、U槽上部和废料斜道之间的间距在100mm以上。 （如果因安装紧固螺钉不能保证间距尺寸，则也不能保证实际的斜道角度。）9-3-4、标准的废料斜道倾斜角度相对于地板面成25度以上。 9-3-5、不得不以不足25度的斜道角度设计时按下列所示的注意事项或参考例进行设计。但是有时也会因废料形状而导致不能完全脱料，因此需要与制作车间进行具体讨论。 （1）斜道角度在15度20度之间时在斜道表面安装不锈钢斜道保证斜道的光滑度。不锈钢斜道在斜道制作时安装。（模具图中进行出库指示）但是使用不锈钢斜道时，如

20、果废料尺寸在50以下，由于废料重量较轻也不容易行进，因此小直径冲孔废料应该设置20度以上的斜道角度。剖面图平面图不锈钢斜道采用微凹结构，通过与废料进行点接触减少摩擦阻力，这样即使在角度不大（15度以上）时废料也可以正常行进。辅助板。（模具图中指示出库） （2）斜道角度不足15度时使用强制脱料斜道、驱动传送带和振动斜道等。 （3）如果是轻质薄板废料，则通过在斜道面安装圆棒或滚轮传送，这样在1015度角废料也可以正常行进。安装1.6t板Ø10圆棒（焊接）滚轮传送9-4、废料斜道的宽度 废料斜道的宽度W如下所示。 不同的废料形状，则废料斜道长度L为如下部位。废料的行进方向 9-5、废料斜道

21、的折叠 1）如果一次斜道伸出模具外，在搬运时可能形成干扰，或者在保管时受到空间限制，因此斜道为可分割结构。 但是，斜道可以使用专门固定螺栓进行紧固。可以固定斜道下模板一次斜道一次斜道注）模具端（A尺寸）2）一次斜道中斜道长度不够时设置2次斜道。另外2次斜道为保管时可折叠收纳的结构。不超出100以内折叠废料滑槽的状态下滑槽不得超出模具上面。2级滑槽铰链注）原则上不使用3段折叠斜道。内折但是只有在不得已使用3段折叠斜道时应该制作成内折 式。（参照生产技术负责人的指示）3）2次斜道的长度折叠部分不可过短。折叠部分应该在 200mm以上。不可外折9-6、废料斜道的长度 废料斜道长度一般标准为下模板端2

22、0 另外在生产线各处标明了废料孔的位置和大小，制作废料斜道时保证废料能够从该孔中完全脱料。另外，2次斜道末端形状为R弧面末端形状下模板端末端形状下模板合格下模板NG直角9-7、废料斜道侧壁的设定废料必须正常排出。因此废料脱料时不应该存在形成飞散、粘着等现象。模具内无法确认斜道的情况，所以应该尽可能地将斜道侧壁高度设得高一些。1）一次废料的标准斜道侧壁高度为80mm，2次斜道为50mm。2）废料可能超过垂直壁的部分必须保证必要的高度。50以上80以上20以下30以上时原则上废料通过斜道时设置垂直壁设置防止飞散的安全罩如果距离废料切断点过远，壁也可以设置得低一点（30度倾斜角度时距离切断点远）3）

23、 、为了防止废料落在操作人员脚边上，横向弯曲斜道时应该将垂直壁设置得高一点,自动线时可不按此来做。4）、冲孔废料斜道5）、废料斜道尽可能为直线结构，这样制作起来非常简单，设定模身加强筋时应该考虑到制作和安装的方便性。6)、加强筋的配置应该考虑到可安装斜道NG结构不可以为进深很大的结构（可能从外侧安装斜道）设定加强筋时不与切刀线平行，而与废料行进方向平行，这样容易制作废料斜道。设定时能够直线抽出不正确例正确例间隙设置为最小这种加强筋无法进行斜道的安装和拆卸尽量不设计成弯曲设置废料斜道的结构优先将加强筋设置在X、Y轴方向7)、表示外部废料斜道的形状尽量大阴影部位拐角部不设置高度，废料不脱料场合将下

24、模加工成凹槽。9-10、废料滑槽组装在模具上 1）废料斜道使用M10螺栓紧固在模具上。 2）不可以使用同一螺栓紧固斜道。（单个斜道应该可以安装拆卸）3）废料斜道前端和模具的组合部位尽可能减少间隙。（应该一片一片的废料脱料）另外，从上面使用柱塞等下压脱料更加容易。（下压力5kg以下）废料脱料4）设置模具内斜道支承座原则上一块斜道设置一个支承座。支承座铸孔拐角部有C15左右的面合，因此相对于斜道宽度考虑C面决定铸孔宽度。5）尽量设置斜道的作业孔建议最好多设置铸孔 废料斜道安装作业 空气管线作业 电线敷设作业 减轻重量9-11、二级滑槽的设置 1）尽量为整体结构。 2）容易脱料的结构 3）必须指示一

25、次斜道和二次斜道的安装五金工具 4）设置时能够进行模具模身紧固一般都使用。有利于减少成本。但是在模身加强筋面上设置斜道时不可。由于螺栓帽露出，需要一定的余量空间。考虑能够拆卸螺栓的空间重叠1520mm一般不使用从空间上来说不能使用“TYPE 1”的场合使用。模身加强筋的面铸孔在加强筋面上设置时设置能够拆卸螺栓的铸孔。9-12、斜楔加工中斜楔滑块部或传送柱部等废料飞散时在传动部一侧采取设置保护罩。将斜道延长至切刀下部，在滑块侧安装保护罩。10、废料强制脱料设定10-1、强制脱料方法1）顶出销 2）小型气缸 3）与H型顶件共用 4）与自落顶件共用10-2、废料切刀相对时设计成弹起结构，防止废料咬合在上模刃口，废料能够正确处于切刀上部。一般情况下，下模废料切刀之间相背的结构容易导致废料咬合在上模刃口，因此不设计成弹