五金模具设计原理

大智五金工程部:萬學兵

五金沖模設計原理一﹑模具概述及其發展發展模具概念利用五金素材為原料的模具即為五金模具模具發展歷程八十年代普通的机械加工设备钳工技能起決定性作用九十年代CAD/CAM技术及数控技术的应用模具可以制造出來21世紀网络技术、计算机应用等IT技术采用模具設計信息思維及CAD/CAM技术深化应用汽车覆盖件模具发展精密快速多元化新材料二﹑模具設計原理設計原理2-1﹑工程分析原理2-2﹑結構設計原理設計原理工程分析思路

確定功能尺寸和質量重點管制尺寸.

分析產品結構﹐了解其用途及功能.根據公司實際情況制訂其制造流程根據以上分析召開開模檢討制訂合理的開模方案并執行散熱支撐EMI工程分析NoteBook結構Keypart:LCD(12.1”,13.3”,14.1”15’’,17’’),CPU,HDD,CD-ROM/DVD-ROM/COMBO,FDD,GlidePad,Battery,ACAdapter,SDRAM/DDR,Keyboard,FAXModem,LAN,Antennaetc

Metal:

Thermal,hinge/hingesupport,FDDbracket,HDDplate/shielding,CD-ROMbracket,G/Pbracket,modemjackplate,I/Obracket,bottomplateetc.工程分析2.1.1,沖壓金屬件成本分析構思無窮,創意無窮。2-1﹑工程分析內容2.1.2,模具成本估價分析2.1.3,制程困難點及建議案的提出2.1.4,相關設備的選用2.1.5,胚料利用率2.1.6,工序分析考量原則工程分析2.1.1,沖壓金屬件成本分析原材料費用+loss3%沖壓工程二次加工配件作業不良(1%)營銷費用(10~15%)*stampingcost利潤(5%)包裝費運輸費攻牙﹑脫脂﹑點焊﹑鉚合﹑拉釘﹑烤漆﹑印刷﹑熱處理﹑發線﹑滾電﹑平面度調整﹑貼mylar

模具費用按協定進行攤派工程分析2.1.2,模具成本估價分析模具設計費用按難易程度取1.0~1.3不等工程分析2.1.3,制程困難點及建議案的提出a.材質及毛邊方向;產品紋向b.最小沖裁邊距c.沖孔最小寬度確認工程分析2.1.3,制程困難點及建議案的提出d.折彎容許最小高度確認e.彎曲部位至孔邊緣最小值確認工程分析2.1.3,制程困難點及建議案的提出f.彎曲內R角值確認g.包角成形最大允許高度確認:工程分析2.1.3,制程困難點及建議案的提出h.其它確認事項產品開模問題點例子講解工程分析2.1.4,相關設備的選用沖床及輔助設備的選用送料機的選用安全檢知的選用叉車的選用夾模器的選用沖床類型的選用沖床大小的選用工程分析2.1.4.1,沖模壓力分配a.沖床公稱壓力是否足夠b.脫料力是否足夠及平衡c.模具工藝力中心是否和沖訂壓力中心重合工程分析沖裁工藝力內容:

2.1.4.2,沖裁工藝力計算沖裁力

卸料力

推件力

頂件力

F=1.3T*L*tF卸=k*Fk=0.02~0.08F推=nk*Fk=0.025~0.10以下頂料彈性力量計算1.3—間隙不均刃口磨損等修正系數﹐T為抗剪系數L為沖裁周長材料厚度V形彎曲件的計算:

F1=0.6KB2σb/R+t

U形彎曲件的計算:

F1=0.7KB2/R+t

式中﹕F1------自由彎曲力B------彎曲件寬度(mm);

t------彎曲件材料厚度(mm);R------彎曲內半徑(mm);σb------材料抗拉強度(Mpa)K------安全因數,一般取k=0.3彎曲力

胚料的利用率主要取決于排樣工作的合理性。K=na/A*100%

其可用K值來表示:通常用沖裁件的實際面積與所用板料面積的百分比作為衡量排樣的經濟性與合理性,一直稱為材料的利用率

K--------材料利用率

n---------每一條料生產的工件數

a----------每個工件的面積(m㎡)A----------每一條料的面積(m㎡)

2.1.5,胚料利用率工程分析工程分析2.1.5.1,產品展開★不同的成形方法決定了不同的展開方法.展品展開原則:展開修訂標准:a.沖孔取公差上限的70%。 b.落料取公差的下限。 c.折彎高度公差、位置公差取中間值(便于調整)。d.彈片加高0.2后進行展開設計展開標准:直角展開e.產品尖角展開﹕薄材>0.2﹔厚材>0.3(0.5)工程分析2.1.5.1,產品展開圓角展開Z折展開工程分析2.1.5.1,產品展開Z折展開產品展疑開圖同一個工到件,由于够采用了不君同的排樣絮方式,節泪料效果大梳不一樣.2.1族.5.项2,词胚料耐利用率虏排樣例工程分点析排樣方症式一-揭---充--直排直排素凑材規格﹕SPT摊E:测0.1妙5*2愤81w锄*L9址15(玩P=8欺6.5来)材料利望用率﹕42.5躺4%排樣方式络一---夕---斜排斜排素呢材規格融﹕SPTE雅:0.筹15*2雨49w*盯L915辅(P=8肿1)48%材料利用各率﹕排樣方束式一-堆---任--對頭直排SPT邀E:幼0.1府5*2仓80w匆*L9陶15(来P=1孔35.幸7)對頭直排坊規格﹕56%材料利啄用率﹕排樣方式肥一---守---對頭斜排對頭斜称排規格﹕SPT全E:童0.1倡5*1百91w员*L9蓄15(笨P=1拌46)51%材料利用辛率﹕2.1波.5.们3,婶胚料饺利用率嗓排樣例注對比圖工程分析a.開印模類型制老訂—工程挖模\連續荒模\RO木BOT客戶的要宇求2.1.佛6,冰工序分析篇考量原則工程分析產量的考轧量b.工留程數的制临訂產品結陶構產線安排人數需求每工程杆Cyc猫le专Tim要e是否易平均c.工卫程數分析孟原則先下外仁形﹑沖胀內孔﹐纳再折彎钥成形折彎由世外向內吨折曲同一方向摧折彎安排压在同一工暗序折彎邊损離孔太茶近先折眨彎后沖本孔抽凸會造呆成外形拉排料，所以胃一般為先底抽引再下扩外形折彎拉出料可考剥慮補料狮折彎或琴產品對哑排形式產品尺吓寸較大染或局部章有拉料倚時可采举用分段的切邊需精確保较証的尺寸乳在允許的映情況下盡勉量放在后锦置工站加慨工靈活運是用原則寺﹐依實暂際產品续制訂工树序方案示例產品模具工座程分析赵實例講胃解BHR骡60_书PA_伸141您_LC恐D_B士RK_纤L此兩件偿為14锣1LC胃D左右库支架﹐晌屬包絡云成形件冠﹐模具循成形時峰易拉料威變形BHR创60_艺PA_唤141膊_LC姜D_B膀RK_削R工程分析單件排单樣—個料單件產灰品展開堤圖單件產启品排樣羞圖單件排樣志素材規格﹕SUS3地04:惯0.8*半216w掠*L12鼠20(P端=28.患8)材料利用枪率﹕45.6返%工程分析模具工程门分析實例仗講解單件排樣挺—補料此件如粉果按產语品展開别排樣﹐丝式雖然節喝省材料尘﹐但模敢具成形葡困難。颈所以模波具設計自時單件SUS抛304呢:0.梨8*2价72w限*L1坏220的(P=漂57)單件補喜料排樣昂圖考量方案县為﹕--枪-單邊補料單件排樣盒素材規格﹕材料利用皱率﹕21.腥1%模具工捧程分析额實例講数解左右件维共用排终樣LCD支数架一般為六左右兩支子﹐考慮拉荒料及左右篮共性﹐設绍計時制訂垮方案為左用右共用SUS3瞎04:0煌.8*2景80w*价L122哥0(P=爆93.5介)左右共出和排樣圖左右共出浴產品展開掀圖﹕單件排想樣素材牺規格﹕材料利用贺率﹕23.催5%模具工程语分析實例陡講解LCD支宝架一出二仇排樣材料利傻用率與析模具設同計考量LCD寻支架設夏計為一着出二﹐扮不僅可婶克服模自具拉料师﹐還可召大大提越高材料归利用率SUS淡304粒:0.伪8*2旦69.魂5w*茂L12赖20(统P=7县5)左右共山出排樣削圖左右共悉出產品损展開圖采﹕單件排樣柱素材規格﹕材料利蓬用率﹕31.钓5%設計原鱼理2-2﹑模具結四構設計治原理模架設計阶原理工作部分与設計原理模具材料冻選用設計原孕理模架設計未原理模架設計污原理﹕受力支撐虾平衡平行度倘﹑垂直构度精密導宜向便于安裝呼及掉屑設計原理模座厚滚度?模板平行梯度?受力中心鲜分配?2.1.汗1模架受斗力支撐平暴衡2.1怜.2网精密導衡向外導柱內導柱2.1硬.3岔模架平尚行度&仍垂直度模具的工畅作質量及绢穩定性很撕大程度上拣取決于模阀架的平行帽度及垂直裁度﹐當產量品在35旨0mm以缝上模板需痛在450的mm以上勺時﹐沖材棍料為t=闻0.15坊或t=0器.1及以吉下厚度材院料﹐模具朱模板間的焦平行度需牛保証在0尖.005讽以下﹐整根個模具的笑垂直度需尺保証在0瓶.01以甲下。所以窄當模具較绸大時采用捎分板結構促模具。下模板﹑呢脫料板平商行度相差元0.1后弓的裝配狀斥況2.1.样4便于彼安裝及掉涝屑模柄夾模器上下鎖板墊腳寬书度吊挂螺缠絲設計原理2.2.污2,净工作部份凳設計原理表一沖裁之圖能例剪切產毫品斷面岁特征a---裕塌角帶b---笋剪切帶c--仆-斷裂咸帶d--访-毛刺坛帶落料沖孔2.2龙.1倡沖孔原练理工作部份境設計原理精密沖裁逐之間隙影仪響沖模切边刃圓弧裕半徑之摘影響有效剪斷面(%)破斷面(%)a=3饮.2m干m壓料粥力a=3丽.2m铲m壓料毫力4ton05101520間隙(m仪m)10有效剪斷面(%)破斷面(%)沖模切饿刃圓弧侄半徑r滥d(m模m)2.2.骑1.1短切刃條骆件(間隙时﹑切刃圓够弧半徑)精密沖裁臭的成功最晌大條件為娱零間隙。落但實際上伙允許0.续005左合右之值﹐社此值必須搂在沖剪時链保持輪廓谣全周均勻耻。切刃圓扭弧對沖车裁面影详響很大条﹐模具廊制成后骗只有改厕變圓弧跃半徑來赢消除破故斷面﹐袋切刃圓装弧半徑船隨試模句隨加大羞﹐但應暮較光制办沖剪時溪之圓弧医半徑之衔值為小喊。2.2.册1.2挎精密沖模摇模具結構精密小邻孔沖頭有親套之祝用法高速鋼沖孔入塊2.2汪.1.善3精吗密沖模慕模具工棉作零件高精密合恒金工具鋼喘沖孔沖頭俱親套零件設計原理2.2落.2,井工霞作部份退設計原牺理二2.2宋.2漠折彎原际理V折U折彎曲模設纷計要求(1).协毛坯放置霜在模具上辈應保証可踩靠的定位迁;(2).体在彎曲過畜程中,應婶防止的滑浓動和偏移当;(3).粱為了減少姻和消除彎触曲后的回亩彈,在沖捐程結束時贩應使制件亭在模具中意得到校正由;(4).井彎曲模的疾結構應考掉慮到制和夹維修中消算除回彈的衔可能;(5).肿毛坯放到占模具上和队彎曲成形故后從模具绝中取出應脸方便;設計原退理2.2哑.2,运工扣作部份代設計原抗理二2.2位.2.诊1折攻彎工作兔部份尺具寸確定折彎間宗隙彎曲有族色金屬铃時,間盟隙值用堵下式計晓算Z/2北=Tmin+nt彎曲黑色绳金屬時,端間隙值用系下式計算Z/2=南t(1+酸n)a.凸模本圓角半徑模具圓妻角凸模圓挠角半徑温等於或寺略小於盒工件內喉側的圓轿角半徑b.凹模扒圓角半徑R凹=姥(2~乳6)t設計原猪理2.2慌.2,棋工呆作部份唱設計原我理二2.2.呈2.2闹折彎工作征設計其它岩考量點彎曲件翠的縴維毛方向彎曲件绒的沖裁地毛刺與嘴彎曲方咽向彎曲的最俩小彎曲半湿徑彎曲件的认最小彎曲哗高度(H临>=2.菌5)彎曲件的寺孔與彎曲际處的最小役距離設計原霉理2.2担.2,抄工仪作部份远設計原节理二2.2柏.2.拨3折烟彎工作彎曲的變剑形分析彎曲過