高速冲压工艺精度及结构参数设计

高速冲压工艺精度及结构参数设计一、 高速冲压工艺精度设计1、 冲裁精度：重要尺寸精度要求尽量安排在冲压前部，这样可以最大可能减小模具制造与装配的累积误差，送料步距累积误差，定位累积误差。重要尺寸精度要求的冲裁工位的临近尽量多安排一些定位，提高冲裁位置精度。与尺寸精度有关要求的冲裁尽量安排在相邻工位或同一工位冲压。有对称尺寸精度要求的冲裁尽量安排在相邻工位或同一工位冲压。有特殊要求的尺寸精度即冲裁段面质量的要求，可以考虑采用两次冲裁，第一次正常冲裁，第二次小冲切余量精冲。尽量安排多一些定位以及在模具全长上均匀分布地位工位。成型精度：2、 弯曲精度设计：冲压件的弯曲精度主要体现在正常生产时弯曲时的稳定性，推荐设计原则：模具制造精度越高弯曲精度越高弯曲的稳定性越高；高度抛光的弯曲凸凹模表面，可以提高弯曲间的稳定性；原材料的厚度精度越高，弯曲精度越高，稳定性越高，厚度变化引起的弯曲稳定性的问题是难以通过模具和弯曲工艺的调整来控制的，原材料的机械与力学性能稳定性越高，弯曲稳定性越高；^08。0r/Et弯曲回弹的原因有两个：当r/t较大时，中性层弹性范围大，弹性大；提高弯曲精度的设计技巧:a。高精度厚度的原材料b。尽量选择较小的弯曲凸凹模间隙c。高抛光的弯曲凸凹模表面，可以提高成形表面质量和尺寸稳定性d。充分利用一些压线等塑性变形充分的方式e。多次弯曲工艺，尽量增加一个校型整形工艺，释放平衡应力。F。顶料板强力背压结构，提高塑性变形区g。尽量使用对称（成对）弯曲结构h。使用反弧及反角度弯曲结构i。使用一些工艺切口结构二、 高速冲压工艺及结构参数设计冲裁力 F=LTtbtb=（0.6-0.8）abF=（1.15-1.苏）LT。 b 、.、 b 最小冲裁拾边设计：厚度W0.2mm拾边N0.5mm0.2W厚度W0.4mm搭边N1.5料厚0.4W厚度W1mm 搭边N1.2料厚1W厚度 搭边N1.2料厚精密冲裁（带V型压边） 厚度W0.5mm搭边N2.5mm厚度N0.5mm搭边N2料厚最小冲裁圆角R 厚度W0.2mm硬度HVW135 允许RN0.05mm厚度W0.2mm硬度HVN135 允许RN0.08mm0.2W厚度W0.4mm硬度HVW135 允许RN0.08mm0.2W厚度W0.4mm硬度HVN135 允许RN0.1mm厚度N0.4mm硬度HVW135 允许RN0.1mm厚度N0.4mm硬度HVN135 允许RN0.15mm为保证模具一定寿命，R尽量取大些，RN0.15mm时模具具有很好的寿命。R在0.05mm时对模具寿命产生很大影响，小于0.05mm时会严重降低模具寿命。

最小冲裁凸模尺寸：原料硬度HVW250 最小冲裁凸模直径DN0.4原料厚度，但D必须大于0.15mm才能保证一定的模具寿命原料硬度HVN250 最小冲裁凸模直径DN0.5原料厚度，但D必须大于0.25mm才能保证一定的模具寿命冲规则方形孔最小冲裁凸模尺寸：当长宽比小于15,原料硬度HVW135最小窄边冲裁凸模N0.4原料厚度，但必须大于0.1mm才能保证一定的模具寿命;250W原料硬度HVW135 最小窄边冲裁凸模N0.5原料厚度，但必须大于0.15mm才能保证一定的模具寿命；250W原料硬度 最小窄边冲裁凸模N0.6原料厚度，但必须大于0.15mm才能保证一定的模具寿命； 当长宽比大于15,原料硬度HVW135 最小窄边冲裁凸模N0.5原料厚度，但必须大于0.18mm才能保证一定的模具寿命；250W原料硬度HVW135 最小窄边冲裁凸模N0.6原料厚度，但必须大于0.2mm才能保证一定的模具寿命；250W原料硬度最小窄边冲裁凸模N0.7原料厚度，但必须大于0.2mm才能保证一定的模具寿命;冲不规则方形孔最小冲裁凸模尺寸：当长宽比小于10，原料硬度HVW135 最小窄边冲裁凸模N0.35原料厚度，但必须大于0.1mm才能保证一定的模具寿命；250W原料硬度HVW135 最小窄边冲裁凸模N0.45原料厚度，但必须大于0.15mm才能保证一定的模具寿命；250W原料硬度 最小窄边冲裁凸模N0.5原料厚度，但必须大于0.15mm才能保证一定的模具寿命； 当长宽比大于10，适当加大以上推荐值。冲裁凸凹模尺寸设计：外形A=Lmin+//4内形B=Lmax-//4中心矩外形A=Lmin+//4Lmin产品的下限尺寸，Lmin产品的下限尺寸，Lmax产品的上限尺寸/产品的总公差材料弯曲线与轧制方向垂直黄铜铝及铝合金材料弯曲线与轧制方向垂直黄铜铝及铝合金0磷铜软态不锈钢0钢(0.1C)0硬态不锈钢0.1-0.2料厚拉伸工艺及结构参数设计对于V型自由状态弯曲力对于U型自由状态弯曲力最小弯曲半径：拉伸力F=_nDToFmaxaFmaxW1.155o-OT/(2r+T)Fv=0.8BT2O/(TH+R)B料宽TTH料厚R内圆角Fv=0.9BT2O：/(TH+R)B料宽TTH料厚R内圆角弯曲线与轧制方向平行0.2-0.3料厚0.2-0.3料厚0.3-0.4料厚0.4-0.5料厚推荐:一箫伸直态「半硬态嚣拉不破数壁厚最大拉伸力参照㈱半径少5-10%一般钢不锈钢(软态半硬态首次拉伸系数)m1=0.55-0.6,其余道次拉伸系数逐次加大10%，若硬化严重应加大15-20%速度限定在500次/MIN，一般情况下必须加1-2道整形工位。三、模具结构设计:1、固定板式送料：特点：料厚最好N0.35mm；只能适合中等及大批量以下批量；只适合于精度在中等及以下，披锋N0.03mm；不能有细小的凸模；可以适合比较复杂的产品；磨具的稳定性及可靠性偏低，尤其是一次刃磨寿命偏低；冲压速度偏低一般不超过500次/Min；制造成本低，周期短；零件数量少，装配复杂，装配要求高；固定板式模具设计及运用技巧：固定板送料只有条料定位及脱料作用一刚性卸料2、 半弹压板式；特点：料厚N0.3mm；适合中等及大批量以上批量；只适合于精度在中等及以下，披锋N0.03mm；允许有细小的凸模；磨具的稳定性及可靠性较高，一次刃磨寿命高；冲压速度偏低一般不超过500次/Min；制造成本低，周期长；零件数量多，装配复杂，装配要求高；尤其适合于模具很长，工位数多，后半部成形工位较多且成形起伏大的产品。固定板式模具设计及运用技巧：模具中有一半是刚性卸料，一部分谈性卸料。3、 整体弹压板式:A型采用小块送料板的导料方式，B采用小方块或圆柱钉的导料方式特点：A型适合所有料厚，B型适合于料厚N0.15mm且硬度N100HV；适合大批量生产；适合精度高，披锋W0.03mm；可以使用细小凸模；稳定性及可靠性很高，寿命高，一次刃磨寿命高；冲速高一般400-1200次/min；制造设计成本高周期长；磨具零件多，装配简易，要求低。定位钉定位部分比凸模小0.002-0.005mm且高度抛光，料厚W0.1mm时定位钉定位部分比凸模小0.005-0.01mm且高度抛光，防止条料刚度不足，粘料等引起条料变形。弹压板必须先行接触条料。必要时可以使用分段式弹压板效果会更好。四、模具结构及零件分析典型内导柱导向结构A型（凸模固定板固定内导柱，卸料板，凹模导向）适合于半弹压板及弹压板模具中对弹压板的导向连接。可以使用加长⑦13或⑦16,长度90-100mm的FUTABA标准滚珠导套导柱副，导柱用M5螺钉吊装在上模顶板上，导柱与上模版间隙为双边0.2-0，3mm，装配后灌浇环氧树脂胶黏剂。导套与下模板和弹压板国营配合双边间隙-0.003-0mm。弹压板与下模板导套孔用线切割同时加工（割一修三工艺）保证非常高的导向精度。B型（卸料板固定导柱，对下模板导向，对上固定板和上模板不导向）适合于分段式独立体弹压板模具及整体弹压板模具中对弹压板的导向。最大特点是大大减小导向导柱的偏心载荷。使用特殊定制的高精度滚珠导套导柱副，导柱与弹压板过盈配合-0.003-0mm，与上模板双边间隙配合0.03-0.05mm。导套与下模板-0.003-0mm，典型凸模装配结构A.大凸模装配结构侧固定：具有装配拆卸方便快捷的显著特点，加装压挂结构：对不带弹压板及凸模导向件的的凸模与上模板内孔为过渡至微小过盈双边间隙-0.005-0mm，对带弹压板及凸模导向件的，凸模与上模板大间隙松动配合双边间隙0.04-0.08mm，并且保证N1.5倍冲裁间隙并且在装后保持松动状态。导向套与弹压板保持-0.005-0mm,凸模与导向套滑配双边间隙为冲裁间隙的1/3-1/5，对于高精度高速度模具，推荐双边间隙为0.004-0.007mm。凸模带凸台结构:多用于分段式独立单元体模具的各类凸模装配，具有结构简单但装配拆卸复杂对不带弹压板及凸模导向件的的凸模与上模板内孔为过渡至微小过盈双边间隙-0.005-0mm，对带弹压板及凸模导向件的，凸模与上模板大间隙松动配合双边间隙0.04-0.08mm，并且保证N1.5倍冲裁间隙并且在装后保持松动状态。导向套与弹压板保持-0.005-0mm，凸模与导向套滑配双边间隙为冲裁间隙的1/3-1/5，对于高精度高速度模具，推荐双边间隙为0.004-0.007mm。典型冲针：冲针凸模采用带工夹套的吊挂装形式，冲针凸模工夹套与上模板为大间隙松动配合双边间隙0.04-0.08mm，并且保证N1.5倍冲裁间隙并且在吊装压板后保持松动状态。凸模与工夹套双边间隙0.005-0.01mm；冲针与导向套滑配双边间隙为冲裁间隙的1/3-1/5,对高精度，高速度及冲针＜1.2mm时，推荐双边间隙为0.004-0.007mm。典型细小冲头装配结构：细小凸模的定义：凸模最窄部位宽度V1mm，且凸模最窄部位宽度与料厚比V1；料厚V0.5mm时，凸模最窄部位宽度与料厚比1-3,并且凸模最窄部位长宽比＞10；凸模最窄部位宽度与料厚比V0.8。上述三个条件符合之一凸模属于细小凸模范畴。所以最关键的是防折断因此细小凸模尾部的各种结构性加强与各种精密优良的导向是至关重要。A型凸模尾部加粗直接吊挂装形式，凸模与上模板为松动配合双边间隙0.02-0.05mm，细小凸模与导向套双边间隙0.004-0.007mm。适合于复杂的异性凸模；凸模最窄部位宽度与料厚比＞0.6-0.8,冲裁材料硬度HVW120取小值，HVN120取大值；凸模最窄部位长宽比＜10，最窄部位宽度＞0.25mm；要特别注意有效导向长度推荐12-15mm，冲裁时最深进入凹模0.5mm。B型与A型相同，区别是B型导向部分为加粗部分，导向套为剖开式，A型导向部分为成形部分，整体式。凸模与上模板为松动配合双边间隙0.02-0.05mm，细小凸模与导向套双边间隙0.004-0.005mm。适合于复杂的异性凸模；凸模最窄部位宽度与料厚比＞0.3-0.5,冲裁材料硬度HVW120取小值，HVN120取大值；凸模最窄部位长宽比允许超过15，最窄部位宽度＞0.15mm；要特别注意有效导向长度推荐头部导向长度＞10mm，中部加粗部分导向长度不小于5mm；冲裁时最深进入凹模0.5mm。C型分体紧固组合式工夹套的吊挂装形式，导向套为剖开式。适合于更加细小的凸模。全形短小凸模被夹在工夹套内提高凸模强度。凸模工夹套与上模板为松动配合双边间隙0.02-0.05mm，细小凸模与导向套夹紧，凸模工夹套与导向套为滑动配合双边间隙0.004-0.005mm。适合于特别复杂的异性凸模；要特别注意导向套有效导向长度不小于8mm，凸模导向有有效导向长度不小于8mm。冲裁时最深进入凹模0.5mm。其他成型凸模可参照上述结构定位针剂装配结构常用的普通直型定位针，适合于所有高速冲压，导向弹压