沖模設(shè)計制造中的幾點小經(jīng)驗

1、沖模設(shè)計制造中的幾點小經(jīng)驗 沖模設(shè)計制造中的幾點小經(jīng)驗   林章輝1，張志鵬2，沈言錦3   1.湖南長沙航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南長沙410214   2.山東威海精工塑料包裝有限公司，山東威海214500   3.湖南株洲職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南株洲412008   【摘要】總結(jié)了沖模設(shè)計制造中的幾點小經(jīng)驗，希望對模具行業(yè)的相關(guān)人士有一定的參考作用。   關(guān)鍵詞：沖模；模具設(shè)計；小經(jīng)驗  &#

2、160;中圖分類號：TG382.6文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B文章編號：1671-3508-2008-12-60-688   1壓線   11壓線目的   （1）材料預(yù)變形，減小折彎時的阻力，使折彎尺寸更確。   （2）防止折彎時所產(chǎn)生的拉料變形。   12壓線的位置及尺寸要求   （1）壓線位置應(yīng)選在內(nèi)折線之處，如圖1a所示。   （2）壓線鑲塊截面形狀如圖1b所示，其中0.2、90°為不

3、變尺寸。   （3）鑲塊高度取H+（T/2-0.1），如圖1c所示，其中應(yīng)注意的是壓線鑲塊梯形斷面下表面應(yīng)比模板低0.1mm，即：鑲塊梯形斷面下表面高度為H-0.1。      2 壓筋鑲塊   21壓筋目的   （1）減小折彎時的回彈，使折彎尺寸更確。   （2）減小折彎時所產(chǎn)生的拉料變形。   22壓筋鑲塊的尺寸要求   壓筋鑲塊截面形狀如圖2

4、所示。壓筋工作部份寬度為0.81.2mm，高度為0.2mm。當(dāng)料厚t0.8mm時，壓筋寬度取0.8mm；當(dāng)料厚0.8mmt1.2mm時，壓筋寬度取1.0mm；當(dāng)料厚t1.2mm時，壓筋寬度取1.2mm。      3壓毛邊鑲塊   壓毛邊分為兩種形式：內(nèi)孔壓毛邊（見圖3）；產(chǎn)品周邊壓毛邊（見圖4）。      毛邊鑲塊的加工方法，先線切割好鑲塊外形，將鑲塊放入模板鑲塊孔內(nèi)，下面墊高0.22mm，用4mm球刀依鑲塊周邊加工，尺寸見圖5所示。（料厚為

5、0.8mm）。      4彈簧設(shè)計   4.1選用原則   （1）彈簧長度選擇一般保證：在開模狀態(tài)時彈簧的預(yù)壓縮量一般取值24mm（如遇特殊情況需加大預(yù)壓時，視需要來確定壓縮值）；閉模狀態(tài)彈簧壓縮時小于或等于最大壓縮量（最大壓縮量LA=彈簧自由長（L）×最大壓縮比）。   （2）復(fù)合模外脫板用紅（藍(lán)）色彈簧，內(nèi)脫板用綠（棕）色彈簧。   （3）沖孔模和成形模用綠色或棕色彈簧。  

6、60;（4）卸料，頂料優(yōu)先選綠色或棕色彈簧；如果頂料銷所需的頂料力不很大時，可選用紅色彈簧。   （5）活動定位銷一般選用8.0mm頂料銷，配10.0mm黃色彈簧和M12.0×1.5mm止付螺絲。   （6）彈簧規(guī)格優(yōu)先選用30.0mm，在空間較小區(qū)域考慮選用其它規(guī)格（如25.0mm、20.0mm、18.0mm，）。   4.2分布原則   （1）彈簧分布排列時，應(yīng)保證彈簧過孔中心到模板邊緣距離大于外徑D，與其它過孔距離保持有5mm以上實體壁厚。 

7、0; （2）彈簧排列首先考慮受力重點部位，然后再考慮整個模具受力均衡平穩(wěn)。受力重點部位是指：復(fù)合模的內(nèi)脫料板外形和凸模的周圍；沖孔模的凸模周圍；成形模的折彎邊及有翻孔成形的地方。   （3）在內(nèi)導(dǎo)柱的周圍也應(yīng)均勻的分布彈簧，以保模具運動正常。   4.3模板加工孔   彈簧在模板上的過孔，根據(jù)彈簧外徑不同取值不一樣。   （1）直徑25.0mm時，過孔取單邊大1.0mm，如30.0mm的彈簧，在模板的過孔為32.0mm。   （2）直徑

8、25.0mm時，過孔取單邊大0.5mm，如20.0mm的彈簧，在模板的過孔為21.0mm。彈簧過（沉）孔位置尺寸可不用標(biāo)注；直徑尺寸則在注解處說明，精確到小數(shù)點后一位。   5靠刀形式設(shè)計   5.1單邊沖切靠刀   沖切面一個沖裁間隙，靠刀面割單+0.01mm（簿材視情況而定）。常見形式如圖6所示，凸模厚度一般為1015mm。圖6a靠刀高度5mm，寬度35mm，圖6b靠刀高度510mm。      5.2單邊折彎靠刀  &#

9、160;成形沖與成形邊間隙是一個料厚，靠刀面線切割單邊+0.01mm。常見形式見圖7所示，成形沖厚度一般為1015mm，圖7a、圖7c、圖7d靠刀寬度為35mm，圖7a靠刀高度5mm，圖7b靠刀高度510mm；而圖7c、圖7d靠刀高度為折彎邊高H+（1.52）mm。      6頂料銷設(shè)計   6.1選用原則   （1）一般選用8.0mm的LB型頂料銷。若位置不夠時可選用6.0mm型的頂料銷。   （2）當(dāng)所需頂料力很大，位置又夠時可選用10.0

10、mm的頂料銷。   （3）頂料銷長度的選擇，應(yīng)注意參考以下原則：   a.選用標(biāo)長度，并考慮可否不需要在模板上沉孔。   b.頂出高度10mm時，一般選用8.0mm的頂料銷；頂出高度>10.0mm時，選擇其它標(biāo)規(guī)格的頂料銷。   c.避免開模時彈簧頂住模板臺階處的現(xiàn)象。   d.鐵氟龍材質(zhì)LB型頂料銷適用于鋁材、銅材等材質(zhì)。現(xiàn)規(guī)格為8.0×25mm、8.0×30mm、8.0×35mm、8.0×40mm

11、。   6.2排布規(guī)則   （1）翻孔，打凸包周圍對稱排配頂料銷，也可采用內(nèi)脫料的形式脫料。   （2）折彎時如使用頂料銷脫料，在凸模上折彎邊每隔2030mm排配一個頂料銷，折彎拐角處一定要排配一個頂料銷，頂料銷四分點距折彎邊2.5mm。   （3）折單邊時，折彎邊頂料銷按上述原則排配，非折彎邊視大小均勻分布24個頂料銷。   （4）頂料銷的排配一般保證頂料銷逃孔邊到材料邊或模具相應(yīng)刃口邊距離為4mm，注意其位置尺寸盡量圓整到整數(shù)或小數(shù)點后一位。

12、   （5）內(nèi)孔精定位銷兩邊一般對稱排配兩個頂料銷，外形精定位可視需要確定是否安裝頂料銷。   （6）另外頂料銷的排配還要考慮整個工件的穩(wěn)定性。   7 線切割穿線孔位置設(shè)計   線切割穿線孔位置及尺寸要求：對于精度要求較高，考慮到需要使用線割加工的內(nèi)孔，設(shè)計者必須參照以下原則畫出穿線孔（直徑1.0mm或3.0mm）。   （1）異形孔大于等于6mm時，穿線孔直徑用3.0mm。穿線孔離長邊4mm，注意：刀口板折?？状┚€孔做在非刀口處離邊

13、4mm。   （2）異形孔小于或等于6mm、大于3mm時，穿線孔直徑用1.0mm，穿線孔位置設(shè)置在中心。   （3）異形孔小于3mm，穿線孔直徑用1.0mm，非刀口線割孔作外面離邊4mm或做在孔中心，刀口線割孔做在孔中心。   （4）共享板（零）件線孔一般做在對產(chǎn)品尺寸無直接影響的板（零）件上，例復(fù)合模凸、凹模共享時做在凸模上。   （5）圓孔設(shè)計者不需畫出穿線孔。   8 側(cè)刃定位設(shè)計   在連續(xù)模設(shè)計中

14、，為使材料送料精確，使用節(jié)距定位來保證材料的送料步距。節(jié)距定位一般有切舌式和側(cè)刃定位兩種方式。因采用側(cè)刃定位尺寸穩(wěn)定，固常使用之。側(cè)刃定位結(jié)構(gòu)方式如圖8所示，側(cè)刃剪切材料的寬度e對于一般材料e取值為2.0mm；對于沖剪薄材（T0.3mm）時e取值為1.5mm。側(cè)刃定位塊與凸模的間隙為0.01mm；與沖剪后材料的間隙為0.03mm。      9  打凸點結(jié)構(gòu)   在機箱產(chǎn)品中，經(jīng)常會遇到用凸點來定位的情況，主要分定位凸點和接觸凸點；下面分別介紹兩種凸點的設(shè)計方法。  

15、; 9.1 定位凸點   在模具設(shè)計時，通常采用沖孔的形式來制造凸點，凸模的高度以沖下材料（0.850.9）T為，防材料被沖穿；脫料裝置與翻孔脫料一致。定位凸點可分向上及向下打凸兩種形式：   （1）向上打凸點，如圖9a所示。   凸點凸模直接固定在下模板內(nèi)，上模采用脫料裝置保證順利脫料。   （2）向下打凸點，如圖9b所示。   凸點凸模固定于脫料板或夾板上，視要求合理選擇固定方式。   

16、60;  9.2接觸凸點   對一些直徑較小，高度不高的凸點，設(shè)計時可將凸點凸模與下?？滓恢?，不設(shè)間隙，凸點高度由凸模球面來控制。   對于直徑較大、且有一定高度的凸點，為了使凸點外觀完美，凸點凸?？芍苯尤‘a(chǎn)品圖中的凸點內(nèi)部尺寸，模板孔則取凸點外形尺寸。   為了方便調(diào)整凸點尺寸，將凸點凸模的實際尺寸取值比凸點內(nèi)部尺寸單邊大0.1mm，模板孔的實際尺寸取值比凸點外部尺寸單邊小0.1mm。   接觸凸點也可分向上及向下兩類：   

17、;（1）向下打凸點，如圖10a所示。      凸點直徑2.0mm時，凸模直接固定在脫料板內(nèi)。   凸點直徑>2.0mm時，凸模應(yīng)固定在夾板內(nèi)。   （2）向上打凸點，如圖10b所示。   凸點凸模直接固定在下模板內(nèi)。   10  定位設(shè)計   定位塊制造（適用于沖孔模）。由于產(chǎn)品尺寸精度及配合性要求越來越高，在模具設(shè)計時，定位是不可忽視的。內(nèi)定位塊（銷）與產(chǎn)品

18、間隙為0.03mm，外定位塊（銷）與產(chǎn)品間隙為0.05mm。內(nèi)定位兩邊必須有對稱頂料銷，若無內(nèi)定位塊（銷）時，外定位塊與工件間隙應(yīng)為0.03mm。   （1）外定位根據(jù)實際情況可先用異形或圓形，但是盡可能用剪切后的邊來定位。   （2）外定位其有效部分應(yīng)比內(nèi)定位有效部分高出35mm。   （3）內(nèi)定位脫料板讓位線切割單邊+0.05mm，外定位銷脫料板鉆孔單邊+0.5mm，異形外定位脫料板讓位線切割單邊+0.1mm。   11兩用銷設(shè)計   11.

19、1選用兩用銷   兩用浮升銷的選用不僅要考慮材料的厚度，還要考慮模具的大小（原則為優(yōu)先取大）。   11.2兩用浮升銷相關(guān)尺寸   （1）兩用浮升銷（見圖11）在脫料板上的讓位深度，直接影響工件的質(zhì)量，如讓位過深或過淺時，材料的料邊會被壓傷，甚而會把材料剪斷。為減少這一現(xiàn)象的出現(xiàn)，根據(jù)標(biāo)兩用銷的規(guī)格，而確定脫料板的讓位深度尺寸可參考圖11中右邊的取值表。   （2）開模時，若兩用浮升銷的浮升高度超過內(nèi)導(dǎo)柱開模時導(dǎo)向長度時，當(dāng)導(dǎo)柱離開下模時，浮升銷的頭部仍在脫料板內(nèi)，如若浮升銷

20、脫板讓位間隙太小，且開模力不平衡，會把浮升銷碰斷，故規(guī)定浮升銷的脫板讓位單邊為2.0mm。但若是薄材或料寬過小時，請依據(jù)實際情況確定脫板讓位間隙。   （3）浮升銷不僅有定位，浮升的作用，而又要使送料順利，故而規(guī)定剪切前材料與浮升銷的間隙為0.10mm；剪切后材料與浮升銷的間隙為0.03mm。      12  限位柱   在模具設(shè)計中，為了防止模具在空打時打壞零件，如字模、壓線印、以及一些特殊模具力的不平衡情況，應(yīng)加以限位柱（見圖12）以其承受力量。限位

21、方式可以分為模內(nèi)限位和模外限位兩種。一般20mm的用于模內(nèi)限位，而30mm和40mm的用于模外限位。限位柱的高度，如若是字模、壓線印加限位柱，在模內(nèi)只需突出模板（0.60.8）T，在模外加限位柱，上下限位柱高度平分，但平分為整數(shù)為佳，或是有較大高度差以此防呆。      13滑塊結(jié)構(gòu)設(shè)計   13.1滑塊固定形式   滑塊固定形式常用的有如下幾種：   （1）適用于中小形滑塊，依靠滑塊的垂直邊限位（見圖13a）。   

22、;（2）適用于以共享方式加工的大型滑塊，限位塊采用鑲塊形式（見圖13b）。   （3）適用于需快速裝卸的大中型滑塊，依靠滑塊底部的限位板限位（見圖13c）。   （4）適用于需要滑塊在接觸料片前先復(fù)位的場合，靠滑塊中的頂料銷作用，先將滑塊復(fù)位，頂料銷長度通常為7mm，浮出端面2.0mm，選用紅色扁線彈簧（見圖13d）。   （5）適用于要求中間與垂直方向呈角度上下運動，左右滑塊水平運動的塊合，中間滑塊依靠內(nèi)導(dǎo)柱導(dǎo)向，左右滑塊用等高套筒限位，等高套筒長度取夾板厚度加0.5mm（見圖13e）。 &#

23、160;    13.2滑塊通用結(jié)構(gòu)及尺寸   （1）配合部分大滑塊及模板通常取外角為R1.0mm，內(nèi)角取R0.8mm，如圖14a所示，小滑塊及模板取外角R0.5mm內(nèi)角取R0.3mm。   （2）圖14c、圖14d為滑塊常用的結(jié)構(gòu)形式。圖14b用于滑塊尺寸較小而無法設(shè)置燕尾，或采用圖14c、圖14d的形式，模板在滑塊W尺寸方向干涉時，其尺寸A、B、C、D一般最小取3mm。   （3）滑塊配合間隙（圖14中影線部分）。   a.材料厚度

24、大于或等于0.6mm時，模板相應(yīng)單邊放大間隙0.03mm，滑塊不放間隙。   b.材料厚度小于0.6mm時，模板相應(yīng)處單邊放大間隙0.02mm，滑塊不設(shè)間隙。   c.大中型滑塊割共享時，設(shè)計者僅需繪出滑塊理論形狀，共享處的階梯斷面及間隙由加工部門自行處理，共享滑塊配合間隙一般取0.02mm。   （4）滑塊斜度在15°內(nèi)時可任??；當(dāng)大于15°時，只能取30°及45°兩種，斜角最大不超過45°?；瑝K斜角優(yōu)先選用5°、10°、30

25、6;、45°幾種規(guī)格。    13.3滑塊設(shè)計注意事項   （1）滑塊垂直運動行程一般不得大于滑塊厚度的一半。   （2）為確?；瑝K活動可靠，滑塊頂部應(yīng)布置適當(dāng)數(shù)量的浮升銷或彈簧。   （3）當(dāng)滑塊以共享形式加工時，應(yīng)將兩滑塊繞模板中心旋轉(zhuǎn)180°進(jìn)行加工，此時設(shè)計人員不需將像素旋轉(zhuǎn)，調(diào)整工作由加工部門自行處理。   （4）如圖15所示，當(dāng)模板中間有小滑塊時，若滑塊斜度小于或等于15°，導(dǎo)滑槽可直接在模板上割出；若滑塊斜度大于15°，模板上的導(dǎo)槽最好改為鑲塊形式。      14鑲塊制造   （1）模具設(shè)計時，考慮模具的壽命、強度、組裝方便、維修等，部分易損壞零件盡量設(shè)計鑲塊（見圖16）。   （2）設(shè)計鑲塊時，為使組裝、維修不致于出錯，鑲塊必須做防錯，防錯用C角大小來區(qū)分，扣