2016年模具设计的小技巧
③冲公的加壮一般1～2mm,加壮后冲公的厚度要在2mm以上;
④由于线割与磨床加工存在的'局限性(线割时有线割加工圆角存在,磨床加工后留有利角),因此加壮区离冲公的两侧分别要有一定的加工间隙(最小要有0.5宽).
四、无披锋两步冲裁设计
精密五金产品的批锋要求特别严格,一般要求产品的批锋高度在0.03mm以下,有的甚至要求产品的外围不能有批锋.根据冲裁原理我们开发了反正切两步冲裁的方法,做到了产品的两面无批锋.详细操作过程为:先将片料反切0.5～0.7t(t为产品料厚);然后正面切断.
备注:
此技术可应用于料厚在0.8mm以上各类材料产品的设计中。
五、压槽去披锋设计
对要求产品外围无批锋的产品在连续模中,常用压凹槽与拍批锋工步相结合的方式进行处理.一般在最终剪断处压高C=0.3～0.4t的顶角为60˚的凹槽,完成飞边后对最终剪断处以外的区域进行全周拍批锋处
理,最后落料剪断时从凹槽的中间剪断。
此方法可以应用于各种料厚的产品设计.且设计结构较简单,但最终剪断处仍然残留少量批锋和不能拍除驳刀口处的批锋是此拍批锋方法的缺陷.
六、小孔冲裁设计
进行小孔(一般圆孔尺寸≦Φ2mm,异形孔最小尺寸≦2mm)冲裁时,由于孔小,冲头尺寸也小,冲头的强度低,在冲裁时经常因为受压失稳而造成冲头弯曲,折断.为提高生产效率,降低产品的生产成本,在进行小孔冲裁,我们在模具结构及加工上可以采取以下措施,来避免小孔冲裁中的断针问题.
1.在半成品冲头的选择上,小孔冲针的半成品冲头应≥Φ3mm(可以选用Φ3mm),而且冲针的材质均为SKH-51或HAP40;
2.在小孔冲裁冲头的固定上,小孔冲裁的结构全部采用冲头快换式设计,并在打料板上进行冲头大小身同时管位的方式,有以下设计要求:
①图中装配间隙A：单+0.015mm;
②图中装配间隙B,C：单+0.01mm;
③图中小身管位高H=6～8mm;
④图中冲针半成品冲头直径D≥Φ3mm;
⑤图中冲针长H0=公夹板厚+中间板厚+打料板厚+t+0.5mm;
⑥图中冲针的直身位长H1=10～12mm(冲针到下死点时冲头圆弧过渡部分离小身管位0.5mm).
详细结构如下
3.对冲头进行表面处理
①对冲头进行表面镀钛处理 PVD镀钛涂层的类别及镀层特点
备注:2000HV约80HRC.
根据我们的公司的模具使用要求,由上表可知,我们的冲头进行镀TiCN(氮化碳钛)涂层,效果比较好.
②对冲头进行抛光处理由于我们的冲头加工后表面有很多细小的砂轮纹.这些砂轮纹在结构上为锯齿形,冲头在工作时尖锐处应力集中,局部应力过大,冲头表面很容易产生微裂纹,在循环应力的作用下,微裂纹加速扩展,最终导致冲头疲劳断裂,使用寿命远低于冲头的理论寿命.为解决这一问题我们可以用超细磨粒(如金刚石研磨膏),对冲头部分进行研磨,消除冲头在机加工中留下的砂轮纹,避免冲裁时的应力集中.在机加工冲头时,应留有0.005～0.01mm的加工余量(双边余量),供后续的研磨加工.
七、冲头快换设计
为提高生产效率,节约模具调试及日常维护,维修的时间对易损冲头进行快换设计,对企业的综合效益有十分重要的意义. 冲头快换方常有以下两种:
1.对有足够位置的冲公及折形公,常直接在冲头上加工螺丝孔,用螺丝固
2.定冲头(螺丝一般选用Φ5/32"的);(见下图)
备注:
①图中A尺寸一般在3mm左右(最小不能小于2.5mm);
②图中B尺寸≥3mm;
③设计时务必注意冲头的防反
2.对于较小的冲公及折形公，对冲头进行快换式设计,具体结构与设计要求见下图:
备注:
①图中尺寸A≈2mm,当位置不足时最小不能小于1mm;
②图中尺寸B≥ 0.5mm;
③图中C≈3mm,最小不能小于2.5mm.
④连续模中所有冲公均做成快换式结构.
3.对于过大冲头，无法采用以上结构时，可以设计为扣顶方式
八、微调折形设计
当产品材料为不锈钢等回弹系数大,产品材料厚度较薄(一般t≦0.2mm)而且产品折形边又较长,角度公差又较小的产品时,由于折形后,材料的回弹给模具的调试带来很大的困难,为便于模具的调试,我们可以在产品轧完形后,增加一步折形微调结构,以保证产品的质量.以下为我们可用的折形微调结构
九、回弹补偿设计
在设计弹片类产品时,由于产品的材料硬度较大,而且折形角度不规则,内弯曲半径较大,造成产品的折形回弹较大,按通常的设计,很难做到产品尺寸.为方便模具的调试,在进行模具设计时我们可以应用产品折形的回弹特性,使产品的折形角度尽量接近产品图纸要求. 回弹补偿设计的基本原则:
补偿后产品的展开尺寸=未补偿产品的展开尺寸+中性层展开尺寸.由于弹片类产品的制造材料多为料厚较薄的不锈钢,磷铜,铍铜(料厚一般在0.3mm以下,多为0.1mm),所以,我们通常将产品的中性层选定在材料厚度的1/2处.
在实际设计时可以按以下进行回弹补偿设计:
①弯曲半径做小20～30%,ΔR=(20～30%)Ro, R'=Ro-ΔR(大多数做小产品中性层弯曲半径);
②折形角度做大20～30%,Δα=(20～30%)αo, α'=αo+Δα; 产品折形处直接展开尺寸Lo=αo/360˚X2πX RooπRo/180˚; 回弹补偿后展开尺寸L'=α'/360˚X2X R'=α'πR'/180˚; Lo=L';αoRo=α' R'.--------------○1 根据○1式,先确定回弹补偿方案在求出另一个变量.在根据结果做图.设计时参考下例:
十、U轧顶料设计
在U轧模卸料常采用刮料板刮料的方式,但在产品结构有干涉或折形高度太高时(轧公可以采用王牌+A88的拼接结构时,我们就需要采用顶针推顶的方式来卸料了.但顶料设计的不好,很难将产品顶出,而且就是顶出后产品也变形.我们公司在"U"轧顶料方面有较好的方法.在顶料推顶设计中的关键是:顶料的位置及顶料弹簧的弹力.其中顶料的位置最为关键.
备注:①推料顶针的大小A为Φ6及Φ4的顶针,一般均选用Φ6顶针;
②顶针与轧公间的双边间隙为+0.04mm;
③顶针与轧公边沿的距离B为1.5mm或2mm;
④推料顶针的弹簧一般选用Φ8的TF弹簧;
⑤顶针卸料时一般将产品推出2～5mm,常用3mm;
⑥顶针的头部需倒C0.5的45˚斜角,当材料为铝类,铜类等软料时,顶针头部需要倒R0.5的圆角。
十一、漏料设计
备注:①设计时为便于生产中模具的维修与维护,我们一般将凹模设计成镶件形式,下模镶件的装配间隙为0.01mm;
②为了便于漏料,预防跳屑我们一般将凹模设计成锥形,锥角为0.3˚～0.5˚(全锥),且设计时常选用0.3˚全锥.下模垫板1的漏料间隙A为1mm(单边间隙),下模垫板2的漏料间隙B为0.5mm(单边间隙),下模座的漏料间隙为1mm(单边间隙);
③下模垫脚要求避开漏料孔,漏料孔在垫脚上时优先将垫脚分段设计,当无法分开时:1)漏料孔在垫脚中间时,漏料间隙F为1mm(单边间隙),并且在试模及生产时应注意避开垫脚上的漏料;2)漏料孔靠近垫脚边沿时,设计为先锣深为10～20mm的直身H,再锣30˚斜身,图中为1mm;
④所有漏料孔加工中,均不可倒角,以防下模堵料;
⑤为避免塞料,孔径≦Φ2.0mm的以及异形孔最大长度≦Φ2.0mm的,在设计漏料时,下模垫板1中的漏料孔做到Φ5.0mm(需注明不可倒角),下模垫板2中的漏料孔做到Φ6.0mm(需注明不可倒角),下模座上的漏料孔做到Φ8.0mm(需注明不可倒角).