強(qiáng)烈推薦:五金沖壓模具設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)分享(三)
2020-07-22 來自: 廈門矩欣五金有限公司 瀏覽次數(shù):1264
★彈簧的壓縮量和計(jì)算
在一套沖壓模具中,需要用到比較多的彈性材料,其中包括各種不同規(guī)格的彈簧、優(yōu)力膠、氮?dú)鈴椈傻龋凑詹煌男枰x用不同的彈性材料。像折彎、沖孔一般用普通的扁線彈簧就可以了,比如棕色彈簧,也稱為咖啡色彈簧;如果力量不夠就加氮?dú)鈴椈桑?dāng)然成本要高一點(diǎn);優(yōu)力膠一般用于拉深模具、整形模具、或整平面度用。
拉深模具用優(yōu)力膠非常不錯(cuò),當(dāng)然也可以選用氮?dú)鈴椈伞F渌南耥斄箱N、浮塊、兩用銷等一般用線簧或彈簧,只要可以脫料、不把產(chǎn)品頂出印子、頂變形就好了。優(yōu)力膠的特點(diǎn)就是力量比較均衡,然而其壽命比較短,生產(chǎn)一段時(shí)間就可能裂掉了、不行了、萎掉了,因此一般比較少用,通常比較常用氮?dú)鈴椈伞U矫娑葍?yōu)力膠用的多。
彈簧包括扁線彈簧、線簧等,彈簧的目的就是脫料、壓料,彈簧力度的大小,關(guān)系著模具生產(chǎn)是否順利、打出來的產(chǎn)品是否合格等。彈簧力量小了,有可能會(huì)造成產(chǎn)品變形、模具不脫料、產(chǎn)品不好從模具里面拿出來、帶料,刀口、沖頭容易磨損等各種問題。
扁線彈簧一般按顏色劃分為:棕色、綠色、紅色、藍(lán)色、,力量也依次減弱,顏色不同,力量大小就不同,壓縮量也不同。
有一個(gè)土方法可以計(jì)算彈簧的壓縮量,那是我剛進(jìn)廠學(xué)模具不久,對(duì)模具還不怎么懂,我?guī)煾附涛业模菏孪葴y量一下彈簧的總高度,再把彈簧放臺(tái)虎鉗中,鎖死,然后用卡尺測量一下彈簧被夾死之后剩下的長度,再用彈簧的總長度減去這個(gè)數(shù),再除以總長度即可,此方法任何彈簧通用,比如棕色彈簧長度為60mm,被虎鉗夾死后應(yīng)該還剩下45.6左右,然后你再用60減去45.6等于14.4,再用14.4除以60,結(jié)果等于0.24,這就是它的壓縮量。
彈簧按照不同生產(chǎn)次數(shù),比如100萬次、50萬次、30萬次,壓縮量選的越大,彈簧壽命越短,模具壽命也就越短(當(dāng)然彈簧打壞了是可以換的),模具生產(chǎn)一段時(shí)間可能彈簧就沒力了,質(zhì)量差一點(diǎn)的彈簧還有可能斷在模具里面。一般按照30萬次來計(jì)算彈簧的壓縮量,也就是說模具打30萬次彈簧可能就沒力了,當(dāng)然一般的沖壓模具壽命都沒那么長,也可以按壓縮量來計(jì)算,按壓縮量來計(jì)算的話,只能保證彈簧不打爆在模具里面。模具壓得死一點(diǎn),對(duì)產(chǎn)品平面度也有好處。
具體的壓縮量如下表:
顏色 | 100次 | 50萬次 | 30萬次 | 壓縮量 |
棕色彈簧 | 16% | 18% | 20% | 24% |
綠色彈簧 | 19.20% | 21.60% | 24% | 28% |
紅色彈簧 | 25.60% | 28.80% | 32% | 38% |
藍(lán)色彈簧 | 32% | 36% | 40% | 48% |
huang彈簧 | 40% | 45% | 50% | 58% |
壓縮量(這個(gè)彈簧可以壓下去多少),彈簧的壓縮量等于彈簧的自由高度乘以彈簧的壓縮比,例如棕色彈簧,長度為60mm,那么它的壓縮量為:60*24%約等于14,這根彈簧可以壓下去14個(gè)毫米,它的行程是14個(gè)毫米,模具的行程小于14個(gè)毫米,超過14個(gè)毫米,彈簧就可能會(huì)失效、變形,還有可能打斷在模具里面,或模具打爆,沖床壓不下去等。
模具組立之前,也就是裝模之前,先計(jì)算一下彈簧的壓縮量是否合適,這樣在試模的時(shí)候才不用擔(dān)心模具會(huì)出問題、打爆等。
★沖壓模具間隙值的確定
沖裁間隙值的確定,一般使用的是經(jīng)驗(yàn)公式與圖表。
做沖壓模具鉗工、沖壓模具設(shè)計(jì)工作時(shí)間久了的人,因?yàn)榻?jīng)驗(yàn)豐富,自然會(huì)比較了解、知道各種不同的產(chǎn)品,包括它的材料、尺寸和外觀精度要求,以及模具該怎么設(shè)計(jì)才能順利生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品,怎樣減少模具維修、修模次數(shù)等,拿到產(chǎn)品圖,心里自然的就會(huì)想到這個(gè)模具結(jié)構(gòu)大概是個(gè)什么樣子,各種數(shù)值心里都有數(shù)。
沖頭與刀口的間隙對(duì)沖壓件質(zhì)量、沖壓模具壽命都有很大的影響。因此,設(shè)計(jì)沖壓模具時(shí)要選擇一個(gè)合理的間隙,以保證沖壓件的斷面質(zhì)量、尺寸精度滿足產(chǎn)品的要求、所需沖裁力小、沖壓模具壽命高。但分別從質(zhì)量、沖壓力、沖壓模具壽命等方面的要求確定的合理間隙并不是同一個(gè)數(shù)值,只是彼此接近。
考慮到?jīng)_壓模具制造中的偏差及使用中的磨損、生產(chǎn)中通常只選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶鳛楹侠黹g隙,只要間隙在這個(gè)范圍內(nèi),就可沖出良好的制件。沖壓模具在生產(chǎn)過程中,會(huì)不斷磨損兒使間隙增大,設(shè)計(jì)與制造新沖壓模具時(shí)要采用小合理間隙值。
沖壓模具沖裁間隙,根據(jù)工廠老師傅多年來對(duì)模具的研究和改進(jìn)的經(jīng)驗(yàn),尺寸精度、斷面垂直度要求高的制件應(yīng)選用較小間隙值,斷面垂直度與尺寸精度要求不高的沖壓件,應(yīng)以降低沖裁力、提高沖壓模具壽命為主,可采用較大間隙值。其值可按下列經(jīng)驗(yàn)公式來計(jì)算:
軟材料:
材料厚度t< 1 mm, 沖裁間隙c=(3% ~ 4%)t
t = 1 ~ 3mm, c = (5% ~8%)t
t = 3 ~ 5mm ,c =(8% ~10%)t
硬材料 :
t <1mm,c = ( 4% ~5% )t
t = 1 ~ 3mm, c = ( 6% ~8% )t
t = 3 ~ 8mm, c = ( 8% ~ 13%)t
以下是書本上的理論知識(shí),主要依據(jù)是保證上下裂紋會(huì)合,以便獲得良好的斷面。
根據(jù)三角形 ABC的關(guān)系可求得間隙值c為:
c =( t – h0 ) tanβ = t (1-h0/t) tanβ
式中, h0—— 凸 模切入深度;β——剪應(yīng)力方向與垂線方向的夾角。
從上式看出,間隙 c與材料厚度t、相對(duì)切入深度h 0/t以及裂紋方向β有關(guān)。而h0與β又與材料性質(zhì)有關(guān),材料愈硬, h 0/t愈小。
因此影響間隙值的主要因素是材料性質(zhì)和材料厚度。材料比較硬或比較厚,間隙值越大。
★沖壓模具開發(fā)全過程
沖壓模具是怎么一步步加工出來的?
一套完整的沖壓模具開發(fā)全過程,首先應(yīng)該是客戶把產(chǎn)品圖發(fā)給沖壓模具設(shè)計(jì)部門主管,由設(shè)計(jì)主管確認(rèn)以本部門的技術(shù)是否可以把該產(chǎn)品做出來。如果可以,那么就交給設(shè)計(jì)人員出圖備料。把模具需要的各個(gè)板子先買回來,粗加工讓位、模板厚度研磨到的尺寸,一般是兩面共留50條(0.50mm)的余量,粗加工好了以后,送去熱處理。
同時(shí),設(shè)計(jì)部門人員開研討會(huì)制定該產(chǎn)品一步一步的工序圖樣,排出料帶圖。一個(gè)產(chǎn)品不可能只通過一個(gè)工序就能生產(chǎn)出來,還與其它工序配合,才能生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。產(chǎn)品工序圖確定完畢了以后,設(shè)計(jì)人員開始設(shè)計(jì)模具。
等設(shè)計(jì)把整個(gè)模具的所有零件畫好出圖了以后,模具就可以正式開始加工了,首先是模板研磨到正確的尺寸,然后放電、放穿線孔,再線切割、割入塊孔、刀口、落料等,再送到銑床或CNC加工沉頭、讓位等,由品保檢測,不合格則退回責(zé)任部門再加工,合格了以后就可以送到倉庫入庫。
由鉗工從倉庫領(lǐng)走,開始組立前的準(zhǔn)備工作,如倒角、去處毛刺、鐵銹、確認(rèn)尺寸、檢查各個(gè)地方是否加工到位、是否缺孔少孔、螺絲牙是否有漏掉等,模具零件到了就可以暫時(shí)先開始組立模具了,到一點(diǎn)裝一點(diǎn),等模具零件到齊了以后,模具差不多就裝好了,比零件全部都到齊了才開始裝 節(jié)省了許多時(shí)間。
模具組立完畢,開始試模、調(diào)試模具,直到模具可以生產(chǎn)出尺寸精度、外觀質(zhì)量復(fù)合要求的產(chǎn)品,然后送給客戶簽樣品,客戶確認(rèn)好了,這一套模具的所有工作才算正式完成,就等上機(jī)臺(tái)生產(chǎn)。以后就是修模、保養(yǎng)模具了。模具沒事,鉗工作業(yè)人員就沒事。做鉗工這一行比較操心,還不知道模具什么時(shí)候壞,只要壞了馬上就要去修,修的次數(shù)多了,就比較煩人。當(dāng)然,如果你模具裝的好,該做的地方都做到位了,模具也沒那么出問題。
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