强烈推荐:五金冲压模具设计经验分享(三)

2020-07-22  来自: 厦门钜欣五金制品有限公司. 浏览次数:206

★弹簧的压缩量和计算

在一套冲压模具中,需要用到比较多的弹性材料,其中包括各种不同规格的弹簧、优力胶、氮气弹簧等,按照不同的需要选用不同的弹性材料。像折弯、冲孔一般用普通的扁线弹簧就可以了,比如棕色弹簧,也称为咖啡色弹簧;如果力量不够就加氮气弹簧,当然成本要高一点;优力胶一般用于拉深模具、整形模具、或整平面度用。

拉深模具用优力胶非常不错,当然也可以选用氮气弹簧。其他的像顶料销、浮块、两用销等一般用线簧或弹簧,只要可以脱料、不把产品顶出印子、顶变形就好了。优力胶的特点就是力量比较均衡,然而其寿命比较短,生产一段时间就可能裂掉了、不行了、萎掉了,因此一般比较少用,通常比较常用氮气弹簧。整平面度优力胶用的多。

弹簧包括扁线弹簧、线簧等,弹簧的目的就是脱料、压料,弹簧力度的大小,关系着模具生产是否顺利、打出来的产品是否合格等。弹簧力量小了,有可能会造成产品变形、模具不脱料、产品不好从模具里面拿出来、带料,刀口、冲头容易磨损等各种问题。

扁线弹簧一般按颜色划分为:棕色、绿色、红色、蓝色、,力量也依次减弱,颜色不同,力量大小就不同,压缩量也不同。

有一个土方法可以计算弹簧的压缩量,那是我刚进厂学模具不久,对模具还不怎么懂,我师父教我的:事先测量一下弹簧的总高度,再把弹簧放台虎钳中,锁死,然后用卡尺测量一下弹簧被夹死之后剩下的长度,再用弹簧的总长度减去这个数,再除以总长度即可,此方法任何弹簧通用,比如棕色弹簧长度为60mm,被虎钳夹死后应该还剩下45.6左右,然后你再用60减去45.6等于14.4,再用14.4除以60,结果等于0.24,这就是它的压缩量。

弹簧按照不同生产次数,比如100万次、50万次、30万次,压缩量选的越大,弹簧寿命越短,模具寿命也就越短(当然弹簧打坏了是可以换的),模具生产一段时间可能弹簧就没力了,质量差一点的弹簧还有可能断在模具里面。一般按照30万次来计算弹簧的压缩量,也就是说模具打30万次弹簧可能就没力了,当然一般的冲压模具寿命都没那么长,也可以按压缩量来计算,按压缩量来计算的话,只能保证弹簧不打爆在模具里面。模具压得死一点,对产品平面度也有好处。

具体的压缩量如下表:

颜色

100

50万次

30万次

压缩量

棕色弹簧

16%

18%

20%

24%

绿色弹簧

19.20%

21.60%

24%

28%

红色弹簧

25.60%

28.80%

32%

38%

蓝色弹簧

32%

36%

40%

48%

huang色弹簧

40%

45%

50%

58%

压缩量(这个弹簧可以压下去多少),弹簧的压缩量等于弹簧的自由高度乘以弹簧的压缩比,例如棕色弹簧,长度为60mm,那么它的压缩量为:60*24%约等于14,这根弹簧可以压下去14个毫米,它的行程是14个毫米,模具的行程必须小于14个毫米,超过14个毫米,弹簧就可能会失效、变形,还有可能打断在模具里面,或模具打爆,冲床压不下去等。

模具组立之前,也就是装模之前,必须先计算一下弹簧的压缩量是否合适,这样在试模的时候才不用担心模具会出问题、打爆等。

厦门五金冲压加工

★冲压模具间隙值的确定

 

冲裁间隙值的确定,一般使用的是经验公式与图表。

做冲压模具钳工、冲压模具设计工作时间久了的人,因为经验丰富,自然会比较了解、知道各种不同的产品,包括它的材料、尺寸和外观精度要求,以及模具该怎么设计才能顺利生产出合格的产品,怎样减少模具维修、修模次数等,拿到产品图,心里自然的就会想到这个模具结构大概是个什么样子,各种数值心里都有数。

冲头与刀口的间隙对冲压件质量、冲压模具寿命都有很大的影响。因此,设计冲压模具时要选择一个合理的间隙,以保证冲压件的断面质量、尺寸精度满足产品的要求、所需冲裁力小、冲压模具寿命高。但分别从质量、冲压力、冲压模具寿命等方面的要求确定的合理间隙并不是同一个数值,只是彼此接近。

考虑到冲压模具制造中的偏差及使用中的磨损、生产中通常只选择一个适当的范围作为合理间隙,只要间隙在这个范围内,就可冲出良好的制件。冲压模具在生产过程中,会不断磨损儿使间隙增大,设计与制造新冲压模具时要采用最小合理间隙值。

冲压模具冲裁间隙,根据工厂老师傅多年来对模具的研究和改进的经验,尺寸精度、断面垂直度要求高的制件应选用较小间隙值,断面垂直度与尺寸精度要求不高的冲压件,应以降低冲裁力、提高冲压模具寿命为主,可采用较大间隙值。其值可按下列经验公式来计算:

软材料:

材料厚度t 1 mm, 冲裁间隙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

以下是书本上的理论知识,主要依据是保证上下裂纹会合,以便获得良好的断面。

根据三角形 ABC的关系可求得间隙值c为:

c =( t – h0 ) tanβ = t (1-h0/t) tanβ

式中, h0—— 凸 模切入深度;β——剪应力方向与垂线方向的夹角。

从上式看出,间隙 c与材料厚度t、相对切入深度h 0t以及裂纹方向β有关。而h0β又与材料性质有关,材料愈硬, h 0t愈小。

因此影响间隙值的主要因素是材料性质和材料厚度。材料比较硬或比较厚,间隙值越大。


★冲压模具开发全过程

冲压模具是怎么一步步加工出来的?

一套完整的冲压模具开发全过程,首先应该是客户把产品图发给冲压模具设计部门主管,由设计主管确认以本部门的技术是否可以把该产品做出来。如果可以,那么就交给设计人员出图备料。把模具需要的各个板子先买回来,粗加工让位、模板厚度研磨到的尺寸,一般是两面共留50条(0.50mm)的余量,粗加工好了以后,送去热处理。

同时,设计部门人员开研讨会制定该产品一步一步的工序图样,排出料带图。一个产品不可能只通过一个工序就能生产出来,还必须与其它工序配合,才能生产出合格的产品。产品工序图确定完毕了以后,设计人员开始设计模具。

等设计把整个模具的所有零件画好出图了以后,模具就可以正式开始加工了,首先是模板研磨到正确的尺寸,然后放电、放穿线孔,再线切割、割入块孔、刀口、落料等,再送到铣床或CNC加工沉头、让位等,最后由品保检测,不合格则退回责任部门再加工,合格了以后就可以送到仓库入库。

最后由钳工从仓库领走,开始组立前的准备工作,如倒角、去处毛刺、铁锈、确认尺寸、检查各个地方是否加工到位、是否缺孔少孔、螺丝牙是否有漏掉等,模具零件到了就可以暂时先开始组立模具了,到一点装一点,等模具零件到齐了以后,模具差不多就装好了,比零件全部都到齐了才开始装 节省了许多时间。

模具组立完毕,开始试模、调试模具,直到模具可以生产出尺寸精度、外观质量复合要求的产品,然后送给客户签样品,客户确认好了,这一套模具的所有工作才算正式完成,就等上机台生产。以后就是修模、保养模具了。模具没事,钳工作业人员就没事。做钳工这一行比较操心,还不知道模具什么时候坏,只要坏了马上就要去修,修的次数多了,就比较烦人。当然,如果你模具装的好,该做的地方都做到位了,模具也没那么出问题。

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