在进行冷冲压模具设计时,设计者不仅要有较高的模具设计理论知识,还要有一定的模具制造及使用实践经验,从而才能设计出结构合理、成本低廉、使用方便、寿命较长的优质模具来。有关冷冲压模具的设计程序和步骤:
⒈分析整理技术资料、明确设计目的:
设计者首先应收集必要的有关资料,如所要制造的制品零件的产品图,明确所要生产的批量大小,产品的设计任务书,模具标准化资料,有关使用设备技术资料以及有关“模具设计手册”、“机械设计手册”等有关参考书籍等。以便根据这些资料进行充分的理解、分析、研究、初步确定基本的设计想法和构思,必要时可进一步调查模具制造单位及使用单位意见,初步确定基本方案。
⑴、依据产品图样,进一步明确制品的形状、大小、精度及其必要的技术要求,以及使用的材料,必要时,可按产品图先制出一个样件。根据产品图所规定制品的尺寸精度、表面质量要求,来选定模具结构形式和确定模具精度,如对于冲裁模,若产品尺寸精度及表面质量及断面质量要求精度较高,可考虑采用精密冲裁模,对于一般精度,可采用一般冲裁模结构形式。
⑵、依据制品零件工艺卡及设计任务书,可确定其工序组成及工序之间的关系,基本确定出所需模具的种类和套数。
⑶、依据设计任务书,可明确产品的生产规模。若成批生产可选用一般模具结构,若试制性及批量小的可考虑采用简易模具,以降低制件成本。
⑷、依据压力机设备技术资料,可以根据现有设备来选择模具卸料方式和其他辅助工序的形式。并且根据设备规格参数,来选定模具结构形式和模板固定方式,以及确定模具的闭合高度、模柄尺寸及漏料孔大小等。压力机的工艺能力和有关生产指标是模具设计的重要依据。
⑸、依据模具制造单位的技术能力及设备条件,可确定模具的结构组成形式。如对于复杂形状的冷冲模,其工作零件的设计,在有电加工设备如程控线切割机情况下,其凸、凹模可采用整体式结构形式,若没有线切割机床的情况下,最好采用镶拼凸、凹模结构形式,以便于加工。
⑹、依据模具制造单位的模具标准化推广程度,来确定模具图样的画法和出图张数。
⑺、依据“模具设计手册”等参考资料,可进行必要的工艺计算、选择材料及确定尺寸精度和进行核算等。
总之,根据上述的初步分析和研究,模具设计者可对即定的产品设计与工艺过程设计,必要时提出修改意见,以使产品设计、工艺过程设计及模具设计能做到有机的结合,取得更合理、完善的效果。
⒉确定工艺方案,决定冲模结构形式:
⑴、依据制品零件的形状和材料来确定采用加工工艺形式及模具类型。如对于金属或非金属板材的平板类零件应采用冲裁加工工艺,其模具采用冲裁模。
⑵、依据制品零件的形状、尺寸、精度、表面质量等要求,进行必要的工艺分析,确定基本工序的性质,即落料、冲孔、压弯、拉深等基本工序性质。
⑶、依据零件的变形特点、尺寸要求来确定工序的排列顺序,如冲裁一压弯一拉伸—成形等。
⑷、依据初步的工艺计算来确定某些工序数目,如筒形金属零件的需拉深次数。
⑸、依据生产批量和条件确定工序的组合选定模具结构形式,如板料冲压采用复合模结构形式还是单工序冲模形式。
⑹、依据制品零件的尺寸精度及表面质量要求,来确定模具结构。如精度要求高的冲压件应选用复合模结构,反之采用连续模结构。
⒊绘制模具结构草图,进行必要的工艺计算:
⑴、依据工艺方案绘出模具结构草图,并明确其动作原理和动作工艺过程。在绘制草图时,应充分考虑凸、凹模及凸、凹模的结构形式及安装方法;制品零件的定位方式,确定定位机构以及卸料、顶料方式及机构的选定;模具的导向方式及必要的导向辅助机构;选定模具所使用的设备及模具的闭合高度及安装方式等。
⑵、进行模具压力中心计算。
⑶、进行模具各种工艺力的计算。
⑷、模具工作零件如凸、凹模及凸凹模的尺寸计算和选定配合形式及间隙。
⑸、对某些模具进行特殊的工艺计算,如弯曲模的坯料形状及展开尺寸计算;排样及材料利用率的计算;拉深模的压边方式选定和计算。
⒋进行模具总体设计,绘制模具总装配图:
⑴、前述工艺计算后,再对结构草图进行核算及审核,确定一下模具结构是否合理,所选定的定位机构、卸料机构、凸、凹模的结构形式和安装方式、导向机构是否合理,模具的闭合高度与所采用的设备是否合适,模具的安全使用情况怎样,必要时可进行修改。
⑵、依据工厂的模具标准化程度进行模具的总体设计,选用标准模架,并根据工作零件尺寸,选用标准模具结构规格型号。
⑶、绘制模具总装配图。
⒌绘制模具零件图,核对图样的正确性:
⑴、对于采用标准化的模具结构、模具标准件,应从标题栏标出其代号,对于非标准件应绘制完整的零件图。
⑵、对于非标准化模具,应按标题栏逐个画出模具零件图。
⑶、零件图应标出零件的尺寸、公差、形位公差、表面粗糙度、材料、热处理要求、技术条件等。
⑷、总图及零件图绘制后,应根据总图进一步核对零件图的正确性,各零件的配合关系是否合适,必要时可进行