1. 模具的設計要素有哪些
1.分型面,即模具閉合時凹模與凸模相互配合的接觸表面。它的位置和形式的選定,受製品形狀及外觀、壁厚、成型方法、後加工工藝、模具類型與結構、脫模方法及成型機結構等因素的影響。
2.結構件,即復雜模具的滑塊、斜頂、直頂塊等。結構件的
設計
非常關鍵,關繫到模具的壽命、加工周期、成本、產品質量等,因此設計復雜模具核心結構對設計者的綜合能力要求較高,盡可能追求更簡便、更耐用、更經濟的設計方案。
3.模具精度,即避卡、精定位、導柱、定位銷等。定位系統關繫到製品外觀質量,模具質量與壽命,根據模具結構不同,選擇不同的定位方式,定位精度控制主要依靠加工,內模定位主要是設計者充分去考慮,設計出更加合理易調整的定位方式。
2. 模具設計與製造
模具設計與製造
培養模具設計與製造的高級應用型技術人才,畢業生可從事企業生產所需模具及其工裝的設計與製造,模具裝配與調試、模具企業經營與管理工作。
主要課程有:機械制圖、機械設計與基礎、冷沖模設計與製造、注塑模設計與製造、數控技術與編程、模具加工機械、電工與電子技術、液壓與氣動傳動、金屬切削原理、機械CAD/CAM等。
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一、培養目標
本專業培養擁護黨的基本路線,適應生產、建設、管理、服務第一線需要的,德、智、體、美等方面全面發展的,掌握模具設計與製造的基本理論和知識,從事模具設計與加工、製造、維修的高級技術應用性人才。
二、人才培養素質要求
總的培養要求為:熱愛社會主義祖國,擁護黨的基本路線,領會馬克思列寧主義、毛澤東思想、鄧小平理論、「三個代表」重要思想和科學發展觀的基本原理,具有愛國主義、集體主義、社會主義思想和良好的思想品德,在具有必備的基礎理論知識和專門知識的基礎上,重點掌握從事本專業領域實際工作的基本能力和基本技能;具有較快適應生產、建設、管理、服務第一線崗位需要的實際工作能力;具有創新、創業精神、良好的道德和健康的體魄。
1、思想素質要求
熱愛社會主義祖國、擁護中國共產的領導和中國特色社會主義道路,堅持四項基本原則和改革開放的總方針,初步掌握馬克思主義、毛澤東思想、鄧小平理論、「三個代表」重要思想和科學發展觀的基本原理,具有科學的世界觀、方法論和正確的人生觀;具有遵紀守法的觀念,良好的思想品德、社會公德和職業道德;具有開拓創新、團結合作、艱苦奮斗的精神和聯系群眾、嚴謹務實的作風;具有為人民服務的高度責任感和為實現現代化而獻身的精神。
2、知識能力要求
具有本專業必需的自然科學、社會科學和管理科學知識;掌握計算機基礎知識、必要的網路知識、常用軟體知識;具有基本的機械基礎知識;具有本專業必須的機械設計理論基礎知識、模具材料及成形工藝、模具設計與製造專業知識;掌握模具CAD/CAM基礎知識;具有必要的模具維修基礎知識。
具有一定的自學能力;具有模具工藝設計、工藝實施、技術管理能力;具有模具數控加工編程能力;具有注塑模具、沖壓模具設計與製造能力;具有一定鉗工操作能力、模具修配能力;具有良好的計算機基礎應用能力和利用計算機進行輔助設計製造及管理能力;具有熟練運用CAD/CAM軟體進行模具造型設計和加工的能力;具有良好的語言表達、文字表達、人際交往能力。
3、身心素質要求
有一定的體育運動和衛生、軍事基本知識,掌握體育運動和科學鍛煉身體的方法和基本技能,養成良好的體育鍛煉習慣和生活習慣,達到國家規定的大學生體育合格標准,具有良好的心理素質和健康的體魄。
三、招生對象、學制及學習形式?
本專業招收應往屆高中畢業生、普通中專、職業高中、職業中專畢業生及社會青年,脫產學習,學制三年。
四、主要課程設置及課程介紹
(一)公共課
1、思想道德修養與法律基礎
本課程是以馬列主義、毛澤東思想、鄧小平理論為指導,理論聯系實際地研究大學生成長過程中思想道德修養的客觀規律的一門思想、政治和品德教育的課程。它根據我國社會主義現代化建設對大學生的政治、思想、品德方面的要求,以及大學生在政治觀、人生觀、道德觀方面形成發展的規律和特色,教育大學生加強自身的思想道德修養,努力成為社會主義的建設者和接班人。講授內容:大學生的歷史使命,基本國情和基本路線教育,人生觀教育,道德教育,社會主義民主法制教育。
2、毛澤東思想、鄧小平理論和「三個代表」重要思想?
本課程通過簡明扼要地講授馬克思主義的基本觀點,進行馬列主義、毛澤東思想、鄧小平理論、「三個代表」重要思想和科學發展觀教育,使學生明確改革是在新形式下,馬克思主義的基本原理與我國客觀實際的緊密結合,充分發揮馬克思主義教育主陣地主渠道作用,幫助學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀,達到培養「四有」人才的目的。
3、大學英語
培養學生英語聽、說、讀、寫能力,並能在實踐中以英語為工具獲取本專業所需的信息,為進一步提高英語水平打下較為堅實的基礎。
主要內容:語音、語法、筆譯。著重矯正語音、語調,擴大詞彙量,加深基本語法,藉助詞典翻譯一般短文,加強閱讀和筆譯技能的訓練。
4、計算機文化基礎
通過本課程的學習,讓學生掌握計算機基礎知識,Windows2000、Office軟體、資料庫以及Internet網路基礎,其中Office主要介紹Word2000、Excel2000、Powerpoint2000的使用。
5、高等數學
:通過學習培養學生用數學分析的方法解決工程問題的能力,為以後學習專業基礎課和專業課以及將來從事工程設計打下良好的基礎。
主要內容:函數、極限與連續、導數和微分、積分及其應用、多元函數的微分、二重積分、三重積分、級數等。
6、體育
進行體育基本知識的教學和基本技能訓練。使學生掌握正確的運動技能和科學的鍛煉方法,養成體育鍛煉習慣,提高身體素質,達到《國家體育鍛煉標准》,具有從事本專業或其他行業所需要的良好身體素質。
7、形勢教育
本課程是在馬克思主義指導下,分析特定時期社會政治、經濟、思想文化發展趨勢,揭示黨和國家在不同時期的方針政策的基本內容和基本精神的思想政治教育課程。主要目的是幫助學生全面正確地認識國際國內形勢;認識黨和國家面臨的形勢和任務;擁護黨的路線、方針和政策,增強實現改革開放和社會主義現代化建設宏偉目標的信心和社會責任感。
(二)專業基礎課
1、機械制圖及計算機輔助設計
本課程是一門研究繪制工程圖樣、圖解空間幾何問題、計算機繪圖和貫徹國家制圖有關標准為主要內容的課程,是高等工程專科學校培養具有工程師初步訓練的高級工程技術應用型人才的一門必修的技術基礎課。它研究繪制和閱讀工程圖樣的原理和方法,為培養學生的制圖技能和空間想像能力打下必要的基礎。
其主要任務:
(1)研究正投影的基本理論和投影特性;
(2)培養一定的空間想像能力和分析能力;
(3)培養按照機械制圖國家標準的有關規定正確而熟練地繪制和閱讀機械圖樣(零件圖和裝配圖)的能力;
(4)培養空間幾何問題的初步圖解能力;
(5)學習計算機繪圖知識,能使用計算機繪圖和輔助繪圖及相關設備進行繪制二維工程圖的能力;
(6)培養耐心、細致的工作作風及嚴肅認真的工作態度。
2、機械設計基礎
本課程主要研究機械中的常用機構和各種通用零件的工作原理、結構特點、基本的設計理論及計算方法。它是一門培養學生機械設計能力的專業基礎課。通過學習本課程應達到:
(1)掌握常用機構的工作原理、運動特性以及分析機構的基本知識;
(2)掌握通用零件的工作原理、特點、計算方法、選用等知識;
(3)運用標准、手冊進行一般參數的通用零件和簡單的機械裝置進行設計;
(4)液壓與氣動傳動的基本知識;
(5)計算機輔助設計軟體的實際應用。
結合機械制圖、機械設計等課程,熟練掌握計算機輔助設計軟體進行二維工程制圖(零件圖、裝配圖)的繪制;熟悉三維產品設計,並完成零部件的造型和模具設計、裝配工作;利用圖文檔案管理系統進行圖紙檔案管理。
3、機械製造工藝學
本課程是一門重要的、涉及面寬、實踐性很強的專業基礎課。
主要內容:
(1)金屬切削加工原理與刀具基礎知識;
(2)金屬切削機床及切削工藝,電火花加工、電火花線切割加工、激光加工等特種加工和數控加工等當代先進的生產工藝及其特點;
(3)機床夾具基礎知識;
(4)機械製造工藝過程基礎知識和一些典型零件的加工工藝過程;
(5)機械加工質量分析和提高生產率的方法。
學習要求:
掌握金屬切削的基本理論,具有根據具體加工條件合理選擇刀具(如種類、材質、幾何角度、參數等)、選擇切削用量及切削液的能力,掌握機械製造工藝的基本理論知識、機床夾具的基本原理、設計方法解算尺寸鏈等知識,初步分析和處理與切削加工過程中有關的工藝技術問題。
通過生產實習、實驗等實踐環節,熟悉制訂工藝規程的原則、步驟和方法,對一般機械零件,具備制定機械加工工藝規程和裝配工藝的能力;初步具備綜合分析機械製造過程中提高產品質量和生產率、降低生產成本等方面問題的能力;對製造技術的新發展有一定的了解。
4、數控編程與加工
使學生了解數控編程方法,熟悉數控編程指令,能夠對需要編程的機械零件進行必要的工藝分析和軌跡計算,完成零件加工的手工編程和機床操作及加工工作。了解CAD/CAM基本概念,並對現代加工技術有一個概貌性的了解。
重點內容:零件的數控加工工藝、手工編程、自動編程以及圖形編程的原理和實踐。通過課程講解、實驗實訓等實踐環節,使學生掌握數控車床、數控銑床、加工中心以及數控電火花線切割加工機床的零件加工編程技術等,使學生能熟練正確地編制中等復雜程度零件的加工工藝和加工程序。
實訓環節:數控車床編程和加工操作實訓;數控銑床及加工中心編程和加工操作實訓;電火花、線切割機床的操作、編程實訓。
實訓要求:能完成中等復雜零件的從零件圖紙到成品的加工工藝、編程、加工操作全過程。
(三)專業課
1、塑料模具設計
本課程是核心專業課程之一,主要講授塑料模具的設計流程和模具結構,塑料的特性和成型原理、掌握模具的合模和開模動作、塑料件模具結構設計等。
通過本課程的學習,掌握塑料的基本概念、熱塑料的成形加工性能、熱塑料製品設計的基本原則,注射成型模具的基本結構及分類、注射成型模具零部件的設計、澆注系統設計等知識,能夠完成塑料模具的設計任務以及維護等。
實訓要求:設計、加工、裝配、維修。
2、沖壓模具設計
通過本課程學習,使學生掌握沖壓件的結構工藝性及設計、沖壓模具設計、沖壓工藝設計、沖裁工藝、精密沖裁、彎曲、拉伸及其他成形工藝設計、汽車覆蓋件沖壓工藝設計、沖模分類、特點、用途,單工序模設計、復合模設計、連續模設計、精沖模設計、覆蓋件模具設計、硬質合金沖模設計等知識,掌握沖壓模具標准化,沖模術語及沖模技術條件,沖模標准零件,相關國家、國際標准等。
實踐環節:冷沖模的設計、加工、裝配、維護,沖壓成型工藝的設計與實施。
3、模具CAD/CAM技術
CAD/CAM是實現信息處理高度一體化、提高設計製造質量和生產率最佳方法的新技術。通過本課程的學習,使學生能夠初步掌握利用計算機來完成多品種模具產品的設計與製造的能力。
主要內容:CAD/CAM的總體結構、硬體系統、軟體系統;機械產品造型設計CAD、計算機輔助製造(CAM)和成組技術(GT);計算機輔助工藝過程設計(CAPP)技術;模具設計CAD等關鍵技術。
(1)以實際產品為主線,培養學生做實際產品、滿足崗位要求的能力,培養學生掌握三維實體造型、模具設計,數控自動編程一體化技術的能力。
(2)鞏固學生在冷沖模、塑料模、壓鑄模設計中模具結構設計、模具零件材料以及模架和其他標准件設計等方面的基本專業知識。
(3)熟練掌握三維造型軟體Pro/E等軟體在模具設計中的應用。包括三維實體模型建立模具裝配模型,設計分型面、澆注系統及冷卻系統,生成模具成型零件的三維實體模型,掌握塑料模具核心部分的設計工作。
(4)熟練掌握數控編程軟體CimatronE、MasterCAM軟體在模具設計中的應用,生成模具產品的數控程序。
先修課程:微機原理與應用、機械製造基礎、機械設計基礎。
實訓軟體選用:MasterCAM、Pro/E、CimatronE、CAXA等。
實訓設備:數控機床等。
實踐環節:課程設計、模具設計與數控加工CAM技術應用等。
4、模具製造工藝
本課程是模具設計與製造專業的一門主幹專業課程,也是一門實踐性很強的課程。
主要內容:沖壓工序與沖模分類、沖壓設備簡介;沖裁模設計、彎曲模設計、拉深模設計及成形模設計;塑料的基本知識、塑件設計;注射模、壓注模及壓注模設計要點;模具的機械加工、電火花加工;沖模的裝配與調整。
課程任務:使學生具備中等專門技術人才和高素質勞動者所必須的模具製造工藝的基本知識和技能:具備處理模具製造中一般工藝技術問題的能力;掌握冷沖壓模具和塑料模具零件的加工工藝過程的編制及模具裝配的工藝方法,解決一般性技術難題;掌握模具製造的新技術、新工藝,了解模具製造技術的發展方向。本課程主要講授模具加工的基礎理論和加工方法,模具零件的機械加工工藝和特種加工工藝,以及模具裝配工藝。
通過本課程的學習,學生應達到以下基本要求:
(1)掌握模具製造的基礎知識,熟悉模具的加工工藝及裝配工藝;
(2)具有編制中等復雜模具零件製造工藝規程和分析、解決一般技術難題的能力;
(3)了解模具製造的各種方法、原理和特點;
(4)掌握模具製造的新工藝、新技術,了解模具製造技術的發展方向。
先修課程:機械制圖、工程力學、機械製造基礎等。
實踐環節:注塑成形、沖壓成形、模具製造實訓。
(四)選修課
1、音樂與繪畫
通過本課程的學習,可以陶冶學生的藝術修養,培養學生的藝術素質,並且在系統的訓練過程中,培養學生正確的觀察方法和造型能力,為今後的全面發展奠定良好的基礎。
2、大學生就業與創業指導
目的要求:通過本課程的學習,使畢業生樹立正確的擇業觀並調適在擇業過程中可能出現的矛盾心理;掌握一定的求職技巧並轉換角色、適應社會發展對人才的需求;了解就業政策,更好地利用就業指導機構指導自身就業。
主要內容:我國當前的就業形勢、大學生就業政策、就業觀念、就業准備、職業選擇、擇業技巧、創業環境與創業機會、擇業過程中各主要環節的把握、創業者應具備的素質與能力等。
3、演講與寫作
本課程的開設目的是:使學生通過學習,加深對語言的社會本質和交際功能的認識,提高運用祖國語言文字的實際能力,特別是言語交際的實際能力,同時,通過對寫作的強化練習,使學生系統地掌握常用應用文體文章的寫作理論知識和方法,提高學生在學習、工作和日常生活中實際應用各種文體的寫作能力。
3. 塑料模具的設計要素
模具設計和製造與塑料加工有密切關系。塑料加工的成敗,很大程度上取決於模具設計效果和模具製造質量,而塑料模具設計又以正確的塑料製品設計為基礎。
塑料模具設計要考慮的結構要素有:
①分型面,即模具閉合時凹模與凸模相互配合的接觸表面。它的位置和形式的選定,受製品形狀及外觀、壁厚、成型方法、後加工工藝、模具類型與結構、脫模方法及成型機結構等因素的影響。
②結構件,即復雜模具的滑塊、斜頂、直頂塊等。結構件的設計非常關鍵,關繫到模具的壽命、加工周期、成本、產品質量等,因此設計復雜模具核心結構對設計者的綜合能力要求較高,盡可能追求更簡便、更耐用、更經濟的設計方案。
③模具精度,即避卡、精定位、導柱、定位銷等。定位系統關繫到製品外觀質量,模具質量與壽命,根據模具結構不同,選擇不同的定位方式,定位精度控制主要依靠加工,內模定位主要是設計者充分去考慮,設計出更加合理易調整的定位方式。
②澆注系統,即由注塑機噴嘴至型腔之間的進料通道,包括主流道、分流道、澆口和冷料穴。特別是澆口位置的選定應有利於熔融塑料在良好流動狀態下充滿型腔,附在製品上的固態流道和澆口冷料在開模時易於從模具內頂出並予以清除(熱流道模除外)。
③塑料收縮率以及影響製品尺寸精度的各項因素,如模具製造和裝配誤差、模具磨損等。此外,設計壓塑模和注塑模時,還應考慮成型機的工藝和結構參數的匹配。在塑料模具設計中已廣泛應用計算機輔助設計技術。
4. 模具設計與製造產品設計原則有哪些
產品設計的原則太多了,參考一下《面向製造和裝配的產品設計指南》,裡面有專門針對塑膠,鈑金和壓鑄的零件設計指南。
第3章 塑膠件設計指南
3.1 塑膠
3.2 塑膠材料選擇
3.3 設計指南
3.4 塑膠件的裝配方式
第4章 鈑金件設計指南
4.1 鈑金
4.2 設計指南
4.3 鈑金常用裝配方式
第5章 壓鑄件設計指南
5.1 壓鑄簡介
5.2 常用壓鑄材料介紹
5.3 設計指南
5. 模具設計基礎知識
模具設計基礎知識
我國模具行業工程項目技術依然是起步較晚,與發達國家存有不小的差距,近些年來,我國模具行業通過引進外資,吸收了國外模具製造的先進經驗、先進技術及高水平人才,我國模具的設計和製造水平有了很大提高。下面我給大家講講模具設計基礎知識,有興趣的朋友不妨來看看。
一、沖壓模具依構造可分為單工程模、復合模、連續模三大類。
前兩類需較多人力不符經濟效益,連續模可大量生產效率高。同樣,設計一套高速精密連續沖模,也要對你所生產的產品(包含所有用沖壓加工出來的產品)。設計連續沖模需注意各模組之間的間距、零件加工精度、組立精度、配合精度與干涉問題,以達到連續模自動化大量生產的目的。
二、單元化設計之概念:
沖壓模具整體構造可分成二大部分:共通部分、依製品而變動的部分。共通部分可加以標准化或規格化,依製品而變動的.部分是難以規格化。
三、模板之構成及規格:
1、模板之構成
沖壓模具之構成將依模具種類及構成及相異,有順配置型構造與逆配置型構造二大類。前者是最常使用的構造,後者構造主要用於引伸成形模具或配合特殊模具。
從事的主要工作包括:
(1)數字化制圖——將三維產品及模具模型轉換為常規加工中用的二維工程圖;
(2)模具的數字化設計——根據產品模型與設計意圖,建立相關的模具三維實體模型;
(3)模具的數字化分析模擬——根據產品成形工藝條件,進行模具零件的結構分析、熱分析、疲勞分析和模具的運動分析;
(4)產品成形過程模擬——注塑成形、沖壓成形;
(5)定製適合本公司模具設計標准件及標准設計過程;
(6)模具生產管理。
2、模具之規格
(1)模具尺寸與鎖緊螺絲
模板之尺寸應大於工作區域,並選擇標准模板尺寸。模板鎖緊螺絲之位置配置與模具種類及模板尺寸有關。其中單工程模具最常使用鎖緊螺絲配置於四邊角,最標准形式工作區域可廣大使用。長形之模具及連續模具最常使用鎖緊螺絲配置於四邊角及中間位置。
(2)模板之厚度
模板之厚度選擇與模具之構造、沖壓加工種類、沖壓加工加工力、沖壓加工精度等有絕對關系。依據理論計算決定模具之厚度是困難的,一般上系由經驗求得,設計使用的模板厚度種類宜盡量少,配合模具高度及夾緊高度加以標准化以便利采購及庫存管理。
四、模板之設計:
連續模具之主要模板有沖頭固定板、壓料板、母模板等等,其構造設計依沖壓製品之精度、生產數量、模具之加工設備與加工方法、模具之維護保養方式等有三種形式:整塊式、軛式、鑲入式。
1、整塊式
整塊式模板亦稱為一體構造型,其加工形狀必須是封閉的。整塊式模板主要用於簡單結構或精度不高的模具,其加工方式以切削加工為主(不需熱處理),採用熱處理之模板必須再施行線切割加工或放電加工及研磨加工。模板尺寸長(連續模具)之場合將採用兩塊或多塊一體型並用之。
2、軛式
軛式模板之中央部加工成凹溝狀以組裝塊狀品。其構造依應用要求,凹溝部可以其他模板構成之。此軛式模板構造之優點有:溝部加工容易,溝部寬度可調整之,加工精度良好等;但剛性低是其缺點。
軛式模板之設計注意事項如下:
(1)軛板構部與塊狀部品之嵌合採中間配合或輕配合方式,如采強壓配合將使軛板發生變化。
(2)軛板兼俱塊狀部品之保持功能,為承受塊狀部品之側壓及面壓,必須具有足夠的剛性。還有為使軛板溝部與塊狀部品得到密著組合,其溝部角隅作成逃隙加工,如軛板溝部角隅不能作成逃隙加工,則塊狀部品須作成逃隙加工。
(3)塊狀部品之分割應同時考慮其內部之形狀,基準面必須明確化。為使沖壓加工時不產生變形,亦要注意各個塊狀部品之形狀。
(4)軛板組入許多件塊狀部品時,由於各塊狀部品之加工累積誤差使得節距產生變動,解決對策是中間塊狀部品設計成可調整方式。
(5)塊狀部品采並排組合之模具構造,由於沖切加工時塊狀部品將承受側壓使各塊狀部品間產生間隙或造成塊狀部品之傾斜。此現象是沖壓尺寸不良、沖屑阻塞等沖壓不良之重要原因,因此必須有充分的對策。
(6)軛板內塊狀部品之固定方法,依其大小及形狀有下列五種:以鎖緊螺絲固定、以鍵固定、以形鍵固定、以肩部固定、以上壓件(如導料板)壓緊固定。
3、鑲入式
模板中加工圓形或方形之凹部,將塊狀部品鑲合嵌入於模板中,此種模板稱為鑲入式構造,此構造之加工累積公差少、剛性高,分解及組立時之精度再現性良好。由於具有容易機械加工、加工精度由工作機械決定、最後調整之工程少等優點,鑲入式模板構造已成為精密沖壓模具之主流,但其缺點是需要高精度的孔穴加工機。
連續沖壓模具採用此模板構造時,為使模板具有高剛性要求,乃設計空站。鑲入式模板構造之注意事項如下所述:
(1)嵌入孔穴之加工:模板之嵌入孔穴加工使用立式銑床(或治具銑床)綜合加工機、治具鏜床、治具磨床、線割放電加工機等。嵌入孔穴之加工基準,使用線割放電加工機時,為提高其加工精度乃進行二次或以上之線割加工。
(2)嵌入件之固定方法:嵌入件固定方法之決定因素有不變動其加工的精度、組立及分解之容易性、調整之可能性等。嵌入件之固定方法有下列四種:以螺絲固定、以肩部固定、以趾塊固定、其上部以板件壓緊。母模板之嵌入件固定方法亦有採用壓入配合,此時應避免因加工熱膨脹而產生的鬆弛結果,使用圓形模套嵌入件加工不規則孔穴時應設計回轉防止方法。
(3)嵌入件組立及分解之考量:嵌入件及其孔穴加工精度要求高以進行組立作業。為得到即使有稍微的尺寸誤差亦能於組立時加以調整,宜事先考慮解決對策,嵌入件加工之具體考慮事項有下列五項:設有壓入導入部,以隔片調整嵌入件之壓入狀態及正確位置,嵌入件底面設有壓出用孔穴,以螺絲鎖緊時宜採用同一尺寸之螺絲,以利鎖固及松開,為防止組立方向之失誤,應設計防呆倒角加工。
五、單元化之設計:
1、模具對准單元
模具對准單元亦稱為模具刃件之對合引導裝置。為確實保持上模與下模之對准及縮短其准備時間,依製品精度及生產數量等條件要求,模具對准單元主要有下列五種:
(1)無導引型:模具安裝於沖床時直接進行其刃件之對合作業,不使用引導裝置。
(2)外導引型:此種裝置是最標準的構造,導引裝置裝設於上模座及下模座,不通過各模板,一般稱為模座型。
(3)外導引與內導引並用型(一):此種裝置是連續模具最常使用之構造,沖頭固定板及壓料板間裝設內導引裝置。沖頭與母模之對合利用固定銷及外導引裝置。內導引裝置之另一作用是防止壓料板傾斜及保護細小沖頭。
(4)外導引與內導引並用型(二):此種裝置是高精密度高速連續模具之使用構造,內導引裝置貫穿沖頭固定板、壓料板及母模固定板等等。內導引裝置本身亦有模具刃件對合及保護細小沖頭作用。外導引裝置之主要作用是模具分解及安裝於沖床時能得到滑順目的。
(5)內導引型:此構造不使用外導引裝置,內導引裝置貫穿沖頭固定板、壓料板及母模固定板等等,正確地保持各塊板之位置關系性以保護沖頭。
2、導注及導套單元
模具之導引方式及配件有導注及導套單元之種類有兩種:外導引型(模座型或稱主導引),內導引型(或稱輔助引)。另行配合精密模具之要求,使用外導引與內導引並用型之需求性高。
(1)外導引型:一般上使用於不要求高精密度之模具,大多與模座構成一單元販賣之,主要作用是模具安裝於沖床時之刃件對合,幾乎沒有沖壓加工中之動態精度保持效果。
(2)內導引型:由於模具加工機之進展,最近急速普及。主要作用除了模具安裝於沖床時之刃件對合外,亦有沖壓加工中之動態精度保持效果。
(3)外導引與內導引並用型:一副模具同時使用外導引與內導引裝置。
3、沖頭與母模單元 (圓形)
(1)沖頭單元:圓形沖頭單元依其形狀(肩部型及平直型)長度、維修之方便性,使用沖頭單元宜與壓料板導套單元配合。
(2)母模單元:圓形母模單元亦稱為母模導套單元,其形式有整塊式及分開式,依生產數量、使用壽命及製品或沖屑之處理性,母模單元之組合系列有:使用模板直接加工母模形狀,具有二段斜角之逃隙部,是否要使用背板,不規則母模形狀必須有回轉防止設計。
4、壓料螺栓與彈簧單元
(1)壓料螺栓單元:壓料板螺栓之種類有:外螺絲型,套筒型,內螺絲型。為保持壓料板於指定位置平行狀態,壓料螺栓之停止方法(肩部接觸部位):模座凹穴承受面,沖頭固定板頂面,沖頭背板頂面。
(2)壓料彈簧單元:可動式壓料板壓料彈簧單元可大致分為:單獨使用型,與壓料螺栓並用型
選擇壓料彈簧單元時最好考慮下列要點再決定之:
確保彈簧之自由長度及必要的壓縮量 (壓縮量大之彈簧宜置於壓料板凹穴);
初期的彈簧壓縮量 (預壓縮量)或荷重之調整有無必要;
考量模具組立或維護保養之容易性;
考量與沖頭或壓料螺栓長度之關系;
考量安全性 (防止彈簧斷裂時之飛出)。
5、導引銷單元 (料條送料方向之定位)
(1)導引銷單元:導引銷之主要作用是連續沖壓加工時得到正確的送料節距。沖壓模具用導引單元有間接型 (導引銷單獨使用)及直接型 (導引銷裝設於沖頭內部)兩種形式。
(2)導引銷之組裝方式與沖孔沖頭有相同 (裝設於沖頭固定板)。利用彈簧將其受制於沖頭固定板。
(3)導引銷另外裝設於壓料板之形式,由於要求導引銷突出於壓料板之量達到一定及防止模具上升時之容易帶上被加工材料,壓料板之剛性及導引形式有必要注意之。
(4)導引銷單元有直接型,其裝設於沖頭內,主要用於外形沖切 (下料加工)或引伸工程之切邊加工,其位置定位系利用製品之孔及引伸部內徑。
6、導料單元
(1)外形沖切 (下料加工)或連續沖壓加工時,為使被加工材料之寬度方向受到導引及得到正確的送料節距,乃使用導料單元。
(2)料條寬度方向之導引裝置,導引方式有:固定板導引銷型、可動導引銷型、板隧道導引型 (單塊板)、板導引型 (兩塊構成)、升料銷導引型 (有可動式、固定式及兩者並用之)。
(3)起始停止之導引裝置,其形式有:滑塊式、可動銷式等兩種,主要作用是材料置於模具之最初起始位置定位。
(4)送料停止裝置,可正確地決定出送料節距,主要用於人手送料之場合,其形式有:固定式停止銷、可動式停止銷、邊切停止方式、掛鉤停止機構、自動停止機構。模具人雜志微信 模具行業第一微信平台
(5)側推式導料機構,沖壓加工時材料被壓向一方,可防止材料因料條寬度與導料件寬度差所產生的蛇行現象。
(6)胚料位置定位導料機構,其形式有:固定銷導料型 (利用胚料之外形);固定銷導料型 (利用胚料之孔穴);導料板 (大件部品用);導料板 (一體形);導料板 (分割形)。
7、升料與頂料單元
(1)升料銷單元:其主要作用是進行連續沖壓加工時將料條升至母模上 (位置高度稱為送料高度,並達到順利送料目的,其形式有:升料銷型 (圓形,純粹升料用),是最普通的升料銷單元;升料銷型 (圓形,設有導料銷用孔),升料銷設有導料銷用孔可防止材料承受導引銷之變形及使導引銷確實發生作用;升料及導料銷型,兼俱導料功能,連續模具之導料最常使用此形式升料銷型;升料銷型 (方形)如有需求設有空氣吹孔;升料及導料銷型 (方形)。
(2)頂料單元:自動沖壓加工時必須防止沖切製品或沖屑之跳於母模表面以避免模具損壞及不良沖壓件之產生。
(3)頂出單元:頂出單元之主要作用是每次沖壓加工時將製品或廢料自母模內頂出。頂出單元之裝設場所有二:逆配置型模具時裝設於上模部份;順配置型模具時裝設於下模部份。
8、固定銷單元
固定銷單元之形狀及其尺寸依標准規格需要而設計,使用時之注意事項有:固定銷孔宜為貫穿孔,不能的場合,考慮容易使用螺絲卸除之設計方法;固定銷長度適度最好,不可大於必要的長度;固定銷孔宜有必要的逃離部;置於上模部份之場合,應設計防止落下之機構以防止其掉落;採用一方壓入配合一方滑動配合之場合,滑動側之固定銷孔稍微大於固定銷;固定銷之數量以兩只為原則,盡量選擇相同之尺寸。
9、壓料板單元
壓料板單元之特別重要點是壓料面與母模面有正確的平行度及緩沖壓力要求平衡。
10、失誤檢出單元
以連續模具沖壓加工時,模具必須設計失誤檢出單元以檢出送料節距之變化量是否超過其基準而停止沖床之運轉。失誤檢出單元是裝設於模具內部,依其檢出方法有下列兩種裝設形式:上模內裝設檢出銷之形式,當其偏離料條孔穴時,將與料條相接觸而檢知;下模內裝設檢出銷之形式,當料條之一部與檢出銷接觸而檢知。最近利用接觸方式之檢出方法將有所改變,使用近接開關之事例有增加趨勢。
上模內裝設檢出銷是標準的檢出裝置,由於其於下死點附近檢出,檢出開始至沖床停止有時間偏差,要完全達到失誤防止效果是困難的。裝於下模之檢出裝置,當材料送料動作完成後馬上直接進行檢出,此方法已受到重視。
11、廢料切斷單元
連續沖壓加工時料條 (廢料)將陸續離開模具內,其處理方式有兩種:利用卷料機卷取之;利用模具切斷裝置將其細化。又後者之方式有兩種:利用專用廢料切斷機 (設置於沖壓機械外部);裝設於連續模具最後工程之切斷單元。
12、高度停止塊單元
高度停止塊單元之主要作用是正確地決定上模之下死點位置,其形式有下列兩種:沖壓加工時亦經常接觸之方式;組裝時才接觸,沖壓加工時不接觸之方式。還有,當模搬運、保管時,為防止上模與下模之接觸,最好於上模與下模之間置入隔塊。當精度要求無必要時,其使用標准可採用螺絲調整型。
六、主要模具元件之設計:
1、標准部品及規格
模具用標准規格之選擇方法最好考量下列事項:使用的規格內容不受限制時,最好採用最高層者;原則上採用標准數;模具標准部品無此尺寸時,採用最接近者再進行加工。
2、沖頭之設計
沖頭依其功能可大致分為三大部份:加工材料之刃部先端 (切刃部,其形狀有不規則形、方形、圓形等);與沖頭固定板接觸部 (固定部或柄部,其斷面形狀有不規則形、方形、圓形等);刃部與柄部之連結部份 (中間部)。
沖頭各部份之設計基準分別從切刃部長度、切刃部之研磨方向、沖頭之固定法及柄部之形狀等方面簡述之。
(1)切刃部長度:階段型沖頭之切刃部長度之設計宜考慮加工時不會產生側向彎曲、與壓料板運動部份之間隙應適當。壓料板與沖頭切刃部之關系有引導型及無引導型,切刃部直段長度將有所不同。
(2)切刃部之研磨方向:切刃部之研磨方向有與軸部平行 (上削加工)及與軸部垂直 (穿越加工)等兩種方法,為提高沖頭的耐磨耗性及耐燒著性,宜採用前者。切刃部形狀是凸形狀時可採用穿越加工,凹凸形狀時採用上削加工或穿越加工並用方式。
(3)沖頭之固定法及柄部之形狀:沖頭之柄部大致分為直段型與肩部型兩種,其固定方式之選用因素有製品及模具之精度、沖頭及沖頭固定板之加工機械與加工方法、維護保養之方法等。
(4)柄部之尺寸及精度:沖頭柄部之尺寸及精度將隨沖頭之固定方式而有不同要求。
(5)沖頭長度之調整方法:沖切沖頭之長度因再研磨加工而減短,為與其他工程如 (彎曲、引伸等)之沖頭長度保持平衡及維持沖頭設計長度,有必要調整沖頭之長度。
(6)配合沖壓加工之沖頭設計:為達到大量生產時沖壓製品之品質安全及無不良品之產生,模具方面有必要考慮下列事項:沖頭加工之研磨方向要同一性,表面宜施以拋光處理;為防止沖屑之浮上,沖頭內可裝設頂出銷或加工空氣孔;為減少沖切力,沖孔沖頭施以斜角加工,還有大沖頭附近的細小沖頭宜較短些以減少受到沖擊。
(7)配合加工法之沖頭設計:沖頭之形狀設計與加工困難度有絕對的關系,當其過份接近時沖頭固定板之加工變為困難,此時之沖頭宜加以分割處理 (采組合方式)。
3、沖頭固定板之設計
沖頭固定板之厚度與模具及荷重之大小有關系性,一般上為沖頭長度之30~40%,還有沖頭引導部長度宜高於沖頭直徑之1、5倍
4、導引銷 (沖頭)之設計
導引銷 (沖頭)之引導部直徑與材料導引孔之間隙,其尺寸及突出壓料板之量依材料之厚度而設計,導引銷之先端形狀大致分為兩種:炮彈形、圓錐形 (推拔形)。
(1)炮彈形是最普通之形式,市面上亦有標准部品。
(2)圓錐形有一定的角度,很適合用於小件之高速沖壓,推拔角度之決定因素有沖壓行程、被加工件之材質、導引孔之大小,加工速度等。推拔角度大時較容易修正被加工材料之位置,但推拔部之長度將變長。推拔部與圓筒部連接處宜滑順之。
5、母模之設計
(1)沖切母模之設計
沖切母模之形狀設計應考量之要項有:模具壽命及逃角之形狀、母模之剪角、母模之分割。模具設計大師微信:mujuren
模具壽命及逃角之形狀:此設計是非常重要的事項,如設計不正確將會造成沖頭之破損、沖屑之堵塞或浮上、毛邊之發生等沖壓加工不良現象。
母模之剪角:外形沖切時為減低其沖切力,母模可采剪角設計,剪角大時沖切力之減低亦大,但易造成製品之反曲及變形。
母模之分割:母模必須施以成形研磨等精加工,由於其是凹形狀,研磨工具不易進入,故必須加以分割。
(2)彎曲母模之設計
彎曲加工用母模之設計,為防止回彈及過度彎曲等現象之發生,U形彎曲加工用母模之部形狀為雙R與直線部 (斜度為30度)之組合,最好近似R形狀。R部形狀經成形研磨或NC放電加工後應施以拋光處理。
(3)引伸母模之設計
引伸母模角隅部形狀及逃角形狀是非常重要的設計事項,有關角隅部及逃角之形狀及特徵如下:引伸母模R角值大時較易引伸加工,但亦產生引伸產品表面產生皺摺現象,引伸製品側壁厚度大於板厚。引伸厚板件及頂出困難之場合,母模R值要取小,約為板厚之1-2倍,一般上圓筒及方筒引伸母模之大多引伸部作成直段狀,為防止燒著發生、潤滑油油膜之破壞及減少頂出力等目的,直段部下方宜有逃部 (階段形或推拔形)設計。特別是引縮加工之場合,此直段部有必要盡量少。
6、沖頭之側壓對策
沖壓加工時沖頭左右承受均等之荷重是最佳理想 (即側壓為零)狀態,沖頭承受側向壓力時將使上模與下模產生橫方向之偏移,造成模具間隙之部份變大或變小 (間隙不均勻)及無法得到良好精度的沖壓加工。有關沖頭之側壓對策有下列方法:改變加工方向、單側加工 (沖切、彎曲、引伸等)之製品宜采兩排布列方式、沖頭或母模裝設側壓擋塊,切刃之側面設有導引部 (尤其是切斷及分斷加工)。
7、壓料板之設計
壓料板之功能有剝離付著於沖頭之材料及導引細小沖頭之作用,依功能不同其設計內容有很大的不同。壓料板之厚度及選用基準依製品設計有下列兩種:可動式壓料板、固定式壓料板。
壓料板與沖頭之間隙值宜小於模具間隙之半 (尤其是精密連續模具更應遵守此原則),當設計壓料板時依製品的不同而有所變動必須注意下列事項:1、壓料板與沖頭之間隙值及沖頭導引部之長度,2、輔助導柱與壓料板之裝設標准及壓料板之逃部設計,3、可動式壓料板於沖壓加工時為防止傾斜發生之對策,4、固定式導料板與壓料板導引銷孔之尺寸關系,5、固定式壓料板之材料導引部與被加工材料寬度之關系。
8、背壓板之設計
沖壓加工時主要作用件 (沖頭、壓料板、母模)之後方將承受面壓,當沖壓力高於面壓力時宜採用背壓板 (特別是沖頭及母模模套之背面)背壓板之使用方式有局部使用與全面使用兩種形式。
;6. 塑膠模具定料,求各種模具定材料時,怎麼選鋼件材料的材質如 (ABS,PC,POM,PVC).等
塑 膠 材 料一、塑料的成份:樹脂和添加劑添加劑:著色劑、潤滑劑、增塑劑、填充劑。填充劑:1.ABS(30%玻璃纖維) 2.木粉填料3.石棉填料 4.雲母填料 5.紙漿填料6.礦物填料二、塑料的分類:熱塑性、熱固性。用途分類:通用塑料、工程塑料三、常用塑料名稱及密度、收縮率、模溫、性能及用途。名稱 密度 收縮率 模溫 使用性能ABS 1.02-1.16 0.5% 50-80 使用性、綜合性好,流動性、收縮性好、吸水性大。電機外殼PS 聚苯乙烯 1.04-1.06 0.4% 30-65 抗拉抗彎、透明性和化學性好、耐磨性差、成型性能好、收縮小。儀表殼、容器。PC 聚碳酸酯 1.02 0.6% 90-120 防彈膠、透明料、粘度大、成型能和流動性差、冷卻快、易產生內應力氣泡、力學性好、抗拉彎沖擊、易疲勞開裂不耐磨。鏡片、手機鏡片、醫葯容器。PP 聚苯烯 0.9-0.91 1.6% 55-65 百折膠、使用性好、化學穩定性好、抗拉彎、易老化、成型收縮大、易產生收孔和缺陷、管件 、葉輪、閥門、瓶子。PE 聚乙烯 0.91-0.93 1.6% 40-60 化學性能高、耐熱性不高、耐寒性好、成型性流動性好、變形大易分解、收縮性大。電器、電線。POM 聚甲醛 1.41 1.7% 90-120 塞鋼使用性好、耐磨耐沖擊、 耐熱性差、易分解、化學性不好、成型好、尺寸好、精密。精密儀器軸承、精密儀器。PA6 聚醯胺 1.10-1.15 0.9% 40-80 較硬耐磨耐沖耐壓、耐熱性差、收縮大、易產生收縮孔。軸承、滑輪、儀表。PMMA 聚甲基炳 1.17-1.20 0.5%-0.6% 40-60 亞克力表面硬度不好、易擦傷、吸水性低、收縮小、尺寸准、粘度大。游標、儀表殼、車燈。PVC 聚氯乙烯 1.16-1.135 1.5%-3.0% 60-80軟 1.35-1.45 0.6%-1.5% 60-80硬 抗酸鹼性能強、化學穩定性好、成型差、容易變成黑色。薄膜、水管。四、塑料模塑工藝:1工藝過程、2工藝條件、3製品的工藝性、4常見塑料的缺陷及產生原因。1,工藝過程:A注塑前的准備 B注塑過程:1加料、2塑化、3注射4保壓、5泠卻、6脫模。C塑料製品的後處理。2,工藝條件:A溫度 B時間 C壓力 D泠卻。3,製品的工藝性:A製品的尺寸、厚壁均勻。B製品的公差:IT12(12級) C表面質量(無斑點、條紋、劃傷、氣泡、變顏色) D形狀 E脫模斜度(在產品指定的公差范圍內)。4,常見塑料的缺陷及產生的原因:A填充不足:1、料筒、噴嘴及模具的溫度偏低,2、加料量不夠,3、注射壓力過低,4、注射速度過慢,5、澆道澆口過小,6、模具排氣不良,7、注射時間過短,8、流動慢。 B毛邊:1、模溫不足,2、注射壓力過大、鎖模力不夠,3、模具變形有異物,4、模具排氣不良,5、成型條件有問題,6、流動性太好。C氣泡:1、塑料有水份,2、塑料分解(溫度大),3、注射速度快,4、壓力小,5、模溫底,6、模具排氣不良。D凹陷(縮水):1、製品壁不均勻,2、 保壓時間太短,3、注射壓力不夠,4、澆口位不當。E熔接痕:1、料溫太低、流動性差.2、注射壓力不夠大.3、排氣不良,4、塑料受污染.5、澆口位置(數目)不當。F製品表面有銀絲及波紋:1.塑料有水份,2.料溫太高或太低,3.澆口或流道尺寸太大,4.鑲件溫度低。G製品表面有黑點或條紋:1、塑料有分解,2、螺桿旋轉速度快或背壓過高,3、咀嘴與主流道沒有對准,4、模具排氣不良。H製品翹曲:1.模溫高、冷卻時間不夠,2.壁厚不均勻,3.澆口位置不當或數目不夠,4.頂出位置不當。I製品粘模:1、脫模斜度太小,2、模具有倒扣或倒勾,3、注射壓力太高、時間長,4頂針J主流道粘模:咀嘴內徑斜度不夠、表面不光。L製品分層或脫皮:1塑料有異物或雜物,2、塑化不均勻。M製品褪色:1塑料乾燥不夠,2注射壓力大、背壓高,3、模具排氣不良。N製品強度下降:1、塑料分解,2、熔接不良,3、模溫太低,4、塑料回收次多。 大成模具設計
7. 學模具設計怎麼入手
我以前也嘗試過自學模具設計,大概學了半年多,所以可以說一下我的經驗給你參考。
首先我是在網上買了一本書,當時在咸魚上買的二手書,名字叫UG注塑模具設計入門教程,配套了一個光碟,然後按照書上的指引一點點學的,因為當時是在模具廠里做線割,自己沒有電腦,所以一直是黑白倒班,倒白班的時候就去網吧練到後半夜,到晚班就在宿舍里看書,這樣一直堅持了3個多月,學的非常累,有時候遇到一些問題,有時是命令的操作的細節,有時候是軟體出異常的狀況,因為沒有求助的對象,經常只能變網路邊解決,有時候要找上好幾天,很多次都想要放棄。
總之堅持3個多月後,我去找了做設計的朋友,想驗證一下,自己學的到什麼水平了,結果朋友給我看的產品,一下子就難住了,完全不是我練習的那回事,所以我明白,再自學下去也是沒有結果的,自己還非常累。學什麼知識點,其實入手不難,但是要學到實用的,能工作的,沒有人指引幾乎是在浪費時間的,這就是我的體會。後來我讓朋友給我介紹了一個老師,花了錢跟老師學了3個月,才真正算是入門了模具設計,也才為後面跳槽做好准備。
所以我建議,除非有親朋好友帶你學,不然就找個老師學比較好,不然會非常累又方向不對,反而浪費很多時間金錢。
8. 模具設計中的重點都有哪些
模具設計的要點
1.模具設計的要點
(1)模具材料的選用:模芯材料的選擇以資源、成本、壽命要求為基本原則,以及耐熱、耐磨、耐蝕性要好,易於切削加工、熔焊、不生銹等。被用來做模具(模芯、模套)的材料主要有:碳素結構鋼(45 鋼應用最廣);合金結構鋼(如12CrMo、38CrMoAl等);合金工具鋼等。而對於擠管式模芯的結構特點,其長嘴定徑區是一個薄壁圓管,一般不易進行熱處理,其耐磨性要求較嚴,尤其是用於絕緣擠出的模芯,多用耐磨的合金鋼(如30CrMoAl)製成。模套材料的耐磨要求可以降低,而加工精度必須提高,往往模套以45 鋼製成,內表面鍍鉻拋光達▽7。
(2)擠壓式模芯(無嘴)的結構尺寸如下圖:
1-d 2-d 3-L 4-L 5-D
6-M 7-B 8-D 9-φ 10-φ
在材料確定後,以工藝的合理性,兼顧加工的可能性恰當設計各部尺寸,應注意的要點如下:
1)外錐角φ :根據機頭結構和塑料流動特性設計,錐角控制在45°以下,角度越小,流道越平滑,突變小,對塑料層結構有益。在擠出聚乙烯等結晶性高聚物時,對突變而導致的預留內應力的避免尤其重要,只有充分予以注意才能有效的提高製品的耐龜裂性能。角度的大小往往根據機頭內部結果特點決定。
2)模芯外錐最大直徑D :該尺寸是由模芯支持器(或模芯座)的尺寸決定的,要求嚴格吻合,不得出現「前台」,也不可出現「後台」,否則將造成存膠死角,直接影響塑料層組織和表面質量。
3)內錐最大直徑D :該尺寸主要決定於加工條件和模芯螺柱的壁厚,在保證螺紋強度和壁厚的前提下,D 越大越好,便於穿線。
4)模芯孔徑d :這是對擠出質量影響最大的結構尺寸,按線芯結構特性及其尺寸設計。一般情況下,單線取d =線芯直徑+(0.05~0.15)mm;絞合線芯取d=線芯外徑+(0.1~0.25)mm。既不能太大,也不能太小。因為過大了,一則形成線芯的擺動而造成擠出偏芯,再則會出現倒膠,既有害擠包層質量,又有可能造成斷線。而過小,則易刮傷線芯,也使模具壽命降低;對絞線而言,由於線徑不均,模孔d 過小時,則是斷線的主要原因。通常為加工便利,且模芯孔徑尺寸系列化,則多取模芯孔徑d 為整數。
5)模芯外錐最小直徑d :d 實際上是決定模芯出線埠厚度的尺寸,埠厚度△=1/2(d -d )不能太薄,否則影響使用壽命;也不宜太厚,否則塑料熔體流道發生突變,並且形成渦流區,引發擠出壓力的波動,而且易形成死角,影響塑料層質量,一般模芯出線埠的壁厚控制再0.5~1mm為宜。
6)模芯定徑區長度L :L 決定線芯通過模芯的穩定性,但也不能設計的太長,否則將造成加工困難,工藝上的必要性也不大,一般L =(0.5~1.5)d ,且模芯孔徑d 較大時選下限,否則,反之。
7)模芯錐體長度L :這往往是設計給出的參考尺寸,從上圖不難看出,
tgφ ∕2=(D -d )∕2 L ,亦即L =(D -d )∕【2(tgφ ∕2)】。
所以L 可以依據上述決定的尺寸確定,經計算確定L 的長度,如果太長或太短,與機頭內部結構配合不當,可回過頭來修正錐角φ ,然後再計算L 直至合適。
(3)擠壓式模套的結構尺寸如下圖:
1-d 2-d′ 3-l 4-a 5-b
6-L 7-D 8-D′ 9-φ
1)模套壓座外徑D:根據模套座(或機頭結構內筒直徑)設計,一般小於筒徑內孔0.5~1.5mm,此間隙是工藝調整偏芯、確保同心度的必要因素,間隙不能太小,否則滿足不了調偏的需要;間隙太大也不行,因為太大影響模套的穩固性,甚至在擠出過程中發生自行偏斜。
2)內錐最大直徑D′:這是模套設計的精密尺寸之一。其大小必須嚴格與模套座(或機頭內錐)末端內徑一致,否則組裝模套後將產生階梯死角,這是工藝所不允許的。
3)模套定徑區直徑d:這又是模套設計的精密尺寸之一。要根據產品直徑、各擠出工藝參數及擠制塑料特性來嚴格設計。一般d=成品標稱直徑+(0.05~0.15)mm。
4)模套內錐角φ:角φ是由D′、d及模套長度制約的,角φ又同時受到與其配套的模芯的外錐角的制約,角φ必須大於模芯外錐角3~10°,若沒有這個角度差,便保證不了擠出壓力,當然擠出壓力也不能太大,因為這樣會影響擠出產量,因此角度差也不能太大。角φ和D′、d一樣都不能按參考尺寸設計,因此三個尺寸必須同時精密計算,相互修正,並在加工中依照尺寸l和L進行調整。
5)模套定徑區長度l:一般取l=(1~3)d為宜,長一些對定型有利,但越長阻力越大,影響產量。所以,當d較大時,不能取上限。
6)模套壓座厚度b:按模套座深度(或機頭內筒出口處深度)設計,一般要大0.3~0.5mm。
7)模套外徑d′:根據模套壓蓋內孔設計一般要小於壓蓋內孔2~3mm,但也不宜過小,否則間隙過大將造成散熱不均勻。
8)模套總長L:這是設計給出的參考尺寸,由b和可調整的長度a來確定。
(4)擠管式模芯(長嘴)的結構尺寸如下圖所示:
1-d 2-d′ 3-δ 4-l 5-l′
6-L 7-D 8-M 9-D′
擠管式長嘴模芯的結構尺寸除定徑區外,其餘外形尺寸與擠壓式模芯設計基本相同,現對擠管式模芯定徑部分的尺寸設計做一簡述。
1)模芯定徑區內徑d:又叫模芯孔徑。該尺寸根據選用材料的耐磨性、半製品尺寸大小及其材質與外徑規整程度等設計,一般設計為d=d +(0.5~2)mm或d=d +(3~6)mm,主要因為線芯尺寸較小且規則,而纜芯較大且外徑尺寸不規則的緣故。為了模具系列化,通常將模芯孔徑加工成整數尺寸。
2)模芯定徑區外圓柱(長嘴)直徑d′:從上圖可看出d′決定於尺寸d及其壁厚δ,即d′=d+2δ。壁厚的設計既要考慮模芯的壽命,又要考慮塑料的拉伸特性及電線電纜塑料層的擠包緊密程度,一般設計為d′=d+2(0.5~1.5)mm,即模芯嘴壁厚為0.5~1.5mm。這個數值不能太大,否則拉伸比就大,塑料層拉伸後強度提高,而延伸率下降,影響電線電纜的彎曲性能;但也不能太小,太小因過薄使其使用壽命降低。
3)定徑區外圓柱(模芯嘴)長度l:該尺寸依據尺寸d考慮擠出塑料成型特性設計,一般設計為l=(0.5~2)d,d值大取下限,d值小取上限,用於擠護套的模芯取下限,擠絕緣時取上限。
4)定徑區內圓柱(承線)長度l′:該尺寸由加工條件,半製品結構特性決定。無論如何l′必須比l長度大2~4mm,這是確保模芯強度的必需,所以l′實際是參考l決定的。
(5)擠管式模套的結構型式與擠壓式模套基本相同。所不同之處是其結構尺寸中的模套定徑區的直徑及其長度,必須按與其配合的擠管式模芯來設計。
1)模套定徑區直徑d :該尺寸按擠管式模芯嘴外圓直徑d′、線芯或纜芯外徑、擠包絕緣或護套厚度等設計。一般設計為d =d′+2倍擠包厚度,並視絕緣(護套)厚度、產品結構要求及塑料的拉伸特性而定。
2)模套定徑區長度l :該尺寸往往根據塑料的成型特性和模芯定徑區外圓柱(模芯嘴)的長度l 而定,一般設計為l =l -(1~6)mm,而且擠包絕緣(護套)厚度小時取下限(即減去值取上限);否則,反之。
總之設計模具時,除考慮材料、加工、使用壽命外,還應滿足下列條件:1)增加模具的壓力,使塑料從機筒進入模具後,壓力增大且均勻穩定,從而增加塑料的塑化和緻密性,提高產品的質量;2)增長模具配合部分的塑料流動通道,使流動中的塑料進一步塑化,從而提高塑料塑化的程度;3)消除模具配合中產生的流動死角,使流道形成流線型,利於塑化好的塑料擠出;4)抽真空擠塑的模具,模芯的承線徑一般應在20~40mm,模套的承線徑一般在15~30mm。
二、工藝配模
配模是否合理,直接影響擠塑的質量和產量,故配模是重要操作技能之一。由於塑料熔體離模後的變化,使得擠出線徑並不等於模套的孔徑,一方面由於牽引、冷卻使製品擠包層截面收縮,外徑減少;另一方面又由於離模後壓力降至零,塑料彈性回復而脹大,離模後塑料層的形狀尺寸的變化與物料性質、擠出溫度及模具尺寸和擠出壓力有關。模具的具體尺寸是由製品的規格和擠塑工藝參數決定的,選配好適當的模具,是生產高質量、低消耗產品的關鍵。
1.模具的選配依據
擠壓式模具選配主要是依線芯選配模芯,依成品(擠包後)的外徑選配模套,並根據塑料工藝特性,決定模芯和模套角度及角度差、定徑區(即承線徑)長度等模具的結構尺寸,使之配合得當、擠管式模具配模的依據主要是擠出速倆的拉伸比,所謂拉伸比就是塑料在模口處的圓環面積與包覆與電線電纜上的圓環面積之比,即模芯模套所形成的間隙截面積與製品標稱厚度截面積之比值,拉伸比:
K=(D -D )/(d -d )
其中 D ――為模套孔徑(mm);
D ――為模芯出口處外徑(mm);
d ――為擠包後製品外徑(mm);
d ――為擠包前製品直徑(mm)。
不同塑料的拉伸比K也不一樣,如聚氯乙稀K=1.2~1.8、聚乙烯K=1.3~2.0,由此可確定模套孔徑。但此方法計算較為繁瑣,一般多用經驗公式配模。
2.模具的選配方法
(1)測量半製品直徑:對絕緣線芯,圓形導電線芯要測量直徑,扇形或瓦形導電線芯要測量寬度;對護套纜芯,鎧裝電纜要測量纜芯的最大直徑,對非鎧裝電纜要測量纜芯直徑。
(2)檢查修正模具:檢查模芯、模套內外表面是否光滑、圓整,尤其是出線處(承線)有無裂紋、缺口、劃痕、碰傷、凹凸等現象。特別是模套的定徑區和擠管式模芯的管狀長嘴要圓整光滑,發現粗糙時可以用細紗布圓周式摩擦,直到光滑為止。
(3)選配模具時,鎧裝電纜模具要大些,因為這里有鋼帶接頭存在,模具太小,易造成模芯刮鋼帶,電纜會擠裂擠壞。絕緣線芯選配的模具不易過大,要適可而止,即導電線芯穿過時,不要過松或過緊。。
(4)選配模具要以工藝規定的標稱厚度為准,模芯選配要按線芯或纜芯的最大直徑加放大值;模套按模芯直徑加塑料層標稱厚度加放大值。
3.配模的理論公式
(1)模芯 D =d+e
(2)模套 D =D +2δ+2△+e
式中:D ――模芯出線口內徑(mm);
D ――模套出線口內徑(mm);
d ――生產前半製品最大直徑(mm);
δ――模芯嘴壁厚(mm);
△――工藝規定的產品塑料層厚度(mm);
e ――模芯放大值(mm);
e ――模套放大值(mm)。
(3)放大值e 或e 的說明。
1)絕緣線芯模芯e 的放大值為0.5~3mm;
2)絕緣線芯模套e 的放大值為1~3mm;
3)生產外護套電纜用模芯e 的放大值、鎧裝電纜為2~6mm,非鎧裝為2~4mm;
4)生產外護套電纜用模套e 的放大值為2~5mm。
4.舉例說明模具的選配
1)生產絕緣線芯3×185mm 的實心鋁導體扇形電纜,其扇形(標稱)寬度為21.97mm(其最大寬度允許值22.07mm),絕緣層標稱厚度為2.0mm。(其最小厚度允許值為2.0×90%-0.1=1.7mm,模芯嘴壁厚為1.0mm,選用模具。
模芯D =d+e =21.97+1.5=23.47(mm)考慮到實體扇形及最大寬度,選取D =24mm。
模套孔徑D =D +2δ+2△+e
=24+2×1+2×2+3=33(mm)
2)生產電纜外護套,其型號為VLV,規格為1×240mm ,電壓為0.6/1kV,
選用模具。該電纜成纜後直徑為23.6mm,護套標稱厚度為2.0mm,取模芯嘴壁厚為1.5mm。
模芯孔徑 D =d+e =23.6+3=26.2≈27mm
模套孔徑 D =D +2δ+2△+e
=27+2×1.5+2×2+4=38mm
3)在實際生產過程中,模具的選配往往在操作規程或生產工藝卡中給出一定的經驗公式,如某廠φ65擠塑機給出的模具選配公式(△為塑料擠包層的標稱厚度)。
擠壓式 模芯(mm) 模套(mm)
單線
絞線 導線直徑+(0.05~0.10)
絞線外徑+(0.10~0.15) 導線直徑+2△+(0.05~0.10)
絞線外徑+2△+(0.05~0.10)
擠管式 模芯(mm) 模套(mm)
絕緣
護套 線芯外徑+(0.1~1.0)
纜芯最大外徑+(2~6) 模芯外徑+2△+(0.05~0.10)
模套外徑+2△+(1.0~4.0)
線芯或纜芯外徑不均時,放大值取上限;反之取下限。在保證質量及工藝要求的前提下,要提高產量,一般模套放大值取上限。
5.選配模具的經驗
1)16mm 以下的絕緣線芯的配模,要用導線試驗模芯,以導線通過模芯為宜。不要過大,否則將產生倒膠現象。
2)抽真空擠塑時,選配模具要合適,不宜過大,若大,絕緣層或護套層容易產生耳朵、起棱、松套現象。
3)擠塑過程中,實際上塑料均有拉伸現象存在,一般塑料的實際拉伸在2.0mm左右。根據拉伸考慮模套的放大值,拉伸比大的塑料模套放大值大於拉伸比小的塑料模套放大值,如聚乙烯大於聚氯乙稀。
4)安裝模具時要調整好模芯與模套間的距離,防止堵塞,造成設備事故。
9. 模具的模具設計
按國家職業定義,模具設計是:從事企業模具的數字化設計,包括型腔模與冷沖模,在傳統模具設計的基礎上,充分應用數字化設計工具,提高模具設計質量,縮短模具設計周期的人員。 1. 模板之構成
沖壓模具之構成將依模具種類及構成及相異,有順配置型構造與逆配置型構造二大類。前者是最常使用的構造,後者構造主要用於引伸成形模具或配合特殊模具。
2. 模具之規格
(1).模具尺寸與鎖緊螺絲
模板之尺寸應大於工作區域,並選擇標准模板尺寸。模板鎖緊螺絲之位置配置與模具種類及模板尺寸有關。其中單工程模具最常使用鎖緊螺絲配置於四邊角,最標准形式工作區域可廣大使用。長形之模具及連續模具最常使用鎖緊螺絲配置於四邊角及中間位置。
(2).模板之厚度
模板之厚度選擇與模具之構造、沖壓加工種類、沖壓加工加工力、沖壓加工精度等有絕對關系。依據理論計算決定模具之厚度是困難的,一般上系由經驗求得,設計使用的模板厚度種類宜盡量少,配合模具高度及夾緊高度加以標准化以便利采購及庫存管理。 連續模具之主要模板有沖頭固定板、壓料板、凹模板等等,其構造設計依沖壓製品之精度、生產數量、模具之加工設備與加工方法、模具之維護保養方式等有下列三種形式:(1)整塊式,(2)軛式,(3)鑲入式。
1. 整塊式
整塊式模板亦稱為一體構造型,其加工形狀必須是封閉的。整塊式模板主要用於簡單結構或精度不高的模具,其加工方式以切削加工為主(不需熱處理),採用熱處理之模板必須再施行線切割加工或放電加工及研磨加工。模板尺寸長(連續模具)之場合將採用兩塊或多塊一體型並用之。
2. 軛式
軛式模板之中央部加工成凹溝狀以組裝塊狀品。其構造依應用要求,凹溝部可以其他模板構成之。此軛式模板構造之優點有:溝部加工容易,溝部寬度可調整之,加工精度良好等。但剛性低是其缺點。
軛式模板之設計注意事項如下:
(1).軛板構部與塊狀部品之嵌合採中間配合或輕配合方式,如采強壓配合將使軛板發生變化。
(2).軛板兼俱塊狀部品之保持功能,為承受塊狀部品之側壓及面壓,必須具有足夠的剛性。還有為使軛板溝部與塊狀部品得到密著組合,其溝部角隅作成逃隙加工,如軛板溝部角隅不能作成逃隙加工,則塊狀部品須作成逃隙加工。
(3).塊狀部品之分割應同時考慮其內部之形狀,基準面必須明確化。為使沖壓加工時不產生變形,亦要注意各個塊狀部品之形狀。
(4).軛板組入許多件塊狀部品時,由於各塊狀部品之加工累積誤差使得節距產生變動,解決對策是中間塊狀部品設計成可調整方式。
(5).塊狀部品采並排組合之模具構造,由於沖切加工時塊狀部品將承受側壓使各塊狀部品間產生間隙或造成塊狀部品之傾斜。此現象是沖壓尺寸不良、沖屑阻塞等沖壓不良之重要原因,因此必須有充分的對策。
(6).軛板內塊狀部品之固定方法,依其大小及形狀有下列五種:A.以鎖緊螺絲固定,B.以鍵固定,C.以揳形鍵固定,D.以肩部固定,E.以上壓件(如導料板)壓緊固定。
3. 鑲入式
模板中加工圓形或方形之凹部,將塊狀部品鑲合嵌入於模板中,此種模板稱為鑲入式構造,此構造之加工累積公差少、剛性高,分解及組立時之精度再現性良好。由於具有容易機械加工、加工精度由工作機械決定、最後調整之工程少等優點,鑲入式模板構造已成為精密沖壓模具之主流,但其缺點是需要高精度的孔穴加工機。
連續沖壓模具採用此模板構造時,為使模板具有高剛性要求,乃設計空站。鑲入式模板構造之注意事項如下所述:
(1).嵌入孔穴之加工:模板之嵌入孔穴加工使用立式銑床(或治具銑床)、綜合加工機、治具鏜床、治具磨床、線割放電加工機等。嵌入孔穴之加工基準,使用線割放電加工機時,為提高其加工精度乃進行二次或以上之線割加工。
(2).嵌入件之固定方法:嵌入件固定方法之決定因素有不變動其加工的精度、組立及分解之容易性、調整之可能性等。嵌入件之固定方法有下列四種:A.以螺絲固定,B.以肩部固定,C.以趾塊固定,D.其上部以板件壓緊。凹模板之嵌入件固定方法亦有採用壓入配合,此時應避免因加工熱膨脹而產生的鬆弛結果,使用圓形模套嵌入件加工不規則孔穴時應設計回轉防止方法。
(3).嵌入件組立及分解之考量:嵌入件及其孔穴加工精度要求高以進行組立作業。為得到即使有稍微的尺寸誤差亦能於組立時加以調整,宜事先考慮解決對策,嵌入件加工之具體考慮事項有下列五項:A.設有壓入導入部,B.以隔片調整嵌入件之壓入狀態及正確位置,C嵌入件底面設有壓出用孔穴,D.以螺絲鎖緊時宜採用同一尺寸之螺絲,以利鎖固及松開,E.為防止組立方向之失誤,應設計防呆倒角加工。
設計
1. 單元
模具對准單元亦稱為模具刃件之對合引導裝置。為確實保持上模與下模之對准及縮短其准備時間,依製品精度及生產數量等條件要求,模具對准單元主要有下列五種:
(1).無導引型:模具安裝於沖床時直接進行其刃件之對合作業,不使用引導裝置。
(2).外導引型:此種裝置是最標準的構造,導引裝置裝設於上模座及下模座,不通過各模板,一般稱為模座型。
(3).外導引與內導引並用型(一):此種裝置是連續模具最常使用之構造,沖頭固定板及壓料板間裝設內導引裝置。沖頭與凹模之對合利用固定銷及外導引裝置。內導引裝置之另一作用是防止壓料板傾斜及保護細小沖頭。
(4).外導引與內導引並用型(二):此種裝置是高精密度高速連續模具之使用構造,內導引裝置貫穿沖頭固定板、壓料板及凹模固定板等等。內導引裝置本身亦有模具刃件對合及保護細小沖頭作用。外導引裝置之主要作用是模具分解及安裝於沖床時能得到滑順目的。
(5).內導引型:此構造不使用外導引裝置,內導引裝置貫穿沖頭固定板、壓料板及凹模固定板等等,正確地保持各塊板之位置關系性以保護沖頭。
2. 導柱及導套單元
模具之導引方式及配件有導柱及導套單元之種類有兩種:(A).外導引型(模座型或稱主導引),(B).內導引型(或稱輔助引)。另行配合精密模具之要求,使用外導引與內導引並用型之需求性高。
(1).外導引型:一般上使用於不要求高精密度之模具,大多與模座構成一單元販賣之,主要作用是模具安裝於沖床時之刃件對合,幾乎沒有沖壓加工中之動態精度保持效果。
(2).內導引型:由於模具加工機之進展,急速普及。主要作用除了模具安裝於沖床時之刃件對合外,亦有沖壓加工中之動態精度保持效果。
(3).外導引與內導引並用型:一副模具同時使用外導引與內導引裝置。
3. 沖頭與凹模單元 (圓形)
(1).沖頭單元:圓形沖頭單元依其形狀(肩部型及平直型)、長度、維修之方便性,使用沖頭單元宜與壓料板導套單元配合。
(2).凹模單元:圓形凹模單元亦稱為凹模導套單元,其形式有整塊式及分開式,依生產數量、使用壽命及製品或沖屑之處理性,凹模單元之組合系列有:(A).使用模板直接加工凹模形狀,(B).具有二段斜角之逃隙部,(C).是否要使用背板,(D).不規則凹模形狀必須有回轉防止設計。
4. 壓料螺栓與彈簧單元
(1)、壓料螺栓單元:壓料板螺栓之種類有:(A).外螺絲型,(B).套筒型,(C).內螺絲型。為保持壓料板於指定位置平行狀態,壓料螺栓之停止方法(肩部接觸部位):(A).模座凹穴承受面,(B).沖頭固定板頂面,(C).沖頭背板頂面。
(2)、壓料彈簧單元:可動式壓料板壓料彈簧單元可大致分為:(A).單獨使用型,(B).與壓料螺栓並用型
選擇壓料彈簧單元時最好考慮下列要點再決定之:
(A)、確保彈簧之自由長度及必要的壓縮量 (壓縮量大之彈簧宜置於壓料板凹穴)。
(B)、初期的彈簧壓縮量 (預壓縮量) 或荷重之調整有無必要。
(C)、考量模具組立或維護保養之容易性。
(D)、考量與沖頭或壓料螺栓長度之關系。
(E)、考量安全性 (防止彈簧斷裂時之飛出)。
5. 導引銷單元 (料條送料方向之定位)
(1)、導引銷單元:導引銷之主要作用是連續沖壓加工時得到正確的送料節距。沖壓模具用導引單元有間接型 (導引銷單獨使用) 及直接型 (導引銷裝設於沖頭內部) 兩種形式。
(2)、導引銷之組裝方式與沖孔沖頭有相同 (裝設於沖頭固定板)。利用彈簧將其受制於沖頭固定板。
(3)、導引銷另外裝設於壓料板之形式,由於要求導引銷突出於壓料板之量達到一定及防止模具上升時之容易帶上被加工材料,壓料板之剛性及導引形式有必要注意之。
(4)、導引銷單元有直接型,其裝設於沖頭內,主要用於外形沖切 (下料加工) 或引伸工程之切邊加工,其位置定位系利用製品之孔及引伸部內徑。
6. 導料單元
(1)、外形沖切 (下料加工) 或連續沖壓加工時,為使被加工材料之寬度方向受到導引及得到正確的送料節距,乃使用導料單元。
(2)、料條寬度方向之導引裝置,導引方式有:(A).固定板導引銷型,(B).可動導引銷型,(C).板隧道導引型 (單塊板),(D).板導引型 (兩塊構成),(E).升料銷導引型 (有可動式、固定式及兩者並用之。
(3)、起始停止之導引裝置,其形式有:(1).滑塊式,(2).可動銷式等兩種,主要作用是材料置於模具之最初起始位置定位。
(4)、送料停止裝置,可正確地決定出送料節距,主要用於人手送料之場合,其形式有:(A).固定式停止銷,(B).可動式停止銷,(C).邊切停止方式,(D).掛鉤停止機構,(E).自動停止機構。
(5)、側推式導料機構,沖壓加工時材料被壓向一方,可防止材料因料條寬度與導料件寬度差所產生的蛇行現象。
(6)、胚料位置定位導料機構,其形式有:(A).固定銷導料型 (利用胚料之外形),(B).固定銷導料型 (利用胚料之孔穴),(C).導料板 (大件部品用),(D).導料板 (一體形),(E).導料板 (分割形)。
7. 升料與頂料單元
(1)、升料銷單元:其主要作用是進行連續沖壓加工時將料條升至凹模上 (位置高度稱為送料高度,並達到順利送料目的,其形式有:(A).升料銷型 (圓形,純粹升料用),是最普通的升料銷單元。(B).升料銷型 (圓形,設有導料銷用孔),升料銷設有導料銷用孔可防止材料承受導引銷之變形及使導引銷確實發生作用。(C).升料及導料銷型,兼俱導料功能,連續模具之導料最常使用此形式升料銷型。(D).升料銷型 (方形) 如有需求設有空氣吹孔。(E).升料及導料銷型 (方形)。
(2)、頂料單元:自動沖壓加工時必須防止沖切製品或沖屑之跳於凹模表面以避免模具損壞及不良沖壓件之產生。
(3)、頂出單元:頂出單元之主要作用是每次沖壓加工時將製品或廢料自凹模內頂出。頂出單元之裝設場所有二:(A)、逆配置型模具時裝設於上模部份,(B).順配置型模具時裝設於下模部份。
8.固定銷單元
固定銷單元之形狀及其尺寸依標准規格需要而設計,使用時之注意事項有:(A).固定銷孔宜為貫穿孔,不能的場合,考慮容易使用螺絲卸除之設計方法。(B).固定銷長度適度最好,不可大於必要的長度。(C).固定銷孔宜有必要的逃離部。(D).置於上模部份之場合,應設計防止落下之機構以防止其掉落。(E).採用一方壓入配合一方滑動配合之場合,滑動側之固定銷孔稍微大於固定銷。(F).固定銷之數量以兩只為原則,盡量選擇相同之尺寸。
9.壓料板單元
壓料板單元之特別重要點是壓料面與凹模面有正確的平行度及緩沖壓力要求平衡。
10. 誤送檢測單元
以連續模具沖壓加工時,模具必須設計失誤檢出單元以檢出送料節距之變化量是否超過其基準而停止沖床之運轉。失誤檢出單元是裝設於模具內部,依其檢出方法有下列兩種裝設形式:(A).上模內裝設檢出銷之形式,當其偏離料條孔穴時,將與料條相接觸而檢知。(B).下模內裝設檢出銷之形式,當料條之一部與檢出銷接觸而檢知。
11. 廢料切斷單元
連續沖壓加工時料條 (廢料) 將陸續離開模具內,其處理方式有兩種:(A).利用卷料機卷取之,(B).利用模具切斷裝置將其細化。又後者之方式有兩種:(A).利用專用廢料切斷機 (設置於沖壓機械外部),(B).裝設於連續模具最後工程之切斷單元。
12. 高度停止塊單元
高度停止塊單元之主要作用是正確地決定上模之下死點位置,其形式有下列兩種:(A).沖壓加工時亦經常接觸之方式,(B).組裝時才接觸,沖壓加工時不接觸之方式。還有,當模搬運、保管時,為防止上模與下模之接觸,最好於上模與下模之間置入隔塊。當精度要求無必要時,其使用標准可採用螺絲調整型。 1. 標准部品及規格
模具用標准規格之選擇方法最好考量下列事項:(A).使用的規格內容不受限制時,最好採用最高層者。(B).原則上採用標准數。(C).模具標准部品無此尺寸時,採用最接近者再進行加工。
2.沖頭之設計
沖頭依其功能可大致分為三大部份:(A).加工材料之刃部先端 (切刃部,其形狀有不規則形、方形、圓形等)。(B).與沖頭固定板接觸部 (固定部或柄部,其斷面形狀有不規則形、方形、圓形等)。(C).刃部與柄部之連結部份 (中間部)。
沖頭各部份之設計基準分別從 (A).切刃部長度,(B).切刃部之研磨方向,(C).沖頭之固定法及柄部之形狀等方面簡述之。
3. 沖頭固定板之設計
沖頭固定板之厚度與模具及荷重之大小有關系性,一般上為沖頭長度之30~40%,還有沖頭引導部長度宜高於沖頭直徑之1.5倍
4. 導引銷 (沖頭) 之設計
導引銷 (沖頭) 之引導部直徑與材料導引孔之間隙,其尺寸及突出壓料板之量依材料之厚度而設計,導引銷之先端形狀大致分為兩種:A.炮彈形,B.圓錐形 (推拔形)。
(1).炮彈形是最普通之形式,市面上亦有標准部品。
(2).圓錐形有一定的角度,很適合用於小件之高速沖壓,推拔角度之決定因素有沖壓行程、被加工件之材質、導引孔之大小,加工速度等。推拔角度大時較容易修正被加工材料之位置,但推拔部之長度將變長。推拔部與圓筒部連接處宜滑順之。
5.凹模之設計
(1).沖切凹模之設計
沖切凹模之形狀設計應考量之要項有:A.模具壽命及逃角之形狀,B.凹模之剪角,C.凹模之分割。
(A).模具壽命及逃角之形狀:此設計是非常重要的事項,如設計不正確將會造成沖頭之破損、沖屑之堵塞或浮上、毛邊之發生等沖壓加工不良現象。
(B).凹模之剪角:外形沖切時為減低其沖切力,凹模可采剪角設計,剪角大時沖切力之減低亦大,但易造成製品之反曲及變形。
(C).凹模之分割:凹模必須施以成形研磨等精加工,由於其是凹形狀,研磨工具不易進入,故必須加以分割。
(2).彎曲凹模之設計
彎曲加工用凹模之設計,為防止回彈及過度彎曲等現象之發生,U形彎曲加工用凹模之部形狀為雙R與直線部 (斜度為30度) 之組合,最好近似R形狀。R部形狀經成形研磨或NC放電加工後應施以拋光處理。
(3).引伸凹模之設計
引伸凹模角隅部形狀及逃角形狀是非常重要的設計事項,有關角隅部及逃角之形狀及特徵如下:引伸凹模R角值大時較易引伸加工,但亦產生引伸產品表面產生皺摺現象,引伸製品側壁厚度大於板厚。引伸厚板件及頂出困難之場合,凹模R值要取小,約為板厚之1-2倍,一般上圓筒及方筒引伸凹模之大多引伸部作成直段狀,為防止燒著發生、潤滑油油膜之破壞及減少頂出力等目的,直段部下方宜有逃部 (階段形或推拔形) 設計。特別是引縮加工之場合,此直段部有必要盡量少。
6. 沖頭之側壓對策
沖壓加工時沖頭左右承受均等之荷重是最佳理想 (即側壓為零) 狀態,沖頭承受側向壓力時將使上模與下模產生橫方向之偏移,造成模具間隙之部份變大或變小 (間隙不均勻) 及無法得到良好精度的沖壓加工。有關沖頭之側壓對策有下列方法:(A).改變加工方向,(B).單側加工 (沖切、彎曲、引伸等) 之製品宜采兩排布列方式,(C).沖頭或凹模裝設側壓擋塊,切刃之側面設有導引部 (尤其是切斷及分斷加工)。
7. 背壓板之設計
沖壓加工時主要作用件 (沖頭、壓料板、凹模) 之後方將承受面壓,當沖壓力高於面壓力時宜採用背壓板 (特別是沖頭及凹模模套之背面) 背壓板之使用方式有局部使用與全面使用兩種形式。
模具設計軟體
現代工業發展很快,基本上都是利用電腦進行設計和加工,其精度能夠保證在0.002~0.01。搞模具設計工作有一條無邊無際的廣闊天地.如果能夠用電腦進行輔助設計,則你的對手,無形之中,就落在你的後面了.常用模具設計軟體有AUTOCAD Pro/E UG SW CImatron,mishiong 等等。 設計是模具生產中的關鍵步驟、生產的初始環節,把控著模具生產的全過程,因此設計還對模具的使用壽命有著極大的影響,設計主要從以下兩個方面影響沖壓模具的使用壽命。
(1)模具的導向機構精度。准確和可靠的導向,對於減少模具工作零件的磨損,避免凸、凹模啃傷影響極大,尤其是無間隙和小間隙沖裁模、復合模和多工位級進模則更為有效。為提高模具壽命,設計時必須根據工序性質和零件精度等要求,正確選擇導向形式和確定導向機構的精度。
(2)模具(凸、凹模)刃口幾何參數。凸、凹模的形狀、配合間隙和圓角半徑不僅對沖壓件成形有較大的影響,而且對於模具的磨損及壽命也影響很大。如模具的配合間隙直接影響沖裁件質量和模具壽命。精度要求較高的,設計中就宜選較小的間隙值;反之則可適當加大間隙,以提高模具壽命。
10. 模具設計與製造
1沖裁:指利用裝在壓力機上的模具使板料沿著一定的輪廓形狀產生分離的一種沖壓工藝 2落料:從板料上沖下所需形狀的零件 3排樣:指沖裁件在條料,帶料或板料上的布置方式 4搭邊:沖裁件之間,沖裁件與條料側邊之間的工藝廢料 5壓力中心:指沖裁力的合力作用點 6彎曲件主要有:彎裂,回彈,滑移 7滑移:彎曲過程中,毛坯凹模口滑動時由於兩邊所承受摩擦阻力不同而出現的毛坯向左或向右移動的現象,使彎曲件的尺寸精度達不到要求。 8回彈:材料在彎曲過程中,伴隨著塑性變形總存在著塑性變形,彎曲力消失後,塑性變形部分保留下來,而彈性變形部分要恢復,從而使彎曲件與彎曲模的形狀並不完全一致、 9拉深:指利用模具將平板毛坯沖壓成各種開口的空心零件,或將已製成的開口空心件壓製成其他形狀和尺寸空心件的一種加工方法 10拉深系數:指拉深後的工作直徑與拉深前的工件直徑之比(起皺,破裂) 11脹型:在沖壓生產中,利用模具強迫平板坯料的局部凸起變形和強迫空心件或管狀件沿徑向向外擴張的成形工序 12翻邊:利用模具將工序件的孔邊緣或外邊緣翻成豎直的直邊 13縮口:將管坯或預先拉深好的圓筒形件通過縮口模將其直徑縮小的一種成形方法 14熱塑性塑料:在特定的溫度范圍內能反復加熱和冷卻硬化的塑料 15熱固性塑料:初次受熱時變軟,可以製成一定形狀,但加熱到一定時間或加入固化劑後就硬化定型,再加熱則不軟化也不溶解的塑料 16分型面:注射模中用以取出塑件和澆注系統凝料的可分離的接觸表面 17澆注系統:指熔融塑料從注射機噴嘴進入模具型腔所留經的通道 18推出機構:把注射成形後的塑件及澆注系統凝料從模具中脫出的機構 19嵌件:在塑料中嵌入其他零件形成不可拆卸的連接,所嵌入的零件稱為嵌件(鑲件) 20注射吹塑成形:先用注射機將塑料在注射模中注射成形坯,然後將熱的塑料形坯移入中空吹塑模具中進行中空吹塑成形 21注射拉伸吹塑成形:將注射成形的有低型坯置於吹塑模內,先用拉伸桿進行軸向拉伸後再通入壓縮空氣吹脹成形的加工方法 22壓縮空氣成形:藉助壓縮空氣的壓力,將加熱軟化的塑料板壓入型腔而成形的方法 23快速原型製造技術(rpm)一種典型的材料累加法加工工藝,由計算機對產品零件進行三維造型,然後完成平面分層處理,再由計算機控製成型裝置從零件基層開始,逐層成形和固化材料,最後完成成形零件的技術 24逆向工程(RF):指應用計算機技術由實物零件反求其設計的概念和數據並復制出零件的整個過程。 CAE:板料成形數值模擬技術,解決圓錐形、盒形製件設計計算等問題。你如果要學習的話,也可以點擊鏈接加入群【模具設計交流學習群】:http://jq.qq.com/?_wv=1027&k=cS6OTR晚上有大型的模具公開課。你可以進群找群主要聽課地址喲。