五金汽車(che)配(pei)件模具設計的(de)經驗分享

在汽(qi)車(che)配件(jian)行(xing)業中，五金(jin)模具是應用普遍的模具分支。

⑴． 確(que)認材料(liao)的(de)品質(zhi)：常用的(de)為鋼(gang)板（如(ru)SECC），不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)（如(ru)SUS304），鋁(lv)合金(jin)，這幾種產品的(de)展開系數(shu)a均(jun)紛歧樣，一般(ban)鋼(gang)板為0.4，不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)為0.45，鋁(lv)合金(jin)為0.43。
⑵．闡明(ming)產(chan)品圖(tu)的(de)(de)公(gong)差(cha)(cha)：一般地說，產(chan)品圖(tu)上要害(hai)尺(chi)(chi)寸(cun)都有公(gong)差(cha)(cha)，從產(chan)品圖(tu)設(she)計者(zhe)來講(jiang)，當(dang)然想公(gong)差(cha)(cha)越(yue)小越(yue)好(hao)，保(bao)證了設(she)計者(zhe)的(de)(de)目(mu)標。但(dan)是，從模(mo)(mo)具(ju)設(she)計和加工(gong)能(neng)力方(fang)面來講(jiang)，這就要求(qiu)很(hen)高，因(yin)為(wei)這給模(mo)(mo)具(ju)設(she)計者(zhe)和模(mo)(mo)具(ju)加工(gong)增添了難度，為(wei)了解決這個矛(mao)盾，需要兩邊的(de)(de)良(liang)善協(xie)商和誠志(zhi)溝(gou)通(tong)，在保(bao)證產(chan)品的(de)(de)性能(neng)，質量的(de)(de)前提下(xia)，恰當(dang)增添產(chan)品圖(tu)尺(chi)(chi)寸(cun)公(gong)差(cha)(cha)。而模(mo)(mo)具(ju)設(she)計者(zhe)要長于確定產(chan)品圖(tu)尺(chi)(chi)寸(cun)的(de)(de)“方(fang)針值(zhi)”，一般內徑(jing)取(qu)公(gong)差(cha)(cha)上限，外(wai)徑(jing)取(qu)公(gong)差(cha)(cha)下(xia)限，有的(de)(de)尺(chi)(chi)寸(cun)取(qu)中心(xin)值(zhi)，如(ru)孔距，間距等(deng)。
⑶． 繪制(zhi)產品圖(tu)，將產品圖(tu)中各個部位(wei)尺寸(cun)的方針值都加(jia)進去，然后(hou)標上尺寸(cun)，搜檢(jian)與圖(tu)紙正確與否(fou)。
⑷． 繪制展開(kai)(kai)(kai)圖(tu)，使用繪制好的產(chan)品圖(tu)畫展開(kai)(kai)(kai)圖(tu)，彎(wan)曲部(bu)分要加(jia)補償，其補償量(liang)x=展開(kai)(kai)(kai)系數a * 料厚t，展開(kai)(kai)(kai)系數參照標準執行。畫展開(kai)(kai)(kai)圖(tu)要注重，彎(wan)曲線彎(wan)曲內部(bu)的線，在展開(kai)(kai)(kai)圖(tu)中指示的彎(wan)曲線是彎(wan)曲內線。
⑸．確認模(mo)具種(zhong)類(lei)：是陸續(xu)模(mo)照樣工程(cheng)模(mo)？一般由客戶確定(ding)，有時也由設計(ji)者確定(ding)。其原則(ze)是：①考(kao)慮量產性；②考慮批量性；
若是確定(ding)(ding)是陸續模的話，首(shou)先(xian)畫排(pai)樣(yang)圖(tu)，豎立排(pai)樣(yang)層“P”，然后(hou)按照排(pai)樣(yang)圖(tu)寬度(du)確定(ding)(ding)模板(ban)的年(nian)夜(ye)小和厚度(du)。按照材料(liao)的厚度(du)，確認沖(chong)頭(tou)的強度(du)以及模具(ju)年(nian)夜(ye)小。然后(hou)寫模板(ban)籌備書，包括(kuo)尺寸，熱處(chu)置懲罰，數量等要求。
⑹． 在此同時，模具(ju)(ju)的平(ping)面(mian)圖形(xing)年夜體上已經出來了，經過多次研討，確認上下型平(ping)面(mian)圖和(he)組立圖。以后的工作就是部品(pin)圖，拆板圖和(he)外(wai)購標準件清單。在設計陸(lu)續模時，排(pai)樣圖，接(jie)(jie)刀(dao)圖要得到(dao)客戶(hu)確認，迥殊是產品(pin)接(jie)(jie)刀(dao)圖要有具(ju)(ju)體的接(jie)(jie)刀(dao)形(xing)狀，位(wei)置(zhi)尺(chi)寸。
⑺． 組立，試模，提(ti)交樣品(pin)，檢討(tao)數據(ju)，剖斷OK或(huo)NG，找出原因，采納對策并保留品(pin)質檢測數據(ju)，模具(ju)改善后對照搜(sou)檢。從文中來(lai)看(kan)，五(wu)金模具(ju)的(de)設計流程一般(ban)是按照上面(mian)的(de)7點(dian)來(lai)做(zuo)。加上《五(wu)金模具(ju)設計確(que)認的(de)要點(dian)》所講述的(de)要點(dian)，五(wu)金模具(ju)設計也不(bu)是多(duo)么難的(de)事情(qing)。

沖(chong)壓模(mo)具(ju)的設計(ji)流程(cheng)：在一(yi)般(ban)的(de)工藝(yi)品設(she)計(ji)流程中，都有(you)著行業明確(que)的(de)流程。在模具設(she)計(ji)中，自然也存(cun)在這樣的(de)流程。我們來(lai)看看一(yi)般(ban)沖壓模具的(de)設(she)計(ji)流程：

連續沖模的製作製程
1-1沖切(qie)型連(lian)續沖模設(she)計流程
1-2含彎(wan)曲工程型連續沖模設計流程

2.沖壓模具的工程規劃(hua)

3.連續沖(chong)壓加工(gong)的料條佈置(zhi)技術

沖壓模具設計的基本技術
4-1料條佈列設(she)計
4-2沖頭設計(ji)
4-3母模設計
4-4導料裝置設計
4-5模座及導柱的選用
4-6螺絲及定位銷的設(she)置裝備陳設(she)
4-7脫料板的設計(ji)


沖切型連續沖模設計流程:

(1)製(zhi)(zhi)品(pin)圖(tu)面檢討-製(zhi)(zhi)品(pin)的(de)(de)要(yao)(yao)求是否(fou)合理(li),製(zhi)(zhi)品(pin)的(de)(de)毛頭(tou)及(ji)沖(chong)切面要(yao)(yao)求, 無指(zhi)定R角的(de)(de)決定,被加工(gong)材的(de)(de)壓(ya)延傾向的(de)(de)影響,外觀品(pin)質的(de)(de)要(yao)(yao)求,沖(chong)切加工(gong)的(de)(de)限制.
(2)圖面資料的(de)重組-依製品的(de)尺寸公差決定加工(gong)目標值(zhi),考(kao)慮製品的(de)精度的(de)重要決定料條(tiao)的(de)連接(jie)方式,考(kao)慮製品及廢料的(de)收取及處理決定其沖切形狀.
(3)胚料(liao)(liao)(liao)(liao)形(xing)狀佈列-依連結部的(de)(de)寬度巨細決定料(liao)(liao)(liao)(liao)寬及(ji)Pitch,決定胚料(liao)(liao)(liao)(liao)形(xing)狀的(de)(de)佈置(zhi)以達(da)到較高的(de)(de)材料(liao)(liao)(liao)(liao)操作率,屬意沖(chong)切加工時,料(liao)(liao)(liao)(liao)條連結部的(de)(de)變形(xing)現象.

連續沖模的製作製程
(4)切刃形(xing)狀(zhuang)的(de)設計(ji)-切刃的(de)形(xing)狀(zhuang)應(ying)儘可能簡單化,應(ying)避免引起跳(tiao)屑(xie)的(de)形(xing)狀(zhuang),形(xing)狀(zhuang)銜接處應(ying)減少,考(kao)慮沖頭強度.
(5)料條的(de)(de)佈置(zhi)-沖導引孔的(de)(de)下(xia)一工(gong)程應(ying)設計導引銷(pilot),考(kao)慮沖屑浮(fu)上(shang)及料條變(bian)形決定沖切(qie)形狀的(de)(de)順序(xu),重要的(de)(de)部份至少應(ying)在相鄰(lin)的(de)(de)工(gong)站加工(gong),料條隨意馬虎發生(sheng)變(bian)形的(de)(de)工(gong)站應(ying)設失誤檢出(chu).
(6)模(mo)具組立圖-必(bi)需標示模(mo)具高(gao)度,閉模(mo)高(gao)度及送(song)料高(gao)度,下(xia)死(si)點與(yu)上模(mo)的位置關係要明確,各(ge)元件的固定(ding)方式(shi)要朝(chao)易維護(hu)的原則考慮.

沖壓使用率

磷銅密度：8.89噸/立(li)方(fang)米(mi)=8.89kg/立(li)方(fang)分米(mi)=8.89g/立(li)方(fang)厘米(mi)
計算方法：材料重量÷密度=體積
體積÷截面(mian)積=長(chang)度
長(chang)度÷步距=產(chan)品數量 
計算過程：1kg ÷ 8.89kg/立方分米 ÷ (0.002*0.15)平方分米 ÷ 0.026分米/個=14421個
補充：如果(guo)每步距出兩個產品的話，產量(liang)要(yao)×2哦。以(yi)上只是(shi)依(yi)照高中(zhong)物理知(zhi)識簡單就能得出。
0.5*0.6*88*0.0000027/1000=1pcs的重量g,這(zhe)個(ge)是(shi)材料用(yong)量。產(chan)(chan)品(pin)重量只要(yao)在(zai)CAD中把產(chan)(chan)品(pin)展開(kai)，在(zai)用(yong)pe串聯命令將整(zheng)個(ge)產(chan)(chan)品(pin)聯起來，用(yong)list命令知道其面積，面積*厚(hou)度T*密(mi)度/1000=產(chan)(chan)品(pin)重量。材料用(yong)量-產(chan)(chan)品(pin)重量=廢(fei)料。報價時廢(fei)料也要(yao)考慮(lv)的。

反彈系數
按我的(de)(de)經驗，角度回(hui)(hui)彈:黃銅2~3度，磷銅5-7度，不銹鋼(gang)7-10度，鍍鋅(xin)板無須做(zuo)回(hui)(hui)彈，R角回(hui)(hui)彈，一(yi)般(ban)取R角的(de)(de)90%，如(ru)R1.0的(de)(de)，實際上做(zuo)R0.9。但是要知(zhi)道(dao)任(ren)何的(de)(de)經驗公式不可能做(zuo)到100%準(zhun)，建議折彎后再做(zuo)一(yi)站微調調整，就萬無一(yi)失啦。

對拉伸模
許多(duo)(duo)人對(dui)拉(la)伸模(mo)望(wang)而(er)卻(que)步，這是因(yin)為拉(la)伸模(mo)設(she)計(ji)時要(yao)考慮許多(duo)(duo)因(yin)素，更主要(yao)的是在試模(mo)時往往不能一(yi)次成型，還(huan)要(yao)經過多(duo)(duo)次修模(mo)，才能達到(dao)理(li)想的結(jie)果。因(yin)此，在實踐(jian)中不斷(duan)積累經驗，對(dui)拉(la)伸模(mo)的設(she)計(ji)大有裨益。

1.材(cai)料:好(hao)的(de)(de)材料是(shi)成功的(de)(de)一半，對(dui)于(yu)拉(la)(la)伸，萬萬不可(ke)忽視。 拉(la)(la)伸用(yong)冷(leng)軋薄鋼板主要有08Al、08、08F、10、15、20號鋼，其(qi)中(zhong)用(yong)量大(da)的(de)(de)是(shi)08號鋼，分為沸騰鋼和鋼，沸騰鋼價(jia)格低，表面(mian)質(zhi)量好(hao)，但偏析(xi)較(jiao)(jiao)(jiao)嚴重，有“應(ying)變時效”傾(qing)向(xiang)，不適用(yong)于(yu)對(dui)沖壓(ya)性(xing)(xing)能(neng)要求高外觀要求較(jiao)(jiao)(jiao)嚴格的(de)(de)零(ling)件，鋼較(jiao)(jiao)(jiao)好(hao)，性(xing)(xing)能(neng)均(jun)勻(yun)但價(jia)格較(jiao)(jiao)(jiao)高，牌號為鋁(lv)鋼08Al。國外鋼材用(yong)過日本SPCC-SD深(shen)沖壓(ya)鋼，其(qi)拉(la)(la)伸性(xing)(xing)能(neng)優(you)于(yu)08Al。

2.毛(mao)(mao)坯(pi)尺寸的確定: 形(xing)狀簡單(dan)的旋轉體(ti)拉伸(shen)件的毛(mao)(mao)坯(pi)直(zhi)徑在不(bu)變薄的拉伸(shen)中，材(cai)料厚(hou)度雖有(you)變化，但基本與原始厚(hou)度十(shi)分接近，可以(yi)根據毛(mao)(mao)坯(pi)面積(ji)與拉伸(shen)件面積(ji)（若有(you)修(xiu)邊須加上修(xiu)邊余(yu)量）相等的原則計(ji)算出。

但(dan)是，往往拉(la)伸(shen)件(jian)形狀(zhuang)和過程比(bi)較復雜，有(you)時(shi)還要變薄拉(la)伸(shen)，雖(sui)然(ran)現在有(you)許多三維軟件(jian)可進行展開料(liao)計(ji)算，但(dan)其精確度不能100%達到要求。解決辦法：試料(liao)。

一(yi)個產件要經過(guo)多道工(gong)序(xu)(xu)，頭道工(gong)序(xu)(xu)一(yi)般是落(luo)料工(gong)序(xu)(xu)。首先(xian)要進行展開料計(ji)算(suan)，對毛(mao)坯(pi)(pi)的形狀和大小(xiao)有個大概認識，以便確定(ding)落(luo)料模(mo)的總體(ti)尺寸。在模(mo)具設計(ji)完(wan)成后(hou)不要加工(gong)落(luo)料模(mo)的凸凹模(mo)尺寸。先(xian)用(yong)線切割(ge)加工(gong)毛(mao)坯(pi)(pi)(毛(mao)坯(pi)(pi)較(jiao)大時(shi)可(ke)用(yong)銑床銑后(hou)再鉗(qian)修)，經過(guo)后(hou)續拉伸工(gong)序(xu)(xu)的反復實驗，然后(hou)確定(ding)了毛(mao)坯(pi)(pi)尺寸，然后(hou)再加工(gong)落(luo)料模(mo)的凸凹模(mo)。


3.拉伸系數m

拉(la)(la)伸(shen)系數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)是拉(la)(la)伸(shen)工藝(yi)計算中的(de)主要(yao)工藝(yi)參數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)之一(yi)，通(tong)常(chang)用它來決定拉(la)(la)伸(shen)的(de)順序和次(ci)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)。 影響拉(la)(la)伸(shen)系數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)m的(de)因數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)很多(duo)，包括材料性(xing)能、材料的(de)相對厚度、拉(la)(la)伸(shen)方式（指(zhi)有無壓邊圈）、拉(la)(la)伸(shen)次(ci)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)、拉(la)(la)伸(shen)速度、凸凹(ao)模(mo)圓角半徑、潤滑等。
有關拉伸(shen)系數m的計算和選用原則是(shi)各種沖壓手冊中介紹的重點，有推算、查表、計算等許(xu)多(duo)方法，祥(xiang)之又祥(xiang)，我(wo)也是(shi)按書(shu)選擇，并無新鮮的東(dong)東(dong)，請看書(shu)。

4.在(zai)凹模上涂(tu)潤滑(hua)油(you)，或在(zai)薄板上套薄膜袋。

5.工件熱處理

在(zai)拉伸過程中(zhong)，工件(jian)由(you)于冷(leng)塑(su)(su)性(xing)變形(xing)，產生(sheng)冷(leng)作硬(ying)化(hua)，使(shi)其塑(su)(su)性(xing)降(jiang)低(di)，變形(xing)抗力(li)和硬(ying)度增大(da)，再加上模具(ju)設計不合(he)理，就(jiu)需要進行中(zhong)間退火，以軟化(hua)金屬，恢復塑(su)(su)性(xing)。