冲压连续模具设计与制造标准(new).docx

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1、1目的1.1 确保设计、制造出精良的冲压连续模具，以提高生产效率，保证产品质量，降低生产成本，实现模具设计、制造标准化与规范化。1.2 确保模具的交付使用质量，保证生产过程的稳定，按时、按质、按量完成生产指标。2范围新产品开发、旧模具更换、模具技术改造更新所需的冲压连续模具。3参考资料3.1 工装夹具、模具设计制造验收规范ADR-210013.2 冲压连续模申请、审批及验收规范ADR-210024总则4.1 模具设计人员对所有绘制之总装图、零件图等相关资料必须标注清晰、准确、完整。经模具研发中心经理审核、批准后的所有模具图档必须备有完整电子文档由专人统一管理实施。4.2 模具设计工作开始之前，

2、模具设计者应就产品零件的技术质量要求与产品生产车间检讨过去所存在的问题，与使用单位就模具结构优化等相关问题进行检讨。4.3 模具设计开始时，设计人员应先了解机床的性能与参数（冲裁力/冲次/行程/模具闭合高度/工作台板“型槽尺寸/快速夹具尺寸）、产品零件年生产量，计算设备的生产能力和搬运工具并与新产品开发的项目负责人、使用单位相关专业人员共同确认设计方案（如排样/导料方式等），以使新开发模具的技术性能能够满足产品质量、产量、搬运方便及安全性的要求，发挥出最大的经济效益。4.4 模具设计过程中，新产品开发的项目负责人、使用单位相关专业人员若有更优化的设计方案或建议可提出进行商讨。4.5 模具设计结

3、束时，设计人员应与制造人员、使用单位相关专业技术人员共同确认零件结构图纸，以使模具具有合理的总体结构、正确的材料选用和良好的加工工艺性和安全性等，做到既经济合理、又可以快速换模、维护使用方便和安全性好。4.6 模具设计时所使用之相关零配件应尽量采用通用件、标准件进行设计，例如T型冲头、引导冲头、浮升销、定位销、紧固螺丝、辅助导柱、导套等，这样可以增加各配件的互换性，方便日常维护与维修工作。常用标准件的选用见附件十四常用标准件（外购）的选择及应用4.7 相关冲压连续模具结构的设计参考附件标准资料执行。见“11冲压连续模结构图:4.8 模板规格选用原则及说明参考附件四模板规格选用标准、附件五模具选

4、材标准资料执行。4.9 模板与模板之间的固定形式参考“11冲压连续模具结构图”和“13垫板之锁固方式”标准执行。QO为了能够提高快速更换模具零部件，缩短拆装模具时间，提高生产工作效率，设计连续模时必须考虑设计前后快速定位装置结构，冲头与凹模入块之固定方式采用“11冲压连续模结构图”样式选用合理的固定形式。4.11 模具设计时应注意选用原材料牌号、规格应与既定的材料牌号、规格相符，尽量统一原材料牌号、规格，尽量减少原材料的分条尺寸，减少给采购和材料库存带来的负担。常用库存原材料清单详见开料车间原材料需求明细。4.12 导料方式尽量采用浮升导料结构（圆形或方形），方便模具调试及提高生产效率，对于一

5、些工件表面质量要求严格之模具，整体式固定导料板方式一般情况下不予以采用，避免模具在工作时刮伤工件表面而影响工件质量。4.13 采用CAD设计冲压模具时应将模具图档进行图层管理，具体的图层设定方法参考附件九模具图档之图层设定标准执行。4.14 根据模具结构、尺寸，选择合理的误送检知装置和下死点检知装置，并在模具上预留安装位置。由于公司现有之J23开式双柱可倾型100吨以下（含）冲床不具备以上安装功能，故模具设计与制造时不予以考虑。4.15 冲压模具标准件应选用GB标准和JIS标准，提高各模具零部件的互换性。4.16 所有通用标准件的选用都必须依据采购部认可的合格供应商一览表执行。4.17 模具设

6、计与制造时，需对模具作安全性评估，相关注意事项及具体要求请参考模具安全性评估程序EHS-0003执行。零件清单总装图模板绘制模具结构NG6冲压连续模制造流程图7.1 冲压连续模设计之工程规划工程设定是连续模设计之关键所在，需要设计人员有一定的专业技术水平和丰富的实际工作经验，以下是规划过程应考虑的事项。7.1.1 配合制品之形状及精度要求，选择适当的冲压加工工艺方法。7.1.2 配合制品之形状及精度要求，规划加工工程工序及步骤。7.1.3 冲压加工制程条件、模具强度和刚性等之检讨。7.1.4 冲压加工进行时，制品取出及废料排出之对策检讨。7.1.5 模具的调整性和维护保养便利性等方面之考虑及检

7、讨。7.1.6 考虑模具设计的变更及工程追加之可能性。7.1.7 模具安全性之考量。7.2 加工之工程规划冲切加工之工程规划应注意下列事项：7.2.1 从精度上考虑多孔之同时加工：精度有关联之孔加工宜设于同一工程站进行考虑模具之强度，同一工程站加工不合理时，应采取分工程之方式处理。7.2.2 冲切加工之优先处理顺位：邻近孔之加工顺序，先冲切较大的孔或精度较低的孔，后冲切高精度之孔或小孔;外缘邻近之孔当其宽度小于2个材料厚度时，先冲切加工外形后再冲孔;与弯曲部（线）邻近之孔，如果孔要求不可变形，则需先进行弯曲，再冲孔加工;跨越弯曲部而要求高精度尺寸时，应先加工外形后进行弯曲加工。7.2.3 2.

8、3细长槽孔及凸部之形状及尺寸加工限制为其细长槽孔宽度应大于0.8小于或等于2t及冲切长度应小于5倍的宽度，当大于或等于时应采用分开工程冲切。不论是细长槽孔或凸部，其工程设定原则是相同的。7.2.4 锐角突起部之先端R值必须大于0.25t。当锐角大于60度时不必做特别的考虑；当锐角大于30度而小于60度时先端部R值尽可能取大；当锐角小于30度或60度时，且先端部不可有R时，应将冲切工程分数工程加工。7.2.5 2.5其他工程设定应注意事项有：细孔加工时冲头要有引导以增加其刚性；料条开始位置不宜跨在冲切部上，以免冲头产生啮合及废料跳上凹模表面;避免冲裁的废屑向上跳动，冲切的形状不太适宜单纯化（如圆

9、形、四方形等），适宜有部分凹面的形状或凸面的形状;制品的冲切形状适宜于位于送料方向之左侧，以免料条因下垂与凹模孔边缘产生干涉;考虑模具刃件，如冲头及凹模的再研磨的方便性及不宜有相互干涉之现象。7.3弯曲加工之工程规划7.3.1切断面与弯曲之关联性：破断面位于弯曲处外侧时，容易发生弯曲破裂，应避免之;厚板弯曲时，弯曲宽度与板厚之比小的情形下，容易发生弯曲破裂，因此剪断面侧宜设定为弯曲部外侧。7.3.2弯曲部在送料方向时，由于弯曲后会自然离开模具面，故升料量可较小。反之，当弯曲部在送料方向后方时，因弯曲后需跨越模具表面，故升料量要大。7.3.3考虑模具之强度或刚性，决定弯曲加工顺序。7.3.4制品

10、无指定毛刺方向时，究竟要采取向上弯曲或向下弯曲，其判断基准为：弯曲加工之容易性;弯曲与冲切加工之关系性;与模具逃角部之关系(逃角部形状不可免杂，亦不可因而降低模具强度)；加工后制品需容易取出。7.4引伸加工之工程规划7.4.1工程设定顺序为：胚料尺寸之展开计算；由引伸率决定引伸次数;决定各引伸工程站之引伸高度；决定各引伸工程站之模具间隙;决定各引伸工程之引伸冲头R值;决定各引伸工程之引伸凹模R值;决定切边(trim)尺寸。7.4.2第一引伸工程之引伸率一般取O.60.5,模具间隙取L11.2tc第二引伸加工至整形工程前之引伸率取0.80.75,模具间隙取LOt。7.4.3最终引伸工程之R值大于

11、制品要求时，利用整形工程达到最终制品之R值，此整形工程之模具间隙取0.90.95tc7.4.4引伸连续冲模之工程设计要点有：采用较宽松的工程设计，即引伸率取向大值;料条连结部设计应以克服料条变形为原则;模具构造应能解决各工程间料条上下方向变动所衍生之问题。7.4.5第一引伸工程和第二引伸工程间，为减少料条上下方向之倾斜，宜设计一空站。7.4.6当料条连结部发生变形后，导引销之定位功能将失去作用。7.4.7究竟要采用向上引伸或向下引伸，其判断原则有：当引伸制品有孔加工时，考量孔加工工程之模具强度及冲屑排除方法;加工完成后制品之取出方法;送料之稳定性。8冲压模具常用力的计算为了合理设计模具和正确选

12、用压力机吨位，需要对冲裁力、脱料力、推料力、顶料力、弯曲力、引伸力、压料力进行计算。下面将一一列举：8.1冲裁力冲裁过程中，冲裁抵抗力随着冲头的深入材料而增加，直到裂断开始发生之后才急速减少。此时的最大负荷除以冲裁部分断面积称为最大冲裁单位压力。冲裁力将随模具间隙，切刃之形状，材料的厚度，冲裁速度等加工条件而有所差异。冲裁力可以按以下公式计算：P=KLT6bP：冲裁力（kgf）L：冲裁轮廓长度（mm）T：板厚（mm）6b：材料抗剪强度（kgf/mm）K：压力机安全系数，其值一般取1.38.2 脱料力冲切加工中材料直冲头上脱离所需要之力，称为脱料力。脱料力之大小与材料种类，冲头状况（刃口侧面的表

13、面粗糙度），模具间隙，润滑剂种类或是否使用将有所差异Ps=K1PKl值Ps:脱料力（kgf）P:冲裁力（kgf）Ki：修正系数，KI值见右表一般0.05-0.2制品要求平坦度及高速加工时0.30.48.3 推料力顺着冲裁方向推出卡在凹模里的料所需要的力一般称之为推料力。推料力的计算公式:PT=nk2PPT：推料力（kgf）K2：推料力系数（见表1）n：卡在凹模里料的个数=h/t。其中，h为凹模刃壁垂直部分高度（mm）,t为料厚（mm）。8.4 顶料力逆着冲裁方向顶出卡在凹模里的料所需要的力一般称之为顶料力。顶料力的计算公式:PD=K3PPD：顶料力（kgf）K3：顶料力系数（见表1）系数K2和

14、K3（表1）单面间隙比值z2t推料力系数K2推料力系数K235%0.040.060.05-0.0869%0.03-0.050.040.06I(M2%0.020.030.03-0.04注：系数KI、K2、K3的数值不仅和表列因素有关，而且也和材料牌号、料厚、孔的形状、刃口锐钝、润滑等因素有密切的关系，因此表值只能作为粗略估计的参数。8.5 弯曲力影响弯曲力的因素较多，弯曲力随材料的抗拉强度的增加而增加。对于自由弯曲，弯曲力与材料的宽度成正比，与厚度的平方成正比。而增大凹模圆角半径及增大凹模开距则能减少弯曲力。此外，模具间隙和模具工作表面质量也影响弯曲力的大小。更必须指出，在一般机械压力机上，校正

15、和校模深浅（即压力机闭合高度的调整）和冲件材料厚度的变化有很大的关系。校模深浅和冲件厚度的微小变化会大量改变校正力的数值。8.5.1 自由弯曲的弯曲力V形弯曲件Pl=0.6K4Bt2b/R+tU形弯曲件Pl=0.7K4Bt2b/R+t式中：Pl一一材料在冲压行程结束时，不受校正的弯曲力（kgf）;B弯曲件的宽度（mm）;I弯曲件材料厚度（mm）;R弯曲内半径（mm）;b弯曲件材料抗拉强度（MPa）;K4安全系数，可取L3。8.5.2校正弯曲的弯曲力P2=Gf式中：P2校正力（kgf）;G单位校正力（MPa）；（见表2）f-工件被校正部分的投影面积（m）,单位校正力（表2）材料材料厚度（mm）1122-55-10铝10-1515-2020-