拉延模设计规范.docx
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拉延模设计规范
序号
内容
页次
1
拉延模的类型
2
2
拉延模结构
3
3
铸件结构
9
4
定位装置
12
5
拉延模导向
13
6
拉延筋
15
7
拉延凸模轮廓的设定
17
8
拉延件坯料尺寸的确定
18
9
拉延工艺切口
19
10
冲击线
20
11
线偏移
21
12
拉延模的材料
23
1.
拉延模的类型
1.1.单动拉延模
1.2.双动拉延模
2.
拉延模结构
2.1.共通要素
2.1.1.凹模入口圆角一般取R凹=(6-10)×t。
2.1.2.研模用基准孔结构(CH孔)
ØCH孔应尽量设置在平面上(在斜面上最大不超过5°)。
Ø结构尺寸按图:
2.1.3.排气孔
Ø原则上设置在凸模和凹模的凹角及最后成形墩死部位,保证每200×200mm2上有一个。
Ø外覆盖件φ4-φ6,内覆盖件φ6-φ8。
Ø上模排气孔设置时需考虑防尘,应加聚乙烯排气管或出气孔上方整体加盖板。
2.1.4.应设想制件顶出装置,一般单动在压边圈上设计;双动在下模设置顶出销或气动顶出。
2.1.5.调压垫布置
Ø调压垫的许用承压力:
φ60-(20吨);φ80-(40吨)。
Ø承压力一般为80吨-400吨。
Ø调压垫一般每400mm-500mm一块,调压垫的对应位置应有立筋。
Ø若手工取件,调压垫上平面应低于压料面。
2.1.6.一般不设置下料架,仅大型模具设置上料架,注意与上模不得干涉。
2.1.7.到底标记销:
Ø标记销结构按图:
Ø原则上设置于废料处,并与板料较晚接触的平面部位;
Ø外板件应设置于非产品处;
Ø原则上每制件设置2点,且距离不宜太近。
2.2.单动拉延模
2.2.1.托杆
2.2.1.1.
st为顶出行程;
A为工作台厚;
B为气垫下死点到工作台下平面的距离;
L为托杆长;
H、H´为托杆承接面至工作台距离。
顶出行程
2.2.1.2.托杆接杆
Ø托杆在气垫下死点时不应高出工作台面,否则需加托杆接杆。
Ø托杆接杆长度小于200mm,可与压边圈一体铸出;托杆接杆长度大于200mm,应采用QM4108结构形式的托杆接杆。
Ø铸造式托杆接杆的结构尺寸:
2.2.1.3.托杆垫块
Ø使用寿命≥30万次的模具,托杆承接面不允许为铸铁基体材料,否则应使用托杆垫块。
Ø托杆垫块的主要结构尺寸:
2.2.1.4.快速定位
需要使用托杆的模具应尽可能地设置托杆快速定位孔,一般在模具后侧或左右侧。
常见结构形式有:
A)
B)
C)
2.2.2.调整垫布置:
Ø调整垫承受上模(校死)压力(一般压力150T-500T),一般每300mm一块;
Ø调整垫不承受上模压力时,每500mm一块(最小四块)。
Ø调整垫、托杆的对应位置应有立筋。
2.2.3.压边圈与下模板之间应设有安全保护板,护板高度应保证压料圈在上死点时有30毫米的遮盖高度。
2.2.4.应设置安全螺钉,螺钉长度应保证压料圈在上死点时有15-20毫米的间隙。
2.2.5.导板处应设置窥视孔。
2.3.双动拉延模
2.3.1.过渡垫板孔应大于压料圈孔。
2.3.2.凸模与压料圈侧面设置四个同心孔,以备制造时穿销、翻转、起吊用。
2.3.3.应设置安全凸耳,结构按图:
3.
铸件结构
3.1.主要结构尺寸:
类别
A
B
C
D
E
F
H
I
J
K
L
①
40
40
30
50
40
40
30
40
3
10
40
②
30
30
30
45
30
30
30
40
3
10
40
注:
上表适用板料厚度t≤1.2mm的模具,料厚超出此范围的模具铸件壁厚酌情增加。
3.2.铸造减轻孔
3.3.压边圈结构尺寸
H≥(0.12-0.15)×L+h
h为制件最大拉延深度
Hmin=150mm
W≥(0.75-0.8)×H
Wmin=130mm
3.4.压料面结构尺寸:
3.5.凹模主筋结构:
3.6.凹模挖空要点:
4.
定位装置
4.1.定位应设置于下模上。
4.2.一般拉延模,仅前侧(F面侧)设置2处,左侧和右侧设置1或者处(视模具大小确定细长件如柱类型处,长方件如车门等2处)
4.3.用户要求封闭定位时,前侧、左侧和右侧按4.2.要求,后侧为导轮定位(QM3117)定位。
5.
拉延模导向
5.1.外导向
5.1.1.外导向类型(结构尺寸参照《通用结构设计》)
工序内容
外形
导向方式
拉延
不带冲剪
小型(模具长+宽≤2000)
☆A
☆B
☆C
☆D
★E
中大型(模具长+宽>2000)
☆A
★B
☆C
☆D
☆E
拉延
带冲剪
小型(模具长+宽≤2000)
☆A
★B
☆C
☆D
☆E
中大型(模具长+宽>2000)
☆A
★B
☆C
☆D
☆E
5.1.2.导向行程及位置(断面方向)。
5.1.3.模具触料前至少30mm,导向开始导入。
5.1.4.有明显侧向力产生时,适当加大导向腿宽度,从而增加导向接触面积。
5.2.内导向(注意凸模不得与压边圈型腔轮廓干涉)
5.2.1.导板的位置选定
5.2.2.导板面原则上与中心线平行(图3)
5.2.3.导向面长度选定t1+t2≥0.2×t
6.
拉延筋
6.1.拉延筋形状
D
L
L1
P1
r
R1
12
22
16
20
3
3
16
28
18
25
3
3
6.2.拉延槛
6.3.方形筋
7.
拉延凸模轮廓的设定
7.1.一般情况下,取拉延件侧壁与压料面的交线:
7.2.拉延件侧壁为垂直面时,为防止轮廓加工伤及侧壁,轮廓外(内)移2mm。
8.
拉延件坯料尺寸的确定
8.1.一般拉延件的坯料尺寸A1+A2=a1+a2+50
8.2.浅拉延时(如车门外板),B=l+70
9.
拉延工艺切口
9.1.在难于成形的位置加切口,以使易于流动。
9.2.内侧进行切口(冲孔),应在冲压件拉延成形过程的合适深度决定切入。
9.3.在外侧切角时,应注意废料飞溅。
10.
冲击线
10.1.定义:
成形初期,坯料在凸模与凹模R啮合时形成的折曲线,呈凸凹不平的带状,留在产品形状上的压痕(对于外板件已构成不合格)。
10.2.成因:
成形之初,坯料与凸模接触,材料的流入开始。
压料面与坯料间的静磨擦发展到动磨擦。
开始成形时,主静磨擦状态,压料面上的材料不流动,凸模与凹模啮合,凹模圆角处材料受拉变薄,并伴随有加工硬化产生形成的冲击线,之后,逐渐向动磨擦转变,磨擦阻力渐减,这样已形成的冲击线已不能伸立,展顺而残存在制件上。
10.3.冲击线防止对策:
10.3.1.理论上使坯料有痕处拉长10-15%即可消除(实际上不可实现)。
10.3.2.凹模R为板厚的20-40倍,可使冲击线减轻。
此法要求与用户讨论冲击线的要求标准。
10.3.3.将冲击线排除制件以外,设计要求LO>L1。
11.
线偏移
11.1.定义:
是指凸模高点棱线与板料接触时,凸模与板料初始接触痕迹在成形表面产生带状滑移痕状。
它和冲击线同样,大多数线偏移,发生于成形初期或成形中间(作为外板件,线偏移为质量缺陷)。
11.2.线偏移的种类:
Ø初期线偏移:
成形初期,凸模与板材接触,两者产生相对滑移,产生痕迹。
Ø后期线偏移:
成形中开始,由于材料流入及材料拉延不平衡而产生相对滑移。
11.3.线偏移产生分析:
初期线偏移:
在成形初期,板材在凹模型腔内处于不稳定状态,凸模与板料接触(如图示),板材被压料面限制成a-b-c状态,成形中,变为a-b´-c状态,至此,ab<ab´。
b点的板必向C向滑移(b)→b´。
形成线偏移之后,至成形完,当ab´<ab″、b´c<b″C时开始无线偏移产生,成形中,材料流入,伸长不均时,如图(ab″-ab)段与(b″c-bc)段有差值,如后者进料多,伸长多,则b´´点向C偏移。
11.4.线偏移防止对策
1)初期线偏移
Ø充分讨论冲压方向及压料面(避免成上图形状)
Ø板材只有四周压料面支持,中央部由于自动会向下垂。
就是设法改变补充形状也不一定可以完成改善,故还应考虑初期多料,或者说要注意中央部位的支平。
Ø改进冲压方向,上图b´点有出现线偏移危险形状部,尽可能使其在成形终了时触料。
2)后期线偏移:
材料流入的控制
Ø筋的调整;
Ø压边力的调整。
11.5.注意事项:
Ø凸模圆角增大时,线偏移不会太显眼。
通常凸模圆角为板厚8倍以上时可行,但制件是外表件,故应同用户协商。
Ø有二条以上线段分析会出现线偏移时,必须保证哪一条,放弃哪一条,一定要与用户协商。
12.
拉延模的材料
12.1.工作部分常用材料
生产数量
板厚
工作表面的材料及热处理
大批生产
总计50万台以上
月产5000台以上
t≥2mm
Cr12MnV镶块,真空淬火HRC58-62。
1.2mm≤t<2mm
压料面采用Cr12MnV镶块,真空淬火HRC58-62;拉延凸模采用钼铬合金铸铁,棱线及凸圆角表面淬火HRC50-55,磨损剧烈的凸圆角刷镀。
t<1.2m
压料面采用钼铬合金铸铁,棱线及凸圆角表面淬火HRC50-55,并刷镀;拉延凸模采用钼铬合金铸铁,棱线及凸圆角表面淬火HRC50-55。
中批生产
总计35万台以上
月产3500台以上
t≥2mm
Cr12MnV镶块,真空淬火HRC58-62。
1.2mm≤t<2mm
压料面采用钼铬合金铸铁,棱线及凸圆角表面淬火HRC50-55,并刷镀;拉延凸模采用钼铬合金铸铁,棱线及凸圆角表面淬火HRC50-55。
t<1.2m
采用钼铬合金铸铁,棱线及凸圆角表面淬火HRC50-55。
中小批量生产
总计20万台以上
月产2000台以上
t≥2mm
压料面采用Cr12MnV镶块,真空淬火HRC58-62;拉延凸模采用钼铬合金铸铁,棱线及凸圆角表面淬火HRC50-55,磨损剧烈的凸圆角刷镀。
1.2mm≤t<2mm
采用钼铬合金铸铁,棱线及凸圆角表面淬火HRC50-55;凹模口及拉延筋以内的压料面刷镀。
t<1.2m
压料面采用钼铬合金铸铁,棱线及凸圆角表面淬火HRC50-55;拉延凸模采用HT300,棱线及凸圆角表面淬火HRC40-45。
小批生产
总计15万台以下
月产1500台以下
t≥2mm
压料面采用Cr12MnV镶块,真空淬火HRC58-62;拉延凸模采用钼铬合金铸铁,棱线及凸圆角表面淬火HRC50-55。
1.2mm≤t<2mm
采用钼铬合金铸铁,棱线及凸圆角表面淬火HRC50-55。
t<1.2m
采用HT300,棱线及凸圆角表面淬火HRC40-45。
12.2.工作表面刷镀技术
12.2.1.使用范围:
板料厚度在1.2mm≤t<2mm范围的拉延模。
12.2.2.刷镀应在模具终验收并冲压了不少于1000台份批次后进行。
12.2.3.刷镀前模具应按正常火焰淬火处理。
12.2.4.镀层金属为镍铬合金。
12.2.5.压料面镀层厚度不小于0.1mm。
12.2.6.推荐厂家:
北京奥宇可鑫表面工程技术有限公司。
12.3.材料流动量大或压缩性法兰等成形部位,要求形面耐磨,应采用局部镶块结构。
12.3.1.镶块材质:
T10A或Cr12MoV
12.3.2.镶块分块线
Ø不能与材料的流动方向相平行。
Ø顶端部强度不能成弱(75°以上)。
Ø应采用真空淬火技术。
12.3.3.镶块固定方法
Ø从上向下固定
Ø从下向上固定
Ø镶块成形部分不应该开有螺栓孔、定位销孔。
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