模具设计基础(复习总结)
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1.什么是冲压?它与其他加工方法相比的特点在常温下利用冲模和冲压设备对材料施加压力,使其产生塑性变形或分离,从而获得一定形状、尺寸和性能的工件。
它的生产效率非常高,且操作简便,便于实现机械化与自动化。
2冲压工序可分为哪两大类?它们的主要区别和特点是什么?冲压工序大致可分为分离工序和成型工序两大类。
分离工序是使冲压件与板料沿一定的轮廓线相互分离的工序。
成型工序是指材料在不破裂条件下产生塑性变形的工序。
3板料冲裁时,其切断面具有什么特征?这些特征是如何形成的?1圆角带:其大小与材料塑性和模具间隙有关。
板料在弹性变形时产生,塑性变形时定性。
2光亮带:光亮且垂直端面,在整个断面上所占的比例小于1/3。
塑性变形3断裂带:粗糙且有锥度。
断裂分离4毛刺:成竖直环状,是模具拉齐的结果。
裂纹汇合结束4什么是冲裁间隙?它对冲载件的断面质量、冲载工序力、模具寿命有什么影响?实际生产中如何选择合理的冲裁间隙?冲裁间隙是指冲裁的凸模与凹模刃口部分的尺寸之差。
1对冲载件质量的影响。
一般来说,间隙小,冲载件的断面质量就高(光亮带增加);间隙大,则断面塌角大,光亮带减小,毛刺大。
但是,间隙过小,则断面易产生”二次剪切”现象,有潜伏裂纹。
2对冲载力的影响。
间隙小,所需的冲载力大(材料不容易分离):间隙大,材料容易分离,所需的冲载力就小。
3对冲载模具寿命的影响。
间隙大,有利于减小模具磨损,避免凹模刃口胀裂,可以提高冲载模具的寿命。
为保证冲载模有一定的使用寿命,设计时的初始间隙就必须选用适中间隙范围内的最小冲载间隙。
5什么是排样?冲载件在条料、带料或板料上的布置方式。
6求冲载模的压力中心位置有哪几种方法?用解析法如何求冲载模的压力中心位置?求冲载模压力中心位置有什么用处?方法:直接求解法和解析法按比例画出冲载件的冲载轮廓;建立坐标;将冲载件轮廓分成若干直线段;计算基本线段的长度及压力的中心坐标;根据力矩平衡原理计算压力中心坐标用处:保证压力机和模具正常工作7什么是弯曲件的回弹?影响弯曲回弹的因素有哪些?生产中减小回弹的方法有哪些?材料在弯曲过程中,伴随塑性变形总存在着弹性变形,弯曲力消失后,塑性变形部分保留下来,而弹性变形部分要恢复,从而使弯曲件与弯曲模的形状并不完全一致,这种现象称为弯曲件的回弹。
模具设计十六步知识点总结第一、产品分析在进行模具设计之前,首先需要对产品进行分析。
产品分析包括对产品的结构、尺寸、材料以及功能需求等方面进行深入的了解。
只有充分了解产品的特点,才能设计出合理的模具。
第二、材料选用模具的材料选用非常重要,它直接关系到模具的使用寿命和成本。
通常情况下,模具的材料应具有较高的硬度和强度,同时还要具有良好的耐磨性和热稳定性。
对于不同类型的模具,其材料选用也有所不同。
第三、模具结构设计模具的结构设计包括模具的型腔结构、分型面设计、冷却系统设计等方面。
合理的模具结构设计可以提高产品的成型质量,同时也能减少生产过程中的能耗。
第四、注塑模具设计注塑模具是制造塑料制品的重要工具,其设计需要考虑产品的缩水率、料道设计、射出系统设计等方面。
合理的注塑模具设计可以提高产品的成型效率,降低成本。
第五、压铸模具设计压铸模具是制造金属制品的重要工具,其设计需要考虑产品的冷却性能、脱模性能、浇口设计等方面。
合理的压铸模具设计可以提高产品的成型质量,降低生产成本。
第六、模具工艺设计模具的工艺设计包括模具的加工工艺、组装工艺、调试工艺等方面。
合理的模具工艺设计可以提高模具的制造效率,降低生产成本。
第七、模具CAD设计模具设计通常采用CAD软件进行设计,CAD设计可以提高设计效率,同时还能减少设计错误。
第八、模具CAE分析模具的CAE分析可以对模具进行结构强度分析、温度场分析、流道分析等方面的分析,从而验证模具的设计合理性。
第九、模具制造工艺模具的制造工艺包括模具的加工、热处理、装配等流程。
合理的模具制造工艺可以提高模具的制造质量,降低制造成本。
第十、模具调试模具调试是模具在生产中的一个重要环节,它直接关系到产品的成型质量和生产效率。
合理的模具调试可以提高产品的成型质量,降低成本。
第十一、模具维护模具在使用过程中需要进行定期的维护保养,包括清洁模具、润滑模具、修复模具等方面。
合理的模具维护可以延长模具的使用寿命,降低生产成本。
模具设计知识总结(2)相关推荐模具设计知识总结 21.板料塑性弯曲的变形特点:1.应变中性层位移的内移;2.变形区内板料的变薄和增长; 3.变形区板料剖⾯的畸变、翘曲和破裂。
22.最⼩弯曲半径:在保证弯曲件⽑坯外表⾯纤维不发⽣破坏的条件下,⼯件所能弯曲成的内表⾯最⼩圆⾓半径,称为最⼩弯曲半径。
⽣产中⽤它来表⽰材料弯曲时的成形极限。
23.影响最⼩弯曲半径的因素:1.材料的⼒学性能;2.零件弯曲中⼼⾓的⼤⼩;3.板料的轧制⽅向与弯曲线夹⾓的关系;4.板料表⾯及冲裁断⾯的质量;5.材料的相对宽度;6.板料厚度 24.回弹现象:回弹现象产⽣于弯曲变形结束后的卸载过程。
25.影响回弹的因素:1.材料的⼒学性能;2.相对弯曲半径r/t;3.弯曲中⼼⾓;4.弯曲⽅式及校正⼒⼤⼩;5.⼯件形状;6.模具间隙。
26.拉深:是利⽤模具将平⾯⽑坯制成开⼝空⼼零件的⼀种冲压⼯艺⽅法。
27.起皱和拉裂是影响拉深过程的两个主要因素: 28.起皱:在拉深过程中,⽑坯凸缘在切向压应⼒作⽤下,可能产⽣塑性失稳⽽拱起的现象。
29.起皱的原因:⽑坯凸缘的切向压应⼒过⼤,最⼤切向压应⼒产⽣在⽑坯凸缘外缘处,所以起皱⾸先在外缘处开始。
30.拉裂:影响摩擦阻⼒的因素有:1.压边⼒的影响;2.相对圆⾓半径的影响;3.润滑的影响;4.凸凹模间隙的影响;5.表⾯粗糙度的影响。
31.拉深系数:是指每次拉深后圆筒形零件的直径与拉深前⽑坯的直径之⽐,m表⽰。
32.极限拉深系数:把材料既能拉深成形⼜不被拉断时的最⼩拉深系数。
33.影响拉深系数的因素:1.材料⼒学性能的影响;2.材料相对厚度的影响;3.拉深次数的影响;4.压边⼒的影响;5.模具⼯作部分圆⾓半径及间隙的影响。
34.塑料的分类:1.按照合成树脂的分⼦结构和受热时的⾏为分类:热塑性塑料、热固性塑料; 2.按塑料应⽤范围分类:通⽤塑料、⼯程塑料、特种塑料。
35.聚合物的热⼒学性能:聚合物的物理、⼒学性能与温度密切相关,当温度变化时,聚合物的受⼒⾏为发⽣变化,呈现出不同的⼒学状态,表现出分阶段的⼒学性能特点。
模具设计基础1、常用的冲压工序:落料冲孔弯曲拉深2、塑性:指固体材料在外力作用下发生永久变形而不破坏其完整性的能力3、冲压性能好的含义:1、成形极限高——可成型的限度大2、成形质量好——制品缺陷少,制件性能好3、便于冲压加工——工序简,成本低,效率高4、冲压对板料的要求主要有两方面:1、冲压件的功能要求2、冲压工艺要求1、符合要求的力学性能(如,强度、刚度等)2、物理化学性能(如,抗腐蚀、导电等)3、良好的冲压工艺性能;其次,也提出了:对材料厚度公差的要求;对表面质量的要求。
5、常用冲压材料黑色金属材料普通碳素钢:Q192、Q235优质碳素结构钢:08、10、20低合金结构钢:16Mn、Q295不锈钢钢板:1Cr18Ni9Ti、1Cr13电工硅钢板:DT1、DT2有色金属材料铜及铜合金,黄铜T1,H62铝及铝合金,1060,3A21非金属材料:塑料、橡胶、胶木6、冲压工艺的工序和分类由于冲压加工的零件形状、尺寸、精度要求、批量大小、原材料性能等地不同,当前在生产中所采用的冲压工艺方法也是多种多样的。
概括起来可以分为两大类:分离工序(shearing) 成形工序(forming )7、一般落料精度最好低于IT10级,冲孔精度最好低于IT9级(经济精度)8、冲裁件质量:指断面状况、尺寸精度和形状误差。
9、冲裁件断面特征(冲孔落料):1、圆角(塌角)带:冲孔工序中,圆角位于孔断面的小端;落料工序中,圆角位于工件断面的大端2、光亮带:冲孔工序中,光亮带位于孔断面的小端;落料工序中,光亮带位于零件断面的大端3、断裂带:冲孔工序中,断裂带位于孔断面的大端;落料工序中,断裂带位于零件断面的小端4毛刺区10、断面质量影响因素:1.材料性能2.模具间隙(合理,过大,过小)3.模具刃口锋利程度(钝模口易产生毛刺)4.模具和设备的导向精度11、排样的分类:(三种)有废料排样少废料排样无废料排样12、废料:指冲裁中除零件以外的其它板料,包括工艺废料和结构废料13、排样设计:选择适当的排样方法和确定搭边值的大小14、搭边(两类):冲裁件与冲裁件之间冲裁件与条料侧边之间留下的工艺余料15、刃口尺寸的计算(计算题):计算依据:1.落料模以凹模为准,间隙取在凸模上,即冲裁间隙通过减小凸模刃口尺寸来取得。
基本概念表示粉体在压力下减少体积的能力.用单位压力下粉末达到的压坯密度表示,或用压缩比来衡量。
表示物料紧密结合形成一定形状的能力.用粉末成形的最小单位压制压力表示,或用压坯强度来衡量把粉体的压缩性和成形性简称为压缩成形性(或压制性能)成形性好的粉末,往往压缩性差。
例如,松装密度高的粉末,压缩性虽好,但成形性差;细粉末的成形性好,而压缩性却较差。
在压制压力消除后产生的膨胀现象。
压坯烧结后的收缩能力.压坯密度除以粉体松装密度粉体松装高度除以压坯高度。
基本知识一般来说,粉末冶金产品弹性后效各向是一致的。
是不一致的,与变形有关。
弹性内应力一定会造成压坯的裂纹和分层。
错误,弹性应力有大有小,当压坯的许用应力小于弹性内应力时则会造成裂纹和分层。
一般来说,轴向(高度方向)的弹性后效要比径向(直径方向)大。
正确,粉体的位移越大,则弹性后效越大弹性后效会造成压坯的裂纹和分层。
正确,出现裂纹和分层的主要原因是弹性后效压制压力越大弹性后效越大。
正确,压力越大,粉体的位移就越大,弹性后效也就越大传统的收缩系数确定是以压制成最大密度为原则。
错误,是以压坯不出现裂纹和分层位原则,且对于多孔材料来说,应控制其密度,才能达到应有的性能。
传统的收缩系数确定是以不出现分层和裂纹为原则。
正确,只有在此原则下,才能考虑压制的最大密度毛坯的压制单重与模具的收缩系数有关。
无关,压坯单重的计算公式中表明毛坯的烧结尺寸与模具的收缩系数有关。
错误,与压坯有关毛坯的烧结尺寸与压坯的密度设计有关。
正确,毛坯的单重也与密度有关模具设计时收缩率的确定与压坯的密度设计有关。
错误,与工艺有关同一产品,不能采用不同的烧结收缩率来设计压模。
错误,对于长条产品,长度方向偏大,径向偏小自动压力机所用模具的收缩率一般与手动压模的收缩率相同。
错误,自动压力机的收缩率小于手动收缩率产品的形状越复杂,压制压坯的密度分布越不均匀。
正确压坯的高度越大,压制压力降也越大正确压坯密度设计得越高越好。
《模具设计基础》复习(一)一、填空题1、冷冲压工艺是在常温下,在压力机上利用模具对材料施加压力,使其产生或,从而获得所需零件的一种压力加工方.法。
2、冷冲压工序分为工序、工序两大类。
3、要使冷冲压模具正常而平稳地工作,必须要求与模柄的轴心线。
4、普通曲柄压力机的闭合高度是指位置时,滑块底面到之间的距离。
5、模具的闭合高度是指冲模处于闭合状态时,模具至之间的距离。
6、落料凹模在上模的叫复合模,而落料凹模在下模的叫复合模。
二、判断题1、模具的闭合高度可以小于压力机的闭合高度。
()2、大批量生产基本上都采用模具,所以模具的寿命越高越好。
()3、曲柄冲床滑块允许的最大压力是随着行程位置不同而不同。
()三、选择题1、曲柄压力机的主要特点0A、行程可调;B、行程不可调;C、行程和吨位可较大;D、行程和吨位较小。
四、问答题1、什么是冷冲压加工?冷冲压成形加工与其它加工方法相比有何特点?2、什么是冷冲模?有何特点?3、模具加工相对于一般零件加工有何特点?4、模具制造过程中,常用到哪些热处理方法?其作用是什么?《模具设计基础》复习(二)一、填空题1、普通冲裁件断面具有、、和四个明显区域。
2、侧刃常被用于定距精度和生产效率要求高的中,其作用是控制条料进给方向上的。
二、判断题1、在连续模中,侧刀的作用是控制材料送进时的导向。
()2、普通冲裁最后分离是塑性剪切分离。
()3、斜刃比平刃的冲裁力大。
()4、冲裁变形过程中,微裂纹最早出现在凹模端面。
()5、搭边值的作用是补偿定位误差,保持条料有一定的刚度,以保证零件质量和送料方便。
()6、在其他条件相同的情况下,金属材料中,硬材料的冲裁合理间隙大于软材料合理间隙。
()7、在降低冲裁力的诸多措施中,采用阶梯布置的凸模时,为了保护小凸模,应使小凸模比大凸模高一些。
()三、选择题1、冲裁模的间隙应当()模具导向件的间隙。
A、小于;B、等于;C、大于;D、小于等于。
2、在连续模中,条料进给方向的定位有多种方法,当进距较小,材料较薄,而生产效率高时,一般选用()定位较合理。
模具设计知识总结模具设计知识总结一、模具加工工艺流程1.开料:前模料、后模模料、镶件料、行位料、斜顶料;2.开框:前模模框、后模模框;3.开粗:前模模腔开粗、后模模腔开粗、分模线开粗;4.铜公:前模铜公、后模铜公、分模线清角铜公;5.线切割:镶件分模线、铜公、斜顶枕位;6.电脑锣:精锣分模线、精锣后模模芯;7.电火花:前模粗、铜公、公模线清角、后模骨位、枕位;8.钻孔、针孔、顶针;9.行位、行位压极;10.斜顶11.复顶针、配顶针;12.其它:①唧咀、码模坑、垃圾钉(限位钉);②飞模;③水口、撑头、弹簧、运水;13.省模、抛光、前模、后模骨位;14.细水结构、拉杆螺丝拉钩、弹簧15.淬火、行位表面氮化;16.修模刻字。
二、模具设计知识(一)设计依据1.尺寸精度与其相关尺寸的正确性。
2.根据塑胶制品的整个产品上的具体要和功能来确定其外面质量和具体尺寸属于哪一种:3.外观质量要求较高,尺寸精度要求较低的塑胶制品,如玩具;4.功能性塑胶制品,尺寸要求严格;5.外观与尺寸都要求很严的塑胶制品,如照相机。
6.脱模斜度是否合理。
7.脱模斜度直接关系到塑胶制品的脱模和质量,即关系到注射过程中,注射是否能顺利进行:8.脱模斜度有足够;9.斜度要与塑胶制品在成型的分模或分模面相适应;是否会影响外观和壁厚尺寸的精度;10.是否会影响塑胶制品某部位的强度。
(二)设计程序1.对塑料制品图及实体(实样)的分析和消化:a、制品的几何形状;b、尺寸、公差及设计基准;c、技术要求;d、塑料名称、牌号e、表面要求2.型腔数量和型腔排列:a、制品重量与注射机的注射量;b、制品的投影面积与注射机的锁模力;c、模具外形尺寸与注射机安装模具的有效面积,(或注射机拉杆内间距)d、制品精度、颜色;e、制品有无侧轴芯及其处理方法;f、制品的生产批量;g、经济效益(每模的生产值)型腔数量确定之后,便进行型腔的排列,即型腔位置的布置,型腔的排列涉及模具尺寸,浇注系统的设计、浇注系统的平衡、抽芯(滑块)机构的设计、镶件及型芯的设计、热交换系统的设计,以上这些问题又与分型面及浇口位置的选择有关,所以具体设计过程中,要进行必要的调整,以达到比较完美的设计。
初学模具必备知识点总结一、模具的基本概念1.1 模具的定义模具是一种生产工艺装备,它是用于生产产品的工具,通过模具能够将各种原材料加工成具有特定形状、尺寸和表面质量的产品。
1.2 模具的分类模具可以根据不同的加工材料分为金属模具和塑料模具两大类;根据不同的加工工艺和用途分为压铸模具、冲压模具、塑料模具、注塑模具等;模具按照加工精度可分为普通模具和精密模具等。
1.3 模具的主要构成模具主要由模具底板、上模、下模、顶针、导柱、导套、剪刀、定位销等零部件组成,各个零部件之间通过螺纹、销钉、螺栓、螺母等连接方式紧密结合在一起。
1.4 模具的作用模具的主要作用是在加工生产过程中用于对原材料进行成型和加工,通过模具可以大大提高加工效率、节约生产成本,并保证产品质量和生产安全。
二、模具的设计与制造2.1 模具设计的基本原则在模具设计过程中,需要根据产品的形状、尺寸、材料和工艺要求等进行合理布局和尺寸设计,确保模具寿命长、生产效率高、产品质量稳定。
2.2 模具设计的流程模具设计的流程包括了设计准备、方案设计、结构设计、零部件设计、工艺设计等几个阶段,其中工艺设计是整个设计流程中的关键环节,它是模具设计与加工工艺之间的桥梁。
2.3 模具制造的工艺流程模具制造的工艺流程包括原材料选择、模具零件加工、模具组装、模具调试等多个环节,各个环节都要注重工艺精度和质量要求,确保模具可靠。
2.4 模具制造的要求模具的制造要求主要包括了工艺要求、尺寸要求、材料要求、表面处理要求等,通过严格控制这些要求可以保证模具质量。
三、模具使用与维护3.1 模具的使用注意事项在模具使用过程中,需要严格按照工艺要求进行操作,避免因为操作不当导致模具损坏和产品质量不稳定。
3.2 模具的保养和维护模具在使用过程中需要定期进行保养和维护,主要包括清洁、润滑、保护、调整等工作,确保模具设备的正常工作。
3.3 模具的故障排除模具在使用过程中可能会出现一些故障,如卡模、断模、渗漏、掉件等问题,需要通过实际经验和技术知识进行及时解决。
模具设计基础知识点总结模具设计是现代制造业中一个重要的环节,它涉及到产品的外形、尺寸、精度以及制造工艺等方面。
本文将对模具设计的基础知识进行总结。
一、模具设计的基本概念和分类模具是指用于制造产品的工具,主要由模具底板、模具芯和模具腔组成。
根据其用途的不同,模具可以分为冲压模具、注塑模具、压铸模具等。
冲压模具用于金属材料的冲压成形,通过模具的压力使金属材料发生塑性变形,最终得到所需形状的产品。
注塑模具用于塑料制品的生产,通过将熔化的塑料材料注入模具腔中,冷却凝固后取出成型的产品。
压铸模具则用于压铸工艺,将熔化的金属注入模具腔中,冷却凝固后取出成型的产品。
二、模具设计的基本原则1. 合理性原则:模具设计必须以提高生产效率、降低生产成本为目标,设计各个零部件的尺寸和结构应该合理,以满足产品的质量要求。
2. 可制造性原则:模具设计应考虑到整个制造过程,包括加工工艺的合理性和加工设备的可利用性,保证模具能够顺利进行加工和装配。
3. 可靠性原则:模具设计应具有足够的刚度和强度,以保证在生产过程中不出现变形、断裂等问题,从而保证产品的质量。
4. 经济性原则:模具设计应尽可能减少材料的浪费,降低成本,同时考虑模具的使用寿命,提高模具的经济效益。
三、模具设计中的重要参数1. 产品尺寸:模具设计的首要任务是满足产品的尺寸要求,包括长度、宽度、高度等尺寸参数。
2. 模具材料:模具材料的选择直接影响到模具的使用寿命和生产成本,常见的模具材料有合金工具钢、硬质合金等。
3. 模具结构:模具结构包括底板、腔板、芯板等零部件的布置和连接方式,合理的结构设计可以提高模具的生产效率和使用寿命。
4. 冲孔和定位孔:冲孔和定位孔是模具中常见的孔洞,冲孔用于排除冲裁过程中产生的废料,定位孔用于确保产品在加工过程中的位置准确。
5. 导向和定位:导向和定位是模具中常用的定位方式,通过导向销、导柱等零件的设置,确保模具的装配和使用的准确性。
四、常见的模具设计问题及解决方法1. 断裂问题:模具在使用过程中容易发生断裂,主要原因是模具的刚度不足或结构设计不合理,解决方法是增加模具的刚度,优化模具的结构。
模具设计基础1、常用的冲压工序:落料冲孔弯曲拉深2、塑性:指固体材料在外力作用下发生永久变形而不破坏其完整性的能力3、冲压性能好的含义:1、成形极限高——可成型的限度大2、成形质量好——制品缺陷少,制件性能好3、便于冲压加工——工序简,成本低,效率高4、冲压对板料的要求主要有两方面:1、冲压件的功能要求2、冲压工艺要求1、符合要求的力学性能(如,强度、刚度等)2、物理化学性能(如,抗腐蚀、导电等)3、良好的冲压工艺性能;其次,也提出了:对材料厚度公差的要求;对表面质量的要求。
5、常用冲压材料黑色金属材料普通碳素钢:Q192、Q235优质碳素结构钢:08、10、20低合金结构钢:16Mn、Q295不锈钢钢板:1Cr18Ni9Ti、1Cr13电工硅钢板:DT1、DT2有色金属材料铜及铜合金,黄铜T1,H62铝及铝合金,1060,3A21非金属材料:塑料、橡胶、胶木6、冲压工艺的工序和分类由于冲压加工的零件形状、尺寸、精度要求、批量大小、原材料性能等地不同,当前在生产中所采用的冲压工艺方法也是多种多样的。
概括起来可以分为两大类:分离工序(shearing) 成形工序(forming )7、一般落料精度最好低于IT10级,冲孔精度最好低于IT9级(经济精度)8、冲裁件质量:指断面状况、尺寸精度和形状误差。
9、冲裁件断面特征(冲孔落料):1、圆角(塌角)带:冲孔工序中,圆角位于孔断面的小端;落料工序中,圆角位于工件断面的大端2、光亮带:冲孔工序中,光亮带位于孔断面的小端;落料工序中,光亮带位于零件断面的大端3、断裂带:冲孔工序中,断裂带位于孔断面的大端;落料工序中,断裂带位于零件断面的小端4毛刺区10、断面质量影响因素:1.材料性能2.模具间隙(合理,过大,过小)3.模具刃口锋利程度(钝模口易产生毛刺)4.模具和设备的导向精度11、排样的分类:(三种)有废料排样少废料排样无废料排样12、废料:指冲裁中除零件以外的其它板料,包括工艺废料和结构废料13、排样设计:选择适当的排样方法和确定搭边值的大小14、搭边(两类):冲裁件与冲裁件之间冲裁件与条料侧边之间留下的工艺余料15、刃口尺寸的计算(计算题):计算依据:1.落料模以凹模为准,间隙取在凸模上,即冲裁间隙通过减小凸模刃口尺寸来取得。
冲孔模以凸模为准,间隙取在凹模上,冲裁间隙通过增大凹模刃口尺寸来取得。
2.根据冲模在使用过程中的磨损规律,尺寸分为三类:磨损厚增大、磨损后减小和磨损后不变。
三类磨损情况分别计算。
设计冲孔模时,凸模基本尺寸则取接近或等于工件孔的最大极限尺寸;凹模则相反。
3. 模具磨损预留量与工件制造精度有关。
(查表)16、凸、凹模刃口尺寸设计步骤:1.尺寸分类及规范化,得到各基准尺寸和相应公差范围;2 选用冲裁(设计)间隙Zmin 、 Zmax ;(P32)3 确定模具精度等级,根据基本尺寸,得到制造公差,验算制造公差; (P36)4 确定磨损系数,计算基准凹、凸模尺寸;(P35)5 根据相应公式,确定另一相配刃口尺寸。
其中凹凸模分开加工需校核初始间隙,而配合加工则无需校核初始间隙。
校核初始间隙:为了保证可能的初始间隙不超过Zmax ,即选取必须满足以下条件: 校核公式:(满足间隙公差条件)17、冲裁力的计算:即冲裁力的计算:F=18、降低冲裁力的方法降低冲裁力从公式可知,应从降低ζ和L 着手,常用下列方法:1.阶梯凸模冲裁在多凸模的冲模中,将凸模设计成不同长度,使工作端面呈阶梯式布置,这样,各凸模冲裁力的最大峰值不同时出现,从而达到降低冲裁力的目的。
在几个凸模直径相差较大,相距又很近的情况下,为能避免小直径凸模由于承受材料流动的侧压力而产生折断或倾斜现A T δδ+≤ min Z Z -象,应该采用阶梯布置,即将小凸模做短一些。
凸模间的高度差H与板料厚度t有关,即t<3mm H=t; t>3mm H=0.5t阶梯凸模冲裁力,一般只按产生最大冲裁力的那一个阶梯进行计算。
布置各层凸模时,应保证位置对称,使合力位于模具中心,以免工作时模具偏斜。
但阶梯凸模的修模比较困难,不便于修模,只是在小批量下使用2.斜刃冲裁原理:用平刃口模具冲裁时,沿刃口整个周边同时冲切材料,故冲裁力较大。
若将凸模(或凹模)刃口平面做成与其轴线倾斜一个角度的斜刃,则冲裁时刃口就不是全部同时切人,而是逐步地将材料切离,这样就相当于把冲裁件整个周边长分成若干小段进行剪切分离,因而能显著降低冲裁力。
分类:斜刃冲裁时,会使板料产生弯曲。
故斜刃配置的原则:必须保证工件平整,只允许废料发生弯曲变形。
落料时凸模应为平刃,将凹模作成斜刃;冲孔时则凹模应为平刃,凸模为斜刃。
斜刃还应当对称布置,以免冲裁时模具承受单向侧压力而发生偏移,啃伤刃口。
向一边斜的斜刃,只能用于切舌或切开。
一般把斜刃布置成多个波峰的形式。
优缺点和适用范围:斜刃冲模虽有降低冲裁力使冲裁过程平稳的优点,但模具制造复杂,刃口易磨损,修磨困难,冲件不够平整,且不适于冲裁外形复杂的冲件,因此在一般情况下尽量不用,只用于大型冲件或厚板的冲裁。
最后应当指出,采用斜刃冲裁或阶梯凸模冲裁时,虽然减低了冲裁力,但凸模进入凹模较深,冲裁行程增加,因此这些模具省力而不省功。
3).加热冲裁(红冲)当板料加热后,其抗剪强度显著降低,可以降低冲裁力。
一般把板料加热到一定温度(避开板料脆性温度)使抗剪能力降低,降低冲裁力但加热冲裁易破坏工件表面质量,同时会产生热变形,精度低,因此应用比较少,一般只适用于厚板或表面质量及精度要求不高的零件。
对于大型和形状复杂的零件,还可以采用分部冲裁来降低冲裁力,精度低。
19、单工序模冲裁模:在压力机一次行程内只完成一个冲压工序的冲裁模。
主要零部件:20、复合膜:(正装式、反装式)结构图倒装复合模(落料凹模在上模)正装复合模(落料凹模在下模)21、凹模固定方法(4种):台阶式固定法铆接式固定法螺钉及销钉固定法浇注粘接固定法22、冲裁模凹模刃口形式(4钟)及相应优缺点:刃口形式:直筒式锥形凸台式(相应优缺点见书P49-50)23、精密冲裁的工艺方法:1整修2 光洁冲裁3往复冲裁24、简易冲模:一般的,具有结构简单、成本低、制备周期短的特点。
特别适用于新产品试制和多品种、小批量生产。
简易冲模分类(形式):1 聚氨酯橡胶模2 铋-锡低熔点合金模具3 锌基合金模具4 通用冲模与组合冲模5 钢带冲模25、弯曲的三种形式:折弯、滚弯、拉弯分类:自由弯曲校正弯曲26、应变中性层:据中性层的定义,弯曲件的坯料长度应等于中性层的展开长度。
(作用:计算坯料长度的依据)27、影响回弹的主要因素:材料的力学性能相对弯曲半径r/t弯曲工件的形状模具间隙弯曲方式28、减小回弹量的措施:补偿法校正法塑料模具:1、塑料的物理化学性能特点(7个优点1个缺点)1、加工性能好2、制件质量轻3、比强度高4、绝缘性能好5、光学性能好6、化学稳定性好7、耐磨、减摩性好8、刚性低,耐热性差2、塑料的三态:玻璃态高弹态黏流态五性:塑料具有可挤压性、可延性、可纺性、可模塑性、可机加等特性3、常见的通用塑料工程塑料(每类掌握四种中文及英文缩写)通用塑料包括:聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、酚醛塑料(PF)和氨基塑料(如聚氨酯PU)工程塑料主要有:聚酰胺(PA)、聚甲醛(POM)、聚碳酸脂(PC)、丙烯腈—丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚砜和聚苯醚(PPO)4、塑料成型方法(五种)根据不同状态的加工性能,塑料可进行熔融纺线、注射、薄膜吹塑、挤出、压延、中空吹塑成型真空压力成型薄膜和纤维热拉伸薄膜和纤维冷拉伸等1)注射成型(又称作注射模塑或注塑)2)挤出成型(又称作挤出或挤出模塑)3)压缩成型(又称作压制成型、压缩模塑、模压成型)4)吹塑成型5)压注成型(热固性塑料成型方式)等另外,还有固相成型、压延、发泡、滚塑等成型方式。
其中,注射成型应用最多。
5、塑料成型工艺特性主要包括收缩性、流动性、热敏性及水敏性、吸湿性6、塑件材料需满足的要求:1、力学性能2、物理性能3、化学性能4、尺寸、精度5、成型工艺性7、塑件结构设计:(塑件结构工艺性)1、脱模斜度6、侧孔及侧凹2、塑件壁厚7、圆角3、加强筋8、螺纹、齿轮4、支撑面9、嵌件5、孔的设计10、装饰与符号8、脱模斜度(拔模斜度或出模斜度)(塑件设计中脱模斜度及相关问题)塑件由于黏附作用,会紧贴在凹模型腔内;制件冷却收缩会包紧在凸模上;为了使塑件内表面、外表面均应有脱模斜度;一般的,除图上注明的以外,脱模斜度不包含在公差范围之内。
在满足塑料制品力学性能和尺寸公差要求的前提下,脱模斜度尽可能取大值。
热固性塑料的脱模斜度小于热塑性塑料取斜度方法:外形以大端为准:内腔以小端为准。
(1)厚壁制品斜度应较大,复杂及不规则形状制品的斜度应大些;(2)高度较大的斜度取小值,深孔斜度取小值;(3)有时为了使塑件留在模具的一侧,可调整斜度值9、塑料按使用量前三位:聚乙烯(PE)聚氯乙烯(PVC)聚苯乙烯(PS)三大透明塑料:聚碳酸酯(PC)聚苯乙烯(PS)有机玻璃(PMMA)三大自润滑塑料:聚甲醛(POM)尼龙聚四氟乙烯(PTFE)10、聚甲醛(POM):POM性能优良,价格便宜,属自润滑材料。
机械性能在工程塑料中最接近金属,尺寸稳定性好,耐水、油、耐化学试剂,具有优良的耐磨性能,是较理想的代替铜、锡等有色金属的工程塑料11、脱模斜度壁厚支承加强筋侧向结构(侧孔及侧凹)嵌件与螺纹12、塑料成型过程的物理化学变化主要变化有结晶、取向与降解(概念类型参数影响)1 结晶——熔体按结晶性分为结晶性聚合物和非结晶性聚合物。
结晶性聚合物熔体在冷却至低温时其分子结构能得到稳定规整的排列通常,分子结构简单,对称性高的聚合物具有结晶性,如PE、PTFE分子结构虽然较复杂,但分子间作用力大的聚合物可以结晶,如PA、POM分子链有很大侧基的聚合物很难结晶,如PS、PMMA结晶指热塑性塑料的结晶;聚合物的结晶不同于无机物,具有晶体的不完整性、结晶不完全性特点。
研究结晶现象的目的:考虑结晶对成型的影响,控制塑件质量结晶对成型过程和塑件质量的影响(1)结晶性塑料达到成型温度比非结晶型塑料需要更多的热量;冷凝时需要较长的冷凝时间(2)成型收缩率大,易发生缩孔、气孔Qn=0.5%~3.0%(3)由于分子的空间作用和收缩的方向性,易变形翘曲(4) 缓冷可以提高结晶度,急冷则降低结晶度;由于结晶的不完全性,结晶的后期会发生缓慢的二次结晶现象,导致塑件尺寸变化;对策是采用退火热处理以确保制件的尺寸精度与性能结晶对塑件力学性能的影响结晶程度用结晶度来衡量;结晶度——聚合物中结晶区域所占的比例。