模具设计常用计算式B板厚度
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模具设计计算公式冲裁力是冲裁过程中凸模对板料施加的压力,它是随凸模进人材料的深度(凸模行程)而变化的,如图2.2.3所示。
通常说的冲裁力是指冲裁力的最大值,它是选用压力机和设计模具的重要依据之一。
用普通平刃口模具冲裁时,其冲裁力F一般按下式计算:式中 F——冲裁力;L——冲裁周边长度;t——材料厚度;——材料抗剪强度;K——系数。
系数K是考虑到实际生产中,模具间隙值的波动和不均匀、刃口的磨损、板料力学性能和厚度波动等因素的影响而给出的修正系数。
一般取K=1.3。
为计算简便,也可按下式估算冲裁力:(2.6.2) 式中——材料的抗拉强度。
在冲裁结束时,由于材料的弹性回复(包括径向弹性回复和弹性翘曲的回复)及摩擦的存在,将使冲落部分的材料梗塞在凹模内,而冲裁剩下的材料则紧箍在凸模上。
为使冲裁工作继续进行,必须将箍在凸模上的料卸下,将卡在凹模内的料推出。
从凸模上卸下箍着的料所需要的力称卸料力;将梗塞在凹模内的料顺冲裁方向推出所需要的力称推件力;逆冲裁方向将料从凹模内顶出所需要的力称顶件力,如图2.6.1所示。
卸料力、推件力和顶件力是由压力机和模具卸料装置或顶件装置传递的。
所以在选择设备的公称压力或设计冲模时,应分别予以考虑。
影响这些力的因素较多,主要有材料的力学性能、材料的厚度、模具间隙、凹模洞口的结构、搭边大小、润滑情况、制件的形状和尺寸等。
所以要准确地计算这些力是困难的,生产中常用下列经验公式计算:卸料力 (2.6.3)图2.6.1推件力 (2.6.4)顶件力 (2.6.5)式中 F——冲裁力;图2.6.1 卸料力推件力和顶件力——卸料力、推件力、顶件力系数,见表2.6.1;n——同时卡在凹模内的冲裁件(或废料)数。
式中 h——凹模洞口的直刃壁高度;t——板料厚度。
注:卸料力系数Kx,在冲多孔、大搭边和轮廓复杂制件时取上限值。
压力机的公称压力必须大于或等于各种冲压工艺力的总和Fz。
Fz的计算应根据不同的模具结构分别对待,即采用弹性卸料装置和下出料方式的冲裁模时(2.6.6)采用弹性卸料装置和上出料方式的冲裁模时(2.6.7)采用刚性卸料装置和下出料方式的冲裁模时(2.6.8)为实现小设备冲裁大工件,或使冲裁过程平稳以减少压力机振动,常用下列方法来降低冲裁力。
模具设计计算公式
在模具设计中,合理的计算公式是非常重要的。
以下是几个常用的模具设计计算公式。
1. 模具尺寸计算公式
在模具设计中,模具尺寸是非常重要的参数。
以下是计算模具尺寸的公式:
模具尺寸 = 零件尺寸 + 缩放系数 + 允许的公差
其中,零件尺寸是指实际零件的尺寸,缩放系数是指将零件尺寸按比例缩小后的尺寸,允许的公差是指在生产过程中允许的误差范围。
2. 模具压力计算公式
在模具设计中,模具的压力是非常重要的参数。
以下是计算模具压力的公式:
模具压力 = 零件面积× 材料的流动应力
其中,零件面积是指模具上受力的面积,材料的流动应力是指材料在模具中流动时所受的应力。
3. 模具强度计算公式
在模具设计中,模具的强度是非常重要的参数。
以下是计算模具强度的公式:
模具强度 = 材料的屈服强度× 模具截面面积
其中,材料的屈服强度是指材料在承受一定应力后开始产生塑性变形的应力值,模具截面面积是指模具在受力方向上的横截面积。
4. 模具温度计算公式
在模具设计中,模具的温度是非常重要的参数。
以下是计算模具温度的公式:
模具温度 = 热流量× 模具材料的热传导系数× 模具厚度
其中,热流量是指单位时间内通过模具表面的热量,模具材料的热传导系数是指材料传递热量的能力,模具厚度是指模具在受热方向上的厚度。
总结
以上是几个常用的模具设计计算公式。
在模具设计中,计算公式的正确性和合理性对于模具的质量和生产效率都非常重要。
因此,设计人员应该熟练掌握这些计算公式,以便更好地完成模具的设计工作。
模具外径确定1.一般在型材外接圆尺寸上加100MM-150MM之间。
(特殊情况除外)2.挤压机的确定多数是按挤压比来计算,这也与铝材厂的要求也有关系,比如一个型材挤压比算下来只有5-10,这种情况设计都会要求铝材厂更换大机台来挤压产品,但是铝材厂对型材只有简单要求,要求模具厂不换压机进行设计。
这时模具厂还是会做下去。
所以现在设计师们很多时候都是按型材厂指定的信息来设计生产模具。
3.对于专用垫的确定,目前有经验的很多设计,都是看下图形就会确定是否开专用垫,但是这个也有理论计算公式。
也就是模具的强度校核。
一般须要开专用垫的模具大多数形状为,半包围形。
7字形。
门字形。
这几类的图型,也就是带有高悬壁的图形,理论计算时超过客户要求的厚度时,设计师们就会要求加做专用垫,现在铝材厂的开模人员,很多都对模具有些了解,他们自己也会注明做专用垫的。
不懂的就只有设计师们提出来了。
其实很多朋友也都知道这些,呵呵不对之处还请各位谅解!新手必备:工业铝型材挤压模具相关培训内容新手必备:工业铝型材挤压模具相关培训内容时间:2011-06-22 16:27来源:aps工业铝型材作者:山东铝型材网www.365a点击: 135 次一、模具的作用模具在挤压成型过程中起着将圆形的铝棒变形为各种形状的铝材的作用。
二、模具的分类铝型材可以分为三大类:一、模具的作用模具在挤压成型过程中起着将圆形的铝棒变形为各种形状的铝材的作用。
二、模具的分类铝型材可以分为三大类:实心材、空心材、半空心材。
◆相应模具按常规也分为平模(实心模),分流模(空心模)◆平模又可分为整体模、导流板+模面(模垫)◆分流模还包括专为半空心材设计的假分流模,封闭台模,还有带前置导流板的三合一分流模。
还根据焊合室在上模还是在下模,又可分为上焊合分流模或下焊合分流模等。
◆根据模孔数目也可以分为单孔模和多孔模。
从图片上进行怎么识别模具类型及其各类型模具的基本结构。
三、挤压模具的结构及要点:◆工作带的高度h定(工作带的高低点) 和直径d定(也称为定径带,即型腔尺寸)工作带是模子中垂直于模具工作端面并用以保证挤压制品的形状、尺寸和表面质量的区段。
各种冲压模具结构形式与设计普通冲模的结构形式与设计凹模结构尺寸1.凹模厚度 H 和壁厚 C 凹模厚度 H可按下式计算:式中 F ——最大冲裁力( N)。
但 H 必须大于 10mm,如果冲裁轮廓长度大于 51mm,则上式计算值再乘以系数1.1 ~ 1.4 。
凹模壁厚按下式确定:C=(1.5 ~2)H(mm)2.凹模刃口间最小壁厚一般可参照表1。
表 1 凹模刃口间最小壁厚(mm)材料厚度 t冲件材料≤ 0.50.6 ~ 0.8≥1铝、紫铜0.6 ~ 0.80.8 ~ 1.0(1.0~ 1.2)t 黄铜、低碳钢0.8 ~ 1.0 1.0 ~ 1.2(1.2~ 1.5)t 硅钢、磷铜、中碳钢 1.2 ~ 1.5 1.5 ~ 2.0(2.0~ 2.5)t常用凸模形式简图特点适用范围典型圆凸模结构。
下端为工作部分,中间的圆柱部分用以与固定板配合冲圆孔凸模,用以冲裁(安装),最上端的台肩承受向下拉(包括落料、冲孔)的卸料力直通式凸模,便于线切割加工,如各种非圆形凸模用以冲凸模断面足够大,可直接用螺钉固定裁(包括落料、冲孔)断面细弱的凸模,为了增加强度和凸模受力大,而凸模相刚度,上部放大对来说强度、刚度薄弱凸模一端放长,在冲裁前,先伸入单面冲压的凸模凹模支承,能承受侧向力整体的凸模结构上部断面大,可直单面冲压的凸模接与模座固定节省贵重的工具钢或硬凸模工作部分组合式质合金组合式凸模,工作部分轮廓完整,圆凸模。
节省工作部分与基体套接定位的贵重材料冲裁凹模的刃壁形式简特点适用范围图刃壁带有斜度,冲件或废料不易滞留在刃孔内,因而减轻对刃壁的磨适用于冲件为任何形状、各损,一次刃磨量较少。
刃口尺寸随刃种板厚的冲裁模(但料太薄不磨变化宜采用)凹模工作部分强度好α一般取5′~ 30 ′刃壁带有斜度,漏料畅通,但由于适用于材料厚度小于3mm 刃壁与漏料孔用台肩过渡,因此凹模的冲裁模工作部分强度较差凹模厚度即有效刃壁高度。
刃壁带有斜度,冲件或废料不易滞留在刃孔内,因而刃壁磨损小,一次刃磨量少。
模具内模镶件尺寸的确定二、确定内模镶件外形尺寸确定内模镶件尺寸的方法有两种:经验法和计算法。
在实际工作中常常采用经验确定法而不是计算法。
但对于大型模具、重要模具,为安全起见,最好再用计算法校核其强度和刚度。
确定内模镶件尺寸总体原则是:必须保证模具具有足够的强度和刚度,使模具在使用寿命内不致变形。
1. 内模镶件经验确定法( 1 )确定内模镶件的长、宽尺寸第一步:按上面的排位原则,确定各型腔的摆放位置。
第二步:按下面的经验数据,确定各型腔的相互位置尺寸。
一模多腔的模具,各型腔之间的钢厚B 可根据型腔深度取12 一25mm ,型腔越深,型腔壁应越厚,见图6 。
特殊情况下,型腔之间的钢厚可以取30mm 左右。
特殊情况包括以下几方面。
图 6 图7①当采用潜伏式浇口时,应有足够的潜伏式浇口位置及布置推杆的位置。
②塑料制品尺寸较大,型腔较深(≧ 50mm )时。
③塑料制品尺寸较大,内模镶件固定型芯的孔为通孔。
此时的镶件成框架结构,刚性不好,应加厚型腔壁以提高刚性(见图7)。
图6排位确定镶件大小图7 动模镶件做通孔④型腔之间要通冷却水时,型腔之间距离要大一些。
第三步:确定内模镶件的长、宽尺寸:型腔至内模镶件边之间的钢厚A 可取15 ~50mm 。
制品至内模镶件的边距也与型腔的深度有关,一般制品可参考表1 所列经验数值选定。
表1 型腔至内膜镶件边经验数值型腔深度型腔至内膜镶件边数值/mm 型腔深度型腔至内膜镶件边数值/mm ≦20mm 15~20 30~40 30~3520~30mm 25~30 ﹥40 35~50 注:1 .凸模和凹模的长度和宽度尺寸通常是一样的。
2 .内模镶件的长、宽尺寸应取整数,宽度应尽量和标准模架的推杆板宽度相等。
( 2 )内模镶件高度尺寸的确定内模镶件包括凹模和凸模,厚度与制品高度及制品在分型面上的投影面积有关,一般制品可参考下述经验数值选定。
①凹模厚度A 一般在型腔深度基础上加Wa=15 ~20mm ,当制品在分型面上的投影面积大于200cm2时,W 。
模具设计计算公式介绍如下:
1.模具尺寸计算公式
•模具长度L = 零件长度+ 拉料量+ 压头高度+ 开料量+ 模板厚度
•模具宽度W = 零件宽度 + 拉料量 + 压头宽度 + 开料量 + 2 x 壁厚
•模具高度H = 零件高度 + 拉料量 + 压头高度 + 开料量 + 2 x 壁厚
2.模具压力计算公式
•模具最大压力Fmax = (K x A x S x T) + (K x B x S x T) 其中,K为系数,A为零件的侧面积,B为零件的底面积,S为
材料抗拉强度,T为材料的厚度。
3.模具材料选择公式
•模具材料的选择应考虑到模具的使用寿命、成本、加工性能等因素。
一般来说,模具材料应具有高强度、高硬度、高韧性、
良好的热导性和耐磨性等特点。
常用的模具材料有工具钢、合
金钢、硬质合金等。
4.模具加工工艺公式
•模具加工过程中需要进行多项计算,如切削速度、进给速度、切削深度、切削力等。
这些参数的计算公式与加工工艺有关,
可根据具体情况进行选择和调整。
以上是一些常用的模具设计公式,但具体情况仍需根据实际情况进行
选择和调整。
在实际模具设计过程中,还需要考虑到多个因素的综合作用,如模具的结构、零件的形状和尺寸、生产批量等。
注塑模具设计规范1.产品结构要求制品工艺性分析与脱模斜度确定1)制品应有足够的强度和刚性。
2)制品壁厚均匀,变化不超过40%;对于特别厚的部位要采取减胶措施。
3)加强筋大端的厚度不超过制品壁厚的一半。
4)制品上的文字原则上采用凸型字,以便于加工。
5)制品形状应避免产生模具结构上的薄钢位。
6)不影响制品装配及外观的部位应设计1°以上的脱模斜度,影响外观的部位需防止缩水,应通过计算确定合理的脱模斜度。
7)有特殊要求(如蚀皮纹等)的制品,脱模斜度应不小于2.5°。
8)在不影响外观的前提下,尽量出工艺圆角,避免锐角处不加过渡圆角。
9)产品颜色及蚀纹必须在产品策划时确定。
2. 模具分类:根据模架尺寸将模具分为大、中、小三类。
1)模架尺寸6060以上称为大型模具。
2)模架尺寸3030~6060之间为中型模具。
3)模架尺寸3030以下为(小模)具。
3. 模架选用与设计1)优先选用标准模架,具体按QJ/MM03.01《标准塑胶模架》执行。
2)若选用选用非标模架,应优先选用标准板厚,具体参照QJ/MM03.01《标准塑胶模架》。
3)大型非标模架,导柱直径不小于Φ60mm,导套采用铸铜制做。
4)大型非标模架导套孔壁厚不得小于10mm,回针孔壁厚为35~40mm,回针直径不小于Φ30。
5)大型非标模架A板、B板起吊螺钉孔为M36~M48。
6)450T注塑机以上的模具,模板的四面要有吊环孔,各模板间要有撬模角7)如有可能产生较大侧压力时(型腔深度超过50mm),非标大型模架应设计原身止口。
8)使用尽可能多的支柱,保证模具在工作中不变形,支柱用螺钉固定在动模座板上。
9)模具导柱长度应比最高的动模型芯长20mm以上。
10)模具上须安装模脚,如果零件突出模具之外,模脚的高度须高出突出在模具之外的零件。
4. 分型面设计原则1)选择分型面选择首先必须符合我方要求。
2)避免在制品外表产生夹线,如无法避免时应尽量将夹线设计在不易看见的部位。
产品排位设计,模仁尺寸及模架大小的确定
1.产品排位设计:
1.1产品与产品之间的间距:
其它确定内模尺寸要点
排位应保证流道、唧咀距前模型腔边缘有一定的距离,以满足封胶要求。
一般要求:
D1≥6.0mm,D2≥10.0mm (如下图)
2.1 模仁尺寸的确定:
产品边到模仁边的距离(X,Y方向的确认):
模仁厚度(高度)尺寸的确认(Z方向尺寸的确认):
2.模架大小的确认:
模架的宽与长由模仁的宽与长和模仁边到A板边或B板边的距离确定。
模仁边到A板边或B板边的距离一般取50-70mm,于是:
模架宽=模仁宽+2×(50~70)mm
模架长=模仁长+2×(50~70)mm
A.B板的厚度:
大水口模
小水口模具。
第3章冲裁工艺及冲裁模具设计第一次作业一、填空题(每空1分,共分)1.冲裁根据变形机理的不同,可分为普通冲裁和精密冲裁.(3-1)2.圆形垫圈的内孔属于冲孔工序,而外形属于落料工序.(3-1)3.冲裁变形过程大致可分为弹性变形、塑性变形、和断裂分离等三个阶段.(3-1)4.冲裁件的切断面由塌角、光面、毛面和毛刺四个区域组成。
(3-1)5.塑性差的材料,断裂倾向严重, 毛面增宽,而光面所占比例较少,毛刺和塌角也较小。
(3-1)6.增大冲裁件光面宽度的主要途径为:减少冲裁间隙、用压料板压紧凹模面上的材料、对凸模下面的材料用顶板施加反向压力,此外,还要合理选择搭边、注意润滑等。
(3-1)7.冲裁凸模和凹模之间的间隙,不仅对冲裁件的质量有极重要的影响,而且还影响模具寿命、冲裁力、卸料力和推件力.(3—2)8.冲裁间隙过大,会使断面光面减小,塌角与斜度增大,形成厚而大的毛刺.(3—2)9.影响冲裁件毛剌增大的原因是刃口磨钝 , 间隙增大。
(3—2)10.冲裁模常以刃口磨钝和崩刃的形式失效。
(3-2)11.在设计和制造新模具时,应采用最小的合理间隙.(3-2)12.落料件的尺寸与凹模刃口尺寸相等,冲孔件的尺寸与凸模刃口尺寸相等。
(3-3)13.凸、凹模分别加工法的优点是凸、凹模具有互换性,制造周期短,便于成批制造。
其缺点是模具制造公差小、模具制造困难、成本较高。
(3—3)14.落料时,应以凹模为基准配制凸模,凹模刃口尺寸按磨损的变化规律分别进行计算。
(3—3)15.冲孔时,应以凸模为基准配制凹模,凸模刃口尺寸按磨损的变化规律分别进行计算。
(3—3)二、判断题(每小题分,共分)1.(×)冲裁间隙过大时,断面将出现二次剪切光亮面。
(3-2)2.(×)冲裁间隙越小,冲裁件精度越高,所以冲裁时间隙越小越好。
(3—2)3.(×)对于形状复杂的冲裁件,适宜于用凸、凹模分开加工的方法加工(3—3)。