打凸包
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钣金设计规范一、前言1、目的本规范为了确保钣金类零件在设计时能够满足使用性能、加工工艺等相关要求使设计人员进行参考。
2、使用范围本规范适用于我厂所有钣金结构件及钣金配件二、钣金结构件可加工性钣金结构件的几何形状、尺寸和精度对加工工艺影响很大。
良好的设计有利于加工工艺节省材料、减少工序、提高模具使用寿命和产品质量,同时可以有效的降低产品成本。
1、冲裁件应避免窄长的悬臂与狭槽冲裁件的凸出或凹入部分的深度和宽度,一般情况下,应不小于l . 5t (t 为料厚),同时应该避免窄长的切口与和过窄的切槽,以便增大模具相应部位的刃口强度3、冲孔要求冲孔优先选用圆形孔,冲孔最小尺寸与孔的形状、材料机械性能和材料厚度有关。
最小孔径见下表材料圆孔直径b矩形孔短边宽高碳钢 1.3t 1.0t低碳钢、黄铜 1.0t0.7t铝0.8t0.5t零件的冲孔边缘离外形的最小距离随零件与孔的形状不同有一定的限制,当冲孔边缘与零件外形边缘不平行时,该最小距离应不小于材料厚度t ;平行时,应不小于1. 5t 。
以下是几种在设计中具体遇到的情况:5、 折弯件及拉深件冲孔时其孔壁与直壁之间应保持一定的距离 折弯件、拉伸件孔壁与工件直壁间距离 6、 螺钉、螺栓的过孔和沉头孔 7、 螺钉 、螺栓过孔和沉头座的结构尺寸按下表选取取。
对于沉头螺钉的沉头座,如果板 材太薄难 以同时保证过孔d2和沉孔D ,应优先保证过孔d2 。
D1 M2M2.5M3M4M5M6M8M10D2 ∅2.2 ∅2.8 ∅3.5 ∅4.5 ∅5.5 ∅6.5∅9∅11用于螺钉、螺栓的过孔 D1 M2M2.5M3M4M5D2 ∅2.2 ∅2.8∅3.5 ∅4.5 ∅5.5 D ∅4 ∅5.5∅6.5∅9∅10H (参考尺寸) 1.21.51.652.72.7a90*要求板材厚度t ≥h 用于沉头螺钉的沉头座及过孔 8、折弯板料在弯曲过程中外层受到拉应力,内层受到压应力,从拉到压之间有一既不受拉力又不受压力的过渡层称为中性层;中性层在弯曲过程中的长度和弯曲前一样,保持不变,所以中性层是计算弯曲展开长度的基准。
凸包算法公式凸包是计算几何中的一个重要概念,而凸包算法公式则是解决相关问题的关键工具。
咱先来说说啥是凸包。
想象一下,你面前有一堆散落在地上的钉子,然后你拿一个橡皮筋把最外层的钉子圈起来,让橡皮筋形成的形状能够完全包住所有钉子,这个形状就是这堆钉子的凸包。
凸包算法有好几种,比如 Graham 扫描法、Jarvis 步进法等等。
咱就拿 Graham 扫描法来说说它涉及的公式。
Graham 扫描法里,首先要找到一个基准点。
通常找纵坐标最小的点,如果有多个这样的点,就选横坐标最小的那个。
找到这个点后,其他点就按照和这个基准点的极角大小进行排序。
这里就涉及到计算极角的公式啦。
对于两个点 A(x1, y1)和 B(x2, y2),极角θ 可以通过反正切函数来计算,公式是:θ = atan2(y2 - y1, x2 - x1)。
计算出极角后,就可以开始扫描了。
从基准点开始,依次检查相邻的三个点,如果这三个点构成的转向是逆时针的,那就保留中间那个点;如果是顺时针的,就把中间那个点去掉。
这里判断转向的公式就比较关键了。
对于三个点 A(x1, y1)、B(x2,y2)和 C(x3, y3),可以通过计算向量叉积来判断转向。
如果叉积大于 0 ,就是逆时针;小于 0 ,就是顺时针。
向量叉积的公式是:(x2 - x1) * (y3 - y1) - (y2 - y1) * (x3 - x1) 。
我记得之前有一次参加数学建模比赛,题目就和凸包算法有关。
当时我们小组几个人,一开始对这些公式和算法都不太熟悉,急得像热锅上的蚂蚁。
大家一起熬夜查资料、讨论,一遍遍地推导公式,尝试不同的方法。
特别是在计算极角和判断转向的时候,总是出错。
但经过不断地尝试和纠错,我们终于搞清楚了这些公式的应用,成功解决了问题,还拿到了不错的名次。
总之,凸包算法公式虽然看起来有点复杂,但只要掌握了其中的原理和规律,多做练习,就能熟练运用啦。
不管是在数学研究中,还是在实际的计算机图形学、地理信息系统等领域,凸包算法都有着广泛的应用。
钣金至今为止尚未有一个比较完整的定义根据国外某专业期刊上的一则定义可以将其定义为:钣金是针对金属薄板(通常在6mm 以下)一种综合冷加工工艺,包括剪、冲/切/复合、折、焊接、铆接、拼接、成型(如汽车车身)等。
其显著的特征就是同一零件厚度一致。
金属板材加工就叫钣金加工。
具体譬如利用板材制作烟囱、铁桶、油箱油壶、通风管道、弯头大小头、天园地方、漏斗形等,主要工序是剪切、折弯扣边、弯曲成型、焊接、铆接等,需要一定几何知识。
钣金件就是薄板五金件,也就是可以通过冲压、弯曲、拉伸等手段来加工的零件,一个大体的定义就是-在加工过程中厚度不变的零件。
相对应的是铸造件、锻压件、机械加工零件等,比如说汽车的外面的铁壳就是钣金件,不锈钢做的一些橱具也是钣金件。
1.是汽车维修的一种加工方法,又叫冷做。
说直接点,如果车身外观损坏变形,就需要钣金这个工序来恢复原貌。
基本上用的工具就是锤子。
形状不同的锤子,在钣件后面垫铁块,反复的敲打,使之成型。
必要的时候还要用到外观修复器。
这个东西其实属于焊。
把铁环焊在车身上,用钩子往外拉。
用于修复凹陷的部位。
大面积平整的车身一般很难回得了位,所以有时还用到收火。
就是局部加热后冷却,使铁皮收缩。
最终目的还是使受损的车身恢复原貌。
2.钣金:钣,即板,薄板之意,就是对薄的金属板材进行系列加工之意,包含折、剪、冲、焊、铆、拼接等工艺3.这是一个设计模块,主要是针对用铁皮类材料做的东东.他跟实体不一样,实体的厚度有变化,但是钣金做的基本上都是相同的厚度,生活中有许多用钣金做出来的产品.钣金设备钣金一般来说使用得基本设备包括剪板机(ShearMachin e)、数控冲床(CNCPun ching Machin e)/激光、等离子、水射流切割机(Laser,Plasma, Waterj et Cuttin g Machin e)/复合机(Combin ation Machi ne)、折弯机(Bendin g Machin e)以及各种辅助设备如:开卷机、校平机、去毛刺机、点焊机等。
钣金工艺编辑钣金有时也作扳金,这个词来源于英文platemetal,一般是将一些金属薄板通过手工或模具冲压使其产生塑性变形,形成所希望的形状和尺寸,并可进一步通过焊接或少量的机械加工形成更复杂的零件,比如生活中常用的烟囱,铁皮炉,还有汽车外壳都是板金件。
目录1钣金的定义钣金设备钣金工艺钣金品质检验钣金工艺守则2钣金工艺过程工件落料下道工序表面处理喷涂处理装配工序包装环节1钣金的定义钣金至今为止尚未有一个比较完整的定义根据国外某专业期刊上的一则定义可以将其定义为:钣金是针对金属薄板(通常在6mm以下)一种综合冷加工工艺,包括剪、冲/切/复合、折、焊接、铆接、拼接、成型(如汽车车身)等。
其显著的特征就是同一零件厚度一致。
金属板材加工就叫钣金加工。
具体譬如利用板材制作烟囱、铁桶、油箱油壶、通风管道、弯头大小头、天园地方、漏斗形等,主要工序是剪切、折弯扣边、弯曲成型、焊接、铆接等,需要一定几何知识。
钣金件就是薄板五金件,也就是可以通过冲压、弯曲、拉伸等手段来加工的零件,一个大体的定义就是-在加工过程中厚度不变的零件。
相对应的是铸造件、锻压件、机械加工零件等,比如说汽车的外面的铁壳就是钣金件,不锈钢做的一些橱具也是钣金件。
1.是汽车维修的一种加工方法,又叫冷做。
说直接点,如果车身外观损坏变形,就需要钣金这个工序来恢复原貌。
基本上用的工具就是锤子。
形状不同的锤子,在钣件后面垫铁块,反复的敲打,使之成型。
必要的时候还要用到外观修复器。
这个东西其实属于焊。
把铁环焊在车身上,用钩子往外拉。
用于修复凹陷的部位。
大面积平整的车身一般很难回得了位,所以有时还用到收火。
就是局部加热后冷却,使铁皮收缩。
最终目的还是使受损的车身恢复原貌。
2.钣金:钣,即板,薄板之意,就是对薄的金属板材进行系列加工之意,包含折、剪、冲、焊、铆、拼接等工艺3.这是一个设计模块,主要是针对用铁皮类材料做的东东.他跟实体不一样,实体的厚度有变化,但是钣金做的基本上都是相同的厚度,生活中有许多用钣金做出来的产品.钣金设备钣金一般来说使用得基本设备包括剪板机(Shear Machine)、数控冲床(CNCPunching Machine)/激光、等离子、水射流切割机(Laser,Plasma, Waterjet Cutting Machine)/复合机(CombinationMachine)、折弯机(Bending Machine)以及各种辅助设备如:开卷机、校平机、去毛刺机、点焊机等。
冷冲压模具工艺是一种金属加工方法,其主要针对金属材料,通过冲床等压力设备迫使材料发生形变或分开,以得到满足实际要求的产品零件,简称:冲压件。
模具的冲压工序有很多种情况,对此很多朋友表示不太理解,在这里小编给大家总结最常见冲压工序。
如下:1、冲裁将材料进行分离的一种冲压工序的总称。
其包括有:落料、冲孔、冲缺、冲槽、剖切、凿切、切边、切舌、切开等2、下外形主要是裁切掉材料外围一圈多余材料而达到符合尺寸要求的冲压工序3、切舌把材料中某一部分进行切开一个口子,但并非全部切完,常见为长方形只切三边而保留一边不动,主要作用为定步距。
4、扩口此工序不常见,多为管状零件需要将端部或某处向外扩大为喇叭状的情况5、缩口与扩口刚好相反,是将管状零件需要将端部或某处向内缩小的一种冲压工序6、冲孔为了得到零件中的空心部分,将完整材料中间通过冲头与刀口将材料进行分离后得到相应的孔形尺寸7、精冲当冲压件需要断面质量为全光亮带时,就可以称为“精冲”(注:普通冲裁断面分:塌角带、光亮带、断裂带、毛刺区四部分)8、全光亮冲裁与精冲不同的是全光亮冲裁必须在一步冲裁中得到全光亮带而精冲不是9、深孔冲裁当产品中的孔径小于材料厚度的时候就可以理解为深孔冲裁,其冲压难度表现为冲头易断10、打凸包在平板材料上打出一个凸起而起到相应使用要求的工序11、成形很多朋友把成型理解成折弯,这是不严谨的。
因为折弯是成型中的一种类型,成型时指所有流动性材料工序的总称12、折弯将平板材料通过凸、凹模镶件进行塑性变形后得到相应角度、形状的一种常规工序13、压筋此一般用于尖角折弯成型镶件内,主要是通过将折弯位置材料打出凸坑以降低材料回弹,保证角度稳定的一种结构14、压花在材料表面通过冲头压出特殊图案的一种工序,常见有:压字、麻点等15、卷圆成型工艺的一种,是通过将产品外形卷曲成圆形的一种工序16、翻孔将冲压件内孔进行外翻而得到一定高度的侧边的工序17、校平主要针对产品平面度要求较高的情况,当冲压件由于应力出现平面度超差时就需要采用校平工序进行校平18、整形当产品成型完成后,角度、形状并非理论尺寸时就需要考虑加一部工序进行微调来保证角度稳定,这种工序就称为“整形”19、拉深通常指将平板料通过方法得到空心零件的过程称为拉伸工序,主要通过凸、凹模来进行完成20、连续拉深通常指在一个料带中,通过一副或几幅模具将同一位置的材料多次拉伸而形成的一种拉伸工艺21、变薄拉深连续拉伸、深拉伸都属于变薄拉伸系列,指拉伸后的零件壁厚会少于材料本身的厚度22、拉延其原理与凸包类似,都是将材料打凸。
★冲压模具的概念冲压模具,也称冲模、五金模具、五金冲压模具,意思差不多都是一样的;是指利用固定在冲床或压力机上的模具对金属或非金属板材施加一定的压力,使材料产生分离或成型,从而获得一定尺寸要求、外观质量合格的零件的压力加工方法;模具分为很多种,我这里主要是针对我熟悉的五金冲压模具来讲;通过模具加工出来的产品,尺寸、外观都基本一样,没什么大的区别,因为能快速成型,生产效率高,产品质量稳定,精度符合要求,材料利用率高,操作简单、工人劳动强度低,对操作工人技术要求不高,一般人只要一进来,跟着别人学习操作一两天,很快就能上手,有的甚至不用一两天,几分钟就能学会;如果是产线主机手,要学会操作冲床、送料机、整平机、拆模架模等,都是一些很简单的活,有力气、肯吃苦耐劳就行;平时注意安全不要随便往模具里面放任何的东西在里面,扳手啊、剪刀啊、其它工具等不要放模具里边,有模修来修过模具专业术语:修模之后,你打之前就要看好了,看他们有没有把东西忘记在模具里面,当然一般模修是不会犯这样的错误的,不过你也要注意一下;别把模具打坏了、或者把身上手上哪里伤着了,干这个切记注意安全,一不小心模具里面东西忘记拿出来了,冲床打下来就有可能把模具打坏,万一里面的东西要是飞出来了,人有可能也会受伤;有时候叉车叉模具的时候,没叉好,模具掉下来了,这个时候千万别用手去扶,让远一点,模具摔坏了没事,别把人砸到了;天车吊模具的时候也要注意离模具远一点,小心模具晃过来碰着了就不好了;搞模具这行、或与模具打交道经常容易出事,新人进厂特别要注意这些安全事项;★冲压模具的结构介绍冲压模具的结构、冲模的结构,模具结构大同小异,根据不同的产品特点及需求设计相应的模具,不同的模具结构,它的功能也不同,生产出来的产品也不同,总的来说有简单的,有复杂的;但是不管结构怎么复杂,它的基本结构是不变的,无外乎是若干个模板、入块和标准件;模具一般是由若干模板和零件我们称之为入块、或入子还有标准件组装而成;一般的冲压模具结构,具体的模板从上到下包括代码编号是:上模的模板有:上托板,上垫脚,上模座UPU,上垫板UBU,上夹板PHU止挡板PPS,脱料板PSU;下模的模板有:下模板DIE,下垫板LBD,下模座LPD,下垫脚,下托板;其它的比较不常用的模板:上盖板CVU,击出板,上模板,下脱料板,下止挡板,下夹板,公模,母模等;一些模具零件有:上模的入子,入块:夹板入块、脱料板入块、冲头等;下模的入子,入块:下模入块、下模刀口等;标准件:弹簧、六角螺丝、止付螺丝、线簧、等高套、导柱、导套、等高套垫片、两用销、顶料销等;非标准件:外定位、内定位、节距定位、外限位柱、内限位柱等;★冲压模具的编号冲压模具编号,一般是这样写的举例:工程模:90-KNMF0125RAH,90-KNMF0125RAA,90-KNMF0125RBB连续模:90-KNMF0125SAA,90-KNMF0125SBB后面的RAH,R代表工程模,H代表总共有八套从A-H,分别是RAH、RBH……RHH,A代表第一套;RAA或RBB代表铆合模,比如铆螺柱、铆弹片等;SAA、SBB中的S代表连续模,0125代表模具编号,前面的F代表年份,哪一年生产出来的模具,就用代表哪一年的编号说明,如:F0125、G0125,如果F代表2010年,那么2010年生产的模具F0125可以简称:125模具,接下来2011年生产的模具,则是G开头,此时你再说125模具,那别人多半以为是G0125模具了;其它的比如上夹板PHU,编号则是90-KNMF0125SAAPHU,夹板入块90-KNMF0125SAAPHPA001;如果这个连续模有两段的话,则在90-KNMF0125SAAPHU编号后面用A和B来说明,那么第一段的夹板应该是90-KNMF0125SAAPHUA,第二段90-KNMF0125SAAPHUB,夹板入块90-KNMF0125SAAPHPA001、90-KNMF0125SAAPHPB001;下模板DIE:90-KNMF0125SAADIE,90-KNMF0125RAHDIE关于其它的编号,这里没有解释到的,简单做一下说明:一套完整的冲压模具结构从上到下应该是:加工代号模板其它编号中文名称编号中文名称M:铣床U1U 上托板UDE 上模板G:磨床U2U 上垫脚PS2 下脱料板GD:大磨床UPU 上模座PH2 下夹板WC:线切割UBU 上垫板PUN 冲头W/E:放电PHU 上夹板PHP 夹板入块Y:外发PPS 止挡板UDP 上模板入块HT:热处理PSU 脱料板PSP 脱料板入块L:车床AXD 上模板入块D:摇臂钻床DIE 下模板DPI 下模入块LBD 下垫板--LPD 下模座--B2D 下垫脚--B1D 下托板--“-”代替的表示这个编号不常见或很少用到★冲压常用材料及选用冲压所用材料的性质与冲压生产的关系非常密切,其性质直接影响冲压工艺设计、冲压件质量和产品使用寿命,还影响组织均衡生产和冲压件生产成本;在选定冲压件的材料时,不仅要考虑使用性能,还应满足冲压加工和后续工艺性能要求;冲压加工对材料的基本要求如下;1、具有良好的冲压成型性能对于成型工序,比如拉伸、折弯、打段差、凸包等,材料应具有良好的冲压成型性能,即应有良好的抗破裂性、良好的贴模性和定形性,否则产品容易产生变形、破裂等,造成修模的困难;对于分离工序,则要求材料具有一定的塑性;2、具有较高的表面质量材料表面应光洁平整,无缺陷损伤;表面质量好的材料,成型时不易破裂,不易擦伤模具,制件的表面质量也好;3、材料的厚度公差应符合国家标准因为一定的模具间隙仅适用于一定厚度范围的材料,若材料厚度公差太大;不仅直接影响制件的质量,还可能导致废品的出现;在校正弯曲、整形等工序中,有可能因厚度正偏差过大而引起模具或压力机的损坏;冲压常用材料及选用1、冲压常用材料冲压生产中最常用的材料是金属材料包括黑色金属和有色金属,但有时也用非金属材料;其中黑色金属主要有普通碳素结构钢、优质碳素结构钢、合金结构钢、碳素工具钢、不锈钢、电工硅钢等;有色金属主要有纯铜、黄铜、青铜、铝等;非金属材料有纸板、层压板、橡胶板、塑料板、纤维板和云母等;冲压用金属材料的供应状态一般是各种规格的板料和带料;板料可用于工程模的生产,带料卷料用于连续模的生产,也可以用于工程模的生产;板料的尺寸较大,可用于大型零件的冲压,也可以将板料按排样尺寸剪裁成条料后用于中小型零件的冲压;带料又称卷料有各种规格的宽度,展开长度可达几十米,成卷状供应,适应于连续模大批量生产的自动送料;关于各种材料的牌号、规格和性能,可查阅有关手册和标准;2、冲压材料的合理选用冲压材料的选用要考虑冲压件的使用要求、冲压工艺要求及经济性等;1按冲压件的使用要求合理选材所选材料应能使冲压件在机器或部件中正常工作,并具有一定的使用寿命;为此,应根据冲压件的使用条件,使所选材料满足相应强度、刚度、韧性、耐蚀性和耐热性等力方面的要求;2按冲压工艺要求合理选材对于任何一种冲压件,所选的材料应能按照其冲压工艺的要求,稳定地成形出不至于开裂或起皱的合格产品,这是最基本也是最重要的选材要求;为此,可用以下方法合理选材;①试冲;根据以往的生产经验及可能条件,选择几种基本能满足冲压件使用要求的板料进行试冲,最后选择没有开裂或皱折的、其废品率低的一种;这种方法结果比较直观,但带有较大的盲目性;②分析与对比;在分析冲压变形性质的基础上,把冲压成型时的最大变形程度与板料冲压成型性能所允许采用的极限变形程度进行对比,并以此作为依据,选取适合于该种零件冲压工艺要求的板材;另外,同一种牌号或同一厚度的板材,还有冷轧和热轧之分;我国国产板材中,厚板 t>4mm为热轧板,薄板t<4mm为冷轧板也有热轧板;与热轧板相比,冷轧板尺寸精确,偏差小,表面缺陷少,光亮,内部组织致密,冲压性能更优;注:t在模具中一般代表厚度,例如模板的厚度、材料的厚度均可以用t来表示;3按经济性要求合理选材所选材料应在满足使用性能及冲压工艺要求的前提下,尽量价格低廉,来源方便,经济性好,以降低冲压件的成本;★冲压模具的分类冲压模具的分类,一般我们可以简单的把它分为两种,即工程模和连续模;工程模又可以分为复合模、拉伸模、铆合模等,下面简单介绍一下这些模具的结构和作用;工程模:也称为“单工序模”,是指在冲压的一次行程中,只能完成一个冲压工序的模具;这一工程打完了之后,需要人工或用机械手把产品从模具里面取出来,然后放到下一站的模具里面继续生产,直到模具的最后一个工序打完,整个产品才算完成;这种模具维修起来简单,但生产起来费时费力,需要花费较多的人工和时间成本,产品报废率较高;复合模:常见的复合模具结构有有复合下料、复合拉伸等,这种模具结构和别的工程模结构略有不同;其凸模也称为公模或冲头设计在下模,其它几块模板依次是下夹板固定凸模冲头、下止挡板和下脱料板外脱,上模依次是母模或刀口、内脱板和上垫板构成,内脱使用等高套筒挂在上垫板上面,然后用打杆或弹簧顶着;比如用来下料的复合模,其内脱一般脱出来母模即可,不可以低于母模,要不然母模刀口容易崩掉或者不脱料;内脱的力量要足够大,才能把产品从母模里面顶出来,一般如果材料比较厚的话,我们上面装的是氮气弹簧;连续模:也称“级进模”,是指在冲压的一次行程过程中,在不同的工位上同时完成两道或两道以上冲压工序的模具,这种模具维修难度较大,需要经验丰富的钳工师傅来操作,但是生产起来效率很高,打得速度快的话一个小时可以生产上千个产品,节省人工和时间成本,产品报废率较低;★弹簧的压缩量和计算在一套冲压模具中,需要用到比较多的弹性材料,其中包括各种不同规格的弹簧、优力胶、氮气弹簧等,按照不同的需要选用不同的弹性材料;像折弯、冲孔一般用普通的扁线弹簧就可以了,比如棕色弹簧,也称为咖啡色弹簧;如果力量不够就加氮气弹簧,当然成本要高一点;优力胶一般用于拉深模具、整形模具、或整平面度用;拉深模具用优力胶非常不错,当然也可以选用氮气弹簧;其他的像顶料销、浮块、两用销等一般用线簧或黄色弹簧,只要可以脱料、不把产品顶出印子、顶变形就好了;优力胶的特点就是力量比较均衡,然而其寿命比较短,生产一段时间就可能裂掉了、不行了、萎掉了,因此一般比较少用,通常比较常用氮气弹簧;整平面度优力胶用的多;弹簧包括扁线弹簧、线簧等,弹簧的目的就是脱料、压料,弹簧力度的大小,关系着模具生产是否顺利、打出来的产品是否合格等;弹簧力量小了,有可能会造成产品变形、模具不脱料、产品不好从模具里面拿出来、带料,刀口、冲头容易磨损等各种问题;扁线弹簧一般按颜色划分为:棕色、绿色、红色、蓝色、黄色,力量也依次减弱,颜色不同,力量大小就不同,压缩量也不同;有一个土方法可以计算弹簧的压缩量,那是我刚进厂学模具不久,对模具还不怎么懂,我师父教我的:事先测量一下弹簧的总高度,再把弹簧放台虎钳中,锁死,然后用卡尺测量一下弹簧被夹死之后剩下的长度,再用弹簧的总长度减去这个数,再除以总长度即可,此方法任何弹簧通用,比如棕色弹簧长度为60mm,被虎钳夹死后应该还剩下左右,然后你再用60减去等于,再用除以60,结果等于,这就是它的压缩量;弹簧按照不同生产次数,比如100万次、50万次、30万次,压缩量选的越大,弹簧寿命越短,模具寿命也就越短当然弹簧打坏了是可以换的,模具生产一段时间可能弹簧就没力了,质量差一点的弹簧还有可能断在模具里面;一般按照30万次来计算弹簧的压缩量,也就是说模具打30万次弹簧可能就没力了,当然一般的冲压模具寿命都没那么长,也可以按最大压缩量来计算,按最大压缩量来计算的话,只能保证弹簧不打爆在模具里面;模具压得死一点,对产品平面度也有好处;具体的压缩量如下表:颜色100次50万次30万次最大压缩量棕色弹簧16% 18% 20% 24%绿色弹簧% % 24% 28%红色弹簧% % 32% 38%蓝色弹簧32% 36% 40% 48%黄色弹簧40% 45% 50% 58%最大压缩量这个弹簧可以压下去多少,弹簧的最大压缩量等于弹簧的自由高度乘以弹簧的最大压缩比,例如棕色弹簧,长度为60mm,那么它的最大压缩量为:6024%约等于14,这根弹簧最大可以压下去14个毫米,它的最大行程是14个毫米,模具的行程必须小于14个毫米,超过14个毫米,弹簧就可能会失效、变形,还有可能打断在模具里面,或模具打爆,冲床压不下去等;模具组立之前,也就是装模之前,必须先计算一下弹簧的压缩量是否合适,这样在试模的时候才不用担心模具会出问题、打爆等;★实拍冷冲压模具产品和冷冲模结构图★冲压模具间隙值的确定冲裁间隙值的确定,一般使用的是经验公式与图表;做冲压模具钳工、冲压模具设计工作时间久了的人,因为经验丰富,自然会比较了解、知道各种不同的产品,包括它的材料、尺寸和外观精度要求,以及模具该怎么设计才能顺利生产出合格的产品,怎样减少模具维修、修模次数等,拿到产品图,心里自然的就会想到这个模具结构大概是个什么样子,各种数值心里都有数;冲头与刀口的间隙对冲压件质量、冲压模具寿命都有很大的影响;因此,设计冲压模具时一定要选择一个合理的间隙,以保证冲压件的断面质量、尺寸精度满足产品的要求、所需冲裁力小、冲压模具寿命高;但分别从质量、冲压力、冲压模具寿命等方面的要求确定的合理间隙并不是同一个数值,只是彼此接近;考虑到冲压模具制造中的偏差及使用中的磨损、生产中通常只选择一个适当的范围作为合理间隙,只要间隙在这个范围内,就可冲出良好的制件;冲压模具在生产过程中,会不断磨损儿使间隙增大,设计与制造新冲压模具时要采用最小合理间隙值;冲压模具冲裁间隙,根据工厂老师傅多年来对模具的研究和改进的经验,尺寸精度、断面垂直度要求高的制件应选用较小间隙值,断面垂直度与尺寸精度要求不高的冲压件,应以降低冲裁力、提高冲压模具寿命为主,可采用较大间隙值;其值可按下列经验公式来计算:软材料:材料厚度t< 1 mm, 冲裁间隙c=3% ~ 4%tt = 1 ~ 3mm, c = 5% ~8%tt = 3 ~ 5mm ,c =8% ~10%t硬材料:t <1mm,c = 4% ~5% tt = 1 ~ 3mm, c = 6% ~8% tt = 3 ~ 8mm, c = 8% ~ 13%t以下是书本上的理论知识,主要依据是保证上下裂纹会合,以便获得良好的断面;根据三角形 ABC的关系可求得间隙值c为:c = t –h0 tanβ = t 1-h0/t tanβ式中, h0——凸模切入深度;β——最大剪应力方向与垂线方向的夹角;从上式看出,间隙 c与材料厚度t、相对切入深度h 0/t以及裂纹方向β有关;而h0与β又与材料性质有关,材料愈硬, h 0/t愈小;因此影响间隙值的主要因素是材料性质和材料厚度;材料比较硬或比较厚,间隙值越大;★冲压模具开发全过程冲压模具是怎么一步步加工出来的一套完整的冲压模具开发全过程,首先应该是客户把产品图发给冲压模具设计部门主管,由设计主管确认以本部门的技术是否可以把该产品做出来;如果可以,那么就交给设计人员出图备料;把模具需要的各个板子先买回来,粗加工让位、模板厚度研磨到一定的尺寸,一般是两面共留50条的余量,粗加工好了以后,送去热处理;同时,设计部门人员开研讨会制定该产品一步一步的工序图样,排出料带图;一个产品不可能只通过一个工序就能生产出来,还必须与其它工序配合,才能生产出合格的产品;产品工序图确定完毕了以后,设计人员开始设计模具;等设计把整个模具的所有零件画好出图了以后,模具就可以正式开始加工了,首先是模板研磨到正确的尺寸,然后放电、放穿线孔,再线切割、割入块孔、刀口、落料等,再送到铣床或CNC加工沉头、让位等,最后由品保检测,不合格则退回责任部门再加工,合格了以后就可以送到仓库入库;最后由钳工从仓库领走,开始组立前的准备工作,如倒角、去处毛刺、铁锈、确认尺寸、检查各个地方是否加工到位、是否缺孔少孔、螺丝牙是否有漏掉等,模具零件到了就可以暂时先开始组立模具了,到一点装一点,等模具零件到齐了以后,模具差不多就装好了,比零件全部都到齐了才开始装节省了许多时间;模具组立完毕,开始试模、调试模具,直到模具可以生产出尺寸精度、外观质量复合要求的产品,然后送给客户签样品,客户确认好了,这一套模具的所有工作才算正式完成,就等上机台生产;以后就是修模、保养模具了;模具没事,钳工作业人员就没事;做钳工这一行比较操心,还不知道模具什么时候坏,只要坏了马上就要去修,修的次数多了,就比较烦人;当然,如果你模具装的好,该做的地方都做到位了,模具也没那么出问题;★什么是冲头冲头长度怎么计算冲头长度怎么计算首先,我们来研究一下什么是冲头冲头在冲压模具里面起什么作用冲头是指安装在夹板上的凸模,一般起冲孔、切料、折弯、打段差、打凸包、打沙拉、抽芽、铆螺柱等作用,这些都可以简称为“冲头”;冲孔的“冲头”长度等于:夹板的厚度+止挡板的厚度+脱料板的厚度+料厚+1~2两毫米;90度折弯冲头的长度等于:夹板的厚度+止挡板的厚度+脱料板的厚度+料厚再加一两个毫米就可以了,试模时根据需要再适当调整;其它角度的折弯冲头前面一般是有一定角度,计算时要灵活应用、根据角度来合理计算;打段差的冲头长度等于:夹板的厚度+止挡板的厚度+脱料板的厚度+段差高度;这些只是死方法,实际应用时还要根据情况而定,这里就不一一讲解,等你对冲压模具了解的比较多一点以后自然就知道了;★复合模具,什么是复合模具复合模是指在冲床的一次行程中,完成多个冲压工序的模具;可使用复合模结构的工序有:平面下料、落料、切断、折弯、成型、整型、拉伸、镦边、挤压、翻边等,可以按照实际情况需要灵活选用;一般可以选用4个工序以下,太多会使模具制造困难、模具强度下降、容易损坏,造成修模频率增加,模具成本上升;使用复合模生产,可以提高产品的精度,提高生产效率;举个例子:比如冲制一个垫圈,可以用两副模具分别冲孔、落料完成,冲孔是冲中间的孔,落料是将外形冲制出来;如果用一副模具一次完成,就是复合模具;单步模具中还有拉伸、切边等,只要一副模具一次完成两个或两个以上工步的就叫复合模;复合模由于其工序组合的不同,脱料装置也不尽相同,有空了我分享一些常见复合模结构给大家吧;下料或向上折弯复合模的结构:其凸模也称为公模或冲头设计在下模,其它几块模板依次是下夹板固定凸模冲头、下止挡板和下脱料板外脱,上模依次是母模或刀口、内脱板和上垫板构成,内脱使用等高套筒挂在上垫板上面,然后用打杆或弹簧顶着;用来下料的复合模,其内脱一般脱出来母模即可,不可以低于母模,要不然母模刀口容易崩掉或者不脱料;内脱的力量要足够大,才能把产品从母模里面顶出来,一般如果材料比较厚的话,我们上面装的是氮气弹簧;复合模属于一种模具结构,可以把它归类为工程模,因为在工程模上用的比较多,一般一整个工程模都是采用复合模结构;连续模的向上成型、向上折弯、向上打凸包、向上打凸点、向上打翘角,一般也采用的是复合模结构;★复合模具冲凸包时冲头要高出脱板吗今天收到一位同学的提问,说:复合模具冲凸包时冲头要高出脱板吗答案是肯定的,不高出脱料板那怎么冲凸包建议这位同学再好好复习下什么是复合模冲头长度怎么计算把这些搞清楚了自然就明白这个问题该怎么解答了;复合模具结构冲凸包时,冲头长度等于:夹板厚度+止挡板厚度+脱料板厚度+凸包高度;也就是在冲的时候,模具在冲床上打死的时候,冲头是必须要高出脱料板来的,高出多少当然是凸包要求多高,这里就要多高,必须在允许的凸包高度要求精度范围内;在模具开模、模具打开的时候,模具不承受任何力量的情况下,凸包冲头必须比脱料板矮、缩回脱料板里面才可以,否则就要增加脱料行程;复合模具冲凸包时,模具打下来时,脱料板必须要先压料,而且压料力要足够,然后再冲凸包,不然产品可能会变形、凸包尺寸不稳定等;★冲压模具模板的材料和功能一般的冲压模具都是由:上下托板、上下垫脚、上下模座:一般用A3、Q235等“软料”做成,起支撑整个模具、方便架模、落料等作用;上、下模板:上、下模板起固定刀口、入块、入子、顶料销等作用,外定位、内定位、浮升引导销、两用销、导料板、浮块这些也是固定在下模板上的,下模板硬度要求必须在HRC58~62左右,硬度太低会影响冲裁质量;厚度一般为25~40mm;有的刀口直接割在模板上的,即在模板上直接挖刀口,这样做的话如果刀口缺了、打崩了、磨损了、有毛边就不好修模;还有一种做法是挖入块,即把刀口挖在一个入块上该入块习惯称为“下模刀口”,然后再把下模刀口装入下模板里面;高度要保证和下模板一样高,误差要在正负1~2条之内,最好正负以内,一般磨床师傅或钳工师傅都可以达到;太多会把产品打出印子模印;上、下垫板,垫板一般用Cr12制成;根据需要,每套模具的上下垫板厚度都不一样,看冲裁力,如果冲的孔少的话,上下垫板可以适当做薄一点8~10mm即可,如果冲孔比较多的话,就要适当做厚一点,一般17~20mm左右;下垫板上主要是落料孔、弹簧过孔、螺丝过孔、导柱透气孔等;上、下夹板,上下夹板主要起固定凸模、冲头、导柱之用,一般17~20mm即可;冲压模具夹板的材料硬度一般不需要特别高,一般用软料即可,但是太软了也不行,有可能会把冲头的挂台直接拉到夹板里面去,把夹板拉坏;所以设计冲压模具,要从所要总裁的工件的冲裁工艺来考虑其模具的结构、模具材料的选材,所选冲床的吨位,冲裁间隙的大小等等,才能使加工完的工件毛刺更小,延长模具的使用寿命;止挡板、脱料板等,止挡板用Cr12即可,但脱料板必须使用硬料如Cr12Mov;止挡板和脱料板是通过M6或M8螺丝打合销然后锁在一起的,止挡板上面主要是一些过孔,冲头过孔、导柱过孔等;脱料板主要起脱料、压料、导正冲头等作用;一般我们使用脱料板来导正凸模、导柱、冲头;生产铝料的话因为铝屑容易跳进脱料板里面,把冲头拉毛、或卡住冲头、把冲头拉断、拉出脱料板等,所以必须使用止挡板来导正冲头,而脱料板单边适当放大10~20条;或脱料板做两节的,上面一节用来导正、下面一节同样是单边放大10~20条;止挡板。
钣金凸包加工方法及简易模具制作钣金加工,说白了就是对金属板材进行折弯、冲压、激光切割这些活儿,它不仅是工业生产中的常见工艺,也是很多产品制作的基础。
你说这钣金件,听起来好像挺简单的,但要把它做得既美观又实用,可得花费不少心思。
特别是咱们今天要聊的这个凸包加工,更是有点“技巧性”。
如果你想做一个凸包的钣金件,又想自己动手,省下几百块钱做个简单模具,嘿,那就得学点本事了!咱先从“凸包”说起。
这个凸包可不是咱们常见的“凸出”那种意思。
这里的“凸包”,其实是指金属板经过加工后,做出一个三维立体的“包裹”形状。
就像你把一个小小的盒子捏在手里,轻轻地压一压,它的表面就会变成一个鼓起来的弯曲面。
好比你做面包时,放了酵母,它也会膨胀,变成一个球状的东西。
你看,这个加工过程,跟做面包的原理其实有些类似。
咱们的目的很简单,就是让金属板变得有造型,让它能够在之后的工作中发挥出更大的作用。
比如做一个汽车的外壳、做一个机器的外盖,做啥啥能用。
为了让这活儿顺利完成,模具的制作就显得特别重要了。
别小看了这模具,它可不是随随便便能做出来的,它得根据金属板的形状、大小,精确到每个角度,甚至每个弯曲的幅度。
所以,想做好这道工艺,模具可是必不可少的好帮手!说到模具,这玩意儿的制作并不是大工程,也没有想象中的那么高大上。
咱们可以动动脑筋,用一些简单的工具,自己动手做一个简易模具。
说实话,这就像是做一个小小的家居DIY项目,搞不好还能把它做得很有趣。
你得准备好一块金属板,别太大,一般来说,适合自己的尺寸就好。
用钢板或者其他硬度稍高的材料做一个底座。
底座的作用很简单,就是给钣金板提供一个坚实的支撑,防止它在加工过程中变形。
然后,咱们需要准备一个“凸起”的形状。
这个可以用木头、石膏、或者一些轻便的材料做成模具的凸出部分。
别看这部分挺简单,其实它的制作需要一定的巧思。
最好是根据你的钣金板的曲线,做出一个精准的造型,这样才能确保最终的金属板既美观又符合需求。
钣金设计规范一、前言1、目的本规范为了确保钣金类零件在设计时能够满足使用性能、加工工艺等相关要求使设计人员进行参考。
2、使用范围本规范适用于我厂所有钣金结构件及钣金配件二、钣金结构件可加工性钣金结构件的几何形状、尺寸和精度对加工工艺影响很大。
良好的设计有利于加工工艺节省材料、减少工序、提高模具使用寿命和产品质量,同时可以有效的降低产品成本。
1、冲裁件应避免窄长的悬臂与狭槽冲裁件的凸出或凹入部分的深度和宽度,一般情况下,应不小于l . 5t (t为料厚),同时应该避免窄长的切口与和过窄的切槽,以便增大模具相应部位的刃口强度3、冲孔要求冲孔优先选用圆形孔,冲孔最小尺寸与孔的形状、材料机械性能和材料厚度有关。
最小孔径见下表材料圆孔直径 b矩形孔短边宽高碳钢 1.3t 1.0t低碳钢、黄铜 1.0t0.7t铝0.8t0.5t4、冲裁的孔间距与孔边距零件的冲孔边缘离外形的最小距离随零件与孔的形状不同有一定的限制,当冲孔边缘与零件外形边缘不平行时,该最小距离应不小于材料厚度t ;平行时,应不小于1. 5t 。
以下是几种在设计中具体遇到的情况:5、折弯件及拉深件冲孔时,其孔壁与直壁之间应保持一定的距离折弯件、拉伸件孔壁与工件直壁间距离6、螺钉、螺栓的过孔和沉头孔7、螺钉、螺栓过孔和沉头座的结构尺寸按下表选取取。
对于沉头螺钉的沉头座,如果板材太薄难以同时保证过孔 d2 和沉孔 D,应优先保证过孔 d2 。
D1M2M2.5M3M4M5M6M8M10D2?2.2?2.8?3.5?4.5?5.5?6.5?9?11用于螺钉、螺栓的过孔D1M2M2.5M3M4M5D2?2.2?2.8?3.5?4.5?5.5D?4?5.5?6.5?9?10H1.2 1.5 1.652.7 2.7(参考尺寸 )a90* 要求板材厚度 t≥ h用于沉头螺钉的沉头座及过孔8、折弯板料在弯曲过程中外层受到拉应力,内层受到压应力,从拉到压之间有一既不受拉力又不受压力的过渡层称为中性层;中性层在弯曲过程中的长度和弯曲前一样,保持不变,所以中性层是计算弯曲展开长度的基准。
钣金, (Metal Plate; SheetMetal in English),钣金至今为止尚未有一个比较完整的定义,根据国外某专业期刊上的一则定义可以将其定义为:钣金是针对金属薄板(通常在6mm以下)一种综合冷加工工艺,包括剪、冲/切/复合、折、焊接、铆接、拼接、成型(如汽车车身)等。
其显著的特征就是同一零件厚度一致。
钣金工厂一般来说基本设备包括剪板机(Shear Machine)、数控冲床(CNC Punching Machine)/激光、等离子、水射流切割机(Laser,Plasma, Waterjet Cutting Machine)/复合机(Combination Machine)、折弯机(Bending Machine)以及各种辅助设备如:开卷机、校平机、去毛刺机、点焊机等。
通常,钣金工厂最重要的四个步骤是剪、冲/切、折,焊接,表面处理等。
钣金有时也作扳金,这个词来源于英文platemetal,一般是将一些金属薄板通过手工或模具冲压使其产生塑性变形,形成所希望的形状和尺寸,并可进一步通过焊接或少量的机械加工形成更复杂的零件,比如家庭中常用的烟囱,铁皮炉,还有汽车外壳都是钣金件。
金属板材加工就叫钣金加工。
具体譬如利用板材制作烟囱、铁桶、油箱油壶、通风管道、弯头大小头、天圆地方、漏斗形等,主要工序是剪切、折弯扣边、弯曲成型、焊接、铆接等,需要一定几何知识。
钣金件就是薄板五金件,也就是可以通过冲压,弯曲,拉伸等手段来加工的零件,一个大体的定义就是- 在加工过程中厚度不变的零件. 相对应的是铸造件,锻压件,机械加工零件等,比如说汽车的外面的铁壳就是钣金件,不锈钢做的一些橱具也是钣金件。
现代钣金工艺包括:是灯丝电源绕组、激光切割、重型加工、金属粘结、金属拉拔、等离子切割、精密焊接、辊轧成型、金属板材弯曲成型、模锻、水喷射切割、精密焊接等。
钣金件的表面处理也是钣金加工过程非常重要的一环,因为它有防止零件生锈,美化产品的外观等作用。
凸包成形
(1)高凸包成形方法:
在MB板等产品上经常可以看到一些高度较高的凸包,如图(A)所示。
(2). 成形方法
产品的凸包高度(H)比较高,在一次抽凸成形时容易拉破。
为了避免发生拉破现象
保证产品成形以后的形状尺寸,一般要分两步成形。
第一步:抽弧形。
如上图(B),注意以下几个重点:
A. 产品抽弧成形后的c和d两点间的周长L1(由三段弧长相加)应稍大于产品要求的
断面中a和b两点间的周长L2(a和b参见图A),一般L1=L2+(0.2~0.8)mm.
B. 下模入子c和d两点间的直线距离等于产品要求的断面中a和b两点间的直线距离D5。
C. 闭模时保证图中半径为r1的圆弧与下模最小间隙为产品材料厚度的百分之六十(T*60%)。
第二步:整形。
有两种不同的整形方法。
如图(C)和图(D),一般用图(C)方法,凸包外形要求不高
时用图(D) 方法
(3). 确定抽弧形时冲子尺寸的步骤和方法:
A. 根据产品要求的形状和尺寸确定下模入子内孔的形状尺寸。
如图(E)
注意:a.C和d点间的直线距离等于产品要求的断面中a和b两点的直线距离D5。
b.入子内孔中圆弧半径r1的大小一般在1~3mm之间(含1和3mm),以0.5mm
为一阶。
初步确定取r1等于产品断面中相应处的半径r.
B. 初步产品抽弧形时的外形尺寸:
a. 如图(f)所示,以3点(下与下模入子内孔两r1圆弧的切点及抽凸底部的中点(g)作圆。
b. 经过修剪如图(g)所示,测出点c和点d间三段圆弧的总长度L1。
c. 如果此三段弧总长L1小于产品要求的断面中a和b两点间的周长L2,则通过把抽凸底部中点g向下移动一段距离h(h可以0.5mm为一阶)后得出点h,重新过三点作圆,如图(h)所示。
d. 重复步骤3.2.2.2和步骤3.2.2.3,直到满足L1=L2+(0.2~0.8)mm。
通过此方法求出产品抽弧形时的外形尺寸
C. 确定抽弧形冲子端部球体半径的方法:
a. 以第3.3.2步确定的产品抽弧形时的外形尺寸偏移一个材料厚度。
如图(I)
b. 以下模入子内孔中半径为r1的两圆弧偏移T*0.6%。
如图(I)
c. 用三点作圆的方法画出与步骤3.3.3.1和步骤3.3.3.2中确定的三段弧相切的
圆,此圆的半径R就是抽弧形冲子端部球体的半径R(取小数点后一位小数,但标注尺寸时精确到小数点后两位)。
如图(J)
D. 确定抽弧形冲子身部直径
a. 如果(B)确定的圆球心在产品材料上表面(即上脱板与材料接触面)以上时,圆球与产品材料上平面相交,就得出抽弧形部子身部的断面。
如图(K)所示,D9
就是所求的抽弧形冲子身部的直径。
b.如果(B)确定的圆球圆心在产品材料上表面(即上脱板与材料接触面)与下表面
之间,就取抽弧形冲子的身段直径D9等于圆球的直径(即D9=2*R),抽弧形
冲子的端部形状就是一半球体。
如图(I)
c. 如果(B)确定的圆球圆心在产品材料下表面(即下模板与材料接触面)以下时,必须请主管决定。
E. 其它注意事项:
a. 要检核空打闭模(即上下模之间没有材料却完全闭模)时抽弧形冲子是否会与
下模入子干涉;
b. 抽弧形冲子装在夹板上;
c. 整形冲子装在脱板上。
(2) 低凸包成形方法:
a.凸包R角:一般H=6T左右时,凸模r>=t, 凹模R>=2T,具体R大小根据凸包高度H调整;
b.凸包高度:打凸包后因为材料的流动而产生应力,产品会产生变形,故对大面积的拉凸包,和产品平
面度要求高时,打凸包后要有整形工序;第一步拉凸包高要此图纸要求高0.2左右,第二步整形时再整形到数,见图(P);
c.上公:成形位一般根据产品形状作出,如图(R);对高度H<3T,斜面无要求时上公可作成直形冲
公如图(Q)示,凸模大小取与产品r的相切的边,如图(O),采用此种作法时请示上级;。