五金模具基础知识
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Metal tooling basal Knowledge
PME Jianping Wu
Metal tooling basal Knowledge
1﹑Metal tooling 的一般結構及材料是﹖ 2﹑Metal tooling有哪些種類﹖ 3﹑Metal tooling的設計流程﹖ 4﹑Example
3.2﹑圖面檢討----圖面見后頁
1.產品的要求有(品質或精度)哪些? 2. 產品毛刺方向,高度,及切面品質是否有指定? 3.被加工材料的壓延方向與產品的品質有關連否? 4.配合精度要求,有應先彎曲後再衝孔之處否? 5.反曲,擦傷等外觀品質有指定要求否? 6.彎曲加工部位加工限制之對策(如下圖)?
8 下模板 SKD11 HRC58 模具的工作部分
9
下墊板 YK30
HRC52
承力部件, 保証沖裁刃口強度及對下模板上入子的固定與 承力
10 下模座 SS41 NONE 承受沖壓力及用于模仁與外導柱的安裝
11
下墊腳 SS41
NONE
起墊高作用, 用于使模具的合模高度及下模高度在沖床的 適用高度范圍內, 以及保証夾模器有足夠的安放空間
12
下托板 SS41
NONE
用于模具下模部分在沖床台盤上的裝夾與定位以及沖裁 廢料的出模
1﹑Metal tooling 的一般結構
編號 品名 材料 熱處理
功能
13
導料架
14 浮升導料銷
15
側刃
16
檔塊
17
導料塊
18
浮升塊
19
導正銷
20
浮升筒
21 誤送檢測裝置
22 外導柱
實現自動化 的可能性
較容易，尤其重合在多工 位壓力機上實現自動化
難，因制件或殘料排除復雜， 一般只能在單機上實現部分機 械化操作
容易，適合單機自動化 作業和適應高速沖床的 自動化作業
生產通用性
通用性好，適合中小批量 及大型沖床零件沖壓制， 不受胚料尺寸及形狀限制
通用性差，僅適合大、中批量 生產
通用性極差，僅適合中 小型零件大批量生產尤 其是小零件大批量
上背板 上模座板 上模夾板 止檔板
下模板 下模墊板 下模座板
下背腳
2.3﹑連續模結構
2.4﹑單一模﹑復合模﹑連續模比較
單工序模、復合模、連續模選用比較
比較項目
單工序模
復合模
連續模
沖壓精度 較低
較高
一般
生產率
生產率較低，一次沖壓只 較高，一次沖壓完成兩道以上 高，一次沖壓可完成多
完成一道沖壓工序
沖壓工序，但工序數不易太多 道沖壓 工序
1﹑Metal tooling 的一般結構
1﹑Metal tooling 的一般結構
編號 品名 材料 熱處理
功能
1 上托板 SS41 NONE 用于模具上模部分在沖床滑塊上的裝夾
2
上墊腳 SS41
NONE
起墊高作用, 用于使模具的合模高度在沖床的適用閉合高 度范圍內, 以及保証夾模器有足夠的安放空間
3 上模座 SS41 NONE 承受沖壓力及用于模仁與外導柱的安裝
4 上墊板 YK30 HRC52 起對夾板上的入子的固定與承力作用
5 上夾板 SS41 NONE 起對沖子的夾持與定位作用
6 脫料背板 YK30 HRC52 起對打板上的入子的固定與承力作用
7
上打板 SKD11
HRC58
在合模時起壓料作用, 在開模時起卸料作用, 也為模具的 工作部分
固定銷
26
等高套筒
27
彈簧
28
頂料銷
起卷料在進入模內前的導正限位作用 起素材在模內的浮起及導正限位作用 沖出一個步距的缺口, 使送料准確以及切出料片外形 對素材的送進起定位作用, 使送料步距准確 對素材的送進起導正限位作用, 當用導尺進, 還起開模時上模的脫料作用 開模時將素材托起一定高度, 使素材向下的成形離開下模面, 使送料順暢 對素材起導正定位作用 與導正銷配對使用, 防止料片因導正銷的插入而變形, 保証導正精度 檢測素材的送進是否到位, 當發生誤送時及時停車 在模具安裝于沖床時起合模作用, 在沖壓時起上下模部分的導向作用 在模具安裝于沖床時起合模作用, 在沖壓時起上下模工作部分的導向作用 主要起板零件間的連接作用 主要起板零件間的定位作用, 當板件局部結構較弱時起補強作用 用于活動板的支撐與平衡作用 主要起板零件間的定位作用, 當板件局部結構較弱時起補強作用 主要起脫料作用, 使材料與模具分開
3.2﹑圖面檢討
3.2.1﹑彎曲加工部位加工限制之對策
項目
鄰近彎曲部 之孔變形對策
箱形彎曲角 部改善
有段差之外 形,其接近彎 曲部之改善
切彎部之拔 錐衝切
避免切彎 之對策
對策前
對策後
加工限制
防止彎曲部鄰 近孔變形,變曲 部施以逃孔處理
展開尺寸計算
項目﹕制品材料特性﹔彎豊中性系數﹔材料壓延方向﹔展開 計算公式應用及經驗值補償
排樣設計
項目﹕模具類型確定﹔機台噸位確定﹔材料送給方向確定﹔ 材料利用率計算﹔
切刃形狀
項目﹕主要是確定間隙﹐如沖頭與母模﹐沖頭與脫料板之間 的間隙
設計及輸出
項目﹕模具的具體設計及資料的輸出﹐包括模具裝配總圖﹔ 各模板圖﹔模具主要元件圖﹔模具材料清單等
模具制造難 易程度
模具結構簡單制造周期短 模具結構復雜，要求精度高，
，容易制造
故制造裝配較難
模具結構復雜，隨著工 位的增加，加工制造難 度更大
模具成本 價格低
價格較高
價格較高或很高
3﹑模具制作流程與管理循環
計劃(P)
概念設計
依圖面,樣品,產量等建立模具制作 構想,作成模具制作/構造規格書
模具設計
以模具制作/構造規格書作基楚進 行模具之詳細設計.
實施(D)
部品準備
准備模具元件加工及標準件購入
模具組立
依模具組立圖及零部件組立模具
確認(C)
合模試模
確認產品以便確認模具是否合格
處置(A)
修模調整
不符合尺寸之模具修正
3.1﹑模具設計流程
產品圖檢討
項目﹕零件精度及尺寸要求﹔零件尺寸及尺寸公差之限制﹔ 產品毛刺方向﹔外觀要求及裝配功能
產品圖重組
項目﹕將標示之尺寸公差改為目標尺寸﹔補正制品圖之尺寸 省略部分及加工考量不足之處
2﹑五金模具的種類有哪些﹖
1﹑按照成型工藝分﹕
沖孔模﹑下料模﹑折彎模﹑鉚合模﹑整形模 等
2﹑按照結構分﹕
單一模﹑復合模﹑連續模
3﹑按照工序分﹕
單工程模﹑多工程模
2.1﹑單一模結構
導柱 導套
螺絲
導柱
上背板 上模座板 上模夾板 止檔板 上模板/脫料板
下模板 下模墊板 下模座板
下背腳
2.2﹑復合模結構
PME Jianping Wu
Metal tooling basal Knowledge
1﹑Metal tooling 的一般結構及材料是﹖ 2﹑Metal tooling有哪些種類﹖ 3﹑Metal tooling的設計流程﹖ 4﹑Example
3.2﹑圖面檢討----圖面見后頁
1.產品的要求有(品質或精度)哪些? 2. 產品毛刺方向,高度,及切面品質是否有指定? 3.被加工材料的壓延方向與產品的品質有關連否? 4.配合精度要求,有應先彎曲後再衝孔之處否? 5.反曲,擦傷等外觀品質有指定要求否? 6.彎曲加工部位加工限制之對策(如下圖)?
8 下模板 SKD11 HRC58 模具的工作部分
9
下墊板 YK30
HRC52
承力部件, 保証沖裁刃口強度及對下模板上入子的固定與 承力
10 下模座 SS41 NONE 承受沖壓力及用于模仁與外導柱的安裝
11
下墊腳 SS41
NONE
起墊高作用, 用于使模具的合模高度及下模高度在沖床的 適用高度范圍內, 以及保証夾模器有足夠的安放空間
12
下托板 SS41
NONE
用于模具下模部分在沖床台盤上的裝夾與定位以及沖裁 廢料的出模
1﹑Metal tooling 的一般結構
編號 品名 材料 熱處理
功能
13
導料架
14 浮升導料銷
15
側刃
16
檔塊
17
導料塊
18
浮升塊
19
導正銷
20
浮升筒
21 誤送檢測裝置
22 外導柱
實現自動化 的可能性
較容易，尤其重合在多工 位壓力機上實現自動化
難，因制件或殘料排除復雜， 一般只能在單機上實現部分機 械化操作
容易，適合單機自動化 作業和適應高速沖床的 自動化作業
生產通用性
通用性好，適合中小批量 及大型沖床零件沖壓制， 不受胚料尺寸及形狀限制
通用性差，僅適合大、中批量 生產
通用性極差，僅適合中 小型零件大批量生產尤 其是小零件大批量
上背板 上模座板 上模夾板 止檔板
下模板 下模墊板 下模座板
下背腳
2.3﹑連續模結構
2.4﹑單一模﹑復合模﹑連續模比較
單工序模、復合模、連續模選用比較
比較項目
單工序模
復合模
連續模
沖壓精度 較低
較高
一般
生產率
生產率較低，一次沖壓只 較高，一次沖壓完成兩道以上 高，一次沖壓可完成多
完成一道沖壓工序
沖壓工序，但工序數不易太多 道沖壓 工序
1﹑Metal tooling 的一般結構
1﹑Metal tooling 的一般結構
編號 品名 材料 熱處理
功能
1 上托板 SS41 NONE 用于模具上模部分在沖床滑塊上的裝夾
2
上墊腳 SS41
NONE
起墊高作用, 用于使模具的合模高度在沖床的適用閉合高 度范圍內, 以及保証夾模器有足夠的安放空間
3 上模座 SS41 NONE 承受沖壓力及用于模仁與外導柱的安裝
4 上墊板 YK30 HRC52 起對夾板上的入子的固定與承力作用
5 上夾板 SS41 NONE 起對沖子的夾持與定位作用
6 脫料背板 YK30 HRC52 起對打板上的入子的固定與承力作用
7
上打板 SKD11
HRC58
在合模時起壓料作用, 在開模時起卸料作用, 也為模具的 工作部分
固定銷
26
等高套筒
27
彈簧
28
頂料銷
起卷料在進入模內前的導正限位作用 起素材在模內的浮起及導正限位作用 沖出一個步距的缺口, 使送料准確以及切出料片外形 對素材的送進起定位作用, 使送料步距准確 對素材的送進起導正限位作用, 當用導尺進, 還起開模時上模的脫料作用 開模時將素材托起一定高度, 使素材向下的成形離開下模面, 使送料順暢 對素材起導正定位作用 與導正銷配對使用, 防止料片因導正銷的插入而變形, 保証導正精度 檢測素材的送進是否到位, 當發生誤送時及時停車 在模具安裝于沖床時起合模作用, 在沖壓時起上下模部分的導向作用 在模具安裝于沖床時起合模作用, 在沖壓時起上下模工作部分的導向作用 主要起板零件間的連接作用 主要起板零件間的定位作用, 當板件局部結構較弱時起補強作用 用于活動板的支撐與平衡作用 主要起板零件間的定位作用, 當板件局部結構較弱時起補強作用 主要起脫料作用, 使材料與模具分開
3.2﹑圖面檢討
3.2.1﹑彎曲加工部位加工限制之對策
項目
鄰近彎曲部 之孔變形對策
箱形彎曲角 部改善
有段差之外 形,其接近彎 曲部之改善
切彎部之拔 錐衝切
避免切彎 之對策
對策前
對策後
加工限制
防止彎曲部鄰 近孔變形,變曲 部施以逃孔處理
展開尺寸計算
項目﹕制品材料特性﹔彎豊中性系數﹔材料壓延方向﹔展開 計算公式應用及經驗值補償
排樣設計
項目﹕模具類型確定﹔機台噸位確定﹔材料送給方向確定﹔ 材料利用率計算﹔
切刃形狀
項目﹕主要是確定間隙﹐如沖頭與母模﹐沖頭與脫料板之間 的間隙
設計及輸出
項目﹕模具的具體設計及資料的輸出﹐包括模具裝配總圖﹔ 各模板圖﹔模具主要元件圖﹔模具材料清單等
模具制造難 易程度
模具結構簡單制造周期短 模具結構復雜，要求精度高，
，容易制造
故制造裝配較難
模具結構復雜，隨著工 位的增加，加工制造難 度更大
模具成本 價格低
價格較高
價格較高或很高
3﹑模具制作流程與管理循環
計劃(P)
概念設計
依圖面,樣品,產量等建立模具制作 構想,作成模具制作/構造規格書
模具設計
以模具制作/構造規格書作基楚進 行模具之詳細設計.
實施(D)
部品準備
准備模具元件加工及標準件購入
模具組立
依模具組立圖及零部件組立模具
確認(C)
合模試模
確認產品以便確認模具是否合格
處置(A)
修模調整
不符合尺寸之模具修正
3.1﹑模具設計流程
產品圖檢討
項目﹕零件精度及尺寸要求﹔零件尺寸及尺寸公差之限制﹔ 產品毛刺方向﹔外觀要求及裝配功能
產品圖重組
項目﹕將標示之尺寸公差改為目標尺寸﹔補正制品圖之尺寸 省略部分及加工考量不足之處
2﹑五金模具的種類有哪些﹖
1﹑按照成型工藝分﹕
沖孔模﹑下料模﹑折彎模﹑鉚合模﹑整形模 等
2﹑按照結構分﹕
單一模﹑復合模﹑連續模
3﹑按照工序分﹕
單工程模﹑多工程模
2.1﹑單一模結構
導柱 導套
螺絲
導柱
上背板 上模座板 上模夾板 止檔板 上模板/脫料板
下模板 下模墊板 下模座板
下背腳
2.2﹑復合模結構