机构冲压模具培训讲义(内部培训资料)
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材质:9CrWMn,T=15.0 mm,HRC51 6. 上夹板 主要用于夹紧冲子,同时也夹紧内导柱。也是脱 料板水平位置之参照,不需要热处理。 材质:A3/45#,T=20.0 mm
7. 脱料背板 又称背打板,主要用于支撑脱料板镶块入子及方 便固定锁螺丝,或用于夹持三节式冲子。增加脱料板 强度,减缓冲裁力,需要热处理。 材质: 9CrWMn,T=15.0 mm,HRC51 8. 脱料板 冲压过程中导正冲子,使其与下模冲裁间隙配合; 加强冲子刚性,冲裁时紧压材料,分离后将材料与冲子 剥离。需要热处理。 材质: Cr12Mo1V,T=25.0/30.0 mm,HRC51
Cr12Mo1V
SKD11 D2
21.0
43.0 28.0
9CrWMn
SLD ASP23
16
76.4 400
3.3.3 常见加工费用及五金零件价格(RMB) : 铣削 50/h 数控 加工 60/h 磨削 55/h 线割 60/h 放电 热处理 外导 柱 60/h 12/Kg 120 内导 柱 15 复位 弹簧 50
10×16.3+2×20.5)
= 86.6 吨 F脱料力= 3%×F冲压力 = 2.6 吨 总冲压力= 冲裁力+脱料力= 89.2 吨 模具大小: 600×400×300 综上所述选折: G1-110T 冲床
五、产品设计常见问题
1.冲孔宽度小于料厚 2.沙拉离孔边太近 3.工艺孔离折弯跟部太近 4.邻近折弯展开后太窄或干涉
四、冲裁力计算及冲床吨位选折
4.1 冲裁力的计算:
F=P×t×L
其中P为抗剪强度,t为料厚,L为冲切周长 实际情况取 F′=1.3F 脱料力取 F脱= 3%~5% F′ 总冲压力=冲裁力+脱料力(弹簧力) 冲压材料机ห้องสมุดไป่ตู้性能.xls如(附件四):
4.2 冲床吨位的选折:
1. 总冲压力≤80%冲床吨位 2.模具大小<冲床台盘大小
6.入块/镶块:五金模中,通常把需要快换,快拆或易损坏等部位做成镶件形 式,方便生产操作,材质与相应模板材质相同。 7.顶料销:成型后,起到将零件与上下模板分离的作用。 8.螺丝:在锁承板,垫脚和模座时多采用M12,以150mm间距分布,模板之间 视模板大小而定,多用M10或M8,通常以120mm间距分布。
2.上垫脚
位于上承板和上模座之间,增加模具高度,并保证 达到有效的夹模高度。 材质:A3,高度视模高而定,一般 T=75.0 mm
3.上打板
作用:利用它放置复位弹簧,从而构成了以承板,垫 脚和模座为一体的弹簧箱结构,方便快拆。利用它的 上下运动,达到传输弹簧压力的作用。
材质:A3,T=20.0 mm 上打板
为了保证圆弧冲切后的平整性,一般取摆角为15°或 20°
连续模结构图
二、冲孔模、复合模备料准则
2.1 总体原则:
在没有特殊要求下,模板大于300×300mm的情况下以50 为一阶;在小于300×300的情况下,以10为阶,方便供应 商提供备料。
2.2 模板大小原则:
Amax/Bmax C D L W ≥500 65 75 350~500 60 70 150~350 50 60 ≤150 50 50
料宽:连续模中的料带宽度(61mm)
步距:每一步所送料的距离(88mm)
工站排样注意事项
接刀:在工站排配中,为保证相邻两处冲切的毛刺的光洁
的处理方式叫接刀,分为直线接刀,和圆弧接刀。 1. 直线接刀 接刀处
放大图
一般圆弧取R0.5/0.8,切口高度为0.2mm,视材料厚 度而定
2. 圆弧接刀
圆弧处
机构冲压模具培训讲义
机构部三课
主要内容
冲压模具类型及结构 模板备料大小原则 产品工序排配及报价 冲裁力计算及冲床选择 常见产品设计问题点
冲压模具类型及结构 冲孔模 复合模 折弯模 连续模
冲孔模结构图(含弹簧箱型)
打杆
冲孔模结构图(模内弹簧型)
1.上承板
作用:通过夹模器将模具的上模部分,装夹在冲 床的滑轨上,实现快速架模。 材质:A3,T=30.0 mm
Stage 2
冲孔,向下打沙拉,抽芽,压接地符
Stage 3
四周折弯(向上)
Stage 4
直接在模具上做 成镶件,以备后 续衍生开发
冲孔,折弯
3.3 冲孔模报价原则:
3.3.1 冲压模具成本分析.xls(附件三): 3.3.2 常见模具材料价格 (RMB/Kg):
A3
45 SKH51
8.5
9.0 202.5
复合模结构图
简易复合模(G1-110T)
上模座 上垫板 母模板 内导柱 等高套筒 弹簧 公母模板
外脱板 下夹板 下模座 下垫脚
与冲孔模结构异同:
复合模和冲孔模的不同之处在于有内、外脱板,母模 板和公母模板;同时内导柱固定于下模。
1. 内、外脱板:
内脱板主要将原材料压紧后冲裁,再剥离冲子 外脱板在压紧材料的同时,将废料与零件分离 2. 母模板: 作为凹模,用于将零件冲出来
3.9CrWMn:属于低合金冷作模具钢,其中含C0.9%,Cr0.5~0.8%,W 0.5~0.8%,Mn 0.9~1.2%,Si≤0.4%,P,S ≤0.03% 具有一定的淬透性和耐磨性,热处理后 HRC45~54。在模具上多用于间接受到高强度冲击部分,如上下垫板,脱料 背板及冲头垫块等。 4.Cr12MoV:属于冷作模具钢,其中含C 1.5%,Cr 12%,Mo 1.0%,V 1.0%, Mn≤0.6%,具有良好的淬透性,韧性,耐磨性及强度,高温回火后,尺寸 均匀,碳化物细化,HRC50~59。在模具上多用于直接受到高强度冲击的模 板及冲头,韧口等部位,如脱料板,下模板,冲头,镶件等。 5.其他钢材代号及热处理性能
2.3 上下模座大小原则:
当含有外导柱时,长度增加2C,C取100,不含外导时C取30~50
当含有外限位柱时,宽度增加2D,D取50,不含时D取10
三、工站排配与报价
3.1 直角展开:
展开尺寸 L=A+B+@t,其中@为补偿系数, t为料厚
经验补偿系数@: 当 0.4≤t﹤0.6时,@=0.40 0.6≤t≤1.0时,@=0.45 t=1.2时, @=0.50
母模板
其中: 内脱板=公母模板=零件展开外形
折弯模
按成型工艺分:
● 直角折弯
● U折 ● Z折 ● V折 ● 山折 ● 卷圆
折弯模结构图
上承板
上垫脚
上模座 上垫板 滚针 上模板 下模板 下脱板 下夹板 下模座 气顶板 下垫脚 下承板
向上折弯U折实例
折弯模成型过程
连续模(定义)
连续模又称级进模,多工位级进模,跳步模。 它是在一付模具中,按所加工的工件分成若干等距 离的工位。在每个工位设计一个或几个基本的冲压 工序,来完成冲压件某部分或全部的加工。
冲孔模(含弹簧箱)(G1-160T)
等高套筒 上打板 外导柱 内导柱
上承板 上垫脚 上模座 上垫板 上夹板 脱料背板 脱料板 下模板 下垫板 下模座 下垫脚 下承板
复位弹簧
等高套筒
打杆
常见冲压模具钢材代号及热处理性能
1. A3钢:属于普通碳素钢,也叫Q235钢,含C 0.14~0.22%,Mn 0.3~0.65%,S 0.05%,屈服强度为235MPa.在板材系列里,属于最普通的材质,在五金模 具中多用于上下承板,模座,垫脚,夹板等。 2.45#钢:属于碳素钢,其中含C 0.45%,Si 0.27%,Mn 0.65%,回火后HRC40~50. 热处理后机械性能较A3钢佳,模具中多用于上下夹板(大批量)及一些小五 金件如内外导柱,等高套筒,打杆,顶料销及固定销等。
9. 下模板
又称母模板,固定下模入块,或直接作为凹模进行冲 裁,是模具中重要的工作部分。高硬度,高耐磨性。 材质: Cr12Mo1V,HRC59,T=25.0/30.0 mm
10. 下垫脚 方便架模,留有空隙落出废料,同时用于调整闭 模高度,让模具实用于不同吨位冲床。 材质: A3,高度视模高要求调整,一般T=120.0mm 11. 下承板 将下模部分通过夹模器装夹在冲床台面上,实现快速 架模;同时可以承接废料,不让废料粘污冲床台面。 材质: A3,T=25.0 mm
4. 上下模座 上连承板和垫脚,下接垫板和夹板,承受模具所 带来的冲压力;固定外导柱,并在其的引导下,使上 下模能够精确的配合。 材质:A3,T=40.0/50.0 mm,视模具大小而定 5. 上下垫板
通常是为了减缓冲子和入块或者母模板对上下模 座的冲击而增加的,都是承力部件;同时也起到增加 模具高度的作用。由于为受力部件,故需要热处理。
定位槽与冲床 上定位棒匹配
其它部分结构功用介绍
1.外导柱:固定于上下模座,是上下模工作精度的重要保证,材质:45#钢。 主要用在大型冲压模具中(≥160T),尤其是冲孔,折弯等尺寸精度高的模具。 2.内导柱:一般都是固定于上夹板,主要作用是调整上夹板、脱落板和母模 板水平相对位置,确保凹凸刃口正常配合冲裁,在没有外导柱时是模具工作 精度的主要保证。材质:45#钢。 3.等高套筒和复位弹簧:这是两个相辅相成的部件,也是实现脱模高度的主 要部件;等高套筒控制了脱料板的行程,而复位弹簧则提供了脱料板所作用 的动力。等高套筒材质:45#钢,在模具中一般以100mm为间距,均匀分布。 弹簧材质:65Mn,模具中按弹簧力大小依次分为棕色,绿色,红色,蓝色, 黄色和银色(由大到小)。 4.打杆:仅用于弹簧箱结构,传递弹簧力,实现脱料板脱料之功用,材质:45#, 在模具中分布视模具大小而定,一般以100mm为间距,均匀分布。 5.固定销:确保板与板之间相对位置的精确,材质:45#钢
3. 公母模板:
既作公模又做母模,在下料的同时,又有冲孔的工序
内外脱板、公母模板的加工方式
共板线割:将一块板或零件从另外一块模板中线割出 来的加工方式叫共板线割。 1. 内脱板和外脱板共板线割
内脱板
加工注释: 内外脱板共板线割, 以内脱板为基准
外脱板
2.公母模板和母模板共板线割
公母模板
加工注释: 公母模板和母模板 共板线割,以公母模 板为基准C+0.05 THR
L=Amax+2D W=Bmax+2C
其中:Amax/Bmax表示产品展开后的最大长、宽尺寸 L,W 表示模板的长、宽尺寸
范例1:产品展开后A=450,B=280,问模板取多大?
A=450,取D=70;B=280,取C=50
L=450+2×70=590≈600,W=280+2×50=380≈400 所以模板大小为 600×400 mm
连续模可完成冲裁,弯曲,拉深等成型工序, 直至完成一个冲件。如果冲件的复杂程度较高,连 续模有时也可以只完成工件冲压中部份工序冲压, 其它工序的冲压加工由工程模完成。
产品实例
成型工艺:打沙拉 冲孔 折弯 压斜面15°
连续模(排样图)
切边 冲孔 打沙拉 冲孔 切边 压毛边 成型 冲孔 压毛边 折弯 切断
t≥1.5时,@=0.55
此系数仅限于内R角 R﹤t 的情形。
3.2 工站排配实例(Rear Panel)
注意事项: 衍生插座及 接口更换
相应的衍生后盖:
USB RS232
德标插座 印式插座
Unfold
材质:SGCC 展开尺寸: 356.8×216×1.2
Stage 1
搭边值﹥2t
复合落料,冲孔
3.闭模高度符合冲床行程范围
常见冲床重点参数附表一:
常见冲床重点参数附表二:
4.3 举例说明:
产品尺寸: 362×221 模板大小: 500×300 模座大小: 600×400
复合落料,冲孔
经计算:
F冲压力= 1.3×P×t×L = 1.3×30×1.2×(1139+183+60+278+230+
5.翻边折弯拐角处内R角太小
6.抽芽翻孔高度过高 7.凸包过高过大,造成拉料 8.折弯、推平壁过短,无法成形 9.折弯在无特殊要求下,尽量设计在同一个方向
实例展示:
7. 脱料背板 又称背打板,主要用于支撑脱料板镶块入子及方 便固定锁螺丝,或用于夹持三节式冲子。增加脱料板 强度,减缓冲裁力,需要热处理。 材质: 9CrWMn,T=15.0 mm,HRC51 8. 脱料板 冲压过程中导正冲子,使其与下模冲裁间隙配合; 加强冲子刚性,冲裁时紧压材料,分离后将材料与冲子 剥离。需要热处理。 材质: Cr12Mo1V,T=25.0/30.0 mm,HRC51
Cr12Mo1V
SKD11 D2
21.0
43.0 28.0
9CrWMn
SLD ASP23
16
76.4 400
3.3.3 常见加工费用及五金零件价格(RMB) : 铣削 50/h 数控 加工 60/h 磨削 55/h 线割 60/h 放电 热处理 外导 柱 60/h 12/Kg 120 内导 柱 15 复位 弹簧 50
10×16.3+2×20.5)
= 86.6 吨 F脱料力= 3%×F冲压力 = 2.6 吨 总冲压力= 冲裁力+脱料力= 89.2 吨 模具大小: 600×400×300 综上所述选折: G1-110T 冲床
五、产品设计常见问题
1.冲孔宽度小于料厚 2.沙拉离孔边太近 3.工艺孔离折弯跟部太近 4.邻近折弯展开后太窄或干涉
四、冲裁力计算及冲床吨位选折
4.1 冲裁力的计算:
F=P×t×L
其中P为抗剪强度,t为料厚,L为冲切周长 实际情况取 F′=1.3F 脱料力取 F脱= 3%~5% F′ 总冲压力=冲裁力+脱料力(弹簧力) 冲压材料机ห้องสมุดไป่ตู้性能.xls如(附件四):
4.2 冲床吨位的选折:
1. 总冲压力≤80%冲床吨位 2.模具大小<冲床台盘大小
6.入块/镶块:五金模中,通常把需要快换,快拆或易损坏等部位做成镶件形 式,方便生产操作,材质与相应模板材质相同。 7.顶料销:成型后,起到将零件与上下模板分离的作用。 8.螺丝:在锁承板,垫脚和模座时多采用M12,以150mm间距分布,模板之间 视模板大小而定,多用M10或M8,通常以120mm间距分布。
2.上垫脚
位于上承板和上模座之间,增加模具高度,并保证 达到有效的夹模高度。 材质:A3,高度视模高而定,一般 T=75.0 mm
3.上打板
作用:利用它放置复位弹簧,从而构成了以承板,垫 脚和模座为一体的弹簧箱结构,方便快拆。利用它的 上下运动,达到传输弹簧压力的作用。
材质:A3,T=20.0 mm 上打板
为了保证圆弧冲切后的平整性,一般取摆角为15°或 20°
连续模结构图
二、冲孔模、复合模备料准则
2.1 总体原则:
在没有特殊要求下,模板大于300×300mm的情况下以50 为一阶;在小于300×300的情况下,以10为阶,方便供应 商提供备料。
2.2 模板大小原则:
Amax/Bmax C D L W ≥500 65 75 350~500 60 70 150~350 50 60 ≤150 50 50
料宽:连续模中的料带宽度(61mm)
步距:每一步所送料的距离(88mm)
工站排样注意事项
接刀:在工站排配中,为保证相邻两处冲切的毛刺的光洁
的处理方式叫接刀,分为直线接刀,和圆弧接刀。 1. 直线接刀 接刀处
放大图
一般圆弧取R0.5/0.8,切口高度为0.2mm,视材料厚 度而定
2. 圆弧接刀
圆弧处
机构冲压模具培训讲义
机构部三课
主要内容
冲压模具类型及结构 模板备料大小原则 产品工序排配及报价 冲裁力计算及冲床选择 常见产品设计问题点
冲压模具类型及结构 冲孔模 复合模 折弯模 连续模
冲孔模结构图(含弹簧箱型)
打杆
冲孔模结构图(模内弹簧型)
1.上承板
作用:通过夹模器将模具的上模部分,装夹在冲 床的滑轨上,实现快速架模。 材质:A3,T=30.0 mm
Stage 2
冲孔,向下打沙拉,抽芽,压接地符
Stage 3
四周折弯(向上)
Stage 4
直接在模具上做 成镶件,以备后 续衍生开发
冲孔,折弯
3.3 冲孔模报价原则:
3.3.1 冲压模具成本分析.xls(附件三): 3.3.2 常见模具材料价格 (RMB/Kg):
A3
45 SKH51
8.5
9.0 202.5
复合模结构图
简易复合模(G1-110T)
上模座 上垫板 母模板 内导柱 等高套筒 弹簧 公母模板
外脱板 下夹板 下模座 下垫脚
与冲孔模结构异同:
复合模和冲孔模的不同之处在于有内、外脱板,母模 板和公母模板;同时内导柱固定于下模。
1. 内、外脱板:
内脱板主要将原材料压紧后冲裁,再剥离冲子 外脱板在压紧材料的同时,将废料与零件分离 2. 母模板: 作为凹模,用于将零件冲出来
3.9CrWMn:属于低合金冷作模具钢,其中含C0.9%,Cr0.5~0.8%,W 0.5~0.8%,Mn 0.9~1.2%,Si≤0.4%,P,S ≤0.03% 具有一定的淬透性和耐磨性,热处理后 HRC45~54。在模具上多用于间接受到高强度冲击部分,如上下垫板,脱料 背板及冲头垫块等。 4.Cr12MoV:属于冷作模具钢,其中含C 1.5%,Cr 12%,Mo 1.0%,V 1.0%, Mn≤0.6%,具有良好的淬透性,韧性,耐磨性及强度,高温回火后,尺寸 均匀,碳化物细化,HRC50~59。在模具上多用于直接受到高强度冲击的模 板及冲头,韧口等部位,如脱料板,下模板,冲头,镶件等。 5.其他钢材代号及热处理性能
2.3 上下模座大小原则:
当含有外导柱时,长度增加2C,C取100,不含外导时C取30~50
当含有外限位柱时,宽度增加2D,D取50,不含时D取10
三、工站排配与报价
3.1 直角展开:
展开尺寸 L=A+B+@t,其中@为补偿系数, t为料厚
经验补偿系数@: 当 0.4≤t﹤0.6时,@=0.40 0.6≤t≤1.0时,@=0.45 t=1.2时, @=0.50
母模板
其中: 内脱板=公母模板=零件展开外形
折弯模
按成型工艺分:
● 直角折弯
● U折 ● Z折 ● V折 ● 山折 ● 卷圆
折弯模结构图
上承板
上垫脚
上模座 上垫板 滚针 上模板 下模板 下脱板 下夹板 下模座 气顶板 下垫脚 下承板
向上折弯U折实例
折弯模成型过程
连续模(定义)
连续模又称级进模,多工位级进模,跳步模。 它是在一付模具中,按所加工的工件分成若干等距 离的工位。在每个工位设计一个或几个基本的冲压 工序,来完成冲压件某部分或全部的加工。
冲孔模(含弹簧箱)(G1-160T)
等高套筒 上打板 外导柱 内导柱
上承板 上垫脚 上模座 上垫板 上夹板 脱料背板 脱料板 下模板 下垫板 下模座 下垫脚 下承板
复位弹簧
等高套筒
打杆
常见冲压模具钢材代号及热处理性能
1. A3钢:属于普通碳素钢,也叫Q235钢,含C 0.14~0.22%,Mn 0.3~0.65%,S 0.05%,屈服强度为235MPa.在板材系列里,属于最普通的材质,在五金模 具中多用于上下承板,模座,垫脚,夹板等。 2.45#钢:属于碳素钢,其中含C 0.45%,Si 0.27%,Mn 0.65%,回火后HRC40~50. 热处理后机械性能较A3钢佳,模具中多用于上下夹板(大批量)及一些小五 金件如内外导柱,等高套筒,打杆,顶料销及固定销等。
9. 下模板
又称母模板,固定下模入块,或直接作为凹模进行冲 裁,是模具中重要的工作部分。高硬度,高耐磨性。 材质: Cr12Mo1V,HRC59,T=25.0/30.0 mm
10. 下垫脚 方便架模,留有空隙落出废料,同时用于调整闭 模高度,让模具实用于不同吨位冲床。 材质: A3,高度视模高要求调整,一般T=120.0mm 11. 下承板 将下模部分通过夹模器装夹在冲床台面上,实现快速 架模;同时可以承接废料,不让废料粘污冲床台面。 材质: A3,T=25.0 mm
4. 上下模座 上连承板和垫脚,下接垫板和夹板,承受模具所 带来的冲压力;固定外导柱,并在其的引导下,使上 下模能够精确的配合。 材质:A3,T=40.0/50.0 mm,视模具大小而定 5. 上下垫板
通常是为了减缓冲子和入块或者母模板对上下模 座的冲击而增加的,都是承力部件;同时也起到增加 模具高度的作用。由于为受力部件,故需要热处理。
定位槽与冲床 上定位棒匹配
其它部分结构功用介绍
1.外导柱:固定于上下模座,是上下模工作精度的重要保证,材质:45#钢。 主要用在大型冲压模具中(≥160T),尤其是冲孔,折弯等尺寸精度高的模具。 2.内导柱:一般都是固定于上夹板,主要作用是调整上夹板、脱落板和母模 板水平相对位置,确保凹凸刃口正常配合冲裁,在没有外导柱时是模具工作 精度的主要保证。材质:45#钢。 3.等高套筒和复位弹簧:这是两个相辅相成的部件,也是实现脱模高度的主 要部件;等高套筒控制了脱料板的行程,而复位弹簧则提供了脱料板所作用 的动力。等高套筒材质:45#钢,在模具中一般以100mm为间距,均匀分布。 弹簧材质:65Mn,模具中按弹簧力大小依次分为棕色,绿色,红色,蓝色, 黄色和银色(由大到小)。 4.打杆:仅用于弹簧箱结构,传递弹簧力,实现脱料板脱料之功用,材质:45#, 在模具中分布视模具大小而定,一般以100mm为间距,均匀分布。 5.固定销:确保板与板之间相对位置的精确,材质:45#钢
3. 公母模板:
既作公模又做母模,在下料的同时,又有冲孔的工序
内外脱板、公母模板的加工方式
共板线割:将一块板或零件从另外一块模板中线割出 来的加工方式叫共板线割。 1. 内脱板和外脱板共板线割
内脱板
加工注释: 内外脱板共板线割, 以内脱板为基准
外脱板
2.公母模板和母模板共板线割
公母模板
加工注释: 公母模板和母模板 共板线割,以公母模 板为基准C+0.05 THR
L=Amax+2D W=Bmax+2C
其中:Amax/Bmax表示产品展开后的最大长、宽尺寸 L,W 表示模板的长、宽尺寸
范例1:产品展开后A=450,B=280,问模板取多大?
A=450,取D=70;B=280,取C=50
L=450+2×70=590≈600,W=280+2×50=380≈400 所以模板大小为 600×400 mm
连续模可完成冲裁,弯曲,拉深等成型工序, 直至完成一个冲件。如果冲件的复杂程度较高,连 续模有时也可以只完成工件冲压中部份工序冲压, 其它工序的冲压加工由工程模完成。
产品实例
成型工艺:打沙拉 冲孔 折弯 压斜面15°
连续模(排样图)
切边 冲孔 打沙拉 冲孔 切边 压毛边 成型 冲孔 压毛边 折弯 切断
t≥1.5时,@=0.55
此系数仅限于内R角 R﹤t 的情形。
3.2 工站排配实例(Rear Panel)
注意事项: 衍生插座及 接口更换
相应的衍生后盖:
USB RS232
德标插座 印式插座
Unfold
材质:SGCC 展开尺寸: 356.8×216×1.2
Stage 1
搭边值﹥2t
复合落料,冲孔
3.闭模高度符合冲床行程范围
常见冲床重点参数附表一:
常见冲床重点参数附表二:
4.3 举例说明:
产品尺寸: 362×221 模板大小: 500×300 模座大小: 600×400
复合落料,冲孔
经计算:
F冲压力= 1.3×P×t×L = 1.3×30×1.2×(1139+183+60+278+230+
5.翻边折弯拐角处内R角太小
6.抽芽翻孔高度过高 7.凸包过高过大,造成拉料 8.折弯、推平壁过短,无法成形 9.折弯在无特殊要求下,尽量设计在同一个方向
实例展示: