模具设计概要
2.冲裁是通过模具使板料分离的冲压工艺,冲裁是最基本的冲压工艺。下料是分离工序的总称,包括落料、冲孔、切割、切边、切舌、折弯等工序。一般来说,落料主要是指落料和冲孔工序。
3.下料变形过程:1。弹性变形阶段(变形区材料应力小于屈服应力);2.塑性变形阶段(变形区材料应力大于屈服应力);3.断裂分离阶段(变形区材料应力大于强度极限)。
4.下料部分可以分为四个明显的部分:塌角、光亮、表面粗糙、毛刺。
5.冲裁件质量:指断面状况、尺寸精度和形状误差。间隙是影响冲裁件质量的主要因素之一。冲裁件的断面质量主要是指崩角的大小、光滑面与板材厚度的比值、粗糙面的斜角和毛刺。间隙合适时,上下切削刃处产生的剪切裂纹基本重叠,时间平面约占板材厚度的1/2~1/3,切削面的崩角、毛刺和倾斜度都很小,完全满足一般冲裁件的要求。间隙过小时,冲头刃口处的裂纹比间隙合理时向外错开一定距离;间隙过大时,凸模刃口处的裂纹比合理间隙向内错开一定距离,材料的弯曲和拉伸增大,拉应力增大,塑性变形阶段提前结束,导致断面光滑度降低,塌角和倾角增大,形成粗大细长的毛刺,难以去除。同时冲裁件翘曲现象严重,影响正常生产。(材料的相对厚度越大,弹性变形越小,所以零件的精度越高。冲裁件尺寸越小,形状越简单,精度越高。)
计算冲模刃口尺寸的依据和准则:在冲裁件尺寸的测量和使用中,以光面尺寸为基准。冲裁件的光滑表面是由凹模刃口挤压材料产生的,而孔的光滑表面是由凸模刃口挤压材料产生的。因此,在计算刃口尺寸时,应按照落料和冲孔进行,原则如下:1。落料:落料零件的光滑尺寸等于模具的尺寸,所以要以模具的尺寸为准(落料模具的基本尺寸在工件尺寸的公差范围内要小一些)。);2.冲孔:工件光滑表面的孔径等于冲头尺寸,所以要以冲头尺寸为准。(由于冲孔的尺寸会随着冲头的磨损而减小,所以冲孔冲头的基本尺寸应大于工件孔尺寸的公差范围);3.孔中心距:当工件上需要冲压多个孔时,孔中心距的尺寸精度由凹模的孔中心距来保证。4.模具刃口的制造公差:凸模和凹模刃口尺寸精度的选择,应以保证工件精度、保证合理的凸模和凹模间隙值、保证模具有一定的使用寿命为要求。5.工件的尺寸公差和模具刃口尺寸的制造偏差原则上应按“入体”原则标注为单向公差。但对于佩戴后没有变化的尺寸,一般会标注双向偏差。
7.条状、条带状或片状的冲裁件的排样方法称为排样。冲裁件的实际面积占所用板料面积的百分比称为材料利用率,是衡量材料合理使用的技术经济指标。
8.冲裁产生的废料可分为两类:一类是结构性废料,由冲压件的形状特征产生;二、冲压件之间、冲压件与带材侧边之间以及头、尾、边料重叠产生的废料称为工艺废料。
9.布局方法:废布局、少废布局、无废布局。
10.搭接值的确定:排样时落料件之间、落料件与带材侧边之间留下的工艺废料称为搭接。研磨有两个作用:一是补偿定位误差和剪切误差,保证冲压出合格的零件;二是可以增加带材的刚性,方便带材的送料,提高劳动生产率。
11.模具压力中心的确定:冲裁力合力的作用点称为模具压力中心。冲模的压力中心应该是压力机滑块的中心线。
12.冲裁模的分类:1。单工序模具:无导向的单工序模具、带导向板的单工序模具和带导向柱的单工序模具;2.级进模是在压力机的一个行程中,在模具的不同位置完成几道冲压工序的级进模:固定止动销和导向销的级进模,测量边缘和设定距离的级进模;3.复合模是在压力机的一个行程中,在一对模具的同一位置完成几道冲压工序:根据安装位置(凸模和凹模)的不同,正向复合模和翻转复合模;
13.排样对模具强度的要求:对于孔间距小的冲孔零件,孔要一步一步地冲出;对于站间凹模壁厚小的,应加空台阶;形状复杂的冲压零件要一步一步冲压出来,以简化凸、凹模形状,增强强度,便于加工和装配。量边的位置应尽量避免造成凸凹模局部工件和损坏刃口。
14.从正反向复合模的结构分析可以看出,它们各有优缺点。前进式更适合冲压材料较软或薄板直线度要求较高的冲裁件,也可以冲压孔边距离较小的冲裁件。但不适用于倒装法冲制孔边距离小的冲裁件。而倒装复合模结构简单,可由压力机的冲头装置直接推荐,卸料可靠,操作方便,为机械化出料提供了有利条件,因此应用广泛。总之,复合模生产效率高,冲裁件内孔与外圆的相对位置精度高,钣金件的定位精度低于级进模,冲裁轮廓尺寸更小。然而,复合模具结构复杂,制造精度高,成本高。复合模主要用于生产批量大、精度高的冲裁件。
15.初始停止装置:为了解决级进模中首件的定位问题,需要设置初始停止装置。
16.卸载设备:1。固定卸载装置;2.弹性卸料装置(卸料压料,冲压质量好,直线度高,适用性强,质量要求高);3.废料切割器装置。
17.弯曲:是将板材、棒材、型材或管材等零件弯曲成一定形状和角度的冲压工艺。
18.应变中性层:在缩短和伸长变形区之间,必须有一层变形前后长度相同的金属纤维。
19.板料在弯曲变形区的截面形状可分为:1。宽板弯曲时,截面形状几乎不变,仍为矩形;2.当窄板弯曲时,原来的矩形截面变成了扇形。生产中一般采用宽板弯曲。
20.r/t称为板料的相对弯曲半径,是表示板料弯曲变形程度的重要参数。相对弯曲半径越小,弯曲变形越大。
21.金属板料塑性弯曲的变形特征:1。应变中性层的内部位移;2.金属板料在变形区的变薄和生长:
3.变形区金属型材的扭曲、翘曲和断裂。
22.最小弯曲半径:在不损坏弯曲件毛坯外表面纤维的情况下,工件能弯曲成的内表面圆角的最小半径称为最小弯曲半径。它在生产中用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。材料的机械性能;2.零件的弯曲中心角的大小;3.板材轧制方向与弯曲线夹角的关系;4.钣金表面和下料断面的质量;5.材料的相对宽度;6.板材厚度
24.回弹现象:弯曲变形后在卸载过程中发生回弹现象。
25.影响回弹的因素:1。材料的机械性能;2.相对弯曲半径r/t;3.弯曲中心角;4.弯曲模式和校正力;5.工件形状;6.模具间隙。
26.拉深:是用模具将平板坯料制成开口空心件的冲压工艺方法。
27.起皱和破裂是影响深冲压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的作用下,可能因塑性失稳而拱起。
29.起皱原因:毛坯法兰切向压应力过大,最大切向压应力发生在毛坯法兰的外缘,所以起皱首先从外缘开始。
30.裂缝:影响摩擦阻力的因素有:1。BHF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:指每次拉深后的筒形件直径与拉深前毛坯直径的比值,m表示。
32.极限拉伸系数:材料在不断裂的情况下可以拉伸的最小拉伸系数。
33.影响拉伸系数的因素:1。材料机械性能的影响;2.材料相对厚度的影响;3.绘画时代的影响;4.BHF的影响;5.圆角半径和间隙对模具工作部分的影响。
34.塑料的分类:1。根据合成树脂的分子结构和受热时的行为,分为热塑性塑料和热固性塑料;2.按塑料的应用范围分类:通用塑料、工程塑料、特种塑料。
35.聚合物的热力学性质:聚合物的物理力学性质与温度密切相关。当温度变化时,聚合物的力学行为发生变化,表现出不同的力学状态,表现出力学性能阶段性的特点。温度较低时(温度以下),曲线基本水平,变形很小。当温度升高时,()曲线开始急剧变化,很快趋于水平。如果温度继续升高,变化发展很快,弹性模量下降很快,聚合物产生粘流,成为粘流状态。这时,不可逆变化的物体变成液态。
36.注射过程,一般包括加料、塑化、注射、冷却和脱模。
37.产品的后处理:塑料产品脱模后,往往需要进行适当的后处理(退火、调试),以改善和提高产品的性能和尺寸稳定性。
38.压力:注塑成型时的压力包括塑化压力和注射压力。塑化压力又称背压,是指在螺杆不退的情况下,注塑机螺杆顶部熔体产生的压力。注射压力:用于克服熔体从机筒到型腔的流动阻力,提高充模速度,压实熔体。
39.根据工艺的相关要求,产品各部分的壁厚应尽量均匀,避免局部过厚过薄,否则成型后收缩不均匀会使产品变形或产生缩孔、凹陷、填充不足等缺陷。P83
40.注塑模具由两部分组成:动模和定模。
41.根据模具中各部分功能的不同,注塑模具可由以下七个系统和机构组成:1。成型零件;2.浇注系统;3.导向定位机构;4.脱模机构;5.侧向分型和抽芯机构;6.温度调节系统;7.排气系统。
42.根据模具整体结构特征,归类为1。单分型面注塑模具:2.双分型注射模;3.具有侧向分型和抽芯机构的注射模:4.具有可移动成型部件的注射模具;5.带有马达螺纹移除的注射模具;6.无流道注射模具。
43.分型面:是模具上可分离的接触面,用于取出塑件和浇注系统的冷凝物。
44.分型面的选择原则:基本原则——分型面要选在塑件轮廓最大的位置,以便顺便脱模。还要考虑因素:1。分型面的选择要便于塑件脱模,简化模具结构;2.分型面的选择要考虑塑件的技术要求;3.分型面应尽量选择在不影响塑件外观的位置;4.分型面的选择要有利于排气;5.分型面的选择要便于模具零件的加工;6.分型面的选择要考虑注射机的技术参数。
45.注射系统的组成和作用:浇注系统是指模具中塑料熔体从注射机喷嘴到型腔之间的进料通道。它的作用是用塑料熔体填充型腔,并将注射压力传递到型腔的各个部位,从而获得结构致密、轮廓清晰、表面光滑、尺寸准确的塑件。
46.浇注系统的组成:主流道、分流道、浇口、冷型腔(可以布置在主流道的末端,也可以布置在每个分流道的转折处,甚至可以布置在型腔材料流动的末端)。
47.流道设计:1。主流道一般设计成圆锥形,其锥角一般为2° ~ 4°,内壁面粗糙度为0.4。
~ 0.8um2.为了保证注塑机主通道与喷嘴的紧密接触,防止物料泄漏,主通道与喷嘴的连接处一般做成球形凹坑,其半径和直径最小。坑深h = 3 ~ 5mm;3.为了减少熔体模具时的压力损失和塑料损失,应尽可能缩短主流道的长度,主流道的长度一般应控制在60 mm以内..
48.凹模的结构设计:凹模也可称为型腔、凹模型腔,用于成型塑件的轮廓。根据结构形式的不同,可分为整体式、整体嵌入式、镶嵌式、翻板式四种。
49.冲头和型芯的结构形式可分为:整体式、整体嵌入式、镶嵌式和活动式。
50.导向机构的作用:注塑模具的导向定位机构主要用于保证动模、定模与模具中其他零件的准确配合和可靠分离,从而避免模具中零件的碰撞和干涉,保证塑件的形状和尺寸精度。
51.导向机构的设计:导向机构的作用:导向、定位和承受一定的侧压力。导柱导向机构是导柱和导套的组合形式,利用导柱和导柱孔之间的间隙配合来保证模具的配合精度。
52.脱模机构分类:1。推杆推出塑料件;2.固定推杆的推杆固定板;3.推板导向套,其引导推板的运动;4.推板的导柱是推板的运动导向;5.拉料杆使浇注系统的冷凝物逸出模具;6.推板;7.支撑钉;8.顶出塑料零件后,复位杆将推板复位。
53.脱模机构的设计原理:1。脱模机构的动力一般来自注塑机的顶出机构,所以脱模机构一般设置在注塑模具的动模中;2.脱模机构应保证塑件在顶出过程中不会变形和损坏;3.脱模机构应能保证在顶出和开模过程中,塑件留在带有顶出机构的动模中;4.脱模机构应尽可能简单可靠,有合适的推距;5.如果塑件需要留在动模中,脱模机构应设置在定模中。
54.简单脱模机构形式:推杆推料机构、推管推料机构、推板推料机构、推块推料机构、组合推料机构和压缩空气推料机构。
55.复位机构的设计:为了进行下一个循环的成型,塑件顶出完成后,脱模推料机构必须回到初始位置。常见的复位机构:弹簧复位(在推板和动模支撑板之间安装压缩弹簧)和复位杆复位。顶出形式:顶出板顶出、推杆顶出、推管顶出,一般需要复位机构。
56.斜柱抽芯机构的分类:斜柱在定模而滑块在动模,斜柱和滑块在定模,斜柱在动模而滑块在定模,斜柱和滑块在动模。
57.斜柱倾角:拉力Q不变时,倾角减小,斜柱上的弯曲力P也较小;但当导柱有效工作长度一定时,如果倾角减小,抽芯距离S也会减小,对抽芯不利。因此,在确定斜导柱倾角时,应考虑抽芯距离和斜导柱上的弯曲力,通常采用15 ~ 20,一般不超过25。
58.压紧块的楔角,压紧块的楔角通常比斜导柱的倾角大2 ~ 3°。这样可以保证模具一开模,压块就能与滑块分离,否则斜导柱就无法带动滑块做侧抽芯动作。
59.第一个复位装置的设计:1。模具设计中的“干涉”现象,当侧型芯与推杆垂直于开模方向的投影重合时,侧型芯在合模过程中可能会与推杆发生碰撞,这就是磨料设计中的“干涉”现象。
60.避免干扰的措施:1。尽量避免将推杆放在垂直于开模方向的平面上横向质心的投影范围内。2.使推杆的推出距离小于活动芯的最低表面。如果结构不允许,H-scot >;0.5毫米.当h仅略小于scot时,可通过适当增大角度来避免干扰;3.当上述两点不能实现时,可采用推杆先复位机构,先复位推杆,再复位滑块。
61.常见的推杆复位机构有:弹簧复位机构、三角滑块复位机构、杠杆复位机构和钟摆复位机构。
1-4描述:拉延壁厚不均匀,容易产生气泡使塑件变形。右图壁厚均匀,改善了成型工艺条件,有利于保证质量。5注意:使用侧浇口送料平顶塑件时,为了避免在平面上留下熔接痕,需要保证平面送料顺畅,所以a & gt乙.注意:对于壁厚不均匀的塑料零件,可以在容易产生凹痕的表面上使用波纹,或者可以在壁厚处开工艺孔,以覆盖或消除凹痕。
1说明:增加加强筋后,可以提高塑件的强度,改善材料流动条件。2.说明:使用加强筋不会影响塑件的强度,还能避免壁厚不均导致的收缩。注意:对于平板塑件,加强筋应与材料流动方向平行,以免造成过大的充模阻力,降低塑件的韧性。4.说明:对于不平整的塑料件,加强筋应错开,以免塑料件翘曲变形。注意:加强筋应设计得较短,与支撑面之间应有大于0.5 mm的间隙。
倒装芯片复合管芯
1-驱动杆2-模具3-推板4-推杆5-出料螺杆6-冲模7-出料板8-冲裁模9-顶块10-肩部顶针11-冲孔冲头12-止动销65438
正向复合模
1-导向销2-止动销3-凹凸模4-顶出板5-凹模6-冲头7-冲头8-推板9-推杆10-推板
正向复合模