五金汽車配件模具設計的經(jīng)驗分享

在汽車配件行業(yè)中，五金模具是應用普遍的模具分支。

⑴． 確認材料的品質(zhì)：常用的為鋼板（如SECC），不銹鋼（如SUS304），鋁合金，這幾種產(chǎn)品的展開系數(shù)a均紛歧樣，一般鋼板為0.4，不銹鋼為0.45，鋁合金為0.43。
⑵．闡明產(chǎn)品圖的公差：一般地說，產(chǎn)品圖上要害尺寸都有公差，從產(chǎn)品圖設計者來講，當然想公差越小越好，保證了設計者的目標。但是，從模具設計和加工能力方面來講，這就要求很高，因為這給模具設計者和模具加工增添了難度，為了解決這個矛盾，需要兩邊的良善協(xié)商和誠志溝通，在保證產(chǎn)品的性能，質(zhì)量的前提下，恰當增添產(chǎn)品圖尺寸公差。而模具設計者要長于確定產(chǎn)品圖尺寸的“方針值”，一般內(nèi)徑取公差上限，外徑取公差下限，有的尺寸取中心值，如孔距，間距等。
⑶． 繪制產(chǎn)品圖，將產(chǎn)品圖中各個部位尺寸的方針值都加進去，然后標上尺寸，搜檢與圖紙正確與否。
⑷． 繪制展開圖，使用繪制好的產(chǎn)品圖畫展開圖，彎曲部分要加補償，其補償量x=展開系數(shù)a * 料厚t，展開系數(shù)參照標準執(zhí)行。畫展開圖要注重，彎曲線彎曲內(nèi)部的線，在展開圖中指示的彎曲線是彎曲內(nèi)線。
⑸．確認模具種類：是陸續(xù)模照樣工程模？一般由客戶確定，有時也由設計者確定。其原則是：①考慮量產(chǎn)性；②考慮批量性；
若是確定是陸續(xù)模的話，首先畫排樣圖，豎立排樣層“P”，然后按照排樣圖寬度確定模板的年夜小和厚度。按照材料的厚度，確認沖頭的強度以及模具年夜小。然后寫模板籌備書，包括尺寸，熱處置懲罰，數(shù)量等要求。
⑹． 在此同時，模具的平面圖形年夜體上已經(jīng)出來了，經(jīng)過多次研討，確認上下型平面圖和組立圖。以后的工作就是部品圖，拆板圖和外購標準件清單。在設計陸續(xù)模時，排樣圖，接刀圖要得到客戶確認，迥殊是產(chǎn)品接刀圖要有具體的接刀形狀，位置尺寸。
⑺． 組立，試模，提交樣品，檢討數(shù)據(jù)，剖斷OK或NG，找出原因，采納對策并保留品質(zhì)檢測數(shù)據(jù)，模具改善后對照搜檢。從文中來看，五金模具的設計流程一般是按照上面的7點來做。加上《五金模具設計確認的要點》所講述的要點，五金模具設計也不是多么難的事情。

沖壓模具的設計流程：在一般的工藝品設計流程中，都有著行業(yè)明確的流程。在模具設計中，自然也存在這樣的流程。我們來看看一般沖壓模具的設計流程：

連續(xù)沖模的製作製程
1-1沖切型連續(xù)沖模設計流程
1-2含彎曲工程型連續(xù)沖模設計流程

2.沖壓模具的工程規(guī)劃

3.連續(xù)沖壓加工的料條佈置技術

沖壓模具設計的基本技術
4-1料條佈列設計
4-2沖頭設計
4-3母模設計
4-4導料裝置設計
4-5模座及導柱的選用
4-6螺絲及定位銷的設置裝備陳設
4-7脫料板的設計


沖切型連續(xù)沖模設計流程:

(1)製品圖面檢討-製品的要求是否合理,製品的毛頭及沖切面要求, 無指定R角的決定,被加工材的壓延傾向的影響,外觀品質(zhì)的要求,沖切加工的限制.
(2)圖面資料的重組-依製品的尺寸公差決定加工目標值,考慮製品的精度的重要決定料條的連接方式,考慮製品及廢料的收取及處理決定其沖切形狀.
(3)胚料形狀佈列-依連結(jié)部的寬度巨細決定料寬及Pitch,決定胚料形狀的佈置以達到較高的材料操作率,屬意沖切加工時,料條連結(jié)部的變形現(xiàn)象.

連續(xù)沖模的製作製程
(4)切刃形狀的設計-切刃的形狀應儘可能簡單化,應避免引起跳屑的形狀,形狀銜接處應減少,考慮沖頭強度.
(5)料條的佈置-沖導引孔的下一工程應設計導引銷(pilot),考慮沖屑浮上及料條變形決定沖切形狀的順序,重要的部份至少應在相鄰的工站加工,料條隨意馬虎發(fā)生變形的工站應設失誤檢出.
(6)模具組立圖-必需標示模具高度,閉模高度及送料高度,下死點與上模的位置關係要明確,各元件的固定方式要朝易維護的原則考慮.

沖壓使用率

磷銅密度：8.89噸/立方米=8.89kg/立方分米=8.89g/立方厘米
計算方法：材料重量÷密度=體積
體積÷截面積=長度
長度÷步距=產(chǎn)品數(shù)量 
計算過程：1kg ÷ 8.89kg/立方分米 ÷ (0.002*0.15)平方分米 ÷ 0.026分米/個=14421個
補充：如果每步距出兩個產(chǎn)品的話，產(chǎn)量要×2哦。以上只是依照高中物理知識簡單就能得出。
0.5*0.6*88*0.0000027/1000=1pcs的重量g,這個是材料用量。產(chǎn)品重量只要在CAD中把產(chǎn)品展開，在用pe串聯(lián)命令將整個產(chǎn)品聯(lián)起來，用list命令知道其面積，面積*厚度T*密度/1000=產(chǎn)品重量。材料用量-產(chǎn)品重量=廢料。報價時廢料也要考慮的。

反彈系數(shù)
按我的經(jīng)驗，角度回彈:黃銅2~3度，磷銅5-7度，不銹鋼7-10度，鍍鋅板無須做回彈，R角回彈，一般取R角的90%，如R1.0的，實際上做R0.9。但是要知道任何的經(jīng)驗公式不可能做到100%準，建議折彎后再做一站微調(diào)調(diào)整，就萬無一失啦。

對拉伸模
許多人對拉伸模望而卻步，這是因為拉伸模設計時要考慮許多因素，更主要的是在試模時往往不能一次成型，還要經(jīng)過多次修模，才能達到理想的結(jié)果。因此，在實踐中不斷積累經(jīng)驗，對拉伸模的設計大有裨益。

1.材料:好的材料是成功的一半，對于拉伸，萬萬不可忽視。 拉伸用冷軋薄鋼板主要有08Al、08、08F、10、15、20號鋼，其中用量大的是08號鋼，分為沸騰鋼和鋼，沸騰鋼價格低，表面質(zhì)量好，但偏析較嚴重，有“應變時效”傾向，不適用于對沖壓性能要求高外觀要求較嚴格的零件，鋼較好，性能均勻但價格較高，牌號為鋁鋼08Al。國外鋼材用過日本SPCC-SD深沖壓鋼，其拉伸性能優(yōu)于08Al。

2.毛坯尺寸的確定: 形狀簡單的旋轉(zhuǎn)體拉伸件的毛坯直徑在不變薄的拉伸中，材料厚度雖有變化，但基本與原始厚度十分接近，可以根據(jù)毛坯面積與拉伸件面積（若有修邊須加上修邊余量）相等的原則計算出。

但是，往往拉伸件形狀和過程比較復雜，有時還要變薄拉伸，雖然現(xiàn)在有許多三維軟件可進行展開料計算，但其精確度不能100%達到要求。解決辦法：試料。

一個產(chǎn)件要經(jīng)過多道工序，頭道工序一般是落料工序。首先要進行展開料計算，對毛坯的形狀和大小有個大概認識，以便確定落料模的總體尺寸。在模具設計完成后不要加工落料模的凸凹模尺寸。先用線切割加工毛坯(毛坯較大時可用銑床銑后再鉗修)，經(jīng)過后續(xù)拉伸工序的反復實驗，然后確定了毛坯尺寸，然后再加工落料模的凸凹模。


3.拉伸系數(shù)m

拉伸系數(shù)是拉伸工藝計算中的主要工藝參數(shù)之一，通常用它來決定拉伸的順序和次數(shù)。 影響拉伸系數(shù)m的因數(shù)很多，包括材料性能、材料的相對厚度、拉伸方式（指有無壓邊圈）、拉伸次數(shù)、拉伸速度、凸凹模圓角半徑、潤滑等。
有關拉伸系數(shù)m的計算和選用原則是各種沖壓手冊中介紹的重點，有推算、查表、計算等許多方法，祥之又祥，我也是按書選擇，并無新鮮的東東，請看書。

4.在凹模上涂潤滑油，或在薄板上套薄膜袋。

5.工件熱處理

在拉伸過程中，工件由于冷塑性變形，產(chǎn)生冷作硬化，使其塑性降低，變形抗力和硬度增大，再加上模具設計不合理，就需要進行中間退火，以軟化金屬，恢復塑性。