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      [原创] 冲压模具組立段檢查事項

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      发表于 2008-5-12 16:05:30 | 显示全部楼层 |阅读模式
      冲压模具組立段檢查事項
      模具組立段檢查事項
      1.        模板翹曲(0.006/100mm),厚度是否超差(+0.002 –0.002)
      2.        孔漏加工,讓位漏加工,加工不足之現象
      3.        SLIDE槽寬及深度
      4.        螺絲孔深度及垂直度,旋轉順暢情形.
      5.        導料梢孔活動性,背部沉頭孔深度
      6.        活動件上.下活動性
      7.        模板和契塊R角是否干涉
      8.        模板角落去角和入塊配合性
      9.        靠肩讓位,塊狀5.05mm深,小平面5.05mm深
      10.        確認模板孔位尺寸
      11.        檢查沖子能否穿過剝板入塊(因無法穿過處理較費時)
      12.        V-cut.扇形調整沖子使用V3材質
      13.        剝料板入塊使用ASP23
      14.        厚度0.4mm以下使用踢料彈簧為WL6-15L,R角拋光; 厚度0.4mm以上使用踢料彈簧為WM6-15L,R角加大並拋光
      15.        浮昇梢R角加大並拋光
      16.        彎曲成型LIFT壓料彈簧力量加大
      17.        上,下活動入塊大小不可一致,避免壓痕
      18.        不是下料入塊,另件在模內可酌以放間隙約0.005mm
      19.        組立入塊(尤其是剝板入塊)用平鐵塊敲平(未熱處理)
      20.        模座刻字資料:模號 料號 合模高度 PITCH 料厚×料寬
       楼主| 发表于 2008-5-12 16:06:50 | 显示全部楼层

      模具組立流程

      模具組立流程
      工具: 1.”T”型板手   M4#  M5#  M6#
           2.”L”型板手   M10#   (附套筒)
           3.剪刀
           4.厚薄規
      物品: 1.酒精
           2.干淨抹布
           3.潤滑油
           4.整套主、副導柱
           5.45mm高等塊或STOPPER (47.5mm) 4PCS
           6.A,B膠
           7.缺氧膠 (680)
           8.銅棒
           9.竹筷
           10.面巾紙
           11.粘土或QQ土或橡皮泥
           12.矽鋼片 (0.05mm ~ 0.10mm)



      一.        模具組立前,首先要依圖CHECK工件,模板加工品質.
      1.        工件P, S, D 實配.
      2.        模板采用板疊板,檢查孔與孔,櫃口與櫃口的位置有無錯位.
      3.        螺紋孔實配.
      4.        是否有漏加工.
      如以上CHECK有品質異常:第一點因加工造成,要及時聯絡核心返修,并填寫品質異常聯絡單.第二點因圖面錯誤造成,則及時修改圖面,返修或重制.
      工件,模板CHECK之后要進行鉗工作業:
      1.        將所有工件,模板進行去磁.
      2.        將所有工件進行倒角,拋光.
         (1).模板
         a.作業之前,應先將干淨的布,鋪于鉗工桌上,以防止模板遭鐵 屑,銅屑刮傷.
         b.模板周邊稜角倒角為C2.5且去掉毛刺,拋光至手觸模感覺光滑.(圖1)
       楼主| 发表于 2008-5-12 16:07:56 | 显示全部楼层

      模具組立流程

      c.模板上的櫃上,圓孔周邊(與料條接觸面的櫃口,圓孔周邊除外)倒角為C0.5
           拋光至手觸摸感覺光滑.模板要拋光亮.
         d.D05及S01與料條接觸面側的櫃口,圓孔稜角用銼刀去掉毛喧即可.
      (2).衝子(成型入子,刀口鑲件)與固定板櫃口接觸之稜角以倒角机倒角C0.2.剝料
         鑲件及下模鑲件如圖件0.2C倒角.
      (3).如模板上設計有(CAM)導向槽,在鉗工階段必須試配,確保CAM進退順暢.
      (4).完成鉗工作業后:
         a.將模板模面,櫃口內壁,孔內壁用布,防繡油酒精等擦拭干淨,再用汽槍清潔,集   
          中放置于模修桌面上.圖5
         b.模板上的模仁按P、S、D分類,依件號次序放置于膠盤內,標准件單獨置于
      一溶器.
         c.膠盤內以雙面膠將模仁暫時固定,以防止模仁相互碰撞及件號順序錯亂.如
      圖6
      二.        安裝主導柱:
      1.        將D01A單獨平放于模修桌面的墊布上.
      2.        主導柱配合孔內壁塗上潤滑脂,將冷凍的主導柱<提前12H進行冷凍>每個導柱,導套各別以布包上,防止結霜取一支且擦拭干淨,注意手用布拿握持區,勿摸配合區,以免導柱熱脹.先用手將主導柱壓入配合孔,調整與D01A模面垂直.
      3.        用銅棒垂直敲入至台肩距模面約8mm處.
      4.        手握抬模螺栓豎起D01模板,在D01模板底部對應主導柱孔上安裝鎖緊墊圈及螺栓,將主導柱拉至台肩與模面緊密接觸 (圖8) 其余安裝方法相同.
      三.        安裝副導柱:
      1.        將S01用80mm高兩墊塊墊起<與S05的配合面朝上>,墊塊要置于副導柱的兩側.
      2.        副導柱配合的孔以清潔布擦拭干淨后,在內壁塗上潤滑油,取冷凍的副導柱一支并擦拭干淨,先用手將副導柱壓入配合孔.<注意按裝方向L<M>
      3.        調整與S05垂直后,用銅棒敲<圖9>至圖示位置.
      4.        以銅棒敲入副導柱的過程中,要副導柱時時CHECK副導柱之CLAMP卡槽是否有到達定位.如圖10.
      5.        其余副導柱安裝方法均相同,副導柱全部安裝到位后,用相應CLAMP及螺栓鎖緊.圖10
      四.        裝配S01與S05A
      1.        S05A安裝 4定位梢:S05A的 4定位孔,以清潔布擦拭干淨.
      2.        S01A放置于<三>所述相同.將S05<與S01配合面朝下>沿副導柱放置于S01A上.<注意孔位對應>對准<圖12,13> 4定位孔.
      3.        在 4定位孔內壁塗上潤滑脂.將 4*20定位銷垂直敲入至 4定位梢直部深入S01A模板內1mm,如圖14再以M5*15螺栓對角次序將S01A與S05A鎖緊.
      五.        安裝衝子固定板及下模板之副導柱B0SH
      1.        將P04A<D05>與S05A<料條>接觸面朝下放置于桌面墊塊上.
      2.        在BUSH配合孔內壁塗上潤滑脂.
      3.        取出1個經過冷凍的BUSH.<提前24H冷凍>.并以清潔布拿握持區擦拭干淨.
      4.        先用手輕壓入配合孔,調整與P04<D05>模板面垂直后,因BUSH為冷縮狀態,應快速地以手垂直壓入到底.
       楼主| 发表于 2008-5-12 16:08:50 | 显示全部楼层

      模具組立流程3

      5.        其余副導柱安裝方法均相同,副導柱全部安裝到位后,用相應CLAMP及螺栓鎖緊.圖10
      四.        裝配S01與S05A
      1.        S05A安裝 4定位梢:S05A的 4定位孔,以清潔布擦拭干淨.
      2.        S01A放置于<三>所述相同.將S05<與S01配合面朝下>沿副導柱放置于S01A上.<注意孔位對應>對准<圖12,13> 4定位孔.
      3.        在 4定位孔內壁塗上潤滑脂.將 4*20定位銷垂直敲入至 4定位梢直部深入S01A模板內1mm,如圖14再以M5*15螺栓對角次序將S01A與S05A鎖緊.
      五.        安裝衝子固定板及下模板之副導柱B0SH
      1.        將P04A<D05>與S05A<料條>接觸面朝下放置于桌面墊塊上.
      2.        在BUSH配合孔內壁塗上潤滑脂.
      3.        取出1個經過冷凍的BUSH.<提前24H冷凍>.并以清潔布拿握持區擦拭干淨.
      4.        先用手輕壓入配合孔,調整與P04<D05>模板面垂直后,因BUSH為冷縮狀態,應快速地以手垂直壓入到底.
      5.        若BUSH因接觸模板而熱脹時,于BUSH上端放置專用鋼球,用銅棒放鋼球,將BUSH敲到定位,再將BUSH CLAMP及M5螺絲銷上固定.
      六.        D05A與D03A的裝配.
      1.        將D05A與D03A接觸之面朝下,放置于墊塊上.
      2.        D05A上 12之DOWEL PIN孔以清潔布擦拭干淨后在內壁塗上潤滑脂.
      3.        以銅棒將2支 12之DOWEL PIN,有錐度之部份向下,垂直敲入D05A至露出下模板15mm.如圖10
      4.        將D05A下模板,翻轉向上,若有異形之調整用CAM時,要先予以試配,若無問題,則取出.
      5.        D03A下模背板,與D05A的配合面朝下,2個 12.1 DOWEL PIN對齊后放下.
      6.        以M6*12螺絲將D03A與D05A旋緊固定.此時 12定位PIN有錐度之部份應露出D03A約2mm左右.
      七.        D01與<D03和D05的組合件>裝配:
      1.        將<二>所述安裝了主導柱的D01上 12定位孔以清潔布擦拭干淨后內壁塗上潤滑脂.
       楼主| 发表于 2008-5-12 16:09:41 | 显示全部楼层

      模具組立流程4

      2.        將六所述的D05與D03的組合件<D03A朝下>放置于D01A上.<注意:孔位對應>
      3.        確認 12定位銷進入D01銷孔后,用銅棒將定位銷敲至低于D05模板面2mm位置.<圖17,18>
      4.        豎起D01與<D03與D05的組合件>.從D01底部對應孔旋入M10*75螺栓,并鎖緊.然后再將組合件平放于桌上.
      八.        上下模全組合:
      1.        將P04與S05接觸面朝上,放置于兩塊高45mm高墊塊上,在P04  12定位孔內壁以清潔布擦拭干淨后塗上潤滑脂,并將定位銷用銅棒垂直敲至P04面以下2mm.
      2.        在副導柱BUSH內裝入彈簧及BALL BUSH,將<四>完成的組合件S05朝下,沿BALL BUSH 放置于P04上.<圖19>
      3.        在D01模板與P01模板上安裝STOPER BAR <注意要CHECK高度>
      4.        將P02A對齊與P04A之定位銷孔位后,放下配合.
      5.        以清潔布將P01A之GUIDE BUSH孔,定位銷BUSH孔擦拭干淨后,將P01A配合面朝下,對准 12定位銷及主導柱后,配合放下.(圖21)緊貼D01上主導柱放置對應4個45mm高墊塊D,將四個主導柱襯套沿B孔旋入,直至與45mm高墊塊D接觸.
      6.        在四個主導柱配合孔B與主導柱襯套間沿120度塞入約3公分寬100mm長矽鋼片.(圖22) (矽鋼片厚度從0.06→0.12試插>直至四個全部插完.
      7.        將P01A輕抬輕放,檢查是否順暢,并以厚薄規檢查4組STOPPER是否間隙一致?若不一致,應以重物壓在組合体之上確認間隙是一致為零.
      8.        從A孔將擦拭干淨的 12定位銷BUSH敲入到底,BUSH應低于P01模面以下0.5mm.
      9.        准備好A,B型粘結劑及650型粘接劑,取出GUIDE BUSH位置1處塞入的矽鋼片及主導柱襯套,在B孔內壁塗上A形膠,襯套與B孔配合部分塗上B型膠,并將襯套重新旋轉壓入B孔直至與墊塊D接觸.按1→2→3→4順序全部做完.
      10.        A孔定位銷BUSH內孔以粘土或QQ土塞滿填平.
      11.        在A孔內壁與定位PIN BUSH間隙注入680型缺氧膠,灌入的同時,為
        防止有空氣夾雜于其中,應以厚度0.1mm 80mm長之矽鋼片輕插,使缺氧膠 能充份填滿間隙.以上步驟完成后,放置12小時等待凝固.
      九.        模仁安裝流程:
      下模入導及導料板裝上<浮料PIN,浮料塊不裝>  OK→脫料板入子裝上,并鎖緊S05 OK→D,S合模<用衝子試> OK→上模入子安裝上 OK→ P,S合模<注意S05與P04是否干涉> OK→膠料板與上模用固鎖螺絲及套筒鎖緊<傳力銷不裝> OK→P,S,D合模 OK→1.上模安裝傳力銷,彈簧,止付螺絲,并用固鎖螺絲將膠料板與上模鎖緊.
      3.        下模安裝浮料PIN,彈簧,止付螺絲.
      4.        安裝檢知器.
      5.        上,下合模.
      6.
       楼主| 发表于 2008-5-12 16:11:06 | 显示全部楼层

      模仁检查要点

      組立圖檢查的重點:

      一)成品的放置:
          a:模具中心與產品中心的抉擇;
          b:模穴的排列方式是否合理;
      二)模座規格:
          模仁的大小及厚度設計出來的模板厚度,模座是否合理.
          E.G.P的設計位置是否合理;(標準及不標準)
      三)澆注系統:
          a:澆口的尺寸大小,形式,位置是否合理;
          b:流道設計是否合理;
          C:澆道設計是否合理;
          d:注口設計是否合理;
          e:定位環設計是否合理.
      四)機構設計是否合理:
          a:滑塊機構設計;(分模線,行程的計算及各參數的設定.)
          b:斜梢機構設計;(拆法,行程的計算及各參數的設定.)
          C:公母模入子機構設計;(現場加工方便,排氣設計.)
          d:套筒設計;
      五)冷卻系統設計是否合理:
          a:水路的直徑大小及水路的排列是否合理;
            (D6,D8,D10等及攻牙PT1/8,PT1/4)
          b:水路的標示號是否加上; (#IN,#OUT)
          c:“O”型環規格及擺放位置是否合理;(P16﹑P18)
      六)頂出系統設計是否合理:
          a:頂出方法是否適當;(頂出梢,頂出塊,推板,套筒等.)
          b:頂出位置是否適當;(進料點,肋條,網孔等.)
      七)輔助機構設計是否合理:
          a:支撐柱的排布是否合理;
          b:停止梢的排布是否合理;
          c:強制回位設計是否合理;
          d:限位塊設計是否合理;(頂出,滑塊限位。)
          e: “0”度束塊設計是否合理;
          f:公母模螺絲排布設計是否合理.
      八)圖面的設計是否合理:
          a:公母模上視圖中天字與基準角是否漏標;
          b:字高及線性的比例.

      模板检查要点

      一)母模板圖面的檢查點:
      a:母模板圖面中所表示的加工線形是否正確,視圖的擺放(第三角法).
      b:滑塊機構及流道在母模板中所表示的相關內容是否漏畫,正確.
      C:水路的標注及水管接頭的標注.(攻牙,鑽孔深度及孔徑.)
      二)公模板圖面的檢查點:
      公模板圖面所要檢查的內容基本與母模板圖面相同;還需檢查的是
      a:頂出系統表示的是否正確(公差的配合);
      b:水路及頂出機構是否幹涉;(側視圖的表示是否正確);
      三)其它模板圖面的檢查點:
      a:主要檢查各模板圖面中所表示的加工線形是否正確,側視圖的
      表示方法是否正確;

      模仁检查要点

      一)母模仁圖面的檢查點:
      a:母模仁圖面中所表示的成型位是否方便加工;(*破,插破是否合理)
        需要拔模之處是否做到,合理;
      b:螺絲及水路的放置;
      二)公模仁圖面的檢查點:
      a:公模仁圖面中所表示的成型位是否方便加工; (*破,插破是否合理)
        需要拔模之處是否做到,合理;
      b:頂出系統,冷卻系統及螺絲的放置,(機構有無幹涉);
       楼主| 发表于 2008-5-12 16:14:45 | 显示全部楼层

      带式输送机冲压模具的设计分析

      带式输送机冲压模具的设计分析


          带式输送机各部件的制作中采用了许多冲压件,因此冲压模具的好坏对带式输送机的生产影响很大。带式输送机常用的冲压件大多精度要求不是非常高,厚度为1-16mm,且通用性非常高,在设计冲压模具时,主要应考虑提高生产效率、降低成本和保证质量。在此前提下我们对模具的设计进行了分析。
      1 模具强度的验算
          模具能完成冲裁的强度条件是其承受的最大压应力不从心不超过模具材料的许用压应力 ,即

      2 采用环氧树脂固定的复合模和级进模
          有些企业很少采用复合模和级进模,主要原因是模具加工困难。采用环氧树脂固定导套和上冲模或下冲模,使模板的加工大大简化,降低了复合模和级进模的制造成本,为大批量的冲压件生产创造了有力条件。以下介绍带式输送机中常用冲压件的模具。
          (1)图1所示的双长孔零件是带式输送机中常用的零件,原工艺分2次冲孔,效率低,中心距误差也很大。改用如图2所示的复合模,2孔同时冲,保证了中心距,同时也提高了生产效率。

         (2) 图3所示连接板,可利用级进模和漏盘,采用定位钉按制步距。第1工序,冲首件的2孔并齐边。以后各工序以定位钉定位,完成上一件冲裁并冲出下一件的2孔,见图4-6。


          (3)图7所示支板,也可采用级进模进行冲裁,参看图8采用定位钉按各工序冲裁,首先齐边并冲出前2件的开口,然后,以第2件的开口定位完成第1件并冲出下2件的开口,接下来以第4件的开口定位完成第2件和第3件并冲出下2件的开口,从该工序开始每次冲成2件。

      3 应尽可能降低模具的冲裁力
          (1)采用斜刃口凹模可以降低冲裁力,带式输送机托辊横梁中的边支柱和中支柱的冲裁就可以采用这种方法来降低冲裁力。
          (2) 对于形状基本对称、精度要求不高的板材冲压件,可以将其轮廓线上的直边在剪床上剪成,留下对称的折线和曲线进行冲裁,这样可以减少冲裁周边的长度来降低冲裁力。
       楼主| 发表于 2008-5-12 16:16:11 | 显示全部楼层

      机器人在冲压生产线中的应用

      机器人在冲压生产线中的应用
      [摘要] 通过机器人在冲压生产线中的应用,介绍了机器人冲压生产线的构遭及主要功能、特点。
      关键词 机器人 冲压生产线 设备 自动化

      1 引言
          随着汽车业的快速发展,车外型愈求美观流线,并由于汽车外板件要求完美无尘的冲压生产线也向高速化、高品质、白动化、柔性化方向发展。传统帅压生产过程中的手工操作、人工送料的生产方式已无法满足该行业的需要。
          在冲压生产中采用工业机器人(机械手)代替人工搡作,构成自动化生产单元或组成全自动生产线,足进行高速、高效、高质量的冲压生产的一种有效方法,也是现代冲压生产技术的重要发展方向。
          机器人冲压生产线在国外已运用多年,但在国内很少,特别是集合总线控制、网络数字通信等国际先进技术的全自动机器人冲压牛产线在国内还没有。
      2 机器人冲压生产线的构成及功能
          机器人冲压生产线是湖南长丰汽车制造股份有限公司与库卡自动化设备(上海)有限公司共同合作完成的。
          该冲压生产线由4台压机、6台KUKA机器人、总线控制台、两个拆垛上作台、对中台及磁性皮带送料机、清洗机、线末皮带机组成、及线末计数器组成。
      (1)压机。
          由一台2000t双动压机和1台1000t及2台800t单动压机组成。压机采用PLC控制,能存储并调用每个工件的参数如闭合高度、压边力、平衡缸的压力等,并能提供压机的角度位置给机器人。
          (2)KUKA机器人。
          KUKA机器人KRl00P,6台站地上,额定荷重100kg,含盖范围R3501mm,控制箱KR C2;中文或英文软件(标准形式),KUKA控制面板带有10m电缆线连结机械手臂与控制器,使用方便且为携带式,可采用中文或英文界面。机械人为紧凑和节省空间的设计,AC服务器6轴关节自由度,绝对位置的感应,六轴皆含煞车系统,机械手臂除了原有的抓取重量,另外还可额外负载重量于第三轴手臂上,机械手臂至控制精电缆线长7m。
          (3)板料规格描述。
          材料:含油薄钢板(镀锌板或棵板)。
          板料尺寸:前后最小845mm,最大2000mm。
          左右最小980mm,最大4000mm。
          料厚最小0.65mm,最大2.0mm。
          板料最大重量36kg,板料最小重量6kg。板料形状
          不规则,并且中间可能有落料不规则孔。
          (4)机器人控制系统只有以下功能:①可进行轨迹编程;②能显示该单元的故障信息、操作信息、零件信息;③能提供必要的操作指导及诊断信息;④能协调机器人与压机的上作过程;⑤机器人电柜内具有扩展I/O接口。
          3 运行模式
          (1)正常的运行模式。对每一控制台(压机除外)有两个运行模式:“自动”和“手动”(压机有5个模式),在每个控制台上有一个“自动/手动”转换开关。生产线以自动方式运行时,压机以单次行程的方式运行,但在上死点必须停车等待指令:①生产线自动运行模式“AUTO”;②生产的正常模式,按循环顺序连续运动;③生产线各设备在“起始位置”;④每台压机控制面板上的转换开关在“连续”;⑤每个单元控制面板上的转换开关在“自动”;⑥阻栏门关闭,井按“循环开始”;⑦主控制台且单元控制台的“现场/遥控”转换开关在“遥控”。
          (2)手动模式“NANU”。
          这种模式可以实现所有的动作,但必须按照该零件规定的轨迹动作。从手动模式到自动模式的转换必须尽可能地快、简单。
          (3)停止模式。
          (4)紧急停止。
          在发生事故时使用紧急停止按钮,紧急停止使生产线上的机器人的所有动作立即停止,压机立即停车。如:压机的主电机、离台制动器、液压站、压缩空气人口等全部停止。紧急停止切断所有动力回路(电、气、液);所有的电柜及控制台中断工作。
          当紧急停止时,生产线两边各有一个红色信号灯闪烁。紧急停止时,信号灯、可编程控制器的供电、电子凸轮的入口不切断,不切断安全组件上的压缩空气,不断切端拾器的真空回路。紧急停止引起:①在压机控制板上显示故障号;②在主控制台及相关单元的控制台上显示故障发生的位置及内容;③紧急停止按钮;④紧急停止按钮的位置,每个安全围栏门“申请迸入控制台”上及主控制台上。
          (5)立即停止。
          其作用等同于紧急停止(即机器人及压机立即停止运行,压机滑块在回程时允许继续运行并停在上死点),但不切断运行回路,其作用仅限于立即停止的那个单元(机器人+压机),立即停止按钮安装在:①每个机器人控制台;②每个压机控制台;③每个双手按钮;④主控制台;⑤线末零件计数台。
          (6)故障诊断。
          自动化控制系统能通过现场总线实时监测生产线的运行状态,对机器人、PLC与压力机的异常状态能及时进行报警并进行相应的诊断。包括:①动力故障(包括主回路及分支控制回路,所有断路器、接触器及保险的工作检测);②控制部分故障(包括控制电路、真空系统等);③机械部分故障;④功能性故障;⑤其它故障。
          生产线具有故障远程诊断功能。当生产线发生无法解决的故障时,使用人员启动远程诊断功能,制造商能通过因特网读取生产线运行状态数据,井查看生产线的视频状态,判断故障原因,维修人员根据制造商的建议排除故障。
          4 系统优越性
          (1)生产速度高。生产线的节拍,一方面通过提高机器人速度和压机速度可以直接提高生产线的节拍,另一方面通过优化机器人及压机的程序,减少二者的等待时间间隔提高生产线节拍。具体地说,送料时修改机器人程序,在机器人未完全退出空间时即呼叫压机起动,在压机下行到一定位置时,压机将检测机器人是否完全退出,否则压机立即停机,保证了设备的安全; 取料时修改压机的程序,在压机未到上死点时,即呼叫机器人起动,当压机停到上死点时,机器人已经吸气取料。大部分的零件还有优化的余地。
          (2)生产线上新工件时,调试速度快,机械手式的全自动生产线,调试一个零件(需制造6套端拾器及其零件编程等)共需3天的时间,而机器人生产线调试一个零件仅需1天的时间。
          (3)零件质量高。机器人全自动生产线,下料机从前一工位取料放人到清洗机上,清洗加油完成并送到位后,后一工位的机器人再从定位台上取料放入模具,而机器人从上一工位取料后直接放入下一工位,减少了中间环节,零件质量高,特别对外观件有重要意义。
          (4)机器人编程方便快捷。由于每台机器人有一手提式的示教器,其友好的用户界面,可以让编程人员灵活快速地实现机器人的各种动作。
          (5)柔性大。机器人最大的特点是柔性大,可以单轴运动,也可6轴联动完成各种复杂的空间运动,其轨迹可以是各个空间方向的直线、圆周,可以是各种规则或不规则空间曲线。任何结构的模具,机器人皆可轻易上料、取料。
          5 结束语
          长卡机器人冲压生产线是国内第一条采用总线控制、网络连接等国际先进技术的机器人冲压生产线,功能强大,操作方便。同时将操作工人从繁重、单调、危险的工作环境中解放山来。随着A线机器人业产线在冲压领域的成功应用,提高了国内冲压行业的自动化水平,增强了在世界上的竞争能力。
      机器人冲压生产线具有柔性大、应用范围广、生产速度高、工件质量好的特点,与机械手式的生产线相比,其价格低廉,机器人的冲压生产线是今后的发展趋势。
       楼主| 发表于 2008-5-12 16:18:48 | 显示全部楼层

      冷冲模设计专家系统介绍

      V6 ProDesign介绍
      V6 ProDesign由一批具有15年模具实际设计和加工经验的模具专家开发。作为该软件的开发者和使用者,我们深知模具设计和加工的需求。于是我们开发了V6 ProDesign这一实用的、高效率的、功能强大的软件,以确保客户保持市场的竞争优势。
      V6 ProDesign完全集成于AutoCAD中,使您在熟知的环境下操作。
      V6 ProDesign全新的设计概念和设计环境使您的模具设计效率提高60%。出错大大减少。
      V6 ProDesign由亚洲人开发,符合亚洲人模具设计习惯,自进入中国市场以来,帮助我们的用户大大提高了效率。为更好的服务中国客户,将针对中国用户习惯进行更加全面的开发,是唯一针对中国用户专门进行开发的冷冲模具设计软件。
      V6 ProDesign功能简介:
      1、 无须建模,通过普通的平面三视图可以进行自动展开;
      2、 自动排样,直观的显示,让你从容完成排样,而且可以方便的修改,修改后只需刷新就可以产生新的料条;
      3、 排样完毕可以看到材料利用率、压力中心、推荐冲床吨位;
      4、 自动选择标准模架,可以根据排样结果从模架库自动选择对应模架,也可以自己定义;
      5、 真正意义上的自动标注,完全符合国际标准,并可以根据你的需求自己定义。可以在1分钟内完成所有模板、镶件、冲子、模仁的出图,无须修改;
      6、 自动完成材料表、标准件表等;
      7、 所有模板相互关联,只要修改其中一块,便可自动完成其他对应模板的修改,无须人工干预,同时所有标注、孔表尺寸也会自动更新,无须人工干预。同理,如果你修改孔表,图形也会自动修改,对应所有模板的图形、尺寸也会自动更新;
      8、 V6基于特征和智能化的功能,使你的系统功能更为强大和智能化,你可以输入和利用贵公司已拥有的经验、设计数据、材料数据、折弯缩放数据、孔的生成规则等。
      9、 线切割程序自动生成
      V6 ProDesign在冲压领域处于领先地位,使你的公司领先于你的竞争对手。
       楼主| 发表于 2008-5-12 16:19:56 | 显示全部楼层

      电子插接件冲压成形级进模设计

      1 零件工艺分析
          图1为电子插接件,材料为黄铜片,厚度0.4mm。此零件尺寸小,精度高,要求人批量生产。从结构分析,零件成形主要有冲裁、弯曲、切断等多道工序,而且头部的弯曲是两个方向的,采用多工位级进模在高速压力机上生产比较合理。

      2 工步设计
          通过对零件图各尺寸的分析和计算,绘制出了图2所示零件展开图。
        工序、工步设计涉及多方面的技术问题,这里需要考虑的主要问题有:选择毛坯的排样方式、冲裁和弯曲工艺性分析、载体设计、定位方式的选择和发刃口轮廓的分组排序及优化等。
          根据级进模步距计算法,送料步距应等于制品长度和搭边宽度之和。根据制件的材料和厚度取搭边值为1.5mm,因此,送料步距定为12mm。
        在工步安排中,总的原则是先冲裁,再弯曲,综合考虑模具强度、刚度及结构的合理性,在适当的位置增设了一定数量的空位。
        载体是为将运载条料上的工序件在模具上稳定送至后续工位而设计的,因此,其必须要有足够的强度,能平稳地将工序件送进。根据零件的结构特点烼成形工序原则,选用单边载体。

        载体切留方式选用切载体也切零件的方式,切断后零件和载体均采用漏料形式离开模具。工步安排见图3所示。整个加工过程共21个工序,工作工位有14个,空工位7个。
          为了保证模具的安全使用,在第6工位导正孔上设置了安全检测钉,若送料不到位或条料误送进,检测钉的下行受阻,检测钉和微动开关发生微动,压力机紧急停机,从而达到保护设备和模具的目的。

      3 模具设计要点
      3.1 模具总体结构
          级进模基木框架由3个要素构成:工作模正、倒装关系、卸料方式、导向方式。根据零件的结构分析可知,木模具较为适合采用正装结构,凸模通过上模固定板装在上模上,凹模固定在下模上。该零件的尺寸较小,对应的凸模尺寸也较小,因此,模具在实际生产的开合中,卸料板应对凸模有一定的导向作用。这要求卸料板的运动精度较高,所以有必要利用小导柱和小导套对卸料板进行导向(图60),上、下模采用标准滚珠导套和导柱总导向。选用弹压卸料板卸料,敞开性好,卸料力可以调节,并且具有压料功能(图4)。
      3.2 导料、导正机构设计
          木副模具的送料机构是自动送料机构,其送进距离与步距的差距较小,因此,只需在一些重要的位置设置导正钉,便可保证送进距离与步距的一致。

      1卸料板 2压板 3上模固定板 4垫板 5冲导正孔凸模 6导正钉 7冲头保护套 8冲异形孔凸模 9冲前部废料凸模 10冲外侧凸模 11冲侧前部凸部 12预弯曲凸模 13侧边弯曲上模 14直边弯曲凸模 15冲后俩废料凸模 16保护套 17弯曲凸模 18弯曲上模 19冲切上模 20导套 21导柱 22垫板 23下模固定板 24导料钉 25弯曲下模 26弯曲下模 27弹簧堵塞 28凹模 29直弯下模 30侧弯下模
          在模具中为了能够保证条料可以顺利的向前送进,设计中采用了浮动导料销,如图5所示。通过它使得条料在上模上移以后可以上升一定的距离,完全离开凹(下)模,从而保证条料的送进。

          为了防比条料误送进,工序件送不到位情况的发生,在模具中设置了检测钉,模具工作过程中一旦出现上述情况,检测钉的下行将受阻,此时通过检测杆和微动开关及时的停机,从而达到保护模具的目的,如图6所示。

      3.3 冲裁凹模设计
          废料的上跳和堵塞漏料孔是造成模具受损甚至报废的主要原因之一,结合防比废料上跳和堵塞漏料孔的措施及上述因素,选择双锥面式的凹模结构,其结构如图7所示。该制件材料为黄铜,料厚0.4mm,工作过程中成形力和摩擦力均较小,对凹模的强度要求不高,采用锥形的刃曰形式对模具精度和寿命的影响不人。


      3.4 模固定板设计
          在模具装配时,为了能够较为准确地调节凸、凹模之间的间隙,根据制件冲裁部分精度要求较高,弯曲部分精度要求相对较低的情况,将凹模固定板分成相对独立的3块板,这样便于调节,同时也可以降低对加工精度的要求。
       楼主| 发表于 2008-5-12 16:20:58 | 显示全部楼层

      轿车横梁的冲压残余应力分析

      现代轿车后桥通常采用复合式后悬架焊接结构。后悬架中的横梁的横截面呈V型,是由6mm钢板冲压而成的,在V型底部有冲压凹坑,如图1所示0.8-1.0万km的可靠性强化试验表明,这种后桥在使用一段时间后,会在横梁的凹坑附近产生垂直于横梁轴线方向的裂纹。在产生裂纹的诸多因素中,由于残余应力会降低材料的抗疲劳强度、抗应力脆断与抗应力腐蚀等能力,因而,是值得重视的因素之一。研究横梁的冲压工艺对残余应力的影响,对合理地设计横梁的冲压工艺,提高制造质量,延长其使用寿命是有重要意义的。本文采用盲孔法,对用两种不同冲压工艺冲压成型的横梁(一种凹坑冲压的较深,称为横梁1;另一种凹坑冲压的较浅,称为横梁2)中的冲压残余应力进行了测试、比较和分析。
      1 残余应力测试原理与方法
          实验使用BX120-1CG型残余应力应变花、ZDL-Ⅱ型钻孔装置和7V13数据采集仪,采用盲孔法测量残余应力。钻孔直径为1.5mm,孔深为2mm。钻孔后盲孔附近的释放应变可表示为

          其中,A和B为释放系数,由实验测定。σ1和σ2为钻孔前O点的残余主应力,θ为残余主应力σ1与残余应力应变花的敏感栅1之间的夹角(逆时针旋转为正),如图2所示。

        根据(1)式,对于图2所示的残余应力应变花,由敏感栅1、2、3所测得的释放应变分别为

      2 横梁冲压残余应力测试结果
      2.1 释放系数的测定
          将横梁所用的板材加工成哑铃形试件,在试件上粘贴5个残余应力应变花(敏感栅1沿试件的轴线方向),其中3个粘贴在试件的轴线上,用于测定释放系数,另外2个对称粘贴在试件的两侧,用于监控加载,使试件产生单向拉伸。钻孔前、后分别将试件安装到万能试验机上,重复加载() ,测量3次,根据3个点的释放应变按(5)式分别求得释放系数,取其平均值为,作为释放系数的最终测定值。释放系数的分组值如表1所列。

          研究表明,当用上述释放系数计算出的σ1,(或σ2)>σs/3(对于单向应力状态)、σ1(或σs )>σs/2(对于双向应力状态)时,由于在释放应变中含有塑性应变,因此,必须对释放系数进行修正,以消除塑性应变引起的测量误差。根据所测定的释放系数与文献[6]中的分级值,通过线性插值,可以得到表1所列的释放系数分级值。
      2.2 测点的布置
          根据轿车的可靠性强化试验结果,横梁中的裂纹发生在凹坑附近,裂纹面垂直于横梁的轴线方向(x方向)。为了研究横梁中的冲压残余应力在开裂处附近的分布情况,考虑到各测点之间应有一定的距离,利用结构的对称性,分别在两种横梁外侧凹坑附近布置了7个测点,如图1和图3、图4所示,其中测点①位于横梁的V型底部。



      2.3 测试结果
        钻孔时,在测点附近会产生附加应变。研究表明,附加应变与释放应变呈如下关系

          在计算残余应力时,按(6)式从所测得的释放应变中扣除钻孔时引起的附加应变。先用表1中的1级释放系数,按(3)式和(4)式计算出各测点的残余主应力σ1和σ2及其方向θ,对于σ1或σ2大于190MPa的点,用表1中的释放系数分级值按(3)式重新计算σ1和σ2。为了便于研究冲压残余应力对开裂的影响,将残余主应力转换成沿横梁x和y方向的残余应力测试结果如图5~图10所示。



        由图5-10可以看出,冲压在横梁中会产生较大的残余应力。两种横梁中的冲压残余应力分布与变化趋势基本相同,均发生在横梁的V型底部,在裂纹产生处(x=0处),两种横梁中的冲压残余应力   基本相等,而相差较大,横梁1的,横梁2的。
      3 结束语
        (1)冲压会在横梁中产生较大的残余应力。
        (2)在裂纹产生处,两种横梁中垂直于裂纹面的冲压残余应力相差较大,由于横梁1的,为压应力,对抑制裂纹的产生与扩展有利,因此,横梁1的冲压工艺比横梁2的好,这与轿车的可靠性强化试验结果吻合。
       楼主| 发表于 2008-5-12 16:21:58 | 显示全部楼层

      带式输送机冲压模具的设计分析

      带式输送机各部件的制作中采用了许多冲压件,因此冲压模具的好坏对带式输送机的生产影响很大。带式输送机常用的冲压件大多精度要求不是非常高,厚度为1-16mm,且通用性非常高,在设计冲压模具时,主要应考虑提高生产效率、降低成本和保证质量。在此前提下我们对模具的设计进行了分析。
      1 模具强度的验算
          模具能完成冲裁的强度条件是其承受的最大压应力不从心不超过模具材料的许用压应力 ,即

      2 采用环氧树脂固定的复合模和级进模
          有些企业很少采用复合模和级进模,主要原因是模具加工困难。采用环氧树脂固定导套和上冲模或下冲模,使模板的加工大大简化,降低了复合模和级进模的制造成本,为大批量的冲压件生产创造了有力条件。以下介绍带式输送机中常用冲压件的模具。
          (1)图1所示的双长孔零件是带式输送机中常用的零件,原工艺分2次冲孔,效率低,中心距误差也很大。改用如图2所示的复合模,2孔同时冲,保证了中心距,同时也提高了生产效率。

         (2) 图3所示连接板,可利用级进模和漏盘,采用定位钉按制步距。第1工序,冲首件的2孔并齐边。以后各工序以定位钉定位,完成上一件冲裁并冲出下一件的2孔,见图4-6。


          (3)图7所示支板,也可采用级进模进行冲裁,参看图8采用定位钉按各工序冲裁,首先齐边并冲出前2件的开口,然后,以第2件的开口定位完成第1件并冲出下2件的开口,接下来以第4件的开口定位完成第2件和第3件并冲出下2件的开口,从该工序开始每次冲成2件。

      3 应尽可能降低模具的冲裁力
          (1)采用斜刃口凹模可以降低冲裁力,带式输送机托辊横梁中的边支柱和中支柱的冲裁就可以采用这种方法来降低冲裁力。
          (2) 对于形状基本对称、精度要求不高的板材冲压件,可以将其轮廓线上的直边在剪床上剪成,留下对称的折线和曲线进行冲裁,这样可以减少冲裁周边的长度来降低冲裁力。
       楼主| 发表于 2008-5-12 17:20:50 | 显示全部楼层

      金屬端子連續沖模之設計

      模具工業可稱之為「工業產品之母」,因為除了傳統工業產品需借助「模具」,才能快速、精確、或自動的生產外,目前的高科技產品也不例外。台灣的模具工業緣起於民國七十年代,並在我國出口導向之產業經濟主導之下,於七十五年產值已躍登世界第五位,但隨後因東南亞、大陸等地的競爭,及我國高科技產品亦開始萌芽,為因應需求與面對競爭,模具除了被要求高精度、高可靠度、高壽命之外,更被要求快速交貨;這些要求使得大多數規模小、人力不足、資源有限的模具業者面臨最嚴苛的挑戰。
      連續沖模(Progressive dies)是一種模具結構名稱,基本上可解釋為:沖壓零件無法由沖孔、彎形或引伸模等,其中任一種沖壓模具在一次沖壓過程中完成成品,而必須由多套模具或多套工程來完成沖壓時,將這多道工程,或多套模具所應具備的各種結構零件設計在同一道模具內,使這套模具在連續沖壓過程中,完成該成品謂之。連續沖模可定義為:將兩套以上的單獨工程沖壓模具,以數學的方法計算依序排列,並配合自動化設計,使各單獨工程合而為連續且整體的模具結構。
      而模具一方面在高壓下連續使用,溫度劇烈上昇,另一方面又受很大的衝擊與摩擦,因此沖床使用之模具材料,也占極重因素,應具備的條件有以下幾點:
      ﹝1﹞        ﹝1﹞          耐磨耗性高                       ﹝6﹞硬度大
      ﹝2﹞        ﹝2﹞          韌性(耐沖擊性)大                 ﹝7﹞脫碳少
      ﹝3﹞        ﹝3﹞          經熱處理變形小                   ﹝8﹞價格低
      ﹝4﹞        ﹝4﹞          淬火性良好                       ﹝9﹞熱處理簡單
      ﹝5﹞        ﹝5﹞          切削性良好
      所以連續沖模應考慮好各種因素,才能設計出一副經濟又實用的良好模子,也很適合大量生產,所以探討的比較深入,且希望能夠更了解到加工程序之佈置與發展趨勢。

      一、前言
      以往由於模具構造較簡易,模具工廠大多依據資深人員所繪製之草圖來加工模具零件,有關模具設計、構想模具結構細節及模具組裝程序皆無完整的圖面資料和作業說明,委外加工或自行加工有問題時,幾乎完全依賴資深人員或老師傅以口頭方式加以說明。而連續模具之採用原則有適應大量生產之需求、工程安排比較容易、具有經濟性、緩和引伸加工材料的加工硬化和具有操作安全性;連續沖模的使用限制有產品數量的考慮、產品形狀的限制、不適於製造精度公差較高之製品、不適於製造會產生殘留應變之製品、指定毛頭方向之製品有時無法加工和成品材質及適用壓床之限制。且目前沖壓模具之構造傾向複雜化,一副模具所包含的模具元件種類和數目亦很多,假使依照舊有方式進行模具之加工及組裝,不僅在零件及組裝方面會產生嚴重的問題,而且在往後之模具維護及保養上將因缺乏正確的圖面資料以供基準而陷入動彈不得之因境。亦即沖壓模具設計圖之要求完整性將是模具工廠的必要作業。
      一般工廠用AUTO CAD,但我們使用Pro/ENGINEER軟體來繪製我們的模具圖,因為Pro/ENGINEER軟體由一個圖檔儲存一個零件,而最後可叫出全部的檔案,將其組成組合圖,較其它軟體使用上方便。   
      Pro/ENGINEER 對於傳統機械設計工作來說無疑有相當大的助益,因為Pro/ENGINEER中的參數不只代表設計物件的外觀相關尺寸,並代表具有物理意義之參數,這些參數式設計的功能不但改便變了設計的觀念並且將設計的便利性推進一大步。
      Pro/ENGINEER參數式設計之特性有以下兩點:
      1、        1、   3D實體模型
      3D實體模型除了可以將使用者的設計概念以最真實的模型在電腦上呈現出來,也因為系統預設參數,使用者可隨時計算出產品之體積、面積等,用以了解產品之真實性,並補足傳統面架構、線架構之不足。使用者在產品設計的過程中,可以把握以上重點,設計物理參數,並減少許多人為計算時間。
      2、單一資料庫
      Pro/ENGINEER可隨時由3D實體模型產生2D工程圖,而且自動標示工程圖尺寸,不論在3D或2D圖形上作尺寸修正時,其相關之2D圖形或3D實體模型均自動修改,同時組立、製造等相關設計也會自動修改,如此可確保資料之正確性,並避免反覆修正之耗時性,由於採單一資料庫,提供了所謂雙向關連性的功能,此種功能正也符合了現代產業中所謂的同步工程觀念。

      二、設計原理
      2-1關於Pro/ENGINEER
      Pro/ENGINEER最大的特點在於它採用單一資料庫的設計,且是一種相關性的軟體。由於Pro/ENINGEER中所有的模組完全互相連接,因此在開發產品的過程中,設計者在任何時候所做的變更,都會擴展到整個設計中,自動更新零件、組合、工程圖等模組中所有2D與3D的尺寸與工程文件,如此可確保資料的正確性,避免反覆修正需花費的時間。這種功能也正符合了現代產業中所謂的同步工程(Concurrent Engineering)的觀念。至於Pro/ENGINEER在機械設計上能縮短多少時間呢?我們可由以下的流程表來做比較:
                                                               





        10天            15天           7天             30天             14天               30天
                           
      表2-1 使用2-D的軟體進行機械設計


      組立圖        5天                  











      15天
              零件圖        7天               
                       爆炸圖        3天         

      15天         




      7天       
      Prototype                       
              模具發包               
                       模流分析
      模具設計       
                     

      表2-2 使用Pro/ENGINEER進行機械設計

         由表2-1與表2-2可以發現使用Pro/ENGINEER進行機械設計僅需花費52天,比起使用傳統2D軟體的106天整整節省了一半的時間。Pro/ENGINEER對產品開發的助益有很多,例如:保證圖面及3D實體模型的正確性、用3D Layout可確保設計品質及問題之排除、同步工程的架構可縮短設計變更時間、可自動生產2D工程圖面及組合爆炸圖,縮短設計時間;及可縮短開發與建模時間等等,都是其優點。所以本組選擇Pro/ENGINEER來繪製這組模具。

      2-2連續沖模的工程設計
      市面上使用很多連續沖模所生產的製品,例如從細小的電子、電器等零件,到中、大型的汽車及飛機上的零件。而沖壓製品的形狀種類繁多,各種沖模加工的工程亦有差異,要想對連續沖模擬定一套標準設計步驟並非易事。一般設計連續沖模應考慮工程設計的步驟可分為五大項目:
      (1)依圖樣進行瞭解、分析,並作初步規畫。
      (2)依製品的需求,考慮引導定位的問題。
      (3)依製品的形狀要求,考慮沖頭、模塊的設計問題。
      (4)依經濟的原則,考慮製品的料條佈置。
      (5)考慮各種加工的因素。

      2-3連續模具之採用原則
              連續模具之選用上需加以特別慎重考慮金屬加工製品之數量問題。儘管製品形狀或要求精度會影響到產品製造難易度及模具之結構,而使適用模具之價格發生相當幅度之差異,以及機械之加工速度等因素都會左右產品數量基準。然而在一般情況下,連續模具之採用標準通常最少都在20000件至30000件左右。因此,在連續模具之設計、製造及訂購之計劃階段,首先應將利用連續模具施行連續作業與利用單站模具在普通壓床上進行多次加工之經濟效益做詳細分析、評估與比較,藉以做為採用的依據。以下為連續模之採用原則:
      (1)適應大量生產之需求
      連續沖模生產速度高於其它任何作業方式及加工型態。若以曲軸沖床每分鐘沖壓次數,其每日產量可達30000~150000件。
      (2)工程安排比較容易
      此類模具適當分解成簡單之形狀,分別安排在不同之工作站,將可避免模具構造之脆弱部份而增長壽命。
      (3)具有經濟性
      連續沖模的加工可以節省加工材料、減少操作管理、搬運等人工以及場地的佔用面積,故富有經濟性。
      (4)緩和引伸加工材料的加工硬化
      在連續沖模中施行引伸加工時可將引伸率增高而增加引伸次數,以緩和材料加工硬化的程度而避免加工中半成品退火的需要。
      (5)具有操作安全性
      連續沖模係自動化的沖模,在加工中不需要手工操作,無傷害人體之可能性。當送料機發生故障或其他意外事件發生時,沖床可以立即停止動作,避免沖頭遭受損毀。

      2-4連續沖模的標準件
        連續沖模的結構絕大部分的零件均與下料沖孔、剪斷、引伸相同。目前已經標準化的零件尚不多,有待工業界尤其是模具工業的努力儘早的統一規劃,設計更精準,用途更廣的標準化零件。
      (1)標準沖頭:工業界均使用標準圓形沖頭,加以修改成所需的沖子形狀,一般使用沖子成形器(Punch former)來研磨所需形狀尺寸。
      (2)標準圓孔下模導管:常用的導管是下模也已經製成標準零件。
      (3)模座:模座也是標準零件,有關模座的形式可分為四種:
      a. BB型:兩枝導桿排列在模座的後排。
      b. CB型:兩枝導桿排列在模座的中排。
      c. DB型:兩枝導桿排列在模座的對角方向。
      d. FB型:四枝導桿分別排列在模座的四角。
      (4)模柄:模柄的功能在於方便上模模座及零件,固定在沖床沖枕下,一般的情形,約在25噸左右還可以使用模柄。他不但方便於操作者裝換模具,而有足夠的力量將模座固定妥當,使模具在正常情形下做生產的工作。
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      2-5料條使用率
          連續沖模的料條安排是十分重要的,尤其沖壓成品的材料成本,幾乎佔直接成本的80%情況下,如果料條佈置不妥當,可能使成品的單價提高許多,相對的利潤減少很多,如何使成本降低而且不影響沖壓過程,是設計者應特別注意的問題。材料使用率簡單的說就是製造沖壓成品所需要的材料,能在最少的廢料情況下完成沖壓成品,也就是說以相同的材料面積或重量,利用數學計算或幾何圖形安排,使能得到更多數量的成品,可以使用下式來計算。


      材料使用率=沖壓成品的總面積或總重量/材料總面積或總重量*100%


      材料由捲料或板料裁成材料時,應計算材料使用率;成品在料條上的安排也應妥為計劃,成品排列方法不同,其料條使用率會有很大的出入,也會影響沖壓的成本。

      2-5.1料條框、料寬、橋帶及邊繫帶
          料條框的選擇關係料寬的尺寸,大部分成品的模具設計,其料條框的尺寸,相當於橋帶與邊繫帶。所謂橋帶與邊繫帶,是指連續沖壓模具由多工程模具設計成整體的一套模具結構,當工程進行沖壓過程,在尚未完全完成沖壓成品,也就是未剪斷成品之前,所有工程均靠邊繫帶或橋帶來作送料;簡單的說就是連續沖模中聯繫各工程的材料部分,稱為邊繫帶或橋帶。
         橋帶是指料條中間設計成送料的部分者,有單橋帶、雙橋帶等,若送料的部分設計在兩邊者稱為邊繫帶,有單邊的邊繫帶也有雙邊的邊繫帶,可能情況下應盡量以橋帶來取代邊繫帶,因為橋帶的送料較邊繫帶方式設計來的穩當,若能同時使用橋帶和邊繫帶則會更為理想。
      料條框與料寬的選擇計算,關係材料送料強度、成品、沖壓過程變形問題等因素,故料框的計算也十分重要。表2-3是料框與料寬選擇或計算的依據。
        形狀        曲線部(R為1.5mm或2t以上)        銳角部(R為1.5mm或以下)               直線部或平行部
         條        送料方向A          料寬方向B        送料方向A        料寬方向B        送料方向A        料寬方向B
      製品大小         
      A1        最小值
      (mm)         
      B1        最小值
      (mm)         
      A21         
      A22         
      B21         
      B22         
      A3        最小值
      (mm)         
      B3        最小值
      (mm)
         ~25         0.7 t           0.6         0.8 t          0.8         1.5A1         1.3A1         1.5B1         1.3B1         0.8 t          1.0          1.0 t          1.2
      25 ~75         1  t          0.8         1.2 t          1.2         1.5A1         1.3A1         1.5B1         1.3B1         1.0 t          1.2          1.2 t          1.6
      75~150         1.2 t          1.2         1.4 t          1.8         1.5A1         1.3A1         1.5B1         1.3B1         1.2 t          1.5          1.5 t          2.0
      150~250         1.3 t          1.8          1.6 t          2.4         1.5A1         1.3A1         1.5B1         1.3B1         1.5 t          2.0          1.7 t          2.5
      250~400         1.5 t          2.4         1.8 t          3.0         1.5A1         1.3A1         1.5B1         1.3B1         1.7 t          2.5          2.0 t          3.0
                          
      表2-3 料寬與料寬的選擇數據

      表2-3中 A21表示送料方向尖端應具備的距離。
               A22、B22表示料框與料寬尖端應具備的距離。
               t 表示厚度。
               B21表示兩列或兩列以上成品並列時,料寬方向應具備的距離。

      使用表2-3應注意以下幾點:
      (1)多列的料條佈置時應增加30~50%的寬度。
      (2)對於塑膠或纖維材料應增加20%的距離。
      (3)對於矽鋼片應增加50%的距離。


      2-5.2料片尺寸之精度
          沖壓成品的精度除特殊加工方法外,有一定範圍,所謂特殊加工方法是指精密下料,或者是料片沖成成品之後預留尺寸再作第二次的整修沖壓,此類方法的加工成品尺寸精度可較一般的沖壓下料來的精密,約可達一般沖壓加工公差的1/2精密度。何以沖壓成品的尺寸精度有一定範圍?其原因除了模具本身精度無法完全控制以外,另有兩種原因:一是下料成品沖壓時在模穴中受擠壓,當成型之後脫離模穴時,料片的周圍材料會稍微向外擴張;二是模穴的側面與成品在沖壓過程中因摩擦力的關係,側面摩擦力正好與沖頭下壓力量產生力矩作用,當成品完全沖剪脫離模穴時,力矩會消失,料片會使因力矩產生稍微變形部分恢復平坦狀態,而使成品尺寸略為增大。
          由於上述情形,沖壓成品的下料或沖孔尺寸,會稍有變化,孔的部分會略為變小,下料料片尺寸會略為增大,至於實際變化的大小視成品面積大小而異,面積愈大變化愈大,反之愈小,大型成品可能變化至0.05mm,而小型成品則約在0.005mm左右;沖壓理論上,沖孔的孔徑應與沖頭尺寸一樣,下料料片則與下模尺寸相同,但仍有上述變化的情形,也因此在下料沖孔的尺寸給予一定範圍的允許公差。

      2-5.3成品料條的佈置
      如何安排成品在料條上之方向要以材料之使用率,沖頭與下模之設計以及各工作站之加工因素等均為考慮的要項。成品在料條之列數同樣地也需考慮材料之使用率外,尚須考慮生產量以及沖模在加工中受力是否均勻,在影響模具精度與壽命。因此,模具構造上之問題,唯料條佈置排列設計,需仰賴技術與經驗之累積,甚為重要,今就料條佈置所涉及考慮之因素加以說明:
      (1)決定送料長度
      送料長度L等於成品展開之長度P與料橋寬度A之和,L=P+A。
      (2)決定料橋、邊繫帶之尺寸,以確定料條寬度
      連續沖模各站沖壓加工有賴於料條之傳遞,料條上設有料橋及邊繫帶,以連繫與傳遞料條上未完成之成品(半成品)。橋帶位於料條之兩半成品中間部份,而邊繫帶位於料條之單邊或雙邊,由料橋與邊繫帶組合成料條框,料橋及邊繫帶之寬度視料條移動定位時是否會變形而定,而料條框之大小關係料寬的尺寸。

      2-6 下模塊的分割
          下模塊分割主要的目的在於使複雜形狀的下模塊經幾何圖形的切割,或多塊簡單形狀的單純圓弧或直線,以方便於磨床,事實上因為傳統加工方式的突破,如放電加工、CNC線切割加工的發明而使下模塊使用分割方式加工的情形減到最低的程度,但線切割或放電加工的加工側面長無法達到一定的粗糙度,較精密的零件還是需要使用分割方式以研磨來完成下模塊,換句話說因為線切割或放電加工的表面較粗糙,如果需要較精細或壽命需求較嚴格的情況下,常無法達到要求。使用下模塊分割方式還有一個優點,就是銳角成品其下模易損壞,以及應考慮加工時的方便,如前所述,應設法設計零件成為單純的圓弧或直線。

      2-7線切割加工
          線切割加工的原理與放電加工幾乎完全相同,就是利用火花熔蝕的原理;當電流正負極接近至一定適當的距離時,通以適當的電流使產生高熱以火花熔蝕工作物。放電加工是使欲加工的形狀尺寸相差放電間隙的電極來加工,也就是製作形狀與被加工件相同,但尺寸略小的電極來通以電流產生火花熔蝕,並利用電子元件的功能控制被加工件單方熔蝕,而電極保持原狀的加工方法。
          線切割加工的電極與放電加工的電極不同,放電加工需事先製作形狀與被加工形狀相同的電極,而線切割卻只用銅線,銅線的直徑很小約為ψ0.05mm~ψ0.20mm,通常使用ψ0.20mm者佔絕大部分。加工的形狀是由CNC數值控制線切割加工機的床台,依加工形狀的軌跡移動切割出來的。
          通常線切割加工所使用的銅線電極只使用一次,故切割的模穴尺寸十分精確,也不容易有模穴側壁錐度現象發生,當然在線切割的工作範圍中切割錐度或斜面也是可以的;放電加工因為有電極消耗的因素,或放電過程中排渣不良的情形,而使加工的模穴側壁產生錐度或斜面。
          線切割放電加工的優點可以敘述如下:
      (1)線切割可以節省電極製作的時間。
      (2)線切割的精度較為準確,且可做形狀較複雜的加工。
      (3)只要圖形能會出來,程式可以設計便可加工。
      (4)線切割可以同時做垂直面與斜面,對於下模刀口的製作十分理想。
      (5)加工速度較放電加工快,因為加工面面積較小。
      但線切割加工也有其加工限制:
      (1)放電加工可以製造盲孔的模穴,而線切割加工一定要盲孔才能加工。
      (2)工作物的輪廓形狀可由線切割或放電加工,但底部形狀線切割無法完成,其原理同上所述。
      (3)線切割在加工前一定先鑽小孔做穿電極線使用,而放電加工可直接加工。

      2-7.1線切割加工與傳統下模塊分割法比較
      採用線切割加工法來設計下模塊,可以節省下模分割在研磨的時間,甚至可以增加強度,而且線切割做下模塊時,如果事先考慮模具維修更換問題,同樣可以達到分割法的優點,因此除非特別要求模具壽命與成品精密度時,線切割的加工來製造下模或沖頭夾板、剝料板等都比下模分割法來的經濟且理想。而且在連續沖模的設計上,節距或進級的準確度會更高,也就是每站間的距離會更精確。
      使用線切割製作沖模時,通常只要做剝料板的加工程式即可,上沖夾板與下模板在切割時可以線切割的刀具補償(Off set)來補正即可,十分的方便。

      2-8加工零件材料重量之計算
          沖壓件的加工材料其成本佔直接成本近80﹪,因此材料本身重量的估計,廢料所佔的比例(也就是材料使用率)對於設計者,或生產廠商在成本計算上有相當大的影響;對於材料重量的計算並不是很困難的問題,事實上只要計算出該成本的面積或體積,再乘以比重便可以了。
          複雜形狀的沖壓件,應先將材料的展開尺寸計算出來,並繪成圖形,再將展開圖形,分割成容易計算的簡單圖形,如長方形、方形、圓形、梯形等,再將所有的面積加起來便是體積,體積再乘以該材質的比重就可以算出材料的重量。
      公式:材料重量 = 體積*材質比重。

      三、製作過程
      3-1繪製連續沖模的步驟
      連續沖模的設計步驟較一般模具複雜且富變化,所以應具備各種沖壓工程的設計能力,且需將各種沖壓工程合併一起運用融會貫通,此以下頁流程圖的方式介紹其設計步驟。
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      步驟1.  料條佈置
                   步驟2.  繪製下模塊部分
                   步驟3.  繪製沖頭
                   步驟4.  繪製沖頭沖孔
                   步驟5.  繪製沖頭固定版
                   步驟6.  繪製先導桿  
                   步驟7.  繪製扶料架及導件(靠欄)
                   步驟8.  繪製自動定位裝置
                   步驟9.  繪製脫料板(剝料板)
                   步驟10. 繪製固定螺栓與固定銷
                   步驟11. 繪製完成組合圖
      *其中之步驟皆須考慮加工程序,如有不妥可重新探討並修訂。*

      3-2繪製連續沖模
      1、計算展開尺寸並繪製展開圖。
      展開圖的繪製及計算首先應將彎形部份的詳圖繪出。
      2、繪製料條佈置圖。
      連續模具設計的成敗由料條佈置圖可以看出端倪。
      3、繪製零件圖。
      零件圖的繪製應從料條佈置的工程步驟次序著手進行。
      (1)下模塊的設計
         (2)繪製沖頭夾板
      沖頭夾板應配合下模塊,應注意剪斷間隙及滑配間隙。
         (3)剝料板的繪製
      剝料板的繪製應注意的是讓位的尺寸及深度應有足夠的間隙。
         (4)沖頭的繪製
      4、繪製組合圖
      將各零件圖繪好之後再進行設計組合圖,但有時也先繪組合圖再繪零件圖,視情況而調整。









      3-3連續沖模設計流程圖




































      3-4組合操作步驟
      (1) 建立三個基準面,建立基準面的目的在於方便在組合模組中利用 Feature 選單進行特徵的建立與調整。
      (2) 在 Assembly 選單中,選擇 Component 以加入一個零組。  
      (3) 選擇 Separate Window 以將組合件顯示在一獨立的視窗中,並給定拘束條件選擇 Add 以給定新的拘束條件,點選 Constraint Type 以變更拘束條件的形式。
      (4) 決定拘束條件形式後,分別指定組合件與被組合件上的參考特徵,進行組合時需給三個拘束條件才能完全拘束,所以需重複步驟(3)與步驟(4)分別加入新拘束條件,當 Placement Status 出現完全拘束訊息後,可點選最下方的 Preview 預覽組合結果。
      (5) 若欲加入其他零組件以進行組合,重複步驟(2)到步驟(4) 。

      3-5爆炸圖的建立
      View 選單中有一個 Explode 指令,完成組裝後若欲建立爆炸圖可直接點選 View 選單中的 Explode 選項,若要回複再點選 View 選單中的 Unexplode 即可 (Explode 與 Unexplode 不會同時出現,一次只會出現一個) 爆炸圖中各零組件的位置是由 Pro/ENGINEER 內定的,因此各零組件間的相對位置不會符合使用者的要求。

      3-6建立爆炸圖的步驟
      (1)選Assembly選單中的 Explode State ,再點選 Create 並輸入一個名字以建立新的爆炸圖。
      (2)完成步驟(1)的設定後 Pro/ENGINEER會自動跳到 Position 選單中,此時則需先定義零組件移動的方向。
      (3)設定好移動方向之後,接下來要做的是設定零組件的移動方式。
      (4)重複以上步驟即可自行定義所有零組件在爆炸圖中的位置。

      3-7建立工程圖
      完成零件的繪製後,利用 Drawing 模組可建立三視圖、剖面圖、細部放大圖等工程圖,藉由適當的工程圖,產品設計師可正確闡述設計意念,加強與其他工程師間的溝通,以避免錯誤產生,由於 Pro/ENGINEER 是建立在單一資料庫架構,因此在建立工程圖時若對尺寸修改,相關的零件組合件,製造等模式下的模型也會隨之改變。
      四.完成結果
      4-1零件表

      零件編號         零件名稱        零件編號         零件名稱        零件編號         零件名稱        零件編號         零件名稱
         01        成品            19          引導沖           37        脫料板入子           55        脫料板入子
         02          套筒           20          套筒           38        脫料板入子           56         下模座
         03          導柱           21         下模入子           39        脫料板入子           57          沖子
         04        導柱           22          沖子           40         下模墊板           58          沖子
         05        導柱           23          沖子           41         下模入子           59        下模入子
         06        套筒           24          沖子           42           沖子           60        下模入子
         07        套筒           25        脫料板入子           43        上模墊板           61         上模座
         08          彈簧           26         上模板           44        模仁           62        下模入子
         09          下模板           27         脫料板           45         下模入子           63        脫料板入子
         10          下模板           28         脫料板           46           沖子           64        上模座蓋板
         11          導料板           29         下模入子           47        脫料板入子           65          沖子
         12          導料板           30          沖子           48         下模入子           66        上模組合圖
         13          導料板           31        脫料板入子           49          背墊板           67        下模組合圖
         14          蓋版           32        夾板           50        下模入子           68        上模爆炸圖
         15          導料塊           33          沖子           51        下模入子           69        下模爆炸圖
         16          導料塊           34         夾板入子           52        下模入子                    
         17          襯套           35          浮昇塊           53        脫料板入子                  
         18          沖頭           36         下模入子           54        下模入子                  

      4-2 零件圖
          如圖A1~A11所示。

      圖A1:成品圖
          圖A2:上下模座組合圖
          圖A3:上下模座爆炸圖
          圖A4:上模座組合圖
          圖A5:上模座爆炸圖
          圖A6:下模座組合圖
      圖A7:下模座爆炸圖
          圖A8:下模板組合圖
          圖A9:下模板爆炸圖
          圖A10:上模板組合圖
          圖A11:上模板爆炸圖
       楼主| 发表于 2008-5-12 17:22:32 | 显示全部楼层
      五.心得
      從電腦輔助設計CAD開始,將許多模具加工上較困難的計算問題都交給電腦來處理,工作母機其要求準確度、精密度,及解決加工困難等的條件,都是其考慮的因素。使模具製造達到自動化、甚至無人化的境界。所以模具帶給工業社會高品質、低成本、低價位、高水準或產品需高技術水準員以及專業的設計工程師來完成模具的設計及製造。是一項相當重要的技術。連續沖模設計最主要的一環是料條佈置圖的設計。而我們利用Pro/E來繪製這組模具,因為Pro/E較其他軟體使用上來的方便,而且快速。
      國際間由於工商業快速成長,景氣持續暢旺,導致生產規模趨向大量化及造成勞動工資急遽飛漲;又因為消費者意識抬頭,促使工業產品之品質要求日漸嚴格,加上商業自由競爭者很多,產品之價格日益下跌。因而對於改善生產效率、推行自動化,藉以降低成本之壓力愈來愈大。連需模具的開發是最好的方法,連續模具不但可降低成本,又可增加生產率。我們舉以下的例子來說明:
      各種單站模具因需加工六次,至少需六個人操作及需六部沖床,而連續模具僅需一位操作者及一部沖床即可。每100件零件之加工總時間;單站所需50~100分鐘,而連續模具則僅約需1~2分鐘而已。兩者之間的差距有50倍之多,並且各單站模具作業間,半成品之整理、搬運人力尚未加以計算;另一方面,若連續模具作業狀況良好時,一位沖床操作,尚可同時照顧2~5倍之沖床連續模之運轉。由此可知,連續模具對於改善生產效率、降低加工成本貢獻甚鉅
      发表于 2008-6-4 11:33:11 | 显示全部楼层
      好东西啊!
      终于看到极尽模具的组立程序
      发表于 2008-6-8 08:33:24 | 显示全部楼层
      谢谢!楼主以上文件对模具组立讲解的够详细,楼主的设计文章要是有这么详细就更好了。
      发表于 2009-2-10 13:40:26 | 显示全部楼层
      详细,经典,感谢楼主分享
      发表于 2011-5-9 19:49:18 | 显示全部楼层
      不錯阿,資料很完整,遺憾的是沒有相應的圖面阿
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