第一篇:冲压模具使用管理规范
一、总则
1、目的:为有效使用与管理车间模具,保证模具工作状态完好,为生产提供合格工艺装备,制订本规范。
2、适用范围:本规范适用于齐轨道公司冲压车间模具的使用管理。
二、冲压模具使用操作规范
1、模具在使用前,要对照工艺卡片进行检查,所使用的模具是否准确,是否与工艺卡片一致。
2、操作者应了解模具的使用性能,掌握正确的使用操作方法。
3、检查所使用的模具状态是否完好,使用的冲压材料是否符合工艺图纸要求,防止由于原材料不符合要求而损坏模具。
4、检查所使用的设备是否符合工艺要求,如压力机的行程、压力机的吨位等是否与所使用的模具配套。
5、在安装模具前,把机床台面、滑块和模具上、下表面油污灰尘和其他杂物擦拭干净。
6、检查模具在压力机上的安装是否正确,上模体下模体是否紧固在压力机上,模具安装闭合高度正确,尽量避免偏心载荷。调整闭合高度时,采用手动、点动的方法逐步调整行程深度,在确认调好之前禁止连车。
7、模具在机床上固定必须牢靠,以免损坏模具和机床。正确使用设备上安全保护和控制装置,加工工件过程中工作台面禁止存放与生产无关的任何物品。工作过程中必须定时检查模具状态,如有松动或滑移应及时调整。
8、严格执行车间“三检制”制度,使用模具在加工的头几件制品要按工艺卡片图样仔细检查,首件合格后才可以进行批量生产。
9、二人以上进行作业时,必须有专人指挥并负责脚踏装置的操作。
10、模具高度和机床调整高度需用垫铁的只能放在模具下模板下;确需垫在上模板上的,需经技术人员同意、指导下进行。
11、模具在使用中,要遵守操作规则,在设备运转时,禁止将手伸入模具取放零件和清除残料,在用脚踏开关操作时,手与脚的动作要协调,续料或取件时,脚应离开脚踏开关。每冲完一个工件时,手或脚必须离开按钮或踏板,以防误操作。
12、在工作过程中,要随时检查模具运转情况,发现异常现象要随时进行维护修理。
13、要及时对模具的工作件表面及活动配合部位进行表面润滑。
14、模具使用后,要按操作规程正确的将模具从压力机卸下,拆卸模具时,必须在合模状态下进行。清理好工作现场,对模具使用过程中出现的问题及时向技术人员反应。
15、要对拆卸后的模具表面进行清理,去除油污灰尘等其他杂物,做到外观清洁、无锈蚀、无油垢,小型工装上架摆放,大型工装指定存放地点摆放,摆放整齐。做好润滑工作,确保工装处于完好状态,工装存放区域需设有存放标识。
16、模具的搬运、吊运过程中应稳妥、慢起、慢放。
17、操作人员不按操作规程操作,造成工艺装备损坏,按照车间经济责任制实施考核管理。
第二篇:冲压车间模具管理规范
浙江宏环有限公司
冲压车间模具管理规范
1.0模具的使用、贮存、保护、维护、管理权属浙宏公司。
1.1冲压车间应建立模具台账,表明模具产财权、验收日期、使用日期、冲压数量、模具维修等情况,并对模具进行标识。
1.2模具的贮存、保护和维护由冲压车间和工艺模具科。2.0验收
2.1模具交付使用时工艺模具中心应组织品管部、冲压车间模具主管对模具进行验收,通过冲压的产品验证模具是否符合要求,按《模具验收及试模状况表》有关要求对模具进行验收。
2.2新模具的移交手续
2.2.1移交的内容:①模具;②模具配件及配件图纸;③产品图;④工序图;⑤检验作业指导书;⑥操作作业指导书;
2.2.2进仓的模具必须是合格模具或者批量生产已超500件以上(有冲压车间模具主管和质量主管同意)可以办理入仓手续。
2.2.3新模具进仓前,仓库管理员要规划定置位置。
2.3模具正式启用后,工艺模具中心和品管部应对模具符合性进行跟踪,并将验证结果报告工程技术部。
2.4模具图纸等技术文件由工艺模具中心统一保管,其管理办法参照文件《文件控制程序》。
3.0装模
3.1模具的领用
3.1.1生产时需领用模具,必须由装模工到仓库办出仓手续,模具管理员负责跟踪模具状况,生产完后,合格模具必须马上办理回仓手续,装模工和模具管理员安排、整理模具归位,并做好模具使用状况记录。
3.1.2出仓、进仓的模具必须保证是合格的,符合图纸或生产要求,模具必须清理干净且没有油污、废料。
3.1.3生产中的模具出现维修,模具的维修进度由当班班长负责跟踪,直到生产完成后末检合格办理进仓手续。
3.1.4改模具或更改工艺的模具,由工艺模具中心跟踪进度,直到模具试模合格后才进仓,管理员做好更改记录。
3.1.5领用模具生产时,冲压装模员必须操作作业指导书、一并领出,并办理出仓手续。将《作业指导书》挂在该模具所装机台后面墙壁上,生产完后所有文件必须及时送回模具仓库,并办进理回仓手续。
3.1.6模具配件的安全库存量为5件(等于5件)时,模具管理员提出加工计划,并跟踪落实加工的结果,并直到补充进仓为止,冲床的保险块、装夹螺杆、压板同样要求。
3.2装模前必须检查机床是否完好(一定要检查保险块是否完好)及机床几何精度是否满足所用模具的要求(如落料、切边、冲孔的模具应安装在精度较高的机床上),机床的封闭高度、吨位是否与所装模具相匹配,垫板是否牢固、可靠,高度一致。
3.3当模具封闭高度过小,应选适当的垫板,并尽量垫在下模。
3.4检查模具必须完好,螺丝不能松动,上下模座表面必须清洁、干净,有问题的模具不能装机。
3.5装模时,先把机床上下台面扫干净,冲床上使用的模具应先测量其中封闭高度,调整机床封闭高度比模具的封闭高度高出10-20mm.3.6在冲床上进行装模时,模具的压力中心不能偏离机床中心50mm,调整上下模的间隙合适后,先固定上模,再紧固下模.3.7在油压机上装模,上下模至少要装夹四点,特别是需用下顶缸的模具,下模一定要装夹四角(点),模具必须在顶板的重心(或中心)位置,落料冲孔模上80T-200T压力机的下模必须装夹四点.3.8模具装夹完毕后,当班班长协同模具管理员认真检查是否装夹安全、可靠、合理、是否上下干涉,影响操作工上、下料,限位柱是否合理、落实,当班主管一定要督查好这一环节。
3.9在确认机床、模具装夹完好后,试冲零件时,调模的深度必须慢慢调整,严禁一次调整到位,落料冲孔等冲裁模具,调模深度不得超过两个料厚,油压机上限位行程开关的调整原则上只许班长或现场技术员调整,严禁敲打行程开关。
3.10装模时,严禁用手搬运模具,防止撞坏模具和机床.3.11装好模后,要详细的向操作工人交待注意事项,并在操作工人实际操作符合要求后,班长或装模工才能离开.3.12在使用过程中每天班长督促操作工对模具导向部位,侧冲的滑块,T型槽等部门,加油不少于2次,对活动导柱,应每2小时加一次油,模具管理员必须每2小时对模具使用情况主动进行检查,用敲击法检
查模具装夹是否松动。
3.13模具使用之后,由质检员对末件进行检查,完全合格后由班长(主管)对模具状况应作及时检查,确认完好后,让操作工清理干净模具上的废料、杂物、、并对导向部位加油后,才允许卸模,用完后的模具应放回原架位,大模具应放在木垫上,严禁模具随地摆放,放回原位后办理入库手续。
3.14交接班后,接班的现场主管、班长、装模工及模具管理员,要对前班使用的模具本入继续使用前,要重新检查模具的装夹情况和模具状况,确认完好后才能使用。
3.15主管、班长对装模附件(垫铁、垫板、螺栓、螺母、压板及各种板手等)要妥善保管,交接班时应交待清楚。
3.16主管、班长及模具管理员对模具的全部使用过程要认真负责,发现问题、隐患应及时处理,模具在使用过程中,由使用单位负责进行管理。
4.0模具报修及确认
4.1模具在使用过程中,需要进行维修时,应由模具使用单位开具模具报修单,填明模具报修原因或零件不合格状态。车间主管或班长签名,并经检验员签字确认后,交模具班长或模具师傅。模具班长负责对模具分析模具损坏原因,决定维修方案,实施维修。
4.2 冲压车间报修模具,必须说明生产紧急状况,并根据损坏程度,同模具班长或经理确认修复所需时间。并跟踪模具维修进度。模具科应在第一时间修生产最急的模具,并按确认修模时间完成修模任务,不要因修模超时而影响生产。
4.3模具修复后,维修人员填写维修情况签名,班长或科长核定签名后,将模具交冲压车间试冲,试模结果由车间主管、质检员确认并签名。合格后,冲压班长或主管同模具班长确认修模所用时间是否在承诺时间内完成。
5.0模具的报废
5.1模具在安装调试时运输、使用不当而造成损坏不能修复,由工艺模具科长提出报废申请,并申请制造新的模具,总经理审批后实施。
5.2模具管理人员应将模具维修、报废等情况反映在模具台账上。6.0模具的贮存和维护
6.1模具的贮存、保护和维护由模具管理人员负责。
6.2模具使用完后冲压车间操作人员应清除模具内外的废料、杂物,保持模具干净整洁。
6.3模具进入模具贮存区后应按产品型号、工序先后、固定架位摆放。
6.4冲压主管、班长应将使用后模具状况用便签清楚的写给模具管理人员,注明本批生产冲次,模具维修过何部位、次数,由模具管理人员填写在模具台帐上。
6.5对待修模具,冲压主管、班长必须开出模具报修单,交给模具主管。
6.6模具管理人员每月必须对模具表面清除油污、灰尘两次以上。
6.7摆放在各架位的模具要保持整齐清洁。
6.8模具在需要长途运输时,必须做好保护工作。如将上下模用铁线
牢固等方法保证不因运输过程的碰撞被损坏。
第三篇:冲压模具论文
引言
在目前激烈的市场竞争中,产品投入市场的迟早往往是成败的关键。模具是高质量、高效率的产品生产工具,模具开发周期占整个产品开发周期的主要部分。因此客户对模具开发周期要求越来越短,不少客户把模具的交货期放在第一位置,然后才是质量和价格。因此,如何在保证质量、控制成本的前提下缩短模具开发周期是值得认真考虑的问题。
模具开发周期包括模具设计、制造、装配与试模等阶段。所阶段出现的问题都会对整个开发周期都有直接的影响,但有些因素的作用是根本的、全局性的。笔者认为,人的因素及设计质量就是这样的因素。因此科龙模具厂采取了项目管理、并行工程及模块化设计等管理上及技术上的措施,以提高员工积极性并改善设计质量,最终目的是在保证质量、成本目标的前提下缩短模具开发周期。
1模具开发的项目管理实施方法
项目管理是一种为了在确定的时间范围内,完成一个既定的项目,通过一定的方式合理地组织有关人员,并有效地管理项目中的所有资源(人员、设备等)与数据,控制项目进度的系统管理方法。
模具之间存在着复杂的约束关系,并且每套模具的开发涉及到较多种岗位、多种设备。因此需要有负责人保证所需生产资源在模具开发过程中能及时到位,因此需要实施项目负责制。另外,项目负责制的实施还便于个人工作考核,有利于调动员工积极性。
模具厂有冲模工程部与塑模工程部。冲模工程部管辖四个项目组,塑模工程部为三个。模具任务分配方式以竞标为主,必要时协商分配。每个项目组设有一个项目经理、约两个设计员、四个工艺师和四个左右的钳工,工艺师包括模具制造工艺与数据编程人员。而其它的各种生产设备及操作员的调度由生产部的调度员统筹安排。如果项目组之间有资源需求的冲突而调度员不能解决时由厂领导仲裁。
厂内员工可通过竞职方式担任项目经理,选拔项目经理有三项标准:(1)了解模具开发的所有工序内容;(2)熟悉模具开发过程中的常见问题及解决方法;(3)有较强的判断和决策能力,善于管理和用人。
项目管理的内容之一就是要确定项目经理应担负的职责。本厂项目经理的职责有:(1)负责组织项目组在厂内竞标、承接新项目;(2)负责与客户交涉,包括确定产品细节、接受客户修改产品设计的要求、反映需要与客户协商才能解决的问题;(3)检查产品的工艺性,如果产品工艺性存在问题,则向客户反馈;(4)制定具体的项目进度计划;(5)负责对承接项目的全过程、全方位的质量控制、进度跟踪及内外协调工作;(6)负责完成组内评审及对重大方案、特殊结构、特殊用途的模具的会审;(7)负责组内成员的工作分配、培训及考核;(8)对组内成员的过失行为负责;(9)负责在组内开展 “四新”技术的应用与技术攻关项目的立项、组织、实施等各项工作;(10)及时解决新模具在维修期内的各项整改及维修。
厂领导根据项目完成的时间、质量与成本考核项目经理。然后由项目经理考核项目组内员工,使责、权、利落实到每一位员工,有效调动了员工积极性并显著减少以前反复出现的问题。模具开发的并行工程实施方案
并行工程是缩短产品开发周期、提高质量与降低成本的有效方法。实施并行工程有助于提高产品设计、制造、装配等多个环节的质量。并行工程的核心是面向制造与装配的设计(DFMA)[1]。在模具开发中实施并行工程就是要进行产品及模具的可制造性与可装配性检查。
笔者为模具厂提出并实施了如图1所示并行工程实施方案。IMAN是基于统一数据库的PDM系统,基于IMAN集成各种CAX及DFX工具,并利用IMAN的工作流模型实现了设计过程的集成。基于统一的产品三维特征模型,设计员利用CAD工具进行模具设计;工艺师利用CAM功能进行数控编程及CAPP进行工艺设计;审核者利用CAE功能进行冲压或注射成型过程模拟,利用DFX工具进行可制造性与可装配性分析。以上工作可以几乎同时进行,而且保证了产品及模具的相关尺寸的统一与安全。这就使审查时重点检查模具的方案和结构。基于统一数据库,各种职能的人可以看到感兴趣的某侧面的信息。
DFMA工具的开发是并行工程的工作重点之一。在以往的DFMA方法研究与系统实现中[2],DFMA工具被动地对CAD输出的产品特征进行评价,而不能在CAD系统产生具体产品特征前即在概念设计阶段加以指导,使CAD系统要经过多次设计―检查―再设计循环才能求得满意解。为此科龙模具厂开发了集成CAD系统的DFMA工具。DFMA的工作过程可分两个阶段。第一阶段是,DFMA输出概念设计方案到CAD,这个方案具有最少的零件数量;第二阶段是,而CAD系统输出设计特征模型,经过特征映射后将制造特征模型输入到DFMA工具进行可制造性与可装配性分析。通过这种途径使DFMA知识库得到尽早利用,为缺乏知识的CAD系统把握方向。
通过对产品与模具的可制造性与可装配性的检查,就从源头消除了后续工序可能遇到的困难,大大减少出现缺陷和返工的可能性。模具的模块化设计方法与系统研究
缩短设计周期并提高设计质量是缩短整个模具开发周期的关键之一。模块化设计就是利用产品零部件在结构及功能上的相似性,而实现产品的标准化与组合化。大量实践表明,模块化设计能有效减少产品设计时间并提高设计质量。因此本文探索在模具设计中运用模块化设计方法。
3.1模具模块化设计的特点
模具的零部件在结构或功能上具有一定的相似性,因而有采用模块化设计方法的条件,但目前模具设计中应用模块化设计方法的研究报道还很少见。与其它种类的机械产品相比,模具的模块化有几项明显特点。
3.1.1模具零件的空间交错问题
模具零件在三维空间上相互交错,因此难于保证模块组合后没有发生空间干涉;难于清晰地进行模块划分。
笔者采取以下办法来克服这个问题:(1)利用Pro/E(或UGII等三维软件)的虚拟装配功能检测干涉;(2)按结构与功能划分相结合。模块划分就是部件划分并抽取共性过程。结构相对独立的部件按结构进行划分,设计出所谓的结构模块;而在空间上离散或结构变化大的部件则按功能划分,设计出所谓的功能模块。这样划分并进行相应的程序开发后,结构模块的结构可由结构参数为主,功能参数为辅简单求得;而对于功能模块,可由功能参数为主,结构参数为辅出发进行推理,在多种多样的结构形式中做出抉择。
3.1.2 凸凹模及某些零部件外形无法预见
某些模具零件(如凸凹模)的形状和尺寸由产品决定因而无法在模块设计时预见到,所以只能按常见形状设计模块(如圆形或矩形的冲头),适用面窄;某些模具零件(如冲压模的工件定位零件)虽然互相配合执行某一功能,但它们的空间布置难寻规律与共性,因此即使按功能划分也不能产生模块。
笔者认为,模块化是部件级的标准化,而零件标准化可视为零件级的模块化。两个级别上的标准化是互相配合的。因此,要开发零件库并纳入模块库,以弥补模块覆盖不全的缺憾。当零件必须逐个构造时,一个齐全的便于使用的零件库对提高效率很有帮助。
3.1.3 模具类型与结构变化多
模具可有不同的工序性质,如落料、冲孔等;有不同的组合方式,如简单模、连续模等;还有不同的结构形式,种类极其繁多。因此,必须找到适当途径,使较少的模块能组合出多种多样模具。
为此,笔者提出了以下方法:(1)在Pro/E(或UGII等三维软件)的参数化设计功能及用户自定义特征功能的基础上进行二次开发,使模块具有较大“可塑性”,能根据不同的输入参数可产生较大的结构变化;(2)分层次设计模块。用户可调用任一层次上的模块,达到了灵活与效率两个目标。使用小模块有灵活多变的优点,但效率低,使用大模块则相反。
3.2 模具模块化设计的实施
为了实施模块化设计,并证明以上方法的可行性,笔者基于Pro/E二次开发,开发出一套模具模块化CAD系统。系统分两大部分:模块库与模块库管理系统。
3.2.1 模块库的建立
模块库的建立有三个步骤:模块划分、构造特征模型和用户自定义特征的生成。标准零件是模块的特例,存在于模块库中。标准零件的定义只需进行后两步骤。
模块划分是模块化设计的第一步。模块划分是否合理,直接影响模块化系统的功能、性能和成本[3]。每一类产品的模块划分都必须经过技术调研并反复论证才能得出划分结果。对于模具而言,功能模块与结构模块是互相包容的。结构模块的在局部范围内可有较大的结构变化,因而它可以包含功能模块;而功能模块的局部结构可能较固定,因而它可以包含结构模块。
模块设计完成后,在Pro/E的零件/装配(Part/Assembly)空间中手工建构所需模块的特征模型,运用Pro/E的用户自定义特征功能,定义模块的两项可变参数:可变尺寸与装配关系,形成用户自定义特征(User-Defined Features,UDFs)。生成用户自定义特征文件(以gph为后缀的文件)后按分组技术取名存储,即完成模块库的建立。
3.2.2 模块库管理系统开发
系统通过两次推理,结构选择推理与模块的自动建模,实现模块的确定。第一次推理得到模块的大致结构,第二次推理最终确定模块的所有参数。通过这种途径实现模块“可塑性”目标。
在结构选择推理中,系统接受用户输入的模块名称、模块的功能参数和结构参数,进行推理,在模块库中求得适用模块的名称。如果不满意该结果,用户可指定模块名称。在这一步所得到的模块仍是不确定的,它缺少尺寸参数、精度、材料特征及装配关系的定义。
在自动建模推理中,系统利用输入的尺寸参数、精度特征、材料特征与装配关系定义,驱动用户自定义特征模型,动态地、自动地将模块特征模型构造出来并自动装配。自动建模函数运用C语言与Pro/E的二次开发工具Pro/TOOLKIT开发而成。UDFs的生成方法及参数驱动实现自动建模的程序见参考文献[4]。
通过模块的调用可迅速完成模具设计。这个系统在本厂应用后了模具设计周期明显缩短。由于在模块设计时认真考虑了模块的质量,因而对模具的质量起基础保证作用。模块库中存放的是相互独立的UDFs文件,因此本系统具有可扩充性。总结
由于采取了上述措施,科龙集团某一新品种空调的模具从设计到验收只需三个月就完成了,按可比工作量计算,开发周期比以前缩短了约1/4,而且模具质量和成本都有所改善,明显增强企业竞争力。
第四篇:冲压模具课程设计
前言
冲压是在室温下,利用安装在压力机上的模具对材料施加压力,使其产生分离或塑性变形,从而获得所需零件的一种压力加工方法。冲压模具在冷冲压加工中,将材料(金属或非金属)加工成零件(或半成品)的一种特殊工艺装备,称为冷冲压模具(俗称冷冲模)。冲压模具是冲压生产必不可少的工艺装备,是技术密集型产品。冲压件的质量、生产效率以及生产成本等,与模具设计和制造有直接关系。模具设计与制造技术水平的高低,是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一,在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。
我国的冲压模具设计制造能力与市场需要和国际先进水平相比仍有较大差距。这些主要表现在飞行器钣金件、高档轿车和大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模方面,无论在设计还是加工工艺和能力方面,都有较大差距。覆盖件模具,具有设计和制造难度大,质量和精度要求高的特点,可代表覆盖件模具的水平。虽然在设计制造方法和手段方面已基本达到了国际水平,模具结构功能方面也接近国际水平,在模具国产化进程中前进了一大步,但在制造质量、精度、制造周期等方面,与国外相比还存在一定的差距。标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具,是我国重点发展的精密模具品种。有代表性的是集机电一体化的铁芯精密自动阀片多功能模具,已基本达到国际水平。
因此我们在学习完《飞机钣金成形原理和工艺》等模具相关基础课程后,安排了模具设计课程设计,以帮助我们掌握模具设计的过程,为以后参加工作打下基础。
设计内容
一、零件的工艺性分析
图1 零件图
1)零件的尺寸精度分析 如图1所示零件图,该零件外形尺寸为R11,19;内孔尺寸为R3,6,均未标注公差,公差等级选用IT14级,则用一般精度的模具即可满足制件的精度要求。
2)零件结构工艺性分析 零件形状简单,适合冲裁成形。
3)制件材料分析 制件材料为45钢,抗剪强度为432~549Mpa,抗拉强度为540~685Mpa,伸长率为16%。适合冲压成形。
综合以上分析,得到最终结论:该制件可以用冲压生产的方式进行生产。但有几点应注意:
1)孔与零件左边缘最近处仅为2mm,在设计模具是应加以注意。2)制件较小,从安全方面考虑,要采取适当的取件方式。
3)有一定批量,应重视模具材料和结构的选择,保证一定的模具寿命。
二、工艺方案的确定
由零件图可知,该制件需落料和冲孔两种冲压工艺,设计模具时可有以下三种方案:
方案一:先落料,再冲孔,采用单工序模生产。方案二:冲孔、落料连续冲压,采用级进模生产。方案三:落料和冲孔复合冲压,采用复合模生产。方案一采用单工序模生产,模具结构简单,但需要两道工序、两套模具才能完成零件的加工,生产效率较低,难以满足零件年产20万件的需求,而且要考虑第二套模具中工序件的定位问题,操作不便。
方案二采用级进模生产,可有效地提高生产效率,但连续模制造和设计难度大,费用高,用于生产该制件达不到经济性要求。
方案三采用复合模生产,亦有很高的生产效率,复合模能在压力机一次行程内,完成落料、冲孔两道工序,所冲压的工件精度较高,不受送料误差影响,能较好的满足该制件内孔与外形同心的要求。
通过对比,故采用方案三,比较适合该零件。
三、模具结构形式的确定
(一)模具类型及卸料方式分析
因制件材料较薄,为了保证制件的平整度,所以采用正装式复合模,即凸凹模安装在上模,这样,从模柄中穿入导杆可以直接把嵌在凸凹模里的废料从刃口中打下,卡在凸凹模凸模刃口上的材料可以用弹性卸料板卸料;冲孔凸模与落料凹模安装于下模,用顶件器带动卸料板顶出制件。
(二)模具定位方式分析
在模具设计中,抛弃了传统的销钉定位,而是把凸凹模和凹模分别在上、下模座定位,上、下模座的定位沉台在制造时是和导柱、导套固定在一起加工完成的,这样保证了上、下模工作零件的同轴度,从而达到保证零件尺寸精度的目的。同时没有使用销钉,也使模具的维修方便了很多,即使多次拆卸也能保证零件的精度不变。
四、工艺设计与计算
(一)制件排样与材料利用率计算
采用单排直排有废料排样,如图2所示。
由文献【1】表3-17查得制件间搭边值a=0.8mm,侧搭边值a1=1mm,则送料步距L=19+0.8=19.8;条料宽度B=22+1+1=24;经计算制件面积S=284.73mm2,一个步距的材料利用率为:
η=S/(BL)×100%=284.73/(24 ×19.8)×100%=59.92%
图2 排样图
由文献【2】表4-1冷轧钢板的尺寸,选板料规格为1200mm×600mm×1mm,剪裁条料时采用横裁法,于是条料尺寸为24mm×600mm。
每板条料数n1=1200/24=50(条);
每条制件数n2=(600-0.8×2)/19.8=30(件); 每块板制件数n3= n1×n2=50×30=1500(件)材料总利用率η=1500×284.73/(1200×600)=59.3﹪
(二)冲压力的计算
冲裁力可按以下公式[1]计算:
F=KLtτ
kp,式中:t—材料厚度(mm); L—冲裁件周长(mm);τ已知K=1.3, t=1 mm;查文献【2】表4-12得τ
kp
kp
--材料抗剪强度(Mpa)。
kp
=432~549,取τ=500;经计算得外形周长L1=67.57mm,内孔周长L2=30.85mm。所以
落料冲裁力 F1= KL1tτ冲孔冲裁力 F2= KL2tτ
kp
=1.3×67.57×500×1=43.92kN =1.3×30.85×500×1=20.05 kN
kp推件力和卸料力可用以下经验公式[ 1]进行估算:
F推件=nK推F F卸料=K卸F 式中:F—冲裁力;n为同时卡塞在凹模内的零件数,一般为3~5;K推—推件力系数;K卸—卸料力系数。查文献【1】表3-15得,K推=0.055,K卸=0.04~0.05,所以
F卸料=K卸F1=0.04×43.92=1.7568 kN F推件=nK推F2=5×0.055×20.05=5.51 kN 由于该制件模具采用弹性卸料装置,所以总冲压力的计算公式为: F总= F1+F2+F卸料+F推件=43.92+20.05+1.7568+5.51=71.24 kN(三)初选压力机
根据总压力71.24 kN,查文献【2】表4-33开式压力机的主要技术参数,初选压力机型号规格为J23-10,其主要参数如下:
公称压力:100 kN 滑块行程:45mm 最大闭合高度:180mm 最大装模高度:145mm 工作台尺寸:370mm×240mm 模柄孔尺寸:∅30mm×55mm(四)计算压力中心
该制件图形较规则,上下对称,故采用解析法求压力中心较为方便。建立如下图所示坐标系。
1x
设压力中心为(x0,y0),因为上下对称,所以y0=0,只需求x0,又因为内孔为轴对称图形,所以只需考虑外形。经计算得L1=15.1mm,L2=52.47mm,x2=3.165, x1=-8。根据合力矩定理得
所以,压力中心为(0.72,0)。
(五)计算凸凹模刃口尺寸
本制件形状简单,可按分别加工方法制造凸、凹模,凸、凹模的制造公差 δp和δp必须满足不等式[ 1]:
δp+δd≤Zmax-Zmin。
根据制件的材料和厚度,由文献【3】表2-14 汽车、拖拉机等行业冲裁模初始双边间隙值,查得 :
Zmax=0.140mm,Zmin=0.100mm;
根据制件的基本尺寸和厚度,由文献【3】表2-19 汽车、拖拉机等行业简单形状制件凸、凹模的制造偏差,查得:
落料部分:凸模-0.020mm,凹模+0.020 冲孔部分:凸模-0.020mm,凹模+0.020 验证制造偏差是否合格:
δp+δd =0.02+0.02=0.04 Zmax-Zmin=0.140-0.100=0.04 所以,δp+δd=Zmax-Zmin=0.04,合格,可以采用该公差值。
由于零件图未注公差,为了降低工作难度,所以在实际生产中按照IT14等级确定制件各尺寸公差,查文献【3】附录一 标准公差数值和表2-17 磨损系数x得:
落料部分:尺寸R11,公差为0.43mm,取x=0.5;
尺寸19,公差为0.52mm,取x=0.5;
冲孔部分:尺寸R3 ,公差为0.25mm,取x=0.5;
尺寸6,公差为0.3mm,取x=0.75。
1)落料 尺寸R
Dd=(Dmax-xΔ
=(11.215-0.5×0.43=
Dp=(Dd-Zmin=(11-0.100= 尺寸 Dd=(Dmax-xΔ=(19.26-0.5×0.52=
Dp=(Dd-Zmin=(19-0.100=
2)冲孔 尺寸R dp=(dmin+xΔ=(2.875+0.5×0.25=
dd=(dp+ Zmin=(3+0.100=
尺寸 dp=(dmin+xΔ=(5.85+0.75×0.3=
dd=(dp+ Zmin
五、模具结构设计
(一)凹模设计
=(6.075+0.100=
因制件形状简单,轮廓近似圆形,且总体尺寸不大,选用整体式圆形凹模较为合理。因制件精度较低,厚度较小,由文献【2】表3-5 冷冲模工作零件的材料及热处理要求,选用9Mn2V为凹模材料。
1)确定凹模厚度H值:由凹模厚度经验公式[4]估算:
H=K1K
2式中,F—冲裁力,N;K1—凹模材料修正系数,合金钢取1,碳素钢取1.3;K2—凹模刃口周边长度修正系数。
本例中冲裁力F=43.92kN;凹模材料为合金钢,故K1取1;凹模刃口周边长度为67.57mm,查文献【4】表3-34凹模刃口周边长度修正系数,得K2=1.12,所以
H=K1K2
=1×1.12×
=19.06mm 2)确定凹模周界尺寸D:根据条料宽度B=24mm,材料厚度t=1mm,由文献【4】表3-33,查得凹模孔壁厚c=22mm。所以 D=2R+2c=22+266mm 由文献【2】表5-45 圆形凹模板尺寸,可查到较为靠近凹模周界尺寸为63mm×20mm,故凹模周界尺寸取为63mm×20mm。其结构图如图3所示。
图3 凹模
(二)其他冲模零件设计
据以上确定的凹模周界尺寸,查文献【2】表5-5 复合模圆形厚凹模典型组合尺寸,可得其他冲模零件的数量、尺寸及主要参数。
1)卸料板 标准编号JB/T7643.5-1994,周界尺寸63mm×8mm,结构图如图4所示。
图4卸料板
2)凸凹模固定板 标准编号JB/T7643.5-1994,周界尺寸63mm×12mm,结构图如图5所示。
图5凸凹模固定板
3)顶件块 非标准件,尺寸根据凸、凹模尺寸确定,结构图如图6所示。
图6顶件块
4)凸凹模
凸凹模采用直通式结构,固定部分简化为圆形,因采用弹压卸料,所以凸凹 模长度按下式[6]计算
L=h1+h2+t+h 式中,h1—凸凹模固定板厚度,mm;h2—卸料板厚度,mm;t—材料厚度,mm;h—增加长度。它包括凸凹模修磨量、凸凹模进入凹模的深度(0.5~1mm)、凸凹模固定板与卸料板之间的安全距离等,一般取10~20mm。
本例中,h1=12mm,h2=8mm,t=1mm,h取14mm,所以凸凹模长度 L=h1+h2+t+h=12+8+1+14=35mm
凸凹模结构图如图7所示。
图7 凸凹模 5)凸模
凸模亦采用直通式,固定部分简化成圆形,长度L=19.5mm,其结构图如图8所示。
图8 凸模
(三)选择模架
由凹模周界尺寸63mm×20mm及模架闭合高度110mm,查文献【2】表5-8滑动导向后侧导柱模架规格,选用后侧导柱模座,其主要参数如下:
上模座 63mm×63mm×25mm(GB/T2855.5-1990); 下模座 63 mm×63mm×30mm(GB/T2855.6-1990); 导柱 16mm×110mm×30mm(GB/T2861.2-1990); 导套 16mm×50mm×23mm(GB/T2861.6-1990)。模架具体结构尺寸,参照文献【5】表4-6后侧导向模柱、表3-38导柱和表3-39导套设计。
(四)模柄设计
本例采用凸缘模柄,尺寸与模柄孔配做。
六、校核压力机安装尺寸
模座外形尺寸为63mm×63mm,闭合高度为110mm,J23-10型压力机工作台尺寸为370mm×240mm,最大闭合高度为180mm,故此压力机能满足要求。
七、绘制装配图
图9 装配图
结束语
钣金冲压成形课程设计是我们在大学期间的一门重要课程,是对我们将理论应用于实践能力的考核。通过这次课程设计我加深了对冲压成形的理解,掌握了模具设计的基本方法,很好地巩固了以前所学的知识,相信对我将来从事工作将有很大帮助。在本设计过程中,各位老师和同学们给予我大量的指导和帮助,在此表示衷心的感谢。
由于个人水平有限,在设计中难免出现错误和不足,还请老师批评指正。
致谢
经过两周的忙碌和工作,本次课程设计终于完成了,作为一个本科生的课程设计,由于经验的匮乏,难免有许多考虑不周全的地方,如果没有老师的督促指导,以及一起工作的同学们的帮助,想要完成这个设计是很难的。
在这里首先要感谢郭拉凤和张春元老师。他们平日里工作繁多,但在我做课程设计的整个过程中都给予了我悉心的指导。我的装配图较为复杂,但是郭老师仍然细心地纠正图纸中的错误。除了敬佩老师的专业水平外,他们严谨的治学态度和科学的研究精神也是我学习的榜样,并将对我今后的学习和工作产生积极影响。
其次要感谢和我一起作课程设计的谢现龙同学,在本次设计中他给了我极大的帮助。
然后还要感谢大学四年来所有的老师,为我们打下机械专业知识的基础;同时还要感谢所有的同学们,正是因为有了你们的支持和鼓励。此次课程设计才会顺利完成。
参考文献
【1】翟平.飞机钣金成形原理与工艺.西安:西北工业大学出版社,1995 【2】史铁梁.模具设计指导.北京: 机械工业出版社,2006 【3】孙京杰.冲压模具设计与制造实训教程.北京:化学工业出版社,2009 【4】康俊远.冲压成型技术.北京:北京理工大学出版社.2008 【5】王立人.冲压模设计指导.北京:北京理工大学出版社.2009 【6】李奇涵.冲压成形工艺与模具设计.北京:科学出版社,2007
第五篇:冲压模具操作规范、日常维护及其他注意事项
冲压模具操作规范、日常维护及其他相关知识
一、总则
1、目的:为有效使用与管理车间模具,保证模具工作状态完好,为生产提供合格工艺装备,制订本规范。
2、适用范围:本规范适用于淮海电动车有限公司冲压模具的使用管理。
二、冲压模具使用操作规范
1、模具在使用前,要对照工艺卡片进行检查,所使用的模具是否准确,是否与工艺卡片一致。
2、操作者应了解模具的使用性能,掌握正确的使用操作方法。
3、检查所使用的模具状态是否完好,使用的冲压材料是否符合工艺图纸要求,防止由于原材料不符合要求而损坏模具。
4、检查所使用的设备是否符合工艺要求,如压力机的行程、压力机的吨位等是否与所使用的模具配套。
5、在安装模具前,把机床台面、滑块和模具上、下表面油污灰尘和其他杂物擦拭干净。
6、检查模具在压力机上的安装是否正确,上模体下模体是否紧固在压力机上,模具安装闭合高度正确,尽量避免偏心载荷。调整闭合高度时,采用手动、点动的方法逐步调整行程深度,在确认调好之前禁止连车。
7、模具安装完后,应检查模具安装底座各紧固螺钉是否锁紧无误,以免损坏模具和机床。正确使用设备上安全保护和控制装置,加工工件过程中工作台面禁止存放与生产无关的任何物品。工作过程中必须定时检查模具状态,如有松动或滑移应及时调整。
8、严格执行车间“三检”制度,使用模具在加工的头几件制品要按工艺卡片图样仔细检查,首件合格后才可以进行批量生产。
9、二人以上进行作业时,必须有专人指挥并负责脚踏装置的操作。
10、模具高度和机床调整高度需用垫铁的只能放在模具下模板下;确需垫在上模板上的,需经技术人员同意、指导下进行。
11、模具在使用中,要遵守操作规则,在设备运转时,禁止将手伸入模具取放零件和清除残料,在用脚踏开关操作时,手与脚的动作要协调,续料或取件时,脚应离开脚踏开关。每冲完一个工件时,手或脚必须离开按钮或踏板,以防误操作。
12、在工作过程中,要随时检查模具运转情况,发现异常现象要随时进行维护修理。
13、要及时对模具的工作件表面及活动配合部位进行表面润滑。
14、模具使用后,要按操作规程正确的将模具从压力机卸下,拆卸模具时,必须在合模状态下进行。清理好工作现场,对模具使用过程中出现的问题及时向技术人员反应。
15、要对拆卸后的模具表面进行清理,去除油污灰尘等其他杂物,做到外观清洁、无锈蚀、无油垢,小型工装上架摆放,大型工装指定存放地点摆放,摆放整齐。做好润滑工作,确保工装处于完好状态,工装存放区域需设有存放标识。
16、模具的搬运、吊运过程中应稳妥、慢起、慢放。
17、操作人员不按操作规程操作,造成工艺装备损坏,按照车间经济责任制实施考核管理。
三、注意事项
(1)模具安装使用前应严格检查,清除脏物,检查模具的导向套和模具是否润滑良好。(2)定期对冲床的转盘及模具安装底座进行检查,确保上下转盘的同轴精度。(3)按照模具的安装程序将凸凹模在转盘上安装好,保证凸凹模具的方向一致,特别是具有方向要求的(非圆形和正方形)模具更要用心,防止装错、装反。
(4)冲床模具的凸模和凹模刃口磨损时应停止使用,及时刃磨,否则会迅速扩大模具刃口的磨损程度,加速模具磨损,降低冲件质量和模具寿命。
(5)冲压人员安装模具应使用较软的金属(如铜、铝等)制成操作工具,防止安装过程中敲、砸时损坏模具。
(6)模具运送过程中要轻拿轻放,决不允许乱扔乱碰,以免损坏模具的刃口和导向。(7)保证模具的使用寿命,还应定期对模具的弹簧进行更换,防止弹簧疲劳损坏影响模具使用。
四、冲压模具日常保养
模具的日常保养由操作工人实施,模具维修人员确认,保养周期为:1次/批;制件完成后由模具操作者对模具在生产中的状况、首末件及过程制件质量、保养实施情况及维修情况在《模具日常保养记录》表中作相关记录,作为模具是否需要维修的依据。4.1日常保养内容: 4.1.1模具使用前的检查
1)检查模具的标识是否完好清晰,对照工艺文件检查所使用的模具是否正确; 2)检查模具是否完整、凸凹模是否有裂纹、是否有磕碰、变形、可见部分的螺钉是
否有松动,刃口是否锋利(冲裁模)等;
3)检查上、下模板及工作台面是否清洁干净、导柱导套间是否有润滑油; 4)检查所使用的原材料是否与工艺文件一致,防止因使用不合格的原材料损坏模具和设备;
5)检查所使用的机床是否与模具相配备合理;
6)检查模具在机床上是安装是否正确,上、下模压板螺栓是否紧固。4.1.2模具使用过程中的检查
1)模具在调整开机前,检查模具内外有无异物、刃口固定螺钉有无松动、所用的板料是否干净、清洁
2)检查操作现场有无异物、地面是否整洁、周围应无影响安全操作的因素; 3)开式可倾压力机上的成形模具要调整好压件力、压料力,导向销是否正确、齐全。4)模具在试制后的首件按样件检查,由质检员判断合格后方可批量生产; 5)模具在使用过程中,要严格遵守操作规则,定时对模具的工作件表面及活动配合面进行表面润滑,及时清理废料;
6)在工作中,要随时检查模具工作状态,发现异常现象要立即停机,通知带班组长确定处理方案。4.1.3模具使用后的检查
1)模具在使用后,利用机床打开模具型腔,使用工具顶住机床上滑块,在确保安全的前提下,清理型腔、检查型腔型面是否损坏、导柱导套是否松动,检查压料、退料机构及刃口是否完好,检查定位件是否正确可靠,检查可见紧固件有无松动;在导滑和工作表面涂油;
2)清理模具安装面并涂油防锈;
3)将模具从机床上卸下,吊运时应物妥、慢起慢放;
4)车架纵梁成形模具在换模块时,应清理模座型腔内的工作面,检查模座型腔、刃口、调整块有无损坏,拆下的模块应按序轻轻放置在指定位置,擦拭并涂油防锈;
5)选取在模具要停止使用后的未件进行全面检查;
6)检查完成后将模具的技术状态填写在《模具日常保养记录》表上,状态合格的及时完整地送入指定的存放地点,不合格的送模具维修车间。
五、模具缺陷的分析和解决措施
(1)凸模磨损太快
主要原因:①模具间隙偏小,一般建议模具总间隙为材料板厚的20%~25%。②凸凹模具的对中性不好,包括模座和模具导向组件及转塔镶套精度不足等原因造成模具对中性不好。③凸模温度过高,主要是由于同一模具连续长时间冲压造成冲头过热。④模具刃磨方法不当,造成模具退火,磨损加剧。⑤局部的单边冲切,如步冲、冲角或剪切时,侧向力会使冲头偏向一边,该边的间隙减小,造成模具磨损严重,如果机床模具安装精度不高,严重的会使冲头偏过下模,造成凸模和凹模损坏。
(2)模具带料问题
模具带料会造成废料反弹,其相关因素:①模具刃口的锋利程度,刃口的圆角越大,越容易造成废料反弹。②模具的入模量,机床每个工位的入模量是一定的,模具入模量小,容易造成废料反弹。③模具的间隙是否合理,如果模具间隙不合适,容易造成废料反弹。④被加工板材表面是否存在较多的油物。⑤弹簧疲劳损坏。
防止模具带料的方法:①使用专用的防带料凹模。②模具经常刃磨保持锋利,并退磁处理。③增大凹模间隙。④采用斜刃口模具代替平刃口模具。⑤模具安装退料器。⑥合理增大模具的入模量。⑦检查模具弹簧或卸料套的疲劳强度。
(3)模具对中性问题
模具在使用中容易发生冲芯各侧位置的磨损量不同,有的部分有较大划痕,磨损较快,这种情况在细窄的长方模具上特别明显。该问题主要原因:①机床转塔设计或加工精度不足,主要是上下转盘的模具安装座的对中性不好。②模具的设计或加工精度不能满足要求。③模具凸模的导套精度不够。④模具间隙选择不合适。⑤模具安装座或模具导套由于长期使用磨损造成对中性不好。
为防止模具磨损不一致,应:①定期采用对中芯棒对机床转塔和安装座进行对中性检查调整。②及时更换模具导套并选用合适间隙的凸凹模具。③采用全导程模具。④加强操作人员的责任心,发现后及时查找原因,避免造成更大损失。
(4)特殊成形模具使用
为满足生产需要,经常需要使用成形模具或特殊模具,主要有桥形模具、百叶窗模具、沉孔形模具、翻孔攻螺纹模具、凸台模具、拉伸模具、组合式模具等,使用特殊或成形模具可以大大提高生产效率,但是成形模具价格较高,通常是普通模具的4~5倍。为避免失误,应注意和遵循以下原则:
①模具安装时进行方向检查,确保模具凸凹模安装方向一致。
②根据要求正确调整模具的冲压深度,每次调整最好不超过0.15mm。
③使用较低的冲切速度。
④板材要平整无变形或翘起。
⑤成形加工位置应尽量远离夹钳。
⑥成形模具使用时应避免向下成形操作。
⑦冲压时按照先普通模具冲压,最后使用成形模具。
六、冲压件常见缺陷的判断以及处理方法、预防措施
对于外板件,要求较高,不能有明显的缺陷.内板件主要不能出现开裂、暗裂,对于拉深件,应首先检查压力点是否清晰,然后检查是否有暗裂,然后用手摸、用油石推。
1.废品产生的原因:
A原材料质量低劣;
B冲模的安装调整、使用不当;
C操作者没有把条料正确的沿着定位送料或者没有保证条料按一定的间隙送料;
D冲模由于长期使用,发生间隙变化或本身工作零件及导向零件磨损;
E冲模由于受冲击振动时间过长紧固零件松动使冲模各安装位置发生相对变化;
F操作者的疏忽,没有按操作规程进行操作。
2.预防废品的主要措施:
A原材料必须与规定的技术条件相符合(严格检查原材料的规格与牌号,在有条件的情况下对尺寸精度和表面质量要求高的工件进行化验检查)。B对于工艺规程中所规定的各个环节应全面的严格的遵守。
C所使用的压力机和冲模等工装设备,应保证在正常的工作状态下工作。
D生产过程中建立起严格的检验制度,冲压件首件一定要全面检查,检查合格后才能投入生产,同时加强巡检,当发生意 外时要及时处理。
E坚持文明生产制度,如工件和坯件的传送一定要用合适的工位器具,否则会压伤和擦伤工件表面影响到工件的表面质量。
F在冲压过程中要保证模具腔内的清洁,工作场所要整理的有条理加工后的工件要摆放整齐。
2.常见缺陷及解决措施 1)凸凹不平
判断方法:手摸、用油石推,用眼睛看。推荐用油石推,亮点为凸起,暗点为凹陷。
原因:如发现不平,应检查模具内是否有沙粒等异物,处理办法:如有沙粒,应用擦模纸将模具擦拭干净。2)开裂(暗裂)
判断方法:用眼睛检查拉深件的转角处等材料变形较大的地方,应翻过反面来检查。原因:可能是模具拉伤、压边力偏大。
处理办法:检查工件是否拉伤严重,适当降低压边力。3)起皱
判断方法:用眼睛看 原因:压边力小
处理办法:适当增加压边力。4)毛刺
判断方法:用眼睛看 原因:凸凹模间隙大。处理办法:修模 5)孔偏
判断方法:上检具检查,与样件比较。原因:工件没摆好,模具定位装置问题。
处理办法:如工件摆正后仍孔偏,应报告班长,通知修模。6)少孔
判断方法:与样件比较。原因:冲头断掉。
处理办法:立即停止生产并立即报告班长,通知修模。7)孔变形
判断方法:用眼睛看。原因:冲头磨损。
处理办法:轻微的打油,严重的打油仍出现变形的应报告班长,通知修模。8)拉深不到位
判断方法:看压力点是否清晰。原因:主压力偏小。
处理办法:适当调高主压力。
9)折边不良
判断方法:与样件比较
原因:件没摆好,定位装置问题。
处理办法:将工件摆好,如仍不良,应向班长报告,通知模修人员修模。10)压印
判断方法:用眼睛看
原因:模具上模工作面粘附有颗粒状杂质。处理办法:将模具上模擦拭干净。11)拉伤
判断方法:用眼睛看
原因:模具工作面磨损,模具硬度不够。处理办法:修模。12)砂粒
判断方法:用油石推
原因:材料或模具表面不干净。
处理办法:检查材料或将模具表面擦拭干净。13)碰伤、划伤 判断方法:用眼睛看
原因:进料或出料碰到模具等硬质物体。
处理办法:进出料要小心,产品要轻拿轻放,必要时将模具的闭合高度调大。