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沖壓模具的設(shè)計如何滿足沖壓件的尺寸精度要求
沖壓模具的設(shè)計,主要是考慮沖模工作時的振動、沖擊和沖程中可能產(chǎn)生的飛濺及沖壓加工中對材料和零件加工質(zhì)量的影響,以保證沖壓件成形所需要的外型尺寸精度以及在生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的機械性能。沖壓模具設(shè)計時需要注意模具結(jié)構(gòu)型面材料是影響成型質(zhì)量的關(guān)鍵因素,特別主要是材料在沖模內(nèi)應(yīng)具有良好的塑性。由于模具具有一定的彈性運動,它不會因模具溫度升高而變形,并能減少零件對模具結(jié)構(gòu)型面所造成傷害。但是也不能由于溫度升高而使零件產(chǎn)生塑性變形。例如:沖模內(nèi)在變形時所產(chǎn)生的飛濺、沖擊等現(xiàn)象都會對沖壓工藝產(chǎn)生不利影響。

1、模具設(shè)計要滿足沖壓件的尺寸精度要求。
一般采用模架將工件放置在模具上沖壓成型,但也有少數(shù)特殊型面需要加工時采用模具在生產(chǎn)現(xiàn)場加工的方式。這種模具加工方式有利于提高沖壓產(chǎn)品質(zhì)量、改善工件的精度等。一般情況下模具制作與模具裝配質(zhì)量是直接關(guān)系到模具生產(chǎn)效率的一個重要因素,模具尺寸精度的好壞會直接影響沖壓件精度的高低。模具規(guī)格尺寸及構(gòu)造尺寸是影響成形質(zhì)量的重要因素。沖壓件必須按照圖紙要求制作生產(chǎn),并且精度必須滿足沖壓產(chǎn)品的要求。
2、充分考慮沖程中可能產(chǎn)生的飛濺及沖擊作用,選用適當?shù)臎_模結(jié)構(gòu)型面材料。
沖壓件越薄,沖模使用的材料越厚,沖模對沖程的飛濺及沖擊作用也就越大,因此對沖模結(jié)構(gòu)型面材料應(yīng)選擇適當?shù)挠捕?、韌性和耐磨性較好的材料。如合金粉末、金屬陶瓷等硬度一般大于70 HRC,耐磨性較好;但一些粉末涂料價格較貴,只能用在加工簡單或成型精度要求高的零件上。因此對一些不允許采用高溫熔融方法進行成形的沖模結(jié)構(gòu)型面,可考慮選用一種表面鍍有鋅膜技術(shù)的材料或采用一種冷塑性材料。冷模型面一般用不含 Fe、 Cr等元素和 HV、 Bi等合金;熱模型面一般用一層金屬陶瓷或熔融金屬加一層合金材料。沖模結(jié)構(gòu)型面中的鋼質(zhì)芯模及鋼質(zhì)邊模一般可用二種材料與沖壓零件相合為一體,即熱固性沖模和冷塑性沖模兩種類型。
3、提高沖壓加工速度
根據(jù)零件的尺寸和形狀特征確定其沖壓加工速度。為提高沖模的高速性能,應(yīng)采用連續(xù)高速模具,如在沖模上設(shè)置快速加工件(如零件)模具。由于高速加工時零件在沖切過程中發(fā)生振動,將影響零件表面質(zhì)量,應(yīng)采取減小高速切削區(qū)剛度、提高工件強度,采用高速加工件沖切方法來減少加工摩擦。高速沖刀有硬質(zhì)合金沖刀和鑄鐵沖刀兩種。
4、合理選擇模具結(jié)構(gòu)型面形狀和尺寸。
設(shè)計模具時,應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品要求和經(jīng)濟情況確定模具結(jié)構(gòu)型面的形狀和尺寸。通常,零件成型時所需結(jié)構(gòu)型面形狀及尺寸在設(shè)計時應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品特點、加工要求及經(jīng)濟原則選擇。產(chǎn)品形態(tài)是指在產(chǎn)品內(nèi)部可以容納一個形狀各異且互相垂直的完整外形尺寸或形狀。根據(jù)所成形工件外形和尺寸,模具型面上必須有相對靜止的位置或表面,以保證沖壓工件不會變形。通常,結(jié)構(gòu)型面尺寸可選擇為:外型平面為直角圓弧形,內(nèi)型平面為弧形或矩形。此外,根據(jù)設(shè)計來選擇合適的成形方式及模具結(jié)構(gòu)型面尺寸也很重要。
