衝壓模具(jù)設計(二)

衝壓模具設(shè)計(二)

Sep 15, 2023

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轉發自:應用技術

作者:向偉,李(lǐ)波湘西州(zhōu)技工學校,湖南吉首 416 0

使材料發生分離或者是發生塑性變形,進而得到所需要(yào)的零件

衝壓工藝的設計和模具結構的設計是衝壓(yā)模具結構設計的兩個方麵。在衝壓件的生產(chǎn)過程中(zhōng),主要應用衝壓工(gōng)藝設計,它主要包含工藝的方案、如何安排,工序(xù)的尺寸,使用何樣的設(shè)備及模具的類型(xíng),還有各項技(jì)術經濟指標,對這些方麵進行綜合性的總體規劃,這就(jiù)是衝(chōng)壓工藝設計的過程(chéng)。而衝壓模具結構(gòu)的設計就(jiù)是根據(jù)以上衝壓工藝設計的各項要求,設計出(chū)所需要的模具的具體結構、形狀,也繪製出模具的裝配圖和模具的零件圖

2衝壓模具設計的材料選擇

2.1衝壓模具的材料

製造衝壓模具的材料有鋼(gāng)材、硬質合金、鋼結硬質(zhì)合金、鋅基合金(jīn)、低熔點合金、鋁青銅、高(gāo)分子材料等等。目前製造衝壓模具的材料絕大(dà)部分以鋼材為主,常用(yòng)的模具工作部(bù)件材料的種類有:碳素(sù)工具鋼、低合金工具鋼、高碳高(gāo)鉻或中鉻工具鋼、中碳合金鋼、高速鋼、基體鋼以及硬質(zhì)合金、鋼(gāng)結(jié)硬質合金等等。

2.2衝壓模具材料的選用原則

在衝壓模具使用的材料中,可以是(shì)各種的金屬材料也(yě)可以是各(gè)種的非金屬材料,這兩類材料中(zhōng)主要包括碳鋼、合金鋼、鑄鐵、鑄鋼、硬質合(hé)金、低熔點合(hé)金、鋅基合金、鋁青銅、合成樹脂、聚氨脂橡膠、塑料、層(céng)壓樺木板等。

對用於製造模具的材料(liào)也是要求很嚴格的。不單(dān)單(dān)要求材料的硬(yìng)度、強度和耐磨性要很高,也要有適當的韌性,還有淬透(tòu)性也要很高以及熱處理不變形(xíng)及淬火(huǒ)時不易開裂等性能要想保證模具的使用壽命就要進行合理的選取模具材料以及對熱處理工藝要進行正確的實施。

選擇正(zhèng)確的鋼種以及熱處理工藝要對應著(zhe)模具的不同用途,除此之外還應該(gāi)根(gēn)據其工作狀態、受力條件及被加工材料的性能(néng)、生產(chǎn)批量及生產率(lǜ)等綜合因素, 並且應該側重以上敘述的各(gè)項要求(qiú)的各項性能。

3衝壓(yā)模具的結構

3,1衝壓模具的結構組成

根據模具在組成結構(gòu)起到的作用,模(mó)具的結構組成主要是工藝(yì)零件,還有結構零(líng)件。

工藝零件是直接參與工藝(yì)過程,並直到其完成。還直接與坯料接觸。

工藝零件主要包含定位(wèi)零件、工作(zuò)零件、卸(xiè)料零(líng)件與(yǔ)壓料零件。然而結構零件就與工(gōng)藝零件截然不同,它不直接參與工藝過(guò)程,也不會和坯料有直接的接觸,隻是對工藝(yì)過程的完成有一(yī)個保證的作用,或者是完善模具的功能。結(jié)構零件主要包(bāo)含緊(jǐn)固零(líng)件、導向零件、標準件以(yǐ)及其他的一些(xiē)零件(jiàn)。但是應該說明的是,並不是(shì)所有的衝壓(yā)模具都必須包含這六種零件的(de)。

&2衝(chōng)壓(yā)模具設計結構的基本原則

3.2,1安全原則

在設(shè)計衝壓模具的結構的時候第一要考慮到(dào)的就是安全,絕對不能因為衝壓模(mó)具的結構設計出現錯誤而引起事故。即(jí)使是衝壓模具(jù)的實際操作人員也絕對不允(yǔn)許將自己置於危險境界中。在衝壓(yā)模具結構的設計過程(chéng)中,一定(dìng)保證設計操作人員的安全感。

在加工(gōng)時,模具也應該具有一定承受強度。

3、2、2基本要求

這個結構框架的要有(yǒu)均勻的(de)厚(hòu)度;模具工作(zuò)的部分(fèn)的厚度要保持均勻,不能太薄;衝壓(yā)模具的設計要達到承受力的標準;所采用的衝壓模具的(de)結構的質量(liàng)要保持(chí)平衡;衝壓(yā)模(mó)具結構的框架的材質(zhì)、工作部分的材質也要注意選擇,因為這些東西(xī)都是容易磨損的,所以要算好成本;

衝壓模具結構的承受能力;零部件的結構最好用計算的方法來計量在確定衝(chōng)壓模具的結構之前一定要先確定衝壓模具的(de)送料方式,還有卸料方式(shì),以及衝壓模具的模架形(xíng)式。

4衝壓模具的設計 4.1衝壓間隙的確定

衝壓間隙就是指衝壓模凹、凸模刃口部分(fèn)尺(chǐ)寸(cùn)之差。這個間隙的大小對衝(chōng)壓件(jiàn)的單(dān)麵質量、衝壓力的大小,以及模具使用的壽(shòu)命都有非常大的(de)影響。因此,衝壓模具設計的重要工藝(yì)參數之一就是衝壓間隙。所以在設計模(mó)具的(de)時候一定(dìng)要選用(yòng)合適的衝壓間隙,保證好衝壓件的質(zhì)量,保證較小的衝壓力,也(yě)保證了模具的使用壽命。

適當的間隙值是根據不同(tóng)的數據有不同的標準的,隻要選擇的這個衝壓間隙(xì)在生產中是(shì)在合適的範圍之中的就可以。 在這個合適的範圍中,最小值就稱作最小的合理間隙值(zhí),最(zuì)大值就(jiù)是最大的合理間隙值。在使用模具的過程中,也可能會是模具發生磨損,從而使間隙變大,因此在(zài)設計(jì)新模具的(de)時候應該(gāi)采用最小的合理間隙值。

4.2確定凹凸(tū)模的外(wài)形尺寸

衝壓模具的凹凸模的(de)工作(zuò)刃口尺寸的確定(dìng)要經過仔細的計算才能得出。 0凹模衝壓模具的凹模的結構形式要(yào)根據(jù)零件的需要去製作,製作方法要根據上麵敘(xù)述(shù)的。凹(āo)模的固定一般會直接固定在凸模上。

例如在衝裁模具的製造工程中(zhōng)如何確定凹模的厚度。凹模的厚度指的就是凹模刃口距(jù)離外邊緣的長度。因此確定凹模外形(xíng)的尺寸一般采用凹模(mó)外形尺寸(cùn)的(de)經驗公式(shì),也就是H=Kb ()>巧(m ), K表(biǎo)示的是糸數,書中是(shì)可以查(chá)到的;b代表的(de)是凹(āo)模孔的最大寬度。

在製造工程中,不僅僅(jǐn)要計算(suàn)出凹(āo)模的厚度(dù),還要計(jì)算出凹(āo)模周邊的與之相關(guān)的數據。這樣一來,與已經(jīng)確定的模具主要的結構構成合適的模具結構(gòu)組合(hé)。這(zhè)樣模具設計就大大簡化了。

2)凸模

衝壓模具的凸模的(de)結構形式也是要根據衝壓零件的需要而製作的,製作(zuò)方法要根據計數按出來的(de)數(shù)據。凸模的(de)固定方式一般會采(cǎi)用鉚釘固定,也(yě)可(kě)以采用低溶點的合金或者是低熔點的焊接劑來固定(dìng)。

隨後隻要根據圖紙,安裝好凹模和凸模的位置,還有其他(tā)相關的零件。

5衝壓模具的未來發展趨勢

Applied Technology一0 =

衝壓模具技術的未來發展應該以模(mó)具產品(pǐn)“交貨快”、“高精度"、“高質量”、“低價格',作為要求標準。怎樣能達(dá)到(dào)這一點呢?要(yào)想達到這一係列的(de)標(biāo)準要求就必須及(jí)時的發(fā)展一下這幾項.

大力推廣模具的CAD/CAM/CAE技術。模具的(de)CAD/CAM/CAE 技術可以稱作是模具設計未來(lái)的發展趨勢(shì)。隨著微機軟件的不斷發展與(yǔ)不斷進步,已達到(dào)了基(jī)本成熟的條(tiáo)件讓模具CAD/CAM/CAE 技術得到普及,各個模具產業以及企業也會加大對CAD/CAM技術的培(péi)訓以及其技術的服務的發展力度;更(gèng)大範圍的擴大CAE$± 術的應用。

加快銑削(xuē)加工的速度。近些年來國外高速發展的銑削加工產業,很大程度上使加工的效率得以提高,不但如(rú)此還可以使表麵的光潔度(dù)達到極高的程度。

除(chú)此之外還有,高硬度模塊的加工(gōng)也具有低溫(wēn)升、較小的熱變形等優(yōu)點。銑削加(jiā)工技術的高(gāo)速發展,對汽車產業、大中型家電行業型腔模具的製造(zào)注也加人了新鮮的動力。就當(dāng)前的發展程度來看(kàn)它已(yǐ)經向敏捷化、智能化、集成(chéng)化的更高方向發展。

使模具掃描及數(shù)字化。高速(sù)的掃描(miáo)機和模具的掃描係統提供(gòng)了從模型或實物掃描到加工出期望的(de)模型所需的諸多功能,大大縮短了模具的(de)在研製製(zhì)造周期(qī)。

有些快速掃描係統(tǒng),可快速安裝在已(yǐ)有的數控銑床及加(jiā)工中心上,實現快速數(shù)據采集、自(zì)動生成各種不同數控係統的(de)加工程(chéng)序(xù)、不同格式(shì)的CAD數據,用(yòng)於模具製造業的“逆向工程"。模具掃描係統已在汽車、摩托車、家電等行業得到成功應用,相信在“十五'期(qī)間將發揮更大的(de)作用。

電火花銑削加工。電火花銑削加工技(jì)術(shù)也稱為電火花創成加(jiā)工技術,這是一種替代傳統的用成型電極加工型腔的新技術,它是有高(gāo)速旋轉的簡單的管狀電極作三維或二維輪廓加工,因此(cǐ)不再需要製造複雜(zá)的成型電極,這顯然是電火花成形加工領域的重大發展。國外已有使用這種技術的機床在模具(jù)加工中應用。預計這(zhè)一(yī)技術將得到發展。

提(tí)高衝壓模具的標準化程度。我國的衝壓模具的標準化程度(dù)還處在於不斷提高的(de)階段(duàn),雖然在當前我國的衝壓模具標準件的(de)使用(yòng)覆蓋(gài)率已(yǐ)經達(dá)到30%左右,但(dàn)是相(xiàng)對於其他國(guó)家尤其是發達國家還是差很大的距(jù)離,目前國外的發達國家的衝壓模具是有那個覆蓋率一般都可以達到80%左(zuǒ)右。

選用材料(liào)優質及處理表麵技術先進。選(xuǎn)用優質的材料和應(yīng)用相對應的先進的表麵處理技術用來提高衝壓模具的壽命是十分(fèn)必要,例如選用優質的鋼材料。發揮衝壓模具鋼材料性(xìng)能的關踺就在於能否使衝壓模具的熱處理(lǐ)和表麵處理更加。衝壓模具熱處理的未來發展趨勢就(jiù)是運用真空熱處理的技術(shù)。不單單(dān)要發展衝壓模具的表麵處理技術還要發展工(gōng)藝先(xiān)進(jìn)的(de)氣相沉積( TiN、TiC 等)、離子噴塗等高先技術。

將衝壓模具的研磨拋光(guāng)實現自動化、智能化。衝壓模具表麵的質量可以說對衝壓模具的使用壽命(mìng)、衝壓製件外觀的質量等各個方麵都(dōu)有較大的影響,研(yán)究並發明出自動化、智能化(huà)的研磨方法和拋光方法替換了現在手工操(cāo)作的方法,從而可以提高衝壓模具表麵的質量,這也是衝壓模具未來(lái)一個重要的發展(zhǎn)方向發展模具自動化加工的係統。

發展衝(chōng)壓模具(jù)的(de)自動化加工可以說是我國模具產業長遠的發展目標。衝壓模具的自(zì)動加工係統主要是采用多台機床進行的合理組合來工作的;並配備了隨行定位的夾具或者是定位盤;衝壓模具的機具(jù)、刀具數控庫也是相當完整的(de);數控柔性同步係統也是很完整的;對質量方麵也(yě)設置了相當完善的監測控製係統。

6結論

自20世紀90年代以來,汽(qì)車、家電、通訊等行業飛速的發展,與此同時也帶動(dòng)了模具(jù)產業的快速發展。在國(guó)際(jì)上對模具的發展要求更是十分的明顯。現如今我過的模具產業也有所成就,但是相對於外國,尤其是一些發達國家而言,我國的模具技術還(hái)是沒有達到先進(jìn)水平的程度。所以我國在(zài)模(mó)具產業方麵(miàn)仍然需要更大的(de)改革,對相關的產(chǎn)業也要完善。這不僅(jǐn)僅(jǐn)需(xū)要模具設計方麵的人才的培(péi)養,也需要我國政府給予的政策的致辭。會這樣才能使(shǐ)

121一《科技傳播》

電網經濟運行水平,以及提升電網(wǎng)管理和決策水平。而實現智(zhì)能調度也(yě)需要打造四個平台,即實時監控和預警平台、調度計劃平台、安全校核平台、調度管理平台。

事實上,智(zhì)能電網有“軟''和“硬"兩個(gè)方麵,即電(diàn)網自身(shēn)的建設以及信息(xī)化(huà)建設。他認為,隻有“軟''、“硬"有機結合、協調發展,才能全麵建(jiàn)成智能電網。智能電(diàn)網首先應該是堅強的電網,能夠實現能源資(zī)源大(dà)範圍優化配置,保障安全可(kě)靠的電力供應,這是智能電網“硬”的一麵。

建設以特高壓(yā)電網為骨幹網架(jià)、各級(jí)電(diàn)網協調發展的堅強電網,並實現電網的信息化、數字(zì)化、自動化、互動化,在供電安全、可靠和優質的(de)基礎上,進一步實現清潔、高效、互動的目標,這是智能電(diàn)網建設“軟"的(de)一麵。智能電網的建設對電網運行(háng)的調度和分析控製提(tí)出了許多更新更高的要求(qiú)。然(rán)而(ér),現有的調度(dù)自動化係統麵臨著許多問題,包括非自動、信息的雜亂、控(kòng)製過程不安全、集中式控製方法缺乏(fá)、事故決策困難等。為適應大電網、特高壓以及智能電網的建設運行管理(lǐ)要(yào)求,實現調度(dù)業務的科學決策、

電網運行的高效管理、電網異常及事故的快速響應,必須對智能調度加以分析研究。其中電網智能調度軟件也(yě)非常重要。這些軟件需要整合調度自動化、,保護(hù)信息管理等信息係統,在電網正常運行(háng)狀態下,能實現電網薄弱環節的智能監控,實現電網的預警以及自愈,實現電(diàn)網控製過程的安全性(xìng);在事故情況下,能(néng)夠從海量數據中抽取最關(guān)踺的事故信息,有效地控製電網事故的發生(shēng)、發展,縮短電網恢複(fù)正常運行(háng)的時間,防止大麵積停電事故的發生等重要功(gōng)能。

據了解,目前我國為(wéi)適應特(tè)高壓互(hù)聯大電網運行的安全和(hé)可冉生(shēng)能源快速發展的需求,國內新一代智能電網調度技術支持係統的(de)研(yán)發在消息總線、服務總線、實時數據庫(kù)、可視化人機界麵等多項關鍵技術上已取得突破,對提高我國電網調度智能化(huà)水平具有重要意義。通過這個係統,我(wǒ)國電網(wǎng)調度首次實現了基於(yú)“

華"(華北、華中、華東)電網統一模型的實時數據采集和展示,信息範圍覆蓋“三華”電網220kV以上近27m個廠(chǎng)站和東北、西北的主網架,目前實時監測的電(diàn)網運行信息總量已超(chāo)過巧萬個,實現了模型參數的一體化維護和共享、電網穩態監控、多區域多目標自動發電控製、狀態估(gū)計等功能,能有效支持國調與“三華” 網調互備和業務協同。這(zhè)標誌著我國智能電網調度(dù)技術支持係統研發取得重大(dà)突破。

我國上一代調度技術支持係統中,由於缺少(shǎo)總體設計和(hé)統一(yī)規(guī)範,上下級(jí)調度機構相關應用係統之間缺少統一的設備(bèi)、數據命名和接口標準,難以方(fāng)便地實現電網模型參數和數據的交(jiāo)換與共享,國、網、省(shěng)三級調度的在線分(fèn)析和可視化、智(zhì)能化水平並不高。而新(xīn)一代(dài)係統的設計開發則強化了一(yī)體化、在線(xiàn)化、精細化、實用化、可視化和(hé)智(zhì)能化(huà)的思想。

在華中試點工程基(jī)礎平台和基本應用功能的研發(fā)與建設中,共製訂了18個功(gōng)能規範和10項技術標準。其中電網模型數據交換、動態消息總線等4項標準申請了國家和國際專利。通過製訂(dìng)電網通用模型命名規範、電網模型描述(shù)規範(fàn)、電網圖形描述規範等技術規範,實現電網模型(xíng)和參(cān)數 “源端維護、全局共享(xiǎng)''。這意味著同一個廠(chǎng)站的模型、參數和畫麵隻需在一(yī)處維護,即能(néng)實現全係統的共享,謎免了(le)以前的大量人工重(chóng)複錄人工作。

這也是調度係統運行維(wéi)護人員期盼已久的“福(fú)音”。隨著一些基本應用功能開發,比如,通過電網備用容量監 視(shì)功能(néng),調度人員可以準確判斷係統的各種備(bèi)用狀態及分布情況,如果(guǒ)華東電網在世博保電有臨時需求(qiú),華中(zhōng)網調可以及時調出備用電力,支援華(huá)東電網(wǎng)。

3智能調(diào)度的推進使智能電網優質高效得到落實

不僅如此,隨著我國特高壓電網的快速(sù)發展,電網結構的不斷變化,風能、太陽能(néng)等清潔能源的大規模開發利用,對電(diàn)網調度運行控製的一體化、精細化水平和適應(yīng)性、靈活性提(tí)出了更高要求,為了快(kuài)速提升電網調度(dù)駕馭大電(diàn)網能力、資源優化配置能力和抵禦風險能力(lì),保障電網安全可靠、靈活(huó)協調(diào)、優質高效、經濟環保運行,研發新一代電網(wǎng)調度技(jì)術支持係統迫在眉(méi)睫。

2開8年2月28日,國(guó)家電網(wǎng)公司正式啟動《廣域全(quán)景分布式一體化電網調度(dù)技術支持糸(jiǎo)統建設框架》絹製工作。隨之就技術路線開始(shǐ)了廣泛的征詢和研討。

2m8年口月5日,國家電網公司正式成立由中國電科(kē)院和國網電科院(以(yǐ)下簡稱兩院)相關技術人員組成的(de)聯合開發組,啟動了技術支持係統基礎平台和電網運行(háng)穩態監(jiān)控、自動發電控製(zhì)、狀態估計等基(jī)本應用功能的研發。

2年3月(yuè),國家電網公司啟動智(zhì)能電網建設。國調中心組織開展了調度和發電兩個環節的研究。

2〔肭(nà)年5月,新一代電網調度技術支持係(xì)統(tǒng)正式更名為"智能電網調度技術支持(chí)係(xì)統"。結合華中新係統的建設搭(dā)建了華中測試小係統。

對此,20H年至20巧年,是我國智能電網計劃的“全麵建設階段"。在新一輪全國電網改造升級中,一體化的智能調度體係,將為堅強智能電網的安全經濟運行,各種可冉生能源與分布式能 源發電的靈活接人提供有力(lì)的(de)技術支撐。這一階段的智能電網投資金額接近2萬億元,必將有效加快(kuài)智能電網調度技術支(zhī)持係統的建設。

將遵循智(zhì)能電網調度“四化"發展的需求和智能調度技術支持係統的發展路線,以“調控一體化,智能促低碳”為宗旨,通過對一體化調度運作平台、海量信息存儲管理與應用、智能可視(shì)化展示技術(shù)、新能源接入控製、實時監控與智能預警、統一建(jiàn)模、智能電網調度預警與決策(cè)支持、智能電(diàn)網(wǎng)調度安全防禦等關鍵技術的(de)研討和展示,促(cù)進智能調度的創新應用,切實提高(gāo)駕馭(yù)特大電網的能力。

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嫲上接第(dì)121頁0

模具產業發展的更好。

衝(chōng)壓(yā)模具(jù)的(de)設計在如今已經是一個十分重要的產業了。模具的設計(jì)水(shuǐ)平與製造技術水平的高低也被看作一個十分重要的衡量標準,那就是衡量這(zhè)個國家的產品製造水(shuǐ)平(píng)的如何,因(yīn)此在非常大的大(dà)程(chéng)度上對(duì)產品的質量、效益以及新產品的開發和開發能力(lì)都起著決定性的作用。因此(cǐ)我國以及相關的各個產業、企業更應注重模具的設計(jì)技術以及它的發(fā)展,從而促進我國經濟的發展。

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83 一《科技傳播》

衝壓模具設計(一)
關於衝(chōng)壓模具技術的研究(jiū)(一)
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