模具设计备料

浙江苏泊尔股份有限公司企业标准 Q SP Q SP041 2006 代劳 代霜地是 5 5 5 55 模 具 设 计 标 准 内控 2007 3 30 发布2007 4 1 实施 浙浙江江苏泊尔股份有限公司 发布 第 2 页 共 14 页 浙江苏泊尔股份有限公司企业技朮标准浙江苏泊尔股份有限公司企业技朮标准 Q SP 041 2006 1 目的 1 后面的点都不要 为了规范模具设计及结构 减少模具的数量 提高模具制作及车间换模效率 特 制定此标准 2 范围 本标准适用于本公司拉伸模 复打模 规定了模具结构 加工及备料方法 3 参考标准 无 4 拉伸模设计加工 设计拉伸模时 需考虑所选设备的封闭高度 200T 油压机最小封闭高度 400mm 最大封闭高度为 960mm 350T 油压机最小封闭高度为 517mm 最大封闭高度为 1117mm 设计模具时 模具的封闭高度一定要在油压机封闭高度内 4 1 拉伸片材的确定 拉伸件坯料形状和尺寸是以冲件形状和尺寸为基础 按体积不变原则和相似原则 确定 体积不变原则 假设变形前后料厚不变 拉伸前坯料表面积与拉伸后冲件 表面积近似相等 得到坯料尺寸 相似原则 即利用拉伸前坯料的形状与冲件断 面形状相似 得到坯料形状 当冲件的断面是圆形 正方形 长方形或椭圆形时 其坯料形状应与冲件的断面形状相似 但坯料的周边必须是光滑的曲线连接 对 于形状复杂的拉伸件 利用相似原则仅能初步确定坯料形状 必须通过多次试压 反复修改 才能最终确定出坯料形状 因此 拉伸件的模具设计一般是先设计拉 伸模 等片材尺寸确定后再设计冲裁模 4 2 拉伸模设备的选用 公司现有的拉伸设备有油压机 压力机及拉伸机三种 铝无翻边煎盘通常选用压 力机 其余产品选用油压机或拉伸机 4 3 结构 拉伸模主要包括凸模 凹模 压边圈 模座等 铝煎盘炒锅有时还有型腔 紧 固圈等 具体见附图 建议进行分类示例 并将图样进行编号 图样考虑纳入 标准附录 如汤锅类拉深 铝煎锅类拉深 铝炒锅类拉深 不锈钢煎炒锅类 扩口模 缩口模 落料模 切边模 胎具 冲孔模等进行细分 4 4 各零件的设计尺寸及备料方法 模座材料的选用及表面处理方法 模座选用 HT250 材料 具体尺寸如下图 第 3 页 共 14 页 表 2 锅身规格与模座内孔关系 单位 mm 锅身规格 120140160180200220240260 280 以上 含 模座内孔 A 150190230270300 备料方法 备料直径为 480mm 20mm 加工余量 备料厚度为 270mm 10mm 加工 余量 一般不用制作此零件 4 4 2 凸模垫块选用 45 钢锻件 由垫块连接板与垫块组成 螺纹部份需淬火并低温回火 硬度为 HRC35 HRC38 螺纹的小径 65 5 具体如下图 备料方法 凸模连接板备料直径为 180mm 20mm 加 工余量 备料厚度为 95mm 10mm 垫块备料厚度为 130mm 10mm 加工余量 备料直径有二种 具体如 表 3 表 3 锅身内径与凸模垫块备料关系 锅身内径22cm 以下 含 24cm 以下 含 选用垫块型号垫块垫块一 备料直径180 20mm 余量 240 20mm 余量 垫块一 4 4 3 凸模连接板选用 45 钢锻件 设计高度 H 分二种 一种为产品锅口内径为 18cm 以下 设计高度为 78mm 一种为产品锅口内径为 18cm 以上 含 设计高度为 48mm 直 第 4 页 共 14 页 径 A 比相应的凸模直径小 2mm 螺纹的最小径为 65 5 具体如下图 备料方法 备料直径为锅身内径 20mm 加工余量 备料厚度为二种 一种为产 品锅口内径为 18cm 以下 备料厚度为 80mm 10mm 加工余量 一种为产品锅口内 径为 18cm 以上 含 备料厚度为 50mm 10mm 加工余量 4 4 4 凹模连接板选用 45 钢锻件 设计高度统一为 30cm 具体如下图 图中的 A 与 B 的尺寸由锅身图纸尺寸而定 一般比锅身外径大 备料方法 备料厚度为 30mm 10mm 加工余量 备料直径为 420mm 20mm 加工余量 4 4 5 凸模材料的选用 Cr12 锻件 粗车后需淬火 淬火经低温回火后硬度为 HRC58 60 4 4 5 1 汤锅一次拉伸凸模底部 R 角与产品图纸一致 凸模外径 A 由锅身内径而定 如 锅身内径为 200mm 则 A 为 200mm 凸模设计高度 H 如表 1 具体如下图 汤锅凸模 表 4 汤锅锅身内径与凸模高度的关系 单位 mm 锅身内径 140160180200220240260 第 5 页 共 14 页 H100115130140155170185 锅身内径 280300320340360400 H200210225240255280 汤锅凸模的配料方法 备料厚度为凸模设计高度 H 10mm 加工余量 备料直 径为锅身内径尺寸 20mm 加工余量 4 4 5 2 煎炒锅拉伸凸模的高度 H 为产品图纸的高度 30mm R 与产品一致 凸模外径 A 由锅身内径而定 具体如下图 煎盘与炒锅拉伸凸模 备料方法 备料厚度为产品高度 40mm 加工余量为 10mm 备料直径为锅身内 径尺寸 20mm 加工余量 4 4 6 凹模选用 Cr12 锻件 粗车后需淬火 淬火后经低温回火硬度为 HRC58 60 汤 炒锅凹模高度统一设计为 50mm 60mm 通常 20cm 以下 含 规格设计为 50mm 高 20cm 以上的设计为 60mm 直径由片材直径而定 凹模的直径 B 比片材直径小 2mm 例如 20cm 汤锅片材尺寸为 345mm 则其凹模直径设计为 343mm 煎盘凹 模直径等于片材直径尺寸 高度为产品内高 30mm 凹模的 R 为产品外壁 R 尺寸 具体尺 寸如下图 表 5 凹模 R 角与片材厚度关系 单位 mm 材料型号凹模 R 角 0 5mm 以下不锈钢R3 5 R5 0 5mm 以上不锈钢片材最小公差的 5 倍 3003 3004 片材最小公差的 5 倍 复合片片材厚度的 5 6 倍 注 凹模 R 角具体由产品高度及规格大小而定 第 6 页 共 14 页 汤炒锅凹模 煎盘凹模 铝汤炒锅及不锈钢汤煎炒锅凹模图中 A 尺寸为锅身内径 2 片材厚度 即为锅 身外径大小 备料方法 铝汤炒锅及不锈钢产品凹模备料厚度为 55 65mm 凹模圈设计高度 5mm 加工余量 备料直径分二种 一种为片材直径小于 300mm 备料直径 为 300mm 20mm 加工余量 另一种片材直径大于 300mm 备料直径为片材直 径 20mm 加工余量 铝煎锅备料厚度为锅身产品高度 40mm 10mm 加工余量 备料直径为片材 40mm 加工余量为 20mm 4 4 7 压边圈选用 Cr12 锻件 粗车后需淬火 淬火后经低温回火硬度为 HRC58 60 压边圈设计 备料方法与凹模圈相似 除铝煎盘压边圈外 唯一不同的是内 径 A 为锅身内径 4 4 8 拉伸模配合间隙 拉伸模的凸 凹模之间间隙对拉伸力 零件质量 模具寿命等都有影响 间隙小 第 7 页 共 14 页 拉伸力大 模具磨损大 过小的间隙会使零件严重变薄甚至拉裂 但间隙小 冲 件回弹小 精度高 间隙过大 坯料容易起皱 冲件锥度大 精度差 因此 生 产中应根据板料厚度及公差 拉伸过程板料的增厚情况 拉伸次数 零件的形状 及精度要求等 正确确定拉伸模间隙 苏泊尔公司凸模与凹模之间的间隙如表 6 表 6 凸模与凹模之间间隙 材料型号双边间隙 不锈钢 SUS3040 10mm 0 15mm 铝合金 3003片材厚度的 10 15 复合片0 25mm 0 35mm 注 以上模具间隙仅供参考 具体由产品的材料 厚度及形状而定 烤盘类产品凸 凹模间不用放间隙 5 复打模设计加工 5 1 复打模结构 复打模具主要包括上模 下模 下模通用垫板 下模专用垫板 上模固定套 上 模固定副套 下模固定套 字唛模芯 有字唛模具 等 根据本公司需 要 模具结构按有无字唛分为两种 有字唛模具结构和无字唛模具结构 如下图所示 按产品口部大小分两种 一种为口部为 24CM 以下 含 24CM 的模具结构 另 一种为口部为 26CM 以上 含 26CM 的产品模具结构 24cm 以下有字唛模具结构 26cm 以上无字唛模具结构 5 2 复打模的设计标准及备料方法 5 2 1 复打模通用件的设计标准及备料方法 复打模通用件是指此零件不随产品规格的变化而尺寸发生变化的零件 例 上 模固定套 下模固定套等 上模固定套 上模固定副套及下模固定套的具体尺 寸如下图 第 8 页 共 14 页 上模固定套 下模固定副套 上模固定副套 上模固定副套的材料选用 T10 锻件 备料方法 厚度为 170mm 10mm 加工余量 备料直径为 455mm 20mm 加工余量 此零件只是在产品口部内径小于 24cm 时能 使用 上模固定套的材料选用 45 钢锻件 备料方法 直径为 510mm 20mm 加工余 量 备料厚度为 80mm 10mm 加工余量 下模固定套的材料选用也 45 钢锻件 备料方法 厚度为 450mm 20mm 加工余量 备料厚度为 60mm 10mm 加工余量 上下模固定套备空心料 上模固定套 上模固定副套及下模固定套加工后都须调 质处理 处理硬度为 HRC42 46 此三个零件通常借用 第 9 页 共 14 页 5 3 2 复打模上模的备料方法及设计加工要求 复打上模材料选用 5CrNiMo 锻件 其热处理硬度为 HRC45 48 复打上模的备料 厚度为 150mm 10mm 加工余量 备料直径分两种 具体如表 7 复打上模与上模 固定副套一起使用 表 7 锅身口部内径与上模尺寸的关系 型号 产品规格 备料直径 AB 锅身口部内径为 26cm 以上 含 26cm 360mm 20mm 加工余量 360mm360mm 锅身口部内径为 24cm 以下 含 24cm 298 5mm 20mm 加工余量 298 5mm298 5mm 复打上模 5 3 3 复打模下模的备料方法及设计加工要求 复打下模材料选用 5CrNiMo 锻件 其热处理硬度为 HRC45 48 备料方法为 模具 外径 产品口部内径 20cm 加工余量 高度 产品高度 110mm 或 110mm 以上 10mm 加工余量 同时加工后的最小高度 垫板高度 总高度 340mm 具体如下 图 第 10 页 共 14 页 复打下模 5 3 4 下模通用垫板备料方法及设计加工要求 下模通用垫板选用材料 T10 锻件 加工后须调质处理 处理硬度 HRC42 46 下 模通用垫板备料及设计加工尺寸分两种 具体如表 8 表 8 锅身口部内径与下模通用垫板尺寸的关系 型号 产品规格 备料尺寸 AB 锅身口部内径为 26cm 以上 含 26cm 380mmX70mm360mm340mm 锅身口部内径为 24cm 以下 含 24cm 320mmX70mm300mm280mm 下模通用垫板 5 3 5 下模专用垫板备料方法及设计加工要求 下模专用垫板选用材料 T10 锻件 加工后须调质处理 处理硬度 HRC42 46 下 模专用垫板备料及设计加工尺寸分两种 具体如表 9 第 11 页 共 14 页 表 9 锅身口部内径与下模专用垫板尺寸的关系 型号 产品规格 备料尺寸 CD 锅身口部内径为 26cm 以上 含 26cm 380mmX70mm360mm340mm 锅身口部内径为 24cm 以下 含 24cm 320mmX70mm300mm280mm 下模专用垫板 图中 E 尺寸与复打下模配做 5 3 6 复打字唛模芯的备料方法 复打字唛模芯选用 012AL 材料 热处理硬度为 HRC55 57 其外径与字唛大小 有关 主要分两种 一种为外径 60mm 加工余量 备料直径为 65mm 棒料 另一种为外径为 88mm 加工余量 备料直径为 90mm 棒料 5 4 复打设备的选用 公司现有的复打设备是摩擦压力机 共有 7 台 1000 吨 2 台 1600 吨 4 台 2500 吨 1 台 点焊机 共 6 台 中频加热机 4 台 隧道加热炉 3 台 5 4 1 不锈钢复打设备的选用 不是说按复打直径算吗 不锈钢产品在进行复打时 随着复打底径的增大 所需的复打设备的吨位增大 为了降低成本 合理分配资源 在选用复打设备时 请参照表 10 要求选用 一 般情况下 不锈钢产品首先选用隧道炉 其次选用中频加热机 表 10 不锈钢复打设备的选用 单位 mm 复打底径 d d 170mm170 d 260d 260 设备型号 1000T1600T2500T 5 4 2 铝产品复打设备的选用 铝产品在进行复打时 随着产品底径的增大 所需的复打设备的吨位也增大 为 了降低成本 合理分配资源 在选用复打设备时 请参照表 11 要求选用 铝产品 的加热设备只选用隧道加热炉 表 11 铝锅复打设备的选用 复打底径 d d 220220 d 275d 275 设备型号 1000T1600T2500T 第 12 页 共 14 页 拉伸模具各零件备料尺寸 模具零件名称选用 材料 备料净直径 mm 备料净厚度 mm 热处理硬度 HRC 模座 HT250480270 22cm 以下规格 含 凸模垫块 45 178225 螺纹部份 35 38 24cm 以下规格 含 凸模垫块 45 238225 螺纹部份 35 38 18cm 以下规格凸 模连接块 45 产品内径 78 18cm 以上规格凸 模连接块 45 产品内径 48 凹模连接块45 42030 汤锅凸模 Cr12 产品内径见附表58 60 煎炒锅凸模 Cr12 产品内径产品高度 3058 60 片材直径小于 300 铝汤炒锅及不锈钢 产品凹模 Cr12300 55 6558 60 片材直径大于 300 铝汤炒锅及不锈钢 产品凹模 Cr12 片材直径55 6558 60 铝煎锅凹模 Cr12 片材直径 30 产品高度 3058 60 片材直径小于 300 铝汤炒锅及不锈钢 产品压边圈 Cr12300 55 6558 60 片材直径大于 300 铝汤炒锅及不锈钢 产品压边圈 Cr12 片材直径55 6558 60 铝煎锅压边圈 Cr12 片材直径 30 产品高度 3058 60 复打模具各零件备料尺寸 模具零件名称选用 材料 备料净直径 mm 备料净厚度 mm 热处理硬度 HRC 上模固定副套 T10455170 42 46 上模固定套45 51080 42 46 下模固定套45 45070 42 46 26cm 规格以上 含 复打上模 5CrNiMo360150 45 48 24cm 规格以上 含 复打上模 5CrNiMo298 5150 45 48 第 13 页 共 14 页 复打下模 5CrNiMo 产品内径产品高度 11045 48 26cm 规格以上 含 复打下模通用垫板 T1036060 42 46 24cm 规格以上 含 复打下模通用垫板 T1030060 42 46 26cm 规格以上 含 复打下模专用垫板 T1036060 42 46 24cm 规格以上 含 复打下模专用垫板 T1030060 42 46 60 复打字唛模芯 012AL 65mm 棒料55 57 88 复打字唛模芯 012AL 90mm 棒料55 57 拉深模凸 凹模间隙过小时 使拉深力增大 从而使材料内应力增大 甚至在拉深时可能产生拉深件破裂 但当间隙过大时 在壁