斜楔模设计PPT演示课件

斜楔模模具设计,技术部,斜楔模模具设计,2020/5/19,1,（一）简单标准斜楔的设计,2,1、斜楔机构的组成斜楔机构是通过斜楔和滑块的配合使用，变垂直运动为水平运动或者倾斜运动的机械机构；驱动块：称为主动斛楔，工作中起施力体作用；滑块：称为工作斜楔，为受力体；附属装置：包括反侧板、压板、导板（导轨）、防磨板、弹簧、螺钉等，起斜模附着、导向以及平衡作用的装置；斜楔机构的类型按照滑块的附着方式可以分为：普通斜楔：滑块附着于下模；悬吊斜楔：滑块附着于上模，模具工作完成后随上模上行；双动斜楔机构：普通斜楔中的斜楔设计成斜面，反侧块也作成滑动机构，当斜楔运动时可以带动滑块，能实现一次完成有负角的翻边整形和弯曲。,普通斜楔,悬吊斜楔,驱动块,滑块,斜楔,驱动块,滑块,强制复位板,压板,导板（V型和平导板）,反侧块,反侧块,标准斜楔模的设计,3,普通斜楔机构，滑块一般附着与下模，使设计和运动相对比较简单，但有些情况，滑块附着与下模时，制件的送入和取出不方便，或者影响模具其他功能的实现，此时应考虑采用吊楔机构，按照滑块的运动方式，斜楔机构又可以分为水平斜楔机构和倾斜式斜楔机构（模具本体与滑块接触面为斜面）。2、斜楔的名称代码-工作安装面（W）-行程（ST）-斜楔的角度（）-固定方式（K为键定位，N为销定位）3、常用的各类斜楔的优缺点a、水平斜楔：需要充分考虑制件的取出问题；b、悬吊斜楔：作业性好，但是刃口研配困难；c、双动斜楔：占用空间比较大，而且结构复杂，对于模具的强度有影响（旋转斜楔替代）；4、斜楔模具斜楔行程设计时应表达的内容1)斜楔滑块的行程:ST2)斜楔行程:L3)斜楔作业行程:W4)斜楔压料板行程:C5)斜楔角度:6)上压料芯动作开始点:P7)上下模导向啮合点:G,标准斜楔模的设计,4,在有零件工艺图和3D数模的前提下可以通过以下几步骤设计：1)首先做出该孔的法向直线（见右图）2）其次将该直线投影在XY平面（模具的模座上），确定标准斜楔的角度，实际的测量的角度为:8,在标准斜楔中没有该规格，近似的取十分接近的规格为:10的斜楔；b)确定斜楔在模具平面上的摆放角度再次将投影线投影在YZ平面上确定标准斜楔的摆放角度,测量值为:10（需要注意各个公司加工机床的能力，是否能够任何角度都可以加工还是有特殊的角度要求）；,标准斜楔模的设计,5,C)通过截面确定斜楔的安装高度和位置1)大概确定了冲头的位置和准确的确定了凹模镶套的角度和位置以及防转角度,根据冲头固定座的大小确定该选择斜楔滑块工作面的大小(确定斜楔的型号);2)斜楔按照在模座上的摆放角度和冲头固定座的位置摆放,确定冲头凹模套的防转角度和位置以及冲头的大概位置和吃入量,根据固定座的大小选择滑块工作面的大小(65mm),根据固定座的大小选择滑块工作面的大小(80mm),斜楔在模座上的大概摆放位置,标准斜楔模的设计,6,D)根据模具的实际情况选择冲头固定座的安装方式从斜楔滑块受力平衡角度考虑,最理想的固定方式是尽量将冲头的受力点控制在斜楔滑块的中心上,特殊情况根据实际情况布置固定座的安装方式；根据冲头固定座的固定角度就确定了斜楔在模具座上的平面大概位置；,滑块受力不平衡,滑块受力不平衡,滑块受力比较好,滑块受力比较好,标准斜楔模的设计,7,E）根据斜楔滑块和冲头固定座的固定位置和截面图，确定斜楔的安装高度和平面位置，尽量保证斜楔的安装高度和平面坐标尺寸为整数（末尾0、5）。,通过截面和冲头固定座与滑块的固定位置，确定斜楔的平面位置和安装高度,标准斜楔模的设计,8,F）标准斜楔模设计时，由于斜楔的行程已经固定，所以要考虑以下事项：普通下置斜楔：由于工作部分是固定在下模上，所以要考虑制件能够顺利的送取；其行程要保证不小于凸缘边缘的宽度+凸缘斜楔修边或者冲孔、翻边的距离+2030mm(注意：如果是自动化冲压为30mm，人工操作时应该为50mm）吊装斜楔滑块行程：凸缘到斜楔修边、冲孔或者翻边的距离+20mm;,普通斜楔滑块行程需要考虑制件顺利的送取和上压料芯和冲头不论在什么状态都不干涉，以及冲头维修和拆卸方便,需要考虑冲头和压料芯是否干涉,标准斜楔模的设计,9,吊装斜楔需要考虑在滑块上安装的工作组件（冲头、侧修刀块、翻边刀块）是否影响压料芯的装配和拆卸；并且在斜楔与压料芯之间是否有足够的空间研磨；G）废料的处理1）废料过孔尽可能开大；2）有的时候为了防止废料堵塞，侧冲孔的废料需要增加顶料装置；3）铸件上要设计废料滑板过孔要充分考虑废料如果发生旋转后的最大尺寸的宽度；4）如果废料过长，可以考虑增加废料刀，达到废料滑出顺畅和模具强度的提高；5）在下列情况下要使用弹性顶料销凸（凹）模：a)为了使废料一片一片的滑落；b)想控制废料下落时的状态；6）如果废料存在反弹时：a)刀口入模量要大；b)需要安装废料顶出装置；7）下列情况需要增加废料导料装置：a)废料排除侧没有空位，必须将其转化为直角方向垂直落下,垂直孔径最小是冲孔直径的2倍；b)如果是两侧同时冲孔时需要增加分料销；,标准斜楔模的设计,10,H）标准斜楔模的压料器的分类：压料器对制件的定位、变形起防止作用，根据起形状、动作方向个数等可以划分为三种类型：a）上压料芯其优点为：压紧力比较大，不用担心零件的变形；接近垂直壁面且靠近侧壁端面，用上压料芯分离；b)斜楔侧压料芯c)侧压料和正压料共用侧压料的压紧力不足；零件不稳定；正压料要比侧压料提前10mm压紧制件；,正压料,侧压料,侧压料+正压料,标准斜楔模的设计,11,I）斜楔的定位和防侧向力斜楔有销定位和键定位两种；一侧侧修边、翻边，料厚比较厚需要有防侧向力的措施；,键定位不需要挡墙,有键槽定位,销定位需要挡墙,增加挡墙,单边翻边需要防侧向力,单边翻边,增加的防止侧向力装置,侧翻边刀块,防侧向力导板和挡墙,标准斜楔模的设计,12,防止侧向力的措施和形式：增加导向装置；,单边修边增加防侧向力装置,单边修边，而且料厚2.2mm,防侧向力措施和形式,单边翻边增加防侧向力装置,单边翻边，增加防止侧向力措施,标准斜楔模的设计,13,斜楔模导向要求比较高，特别是有侧冲孔，侧修边，因为修边冲孔的间隙都很小，所以这样的模具一般都是导柱加箱跟的导向模式；压料芯一般是用导板导向，如果有特殊要求的可以增加导柱导向,CAM放在压料芯上时（内藏式斜楔）必须增加压料芯导柱导向；CAM放在压料芯上时必须增加锥形定位器以保证CAM的延合和冲头的间隙调配；压料器的行程必须大于冲头进入压料器的长度转换为垂直方向的行程，否则将导致冲头折断,箱跟加导柱导向,导板加导柱导向,增加的锥型定位器,压料器的行程需要大于冲头进入压料器的尺寸+5mm,冲头进入压料器的长度,标准斜楔模的设计,14,标准斜楔机构设计的干涉情况1，斜楔驱动块与制件干涉，如图1如果是自动化冲压为30mm，人工操作时应该为50mm。保证放件无干涉。2，修边和冲孔工作元件外形尺寸超出斜楔滑动面，在斜楔工作时与斜楔驱动元件干涉。如图2一般设计修边,冲孔工作元件不应设计超出斜楔滑动面，在特殊情况下也应该保证工作元件在（CAMST+10）的距离避让开斜楔滑动面。3，斜楔滑块上工作元件(冲头,修边刀,垫块等)与压料板干涉，模具自由打开状态压料板无法正常拿出。如图3需保证工作元件在自由状态下PAD能自由拿出4，斜楔滑块上工作元件(冲头)与压料板工作状态干涉，造成冲头折断。如图4与PAD行程和CAM行程相关，压料器的行程必须大于冲头进入压料器的长度转换为垂直方向的行程，或者直接降PAD干涉部分避让掉。,图1,图2,图3,图4,标准斜楔模的设计,15,（二）非标斜楔的设计,16,一.斜楔定义及分类二.斜楔模模具压料块的设计三.非标斜楔的应用四.双动斜楔(子母斜楔),非标斜楔模的设计,17,斜楔机构是按照冲压加工的需要，将机床垂直方向的力转变为倾斜方向的力的一种机构。作用主要是将垂直方向的力转变为与冲压方向成一定角度的力。因为制件形状复杂多变，不可能在同一方向实现完全的加工，有时候当工作内容与总体模具的冲压方向成一定角度的时候，必须采用一种可以把冲压方向的力改变方向的机构就是所谓的斜楔机构。,斜楔机构的定义,18,斜楔机构的分类,按工作内容分为:,。,19,1.工作斜楔:工作斜楔一般分为两类:下置楔和吊楔。a.下置楔下置楔机构为驱动楔部分在上模，工作楔部分（即工作镶块）在下模。,斜楔机构的分类,20,斜楔机构的分类,1）水平楔:水平楔是最基本的斜楔形式，其工作角度为0，即将机床垂直方向的加工力改变了90。设计时应注意机构退回状态下应有足够的取放制件空间。,21,斜楔机构的分类,2)倾斜楔：将机床垂直方向的加工力改变为与水平方向成一定角度的加工力。一般角度范围025。（水平斜楔不能加工时采用。）,22,斜楔机构的分类,b、吊楔：斜楔机构为驱动楔部分在下模，工作楔部分（即工作镶块）在上模。可在工作角度为070时选用。特点：加工方向倾斜较大，用倾斜斜楔不能加工时采用。作业性好，且适合多工位转换加工。缺点：刃口难以研合。,水平吊楔,倾斜吊楔,23,斜楔机构的分类,c、非标定位斜楔:即两个普通斜楔的合成,且两斜楔的运动方向是相对的，与工作方向在同一直线上，其中一个斜楔到位之后另一个斜楔再沿工作方向开始工作；使用条件：斜楔翻边等零件内扣，取出制件困难时使用。,24,斜楔机构的分类,定位斜楔分类：根据驱动定位滑车部分驱动方式的不同可分为双动和组合2种。1）双动子母斜楔(如右图),25,斜楔机构的分类,26,斜楔机构的分类,27,斜楔机构的分类,2）推式定位斜楔,28,29,斜楔机构的分类,d、特殊斜楔:杠杆式斜楔、连动斜楔和逆向倾斜斜楔。1），杠杆式斜楔：在有局部翻边、翻孔加工的模具等，即使让凸模浮动也不能加工时使用。（如右图）,30,斜楔机构的分类,2），滑套连动式斜楔（如右图）,31,斜楔机构的分类,3）逆向倾斜斜楔采用活动定位块、顶出机构等均不能将制件取出时，让凸模移动，实现制件取出的形式。要注意凸模强度、动作顺序及制件定位等问题。特点：一般情况下不使用，工艺设计时不可避免逆向倾斜加工情况下使用，滑动面正压力较大。,32,斜楔机构的分类,3）旋转斜楔。,33,斜楔机构的分类,3）双动滑块型斜楔。,34,工作力，角度，行程，回程，导向，限位，安全，缓冲，加工，研配，干涉。,非标斜楔模的设计,35,斜楔力的传递和行程,力与行程的关系式从滑块施加的垂直方向的力P与斜楔滑块沿滑动方向所受的力F、以及行程S有如下关系。（不考虑滑动面上的摩擦力）,36,斜楔力的传递和行程,力与行程的关系式从滑块施加的垂直方向的力P与斜楔滑块沿滑动方向所受的力F、以及行程S有如下关系。（不考虑滑动面上的摩擦力）,37,斜楔力的传递和行程,导板面上作用力计算式,38,斜楔力的传递和行程,一、斜楔滑块行程设计基准:1、斜楔下部A:自动化冲压30；人工投放冲压50斜楔行程：ST（制件翻边长度）+A+斜楔压料板行程ST（当有侧压料时）,39,斜楔力的传递和行程,2、活动凹模：活动凹模STL+10，其中L:翻边长度。,40,斜楔力的传递和行程,3、吊楔：为了模具的安装调试和维修方便，即保证压料块的装卸不能受斜楔的影响，故斜楔工作完成回位后与压料块的间隙要在10mm以上来定斜楔行程ST。,41,斜楔力的传递和行程,4、确定斜楔滑块行程的注意事项：斜楔滑块行程是按下述1）、2）两方面确定的。1）要留出制件送入、取出的空余量；（如右上图）2）制件送入需要的空间（根据前一道工序制件的形状，如右下图）,42,斜楔模模具压料块的设计,三、斜楔模模具压料块的设计1、选定基准：压料块对制件定位、变形起防止作用，根据其形状、动作方向、个数等可分为以下三种类型：1)上压料块,43,斜楔模模具压料块的设计,特点：通常上压料块压紧力大，不用担心零件变形。1）接近垂直壁面且靠近侧壁端面，用上压料块压料分离；2）零件压紧时，能保证稳定不变形。,44,斜楔模模具压料块的设计,2、斜楔压料块（侧压料块）,夹角不大于20,45,斜楔模模具压料块的设计,3上压料块和斜楔压料块共用a)只采用斜楔压料块零件不稳定b)用斜楔压料块，压紧力不足；,弹簧、氮缸、聚氨酯等,46,斜楔模模具压料块的设计,4使用增强压力的机构使用条件：变薄翻边等上压料块压紧力不足时使用。,弹簧、氮缸、聚氨酯等,47,斜楔模模具压料块的设计,5、带斜楔时压料块行程的确定：1）带侧楔时：压料块行程应该大于侧楔滑块上工作镶块接触上道工序制件10mm以上；2）带吊楔时：压料块行程应该大于吊楔滑块上工作镶块接触上道工序制件10mm以上；,48,斜楔模模具压料块的设计,3）带定位斜楔时：压料块行程应该大于定位斜楔上工作斜楔镶块接触上道工序制件10mm以上，且需等定位斜楔镶块到位后压料块方能压料；可用下面的公式计算上压料块行程C:各部行程要满足下述条件：D/tan+min15CL-min15,49,斜楔模斜楔驱动器的设计,四、斜楔驱动器的设计1、斜楔驱动器宽度和数量：斜楔滑块宽度A和斜楔驱动器单个导滑面宽度B以及使用导滑面数量n之间的关系。斜楔设计个数：900A加工压力大时n=3。,50,斜楔模斜楔驱动器的设计,2、斜楔形状：1）ah；2）注意要有起吊螺孔及搬运用的翻转孔；,51,斜楔模斜楔滑块的设计,斜楔滑块大小的设计1，根据滑动面角度关系确定,斜楔最初与斜楔滑块接触面的长度最小为50，大型斜楔最小为80从驱动面上2/3处点A向倾斜面引垂线至滑动面交与B点，在点C的内侧。实际作业开始时S的2/3以上接触斜楔。,52,斜楔模斜楔滑块的设计,斜楔滑块大小的设计2，根据加工长度确定,考虑斜楔滑块不产生变形，需要保证下述尺寸。Ll/3Ll：导向部位的长度L：斜楔大小另外：两侧的导向部位长度不同时，按小的侧（L1）为基准考虑。（这个长度不等于L1）（L2L1）,53,斜楔模斜楔滑块的设计,斜楔滑块回位方式选定基准和回位所需的力作为斜楔滑块回位力有如下几种方式：常用回程弹簧和氮气弹簧两种；1）回程弹簧2）聚氨酯橡胶3）气缸4）氮气弹簧5）其他一般情况使用回程弹簧，但在下述情况下也要考虑氮气弹簧等方式：a）斜楔行程长，用回程弹簧不能满足行程要求时；b）子母斜楔时，需要重新定位。一般注意事项：1）向斜楔模滑块上安装回程弹簧和氮气弹簧时，根据其安装位置，斜楔滑块运动瞬间，设定的斜楔滑块要考虑下述内容，来取得整体平衡。a）尽可能安装在接近导滑面处（高度方向）；b）尽可能安装在接近斜楔滑块两端的导轨部位（水平方向）。2)在回程弹簧和氮气弹簧的检查与更换时，模具大的构件不动的情况下也可以实现。6）斜楔滑块回程力的确定原则水平斜楔模（斜楔滑块总重量*1.0）以上倾斜斜楔模（斜楔滑块总重量*1.5）以上,54,斜楔模斜楔滑块的设计,刚性回位板回位为保证斜楔滑块回位响应速度和安全需增加刚性回位设计强制拉回时需注意以下几点：1，斜楔工作10mm后强制拉回开始工作；2，强制拉回回位在加工部位长度+余量（15mm左右）范围上发挥其功能，（弹簧、气缸返回到原始位置）,55,斜楔模斜楔滑块的设计,五、斜楔滑块的设计1、导向部的标准形式:1）封闭形式:特点：a)一般情况采用本形式；b)大型斜楔滑块、有侧向力及制件加工部位较高时采用；c)中小型斜楔滑块侧向力大时采用。,56,斜楔模斜楔滑块的设计,2）、封闭式（双导板）：两块导滑导板材质不能相同；,57,斜楔模斜楔滑块的设计,3）导向滑块形式：,58,斜楔模斜楔滑块的设计,2、滑块导向导板安装：1)导板原则上安装在模座上；2)斜楔的