五金模具设计标准

一、模具設計常用參數表1.產品展開計算方法1.1展開計算原理板料在彎曲過程中外層受到拉應力,內層受到壓應力,從拉到壓之間有一既不受拉力又不受壓力的過渡層—中性層,中性層在彎曲過程中的長度和彎曲前一樣,保持不變,所以中性層是計算彎曲件展開長度的基准.中性層位置(kt)與材料厚度和彎曲半徑的大小密切相關.中性層到板料內側的距離用λ(λ=kt)表示.1.1.1.中性層半徑按下式計算:ρ=R+kt(式中ρ表示中性層半徑;R表示彎曲內半徑;k表示中性层位置系数);1.1.2.中性層長度(彎曲圓弧部分)按下式計算:彎曲角a彎曲角aｌ=2πα(R+Kt)/360˚(式中α表示彎曲角)(采用Autocad繪圖時,則可以通過偏移一個值kt,然后用List直接測量出中性層長度L).1.2.中性层位置系数K的实验值:弯曲90º时系数K的数值(低碳钢片)R/t0.20.30.40.50.60.81.01.51.82.03.04.05.0K0.330.360.370.380.3850.4050.420.440.450.4550.470.4750.48注:當彎曲角大于90˚時,K值增大;當彎曲角小于90˚時,K值會減小.1.3.展開計算方法:展開的基本公式:展開長度L=料內+料內+補償量L01.3.1.彎曲半徑R=0的展開計算(90˚彎曲和非90˚彎曲)1.R=0,α=90˚(T1.2,不含1.2);λ=1/4T,L0=λ*π/2L=(A-T)+(B-T)+ｌ(特例:實踐証明:若為環保鍍鋅=(A-T)+(B-T)+λ*π/2鋼板,補償量為0.45T,若折彎=(A-T)+(B-T)+1/4T*π/2時起骨,補償量為0.5T;非環=(A-T)+(B-T)+0.4*T保料折彎時起骨,補償量為0.45T)T2.R=0,α=90˚(T=1.2,含1.2);λ=1/3T,L0=λ*π/2L=(A-T)+(B-T)+L0=(A-T)+(B-T)+λ*π/2=(A-T)+(B-T)+1/3T*π/2=(A-T)+(B-T)+0.5T3.R=0,α不等于90˚;λ=1/3T,L0=λπα/180˚L=(A-T)+(B-T)+L0=(A-T)+(B-T)+λπα/180˚=(A-T)+(B-T)+1/3Tπα/180˚=(A-T)+(B-T)+0.01745α*0.33T(0.01745為彎曲角度1°時之系數,彎曲角度之數值直接代入式中即可)1.3.2.彎曲半徑R不等于0的展開計算(90˚彎曲)L2彎曲半徑RL1展開長度L之計算式(以內側心寸及補正值求展開長度)L=L1+L2+α(α:表示補正長度值……下表)彎曲半徑R(mm)和補正長度值RRRRRRRRRRRRRRRRR材料厚度0.10.20.30.40.50.81.01.21.52.02.53.04.05.06.08.0100.3-1.050.100.070.0350.0-0.125-0.21-0.30-0.42-0.64-0.85-1.05-1.5-1.9-2.34-3.2-4.070.40.180.150.120.090.05-0.06-0.14-0.22-0.35-0.56-0.78-1.00-1.4-1.84-2.25-3.10-4.00.50.220.200.180.150.120.0-0.07-0.16-0.28-0.48-0.70-0.90-1.34-1.75-2.20-3.0-3.90.80.370.350.330.310.280.180.110.04-0.07-0.3-0.5-0.7-1.12-1.57-1.96-2.8-3.66T彎曲半徑R(mm)和補正長度值RRRRRRRRRRRRRRRRR材料厚度0.10.20.30.40.50.81.01.21.52.02.53.04.05.06.08.0101.00.460.450.430.410.380.300.230.150.05-0.14-0.35-0.57-0.96-1.38-1.82-2.66-3.51.20.560.550.530.510.480.400.350.250.15-0.01-0.23-0.45-0.82-1.25-1.67-2.52-3.381.50.700.680.670.660.630.560.500.450.350.15-0.02-0.21-0.62-1.02-1.47-2.36-3.122.00.920.910.890.860.810.760.700.630.460.280.09-0.27-0.68-1.1-1.93-2.782.51.161.151.131.071.010.960.880.750.570.390.05-0.35-0.75-1.6-2.453.01.391.381.361.321.261.21.131.00.870.690.35-0.02-0.4-1.25-2.24.01.851.831.791.771.711.631.511.391.250.920.57-0.22-0.54-1.365.02.342.302.262.222.182.142.071.911.771.551.20.80.12-0.701.3.3.彎曲半徑R不等于0的展開計算(直角彎曲和α˚彎曲)1)直角彎曲L90=A+N90+Bα˚彎曲Lα=A+Nα+B(彎曲角度)R(彎曲半徑)N90(彎曲角度)R(彎曲半徑)BBAATT(式中L90、Lα表示展開長度,N90、Nα表示彎曲圓弧部分中性層長度)2)求Lα、L90之計算式Rt時Nα=(0.3t+R)*0.01745*α˚N90=(0.3t+R)*1.5708t≤R2t時Nα=(0.35t+R)*0.01745*α˚N90=(0.35t+R)*1.57082t≤R3t時Nα=(0.4t+R)*0.01745*α˚N90=(0.4t+R)*1.57083t≤R時Nα=(0.5t+R)*0.01745*α˚N90=(0.5t+R)*1.5708(注明:0.01745為彎曲角度1°時之系數,彎曲角度之數值直接代入式中即可)1.3.4.Z彎曲之展開計算Z折1當C=5T時,一般分兩次成型,按兩個90˚折彎計算.L=A-T+C+B+2*L0(L0為補償量,L0=λ*π/2,λ=1/4T)=A-T+C+B+2*0.4T=A-T+C+B+0.8T當3TC5T時,一次成型.L=A-T+C+B+L0(L0為補償量,L0=λ*π/2,λ=1/4T)=A-T+C+B+0.4T當C≤3T時,一次成型.L=A-T+C+B+L0/2(L0為補償量,L0=λ*π/2,λ=1/4T)=A-T+C+B+0.4T/2=A-T+C+B+0.2TTCBAZ折2當C≤3T時,一次成型.L=A-T+C-T+B+D+L0(L0為補償量,L0=λ*π/2,λ=1/4T)=A-T+C-2T+B+D+0.4TATBCD1.3.5.綜合計算如圖L=料內+料內+補償量=A+B+C+D+中性層弧長(AA+BB+CC)(中性層弧長均按”中性層到板料內側距離λ=T/3來計算)ACTBBDT/3CCAABT/31.3.6.方形抽孔、壓縮抽形之展開計算1.方形抽孔方形抽孔,當抽孔高度較高時(HHmax),直邊部展開與彎曲一致,圓角處按保留抽高為H=Hma的大小套彎曲公式展開,連接處用45度線及圓角均勻過渡,當抽孔高度不高時(H≤Hmax),直邊部展開與彎曲一致,圓角處展開保留與直邊一樣偏移值當R=4mm時:材料厚度T=1.2~1.4取Hmax=4T材料厚度T=0.8~1.0取Hmax=5T材料厚度T=0.7~0.8取Hmax=6T材料厚度T≤0.6取Hmax=8T當≤R4mm時,請示在上級135°45°H2.壓縮抽形1(Rd≤1.5T)原則:直邊部分按彎曲展開,圓角部分按拉伸展開,然后用三點切圓(PA-PB-PC)的方式作一段與直邊和直徑為D的圓相切的圓弧.當Rd≤1.5T時,求D值計算公式如下:D/2=[(r+T/3)2+2(r+T/3)*(h+T/3)]1/2RdThIrIPAPPBR'3.壓縮抽形1(Rd1.5T)原則:直邊部分按彎曲展開,圓角部分按拉伸展開,然后用三點切圓(PA-PB-PC)的方式作一段與直邊和直徑為D的圓相切的圓弧.當Rd1.5T時,I=(H+T/3)+0.57*(Rd-2T/3)D/2={(r+T/3)2+2(r+T/3)*(h+T/3)-0.86*(Rd-2T/3)*[(r+T/3)+0.16*(Rd-2T/3)]}1/2RdThIrIPAPPBR'1.3.7.鉸鏈卷圓之展開長度計算鉸鏈卷圓毛胚展開長度計算和一般彎曲件展開計算相似,但鉸鏈推卷方法使材料不是變薄了而是變厚了,即中性層由材料中間向彎曲外層移動,因此中性層位置系數K=0.5.中性層位置如圖A所示,鉸鏈形式(a型,b型)如圖B所示.1.3.7.1鉸鏈展開長度按下式確定:L=π(R+Kt)*α/180˚+L1(a型)L=π(R+Kt)*α/180˚+L1+L2(b型)1.3.7.2鉸鏈卷圓中性層位置系數KR/t0.5~0.60.6~0.80.8~1.01.0~1.21.2~1.51.5~1.81.8~2.02.0~2.22.2K0.760.730.70.670.640.610.580.540.5RR+KtRR+KtaR+KtRaL1tKttL1L2圖A圖B(a型)圖B(b型)1.3.8.圓杆彎曲件之展開長度計算RL1L2d圓杆彎曲件,當R/d1.5時,彎曲部分的橫截面几乎沒有變化,中性層系數K值近似于0.5,而當R/d1.5時,彎曲部分的橫截面發生上畸變,中性層位置系數K0.5,其值見下表.求得中性層位置后,只需將彎曲的中性層展直,加上原來直線部分,即得展開長度.例如如右圖所示的零件,展開長度為L=L1+L2+π(R+Kd)圓杆彎曲件,當R/d1.5時,中性層位置系數KR/dK1.3.9.壓平之展開長度計算壓平方式主要有兩種:卷圓壓平和側沖壓平.(另有一種方法,先壓銳角,再拍平,此處略)卷圓壓平L=A-T+B-T+4k=A-T+B-T+4*0.4T=A+B-0.4T(上式中,取K=0.4T,T為材料厚度)圖三:90˚折彎處尺寸為A+0.5K側沖壓平L=A-T+B-T+4k=A-T+B-T+4*0.4T=A+B-0.4T(上式中,取K=0.4T,T為材料厚度)圖三:90˚折彎處尺寸為A+2K卷圓壓平圖四:卷圓壓平時,可視工程排配情況考慮是否在折成90˚前壓線,壓線位置為A-T圖一圖二圖三圖四PUNCHL壓線位A-TA+0.5KB+2.5KTBA側沖壓平TB+KA+2K壓線位A-0.5kL圖四圖三圖二PUNCH圖一圖四:側沖壓平時,在折成90˚前必須壓線,壓線位置為A-0.5K說明:1.實際展開時除使用尺寸計算方法外,也可以在確定中性層位置后,通過偏移再實測長度的方法(電腦計算方法);4.影響彎曲件展開尺寸精確度的因素,不僅是中性層位置系數K,還包括材料厚度t、彎角α及彎曲內半徑R等.任何其中某因素的變化(例如t從2.0mm變為2.1mm),都會使展開長度L帶來相應的變化.因此,對于精度要求高的彎曲零件,要通過試彎求得其精確的展開尺寸.3.標注公差的尺寸,設計值取上下極限尺寸的中間值作為設計標准值.4.產品圖中未作特別標注的圓角,一般按R=0展開(R指彎曲內半徑).2.攻牙豬咀孔(翻邊孔)的有關計算2.1.菠蘿嗒,普通嗒,擠壓嗒之比較名稱特點攻牙底孔要求適用范圍菠蘿嗒(螺旋槽絲攻)1,攻牙時有切屑,切屑成帶狀,上走(上旋)或下走(下旋),2,攻牙后易產生滑牙,3,攻牙時易產生披鋒.攻牙底孔(豬咀或平孔)不能過大,以免滑牙;且導入端須倒斜位C0.3(如下圖所示),以防反披鋒適用于鋁片等軟料名稱特點攻牙底孔要求適用范圍普通嗒(普通絲攻)1,攻牙時有切屑,切屑呈碎屑狀,2,攻牙后易產生滑牙,3,攻牙時不易產生披鋒.攻牙底孔(豬咀或平孔)不能過大,以免滑牙;但導入端不須倒斜位用途較廣泛,但一般用于較薄的材料擠壓嗒(無槽溝絲攻)