面向模具设计的连续冲压模具
冲压模具按结构可分为三类:单工模具、复合模具和连续模具。前两种需要较多的人力，不经济，连续模可以大批量生产，效率高。同样，设计一套高速精密连续冲压模具，你也要检查你生产的产品(包括冲压加工的所有产品，富士康集团主要包括端子、电脑外壳、连接器使用的五金件、现在的手机零件等。).在连续模设计中应注意模块间距、零件加工精度、装配精度、配合精度和过盈量，以达到连续模自动化批量生产的目的。
2.单元化设计的概念
冲压模具的整体结构可以分为两部分:(1)，* * *到部分(2)，以及根据产品不同而变化的部分。* * *通用零件可以标准化或规范化，因产品而异的零件很难标准化。
3.模板的组成和规格
1.模板的组成
冲压模具的结构根据模具的类型、结构和不同将分为两大类:正向配置结构和反向配置结构。前者是最常用的结构，后者主要用于拉伸成型模具或配特殊模具。
主要工作包括:
(1).数字绘图——将三维产品和模具模型转换成常规加工中使用的二维工程图；
(2)模具数字化设计——根据产品模型和设计意图，建立相应的模具三维实体模型；
(3)模具的数字化分析与仿真——根据产品成型工艺条件，对模具零件进行结构分析、热分析、疲劳分析和运动分析；
(4)产品成型过程模拟——注塑成型和冲压成型；
(5)定制适合公司模具设计的标准件和标准设计流程；
(6)模具生产管理。
2.模具规格
(1).模具尺寸和锁紧螺钉
模板的尺寸应大于工作面积，并选用标准模板尺寸。模板锁紧螺钉的位置与模具类型和模板尺寸有关。其中，锁紧螺钉最常用于单个工程模具的四个角，最标准的工作区域都可以广泛使用。长模和连续模最常布置在四角和中间位置，用锁紧螺钉固定。
(2)模板厚度
模板厚度的选择与模具的结构、冲压的类型、冲压的工作力和冲压的精度有着绝对的关系。根据理论计算很难确定模具的厚度，这一般是通过经验获得的。设计中使用的模具厚度种类应尽可能少，模具高度和夹紧高度应标准化，以方便采购和库存管理。
4.模板设计
连续模的主要模板包括凸模固定板、压料板、母模板等。其结构设计根据冲压产品的精度、产量、模具的加工设备和方法、模具的维护方式，有以下三种形式:(1)块式，(2)轭式，(3)镶块式。
1.整体型
整体模板又称整体结构型，其加工形状必须是封闭的。整体模板主要用于结构简单或精度不高的模具，其加工方式以切割为主(不需要热处理)。经过热处理的模板必须进行线切割或放电加工，并再次研磨。当模板尺寸较长(连续模)时，两块或更多块将用于一个主体。
2.轭型
轭模板的中心部分被加工成凹槽形状以组装该块。其结构取决于应用要求，凹槽部分可以由其他模板组成。这种轭模板结构的优点是:凹槽易于加工，凹槽宽度可调，加工精度好。但是刚性低是它的缺点。
轭模板的设计考虑如下:
(1).轭板结构与挡块部件之间的配合采用中配合或轻配合。如果采用强压配合，轭板将被更换。
(2)轭板有托住块件的作用，必须有足够的刚度来承受块件的侧压力和表面压力。另外，为了使轭板的槽部与挡块部紧密结合，槽部的拐角要加工有间隙。如果轭板凹槽部分的拐角不能带间隙加工，则应带间隙加工挡块部分。
(3)应同时考虑块体零件的内部形状，必须定义基准面。为了避免冲压时变形，还要注意各块零件的形状。
(4)当轭板由许多块部件组装时，由于每个块部件加工中的累积误差，节距会发生变化。解决方法是以可调节的方式设计中间块部分。
(5)块体零件采用并排组合的模具结构，因为在冲压过程中块体零件会承受侧向压力，造成块体零件之间产生间隙或导致块体零件倾斜。这种现象是冲压不良的重要原因，如冲压尺寸不良和芯片堵塞，因此必须采取足够的对策。
(6)根据大小和形状，轭板中挡块部件的固定有五种方法:a .用锁紧螺钉固定，b .用键固定，c .用U形键固定，d .用肩部固定，e .用上压件(如导板)固定。
3.镶嵌式
模板中加工有圆形或方形的凹部，模板中嵌入有块状部分。这种模板称为嵌入式结构，具有加工累积公差小、刚性高、分解装配精度再现性好等优点。嵌入式模板结构由于具有易于加工、加工精度由加工机床决定、最终调整项目少等优点，已成为精密冲压模具的主流，但其缺点是需要高精度的孔加工机床。
连续冲压模具采用这种模板结构时，设计了空工位，使模板具有较高的刚度要求。预埋模板结构的注意事项如下:
(1).预埋孔的加工:模板的预埋孔用立式铣床(或坐标铣床)、综合加工机、坐标镗床、坐标磨床、线切割、电火花加工机等加工。当使用电火花线切割机床作为嵌入孔的加工基准时，要进行两次或两次以上的线切割加工，以提高其加工精度。
(2)预埋件的固定方法:预埋件固定方法的决定因素包括加工的精度、装配和分解的难易程度、调整的可能性等。插片的固定方式有四种:a .用螺丝固定，b .用肩固定，c .用趾块固定，d .用板压上半部分。压配合也用于固定主模板的镶块。此时应避免热膨胀导致的松弛结果，用圆形模套镶块加工不规则孔时应设计防转方法。
(3)镶块拆装的考虑:镶块及其孔的加工精度对装配操作要求很高。为了即使有微小的尺寸误差也能调整装配，建议事先考虑对策。镶件的加工有五点具体考虑:a .设置压入导入部，b .用垫片调整镶件的压入状态和正确位置，c .在镶件底面设置压出孔，d .用螺钉锁紧时使用相同尺寸的螺钉，便于锁紧和松开，e .为防止装配方向错误，应5。组合设计
1.模具对准装置
模具对准单元也称为模具叶片的匹配导向装置。为了保证上模和下模之间的对准，缩短其准备时间，根据产品精度和生产数量的要求，主要有五种类型的模具对准单元:
(1).非导向型:模具安装在冲头上时，不使用导向装置，直接接合刀片。
(2)外导式:这种装置是最标准的结构。导向装置安装在上模架和下模架上，不穿过模板，所以一般称为模架式。
(3)外导向和内导向的组合(1):该装置是连续模最常用的结构，内导向装置安装在凸模固定板和压料板之间。冲头和凹模之间的接合使用固定销和外部导向装置。内导向装置的另一个作用是防止压板倾斜，保护精冲头。
(4)外导向与内导向相结合(2):该装置是高精度高速连续模的使用结构，内导向装置贯穿冲头固定板、压料板、母模固定板等。内导向装置本身还具有对准模具刀片和保护精冲头的功能。外部导向装置的主要作用是分解模具，并在安装到冲头时变得平滑。
(5)内导向式:这种结构不使用外导向装置，内导向装置穿过凸模固定板、压料板和凹模固定板等。，以便正确地保持每个板的位置关系来保护冲头。
2.注射引导件和引导套筒单元
模具导向方式和附件有两种:(a)外导向型(模架型或主导向)和(b)内导向型(或辅助导向)。此外，为了符合精密模具的要求，非常有必要使用外导轨和内导轨的组合。
(1).外导式:一般用在对精度要求不高的模具中，大多与模架作为一个单元出售。主要作用是在冲床上安装模具时配合刀片，冲压时几乎没有动态精度维护作用。
(2)内导式:由于模具加工机械的发展，最近迅速普及。主要功能不仅是在冲模安装在冲头中时对齐刀片，而且在冲压中保持动态精度。
(3)外导向和内导向相结合:一对模具同时使用外导向和内导向装置。
3.冲头和主模单元(圆形)
(1).凸模单元:根据其形状(肩式和直式)、长度和维修方便性，圆凸模单元应与压边导套单元相匹配。
(2).母模单元:圆形母模单元，又称母模导套单元，有两种形式，一种是块式，另一种是分离式。根据生产数量、使用寿命和产品或芯片冲压的合理性，母模单元的组合系列为:(a)利用模板直接加工母模形状，(b)具有两级斜角避让部，(c)是否使用背板，(d)。
4.压紧螺栓和弹簧装置
(1).压板螺栓单元:压板螺栓的类型有:(a)。外螺纹型，(b)。套管型，(c)。内螺纹型。为了使压边圈在规定位置保持平行，压边圈螺栓(肩部接触部分)的止动方式有:(a)模座的型腔支承面，(b)凸模座板的顶面，(c)凸模座板的顶面。
(2)下料弹簧单元:活动下料板下料弹簧单元大致可分为:(a)一次性使用型和(b)带下料螺栓的组合型。
选择冲裁弹簧装置时，最好在做出决定前考虑以下几点:
(a)保证弹簧的自由长度和必要的压缩量(压缩量大的弹簧应放在压边圈的空腔内)。
(b)是否有必要调整初始弹簧压缩(预压缩)或负载。
(c)考虑模具组装或维护的容易程度。
(d)考虑与冲头或压紧螺栓长度的关系。
(e)考虑安全(防止弹簧断裂时飞出)。
5.导销单元(进料方向的定位)
(1) ...导销单元:导销的主要作用是在连续冲压过程中获得正确的进给间距。冲压模具有两种类型的导向装置:间接式(导向销单独使用)和直接式(导向销安装在冲头内部)。
(2)导向销的装配方法与冲孔冲头相同(安装在冲头固定板上)。它由冲头固定板通过弹簧限制。
(3)导销是以压板的形式额外安装的，所以需要注意压板的刚度和导向形式，因为要求导销从压板突出的量达到一定的水平，并且在模具上升时容易带来加工的材料。
(4)导销单元有直动式，安装在冲床内，主要用于拉深项目的轮廓冲孔(下料加工)或切边加工，其位置定位是以产品的孔和拉深件的内径为基准。
6.导向装置
(1).在冲孔(落料)或连续冲压时，导料单元用于引导被加工材料的宽度方向，并获得正确的进给间距。
(2)带材宽度方向的导向装置有:(a)固定板导向销型，(b)活动导向销型，(c)板隧道导向型(单板)，(d)板导向型(由两块组成)，和(e)升降销导向型(活动、固定和固定)
(3)启停导向装置有两种:(1)、滑块式、(2)、动销式等。其主要功能是将材料定位在模具的初始起始位置。
(4)进给停止装置，能正确确定进给螺距，主要用于手动进给。其形式有:(a)固定止动销，(b)活动止动销，(c)切边止动方式，(d)钩式止动机构，(e)自动止动机构。
(5)侧推导料机构可以防止由于料带宽度与导料宽度的差异而导致的物料蛇行。
(6)毛坯位置定位导向机构有以下几种形式:(a)定销导向式(利用毛坯形状)，(b)定销导向式(利用毛坯孔)，(c)导向板(用于大型零件)，(d)导向板(整体式)，(e)。
7.提升和弹出装置
(1).升降销单元:其主要作用是在连续冲压时，将带材提升到凹模上(该位置的高度称为送料高度，达到顺利送料的目的。其形式有:(一)。升降销类型(圆形，纯粹用于升降)是最常见的升降销装置。(b)升降销式(圆形，有导销孔)，可防止材料承受导销变形，使导销工作。(c)升降销式和导料销式兼有导料功能，这种升降销式最常用于连续模的导料。(d)如有必要，升降销型(方形)应配备吹气孔。(e)提升和导向销类型(方形)。
(2)顶出单元:在自动冲压过程中，需要防止冲压出来的产品或芯片在母模表面跳动，以避免模具的损坏和不良冲压件的产生。
(3).顶出单元:顶出单元的主要功能是在每次冲压过程中将产品或废料从母模中顶出。顶出单元有两个安装位置:(a)反向配置模具安装在上模具部件上，以及(b)正向配置模具安装在下模具部件上。
8.固定销装置
固定销单元的形状和尺寸根据标准规范的要求设计。使用注意事项如下:(a)固定销孔应为通孔。如果不可能，考虑用螺丝轻松拆卸的设计方法。(b)固定销的长度应适中，不应长于必要的长度。(c)应为固定销孔提供必要的逃脱部件。(d)当它被放置在上部模具部件中时，应设计防止它掉落的机构，以防止它掉落。(e)当一侧压配合而另一侧滑动配合时，滑动侧的固定销孔略大于固定销。(f)固定销的数量应为两个，并且应尽可能选择相同的尺寸。
9.盲板装置
压边圈单元的重点是压边圈表面和主模表面具有正确的平行度，并且缓冲压力需要平衡。
10.错误检测单元
当用连续冲模冲压时，冲模必须设计有误差检测单元，以检测进给节距的变化是否超过其基准并停止冲头的操作。误差检测单元安装在模具中，根据其检测方式，有两种安装形式:(A)在上模具中安装一个检测销，当其偏离带材的孔时，会与带材接触进行检测。(b)检测销安装在下模具中，当一部分带材接触检测销时，检测销被检测到。
最近，使用接触模式的检测方法将会改变，使用接近开关的例子将会增加。
在上模中安装一个检测销是标准的检测装置。因为是在下止点附近检测的，从检测开始到冲头停止有时间偏差，很难完全达到防误的效果。安装在下模中的检测装置可以在送料动作完成后直接检测物料。这种方法一直受到关注。
11.废料切割装置
在连续冲压过程中，料带(废料)会陆续离开模具，处理方式有两种:(a)用收卷机收线，(b)用模切装置细化。后者有两种方式:(a)使用专门的废料切割机(安装在冲压机外部)，和(b)在连续模的最终项目中安装切割单元。
12.高度挡块单元
高度挡块单元的主要作用是正确确定上模的下止点位置，它有以下两种形式:(a)冲压时频繁接触，(b)装配时只接触，冲压时不接触。另外，模具在运输和存放时，为了防止上模和下模接触，最好在上模和下模之间放一个垫片。当精度要求不必要时，使用标准可以是螺丝调整型。1.标准零件和规格
模具标准规格的选择方法最好考虑以下事项:(a)当使用的规格内容不受限制时，最好使用最高级别。(二)。原则上采用标准号。(c)如果模具的标准零件没有该尺寸，则应使用最接近的尺寸进行加工。
2.冲头设计
冲头按其功能大致可分为三部分:(一)加工材料的刃口尖端(刃口不规则，方形，圆形等。).(b)与冲头固定板的接触部分(不规则、方形、圆形等截面形状的固定部分或手柄部分)。(c)刀片和手柄之间的连接部分(中间部分)。
从(a)刃口的长度，(b)刃口的磨削方向，(c)冲头的固定方式和手柄的形状，简述了冲头各部分的设计准则。
(1).刃口长度:台阶凸模刃口长度的设计应考虑在加工过程中不会产生侧向弯曲，与压边圈运动部件的间隙要合适。冲裁板与冲头刃口的关系是导向的还是非导向的，刃口的直线长度会有所不同。
(2)刃口的磨削方向:刃口的磨削方向有两种:平行于轴(向上切削)和垂直于轴(贯穿切削)。为了提高冲头的耐磨性和耐燃性，应采用前者。当切削刃为凸形时，可采用交叉加工，当切削刃为凹形和凸形时，可采用向上切削和交叉加工。
(3)冲头的固定方式和手柄的形状:冲头的手柄大致可分为直段式和肩式两种，其固定方式的选择因素包括产品和模具的精度、冲头和冲头固定板的加工机械和方法、保养方法等。
(4)手柄的尺寸和精度:冲床手柄的尺寸和精度会随着冲床的固定方式而有不同的要求。
(5)冲头长度的调整方法:冲孔冲头的长度因重磨而缩短，因此需要调整冲头的长度，以便与其他项目(折弯、拉伸等)中的冲头长度保持平衡。)并保持冲头的设计长度。
(6)冲压用冲头设计:为了达到冲压产品的质量安全和大批量生产时不良品的产生，在模具中需要考虑以下事项:a .冲孔的打磨方向要一致，表面要抛光。为了防止切屑上浮，可以在冲头上安装一个顶杆或加工气孔。c .为了减小冲压力，冲压冲头要斜切，靠近大冲头的小冲头要短一些，以减小冲击力。
(7)具有匹配加工方法的凸模设计:凸模的形状设计与加工难度绝对相关。当它太靠近时，冲头固定板的加工变得困难。这时候要分(合)拳。
3.冲头固定板的设计
凸模固定板的厚度与模具和载荷的大小有关，一般为凸模长度的30~40%，凸模导向部分的长度应高于1.5倍凸模直径。
4.导向销(冲头)的设计
导销(冲头)导向部分的直径与导料孔的间隙是根据物料的厚度来设计的，导销的尖端形状大致可以分为两种:a .炮弹形和b .圆锥形(推拉形)。
(1).壳形是最常见的形式，市场上也有标准件。
(2)圆锥形有一定的角度，非常适合小零件的高速冲压。推拉角的决定因素是冲压行程、工件材质、导孔尺寸和加工速度。当推拉角度较大时，更容易校正被加工材料的位置，但推拉部分的长度会变长。推拉件与圆柱件的连接处应光滑。
5.母模设计
(1).冲压母模设计
模切主模的形状设计要考虑的主要项目有:a .模具寿命和逸出角的形状，b .模具的切角，c .模具的分割。
(a)模具寿命和逸出角的形状:这种设计非常重要。如果设计不正确，会导致冲头损坏、冲屑堵塞或出现浮动和毛刺。
(b)母模剪切角:为了减小冲压形状时的冲压力，母模可以设计有剪切角。当剪切角较大时，冲压力会大大降低，但容易造成产品翘曲变形。
(c)母模的分割:母模必须通过成型和研磨来完成。因为是凹的，磨具不容易进，所以必须分。
(2)弯曲母模的设计
在弯曲用母模的设计中，为了防止回弹和过度弯曲，U形弯曲用母模的零件形状是双R和直线的组合(斜率为30度)，最好近似为R形。R零件的形状应在成形磨削或数控放电加工后进行抛光。
(3).拉伸模具的设计
拉伸模的拐角形状和逸出角形状是非常重要的设计事项。角部和逸出角的形状和特点如下:拉伸模R角较大时，容易拉伸，但也造成拉伸制品表面起皱，拉伸制品侧壁厚度大于板材厚度。当很难拉伸厚板并顶出时，母模的R值应较小，约为板厚的1-2倍。一般上筒和方筒拉伸模的拉伸件大多做成直段。为了防止燃烧、损坏润滑油膜和降低顶出力，建议在直段下面有一个逃逸部分(台阶形或推拉形)。特别是在颈缩的情况下，必须具有尽可能少的直段。
6.冲床的侧压对策
冲压时冲头在左右两侧承受相等的载荷(即侧压力为零)是最好的理想状态。当凸模承受侧向压力时，上模和下模会在侧向发生偏离，导致模隙变大或变小(不均匀间隙)，无法获得良好的精密冲压。处理冲头侧压力的方法有以下几种:(a)改变加工方向；(b)单边加工的产品(冲压、弯曲、拉伸等)。)要排成两排；(c)冲头或凹模装有侧压挡块，刃口侧面装有导向器(特别是用于切断和折断)。
7.压板的设计
冲裁板的作用是剥离附着在冲头上的材料，并对精冲头进行导向，根据功能的不同，其设计内容也大不相同。压边圈的厚度和选择标准如下:1。可移动压边圈，2。固定压边圈。
压边圈和凸模之间的间隙应小于模具间隙的一半(尤其是精密连续模)。设计压边圈时，必须注意以下事项:1。压边圈和凸模之间的间隙以及凸模导向器的长度，2。辅助导柱和压边圈的安装标准以及压边圈避让部分的设计。冲压时应防止活动压边圈倾斜。
8.背压板的设计
冲压时，主要工作部件(凸模、压边圈和主模)将承受面压力。当凸模压力高于表面压力时，应使用反压板(尤其是凸模和母模套的背面)。背压板的使用方式有两种:部分使用和全部使用。
模具设计软件
现代工业发展很快，基本都用计算机进行设计加工，其精度可以保证在0.002~0.01左右。目前，模具设计有一个无尽而广阔的世界。如果能利用计算机进行辅助设计，你的对手就会在无形中落后于你。常用的模具设计软件有AUTOCADPro/EUGSWCImatron和Mishi。