一、模具的分类
冲压模具按冲压零件的尺寸精度与外观要求、复杂程度、预期生产产量、模具价值以及客户要求等因素划分为A、B、C三类。
A类:制件精度要求高、预期生产批量大、复杂程度高、价值高(单套模具价格超过10万元)的模具。如空调翅片模、大型级进模(自动模)等。
B类:制件模具要求较高、预期生产批量适中、具有一定复杂程度高、价值在1万元以上的模具。如空调外壳、冰箱后板、以及中型级进模(自动模)等。
C类:制件精度要求一般、预期生产批量不大或产品前景不明确、价值在1万元以下的一般中小型模具。
二、冲压工艺方案
2.1冲压工艺可靠、经济、先进、批量大的通用类零件尽量采用复合、步进、多工位等方案,减少工序数量。
A类模具:冲压工艺的模具结构先进、可靠、合理,保证零件尺寸精度、外观质量,具有较高的生产效率和可靠性。
B类模具:冲压工艺和模具结构合理、可靠、在满足零件主要尺寸精度、重要外观面外观质量的前提下,充分考虑生产效率等因素。
C类模具:冲压工艺和模具结构合理、经济、可靠,当预期生产数量较少时或产品前景不明朗时,允许采用拆分为多工序的简易冲压加工工艺及模具结构。
2.2相似结构零件的冲压工艺尽量实行标准工艺。
2.3零件的冲压工艺应与客户使用生产线配套。
2.4定位基准选择合理,与零件的尺寸基准相统一,多工序的定位基准应尽可能统一,工艺槽、孔的位置应选择在不影响工件外观和质量的位置。
2.5方便操作,制件多工序冲压转序时尽可能不翻板。
2.6冲压设备选用合理,冲压力和模具闭合高度符合预定的冲压设备的要求,冲压力一般情况下不超过设备公称力的3/4,需用辅助装置的模具应与所选设备配套。
2.7工艺方案和模具结构符合本公司的安全要求,同时满足客户的要求。
三、模具结构
模具结构可靠,具有足够的强度和刚度,在确保冲制零件质量的同时,能保证生产顺利进行,能满足预定生产批量和要求。
3.1定位:定位操作方便、准确可靠,保证精度。定位设置要注意防止发生冲压方向错误(特别是结构对称的零件),以避免生产时出现毛刺方向,弯曲方向错误的问题,工件如需多道工序才能完成,定位基准数量应尽可能少,或选择同一个定位基准,以减少各工序的累计误差:工艺孔、槽的位置应选择在不影响工件外观质量的地方,多工序冲压时制件转序时尽可能不翻版。
3.2退(排)料机构:退料顺畅、可靠、无阻滞;废料排除可靠、彻底、方便,尽量采用自动漏料或其它适合的出废料方式,减少人工操作,必须人工操作的,原则上应多于30冲次以上清理一次。
3.3限程机构:配套在63T及以上的模具必要时设置限位块和储运块,在工作状态下保证模具行程合理,在储运状态下避免模具内的弹性元件过早失效。储运块要求涂红色油漆。
注:A类及配套油压机及靠弹性元件退(压)料的大型B类模具(如:冰箱后板弯曲成形模)必须设限位块和储运块。
3.4导向机构:
导向机构运动平稳,排气顺畅,无阻滞现象。
导向精度满足使用要求。
3.5斜锲、活动机构:
运动平稳、可靠,无阻滞现象;
运动精度满足使用要求;
运动精度稳定性能满足预定批量生产要求;
滑动面应加工油槽储油结构,加注润滑油方便;磨擦部分在模具内部不便于加油时,应加工导油槽或孔;
运动部分不影响操作,安全可靠。
3.6镶块结构:原则上,当凸模、凸模固定板、凹模重量超过25KG时(特殊情况除外),应拆分为拼块,每一拼块都必须具有良好的工艺性,便于机械加工、电加工、以及热处理和良好的可维修性。拼块拼接角度应为90度或钝角,避免锐角。
3.7A、B类模具在不影响制件外观的情况下,为方便维修,上模的紧固螺钉、销钉、卸料螺钉均须从下往上紧固。下模的紧固螺钉、销钉、卸料螺钉均须从上往下紧固。
3.8配用45T及以下设备的小型C类模具,允许采用标准模架。
3.9凸模、凹模为整体结构,或凸模、凹模接触面较大时,允许取消垫板。
3.10A类模具要求制造精度高,备件、易损件具有良好的互换性;
B类模具要求制造精度较高,备件、易损件具有较好的互换性;
C类模具要求制造精度能满足使用要求,易损件具有较好的互换性。
四、模具零件未注尺寸公差要求
4.1出口模具零件按合同或技术要求加工;
4.2国内模具有要求的按要求进行加工,没有明确要求的按GBIT10~IT14级进行加工。
五、模具与设备匹配
设计时,配用设备以市场部下发的“冲压工序明细表”的配用设备为设计依据。
5.1外形尺寸:
模具的长(A)和宽(B):原则上应小于配用设备和工作台尺寸,特殊情况下允许超出,但不能影响操作及安全。
闭合高度(H):Hmin+5mm<H<Hmax-10mm,其中Hmin为配用设备的最小封闭高度,Hmax为配用设备的最大封闭高度。
移载线模具(包括自动模与单机多工位模具):其下模高度与闭合高度符合配用生产线的相关要求。
5.2配用63T以上冲床(含63T)的模具,须配有与机床上滑块用螺栓相连接的机构,如:攻项板,或在上模板上直接开T形槽。
5.3原则上在模具的上下模板(或攻顶板)上开与配用机床对应的安装槽。当装夹槽位置明显造成械板材料报废时允许模具用压板与机床紧固。
5.4对于所配设备有进取料机构时,要使模具与之匹配。当需用所配设备的下缸时,要求下模板的过孔比顶杆直径大10mm左右,下模板底部应有支块,以方便观察顶针情况。
5.5当配用设备为机械式160T及以下的开式冲闭时,原则上要配模柄。
5.6当配用设备为160T及以上气动冲床、闭式冲床、油压机时,不要模柄。
六、模具的安全性
6.1模具结构符合给定安全等级要求。
6.2在送料取料以及其它可能发生意外的部位,在模具结构允许以及不影响制件外观质量的前提下,须加尺寸尽可能大的避手位,方便手工操作。
6.3配套45T及以上的模具(小型模具可设置搬运手柄)须设置吊运吊柱,并保证吊柱或手柄与所配设备不相干涉。
注1:吊柱一般设置于模具的左右方向。
注2:B、C类模具采用标准吊柱时可不配吊柱。
6.4当模具零件超过25KG时,须设置吊具装用螺孔,螺孔大小一般为M10-M16。
6.5配套63T的模具,下模原则上留有大于30mm的铲车空位,配套100T及以上的模具下模原则上留有大于50mm的铲车空位,进铲方向为模具安装的前后方向。
6.6需长途运输的模具须设置锁模块,保证运输安全。
七、模具的选材及寿命
7.1A类模具的选材及寿命要求:
7.1.1凸凹模材料:属冲裁模其凸凹模等工作部分的材料,必须选用能满足使用要求的Cr12MoV、D2或性能更佳的冷作模具钢,并经规范的热处理,内应力小、硬度均匀、无裂纹。属拉伸、弯曲、成形模的凸凹模等工作部分的材料,原则上选用能满足使用要求的Cr12MoV、D2或性能更佳的冷作模具钢。特殊情况下允许采用经过表面处理的优质中碳钢、球墨铸铁替代。但必须满足预期生产批量与质量的要求。
7.2.2凸模固定板、卸料板、定位元件选用45#或其它性能更佳的材料,必要时进行调质处理。
注:当冲裁零件厚度为2mm及以上时(或精度要求较高时,如空调端板类零件),凸模固定板热处理硬度HRC38-42。
7.2.3模具寿命一般要求在10万至30万冲次。
7.3C类模具的选材及寿命要求:
7.3.1凸凹模材料:属冲裁模其凸凹模等工作部分的材料,允许选用Cr12MoV等优质模具钢,经规范的锻造和热处理,内应力小、硬度均匀、无裂纹。属拉伸、弯曲、成形模的凸凹模等工作部分的材料,可采用经过表面处理的优质中碳钢(50C、45#)、球墨铸铁等材料。
7.2.2凸模固定板、卸料板、允许选用Q235或其它材料。
7.2.3模具寿命一般要求在10万冲次。
八、模具外观、标识、附件、备件和资料
8.1模具外观、标识:模具装配后表面整齐,边缘棱角倒钝。除与机床工作台接触面以外,模具外表面涂绿色防锈漆。与机床工作台接触防锈油(或油脂)防锈。在模具前面(送料方向)用黄色油漆写工装编号和零件模具名称(100T以上吨位设备上使用的模具,上模板的前后面需写上模具编号、名称,并注明前后方向),上模板侧面写上配用设备,上模板右上角用12号钢码上下工装编号。根据模具安全等级在模具导套外侧涂上安全色,(安全I级涂绿色、安全II级涂蓝色、安全III级涂黄色)。
8.2模具附件:包括吊环(具)、定位气缸、专用送取料装置等,齐备完好。
8.3模具备件:双方确定的易损件:如细小冲头,易损镶件等。以及双方确定的特殊备件。备件数量按“冲压工序明细表”的要求提供。
注:一般情况下同一备件数量不超过5件。
8.4随模资料:提供与模具实物相符的模具蓝图一套,及各工序图的电子文件一份,其要求为:每套模具的总装图清楚表达模具的装配关系,标注主要尺寸,并注明模具名称、工装编号、配套设备、工装安全等级等技术要求,除最终工序外,各工序的工序图需单独画出,并在图上注明该工序的相关尺寸,工序图用常规标注方法,模具工作部分(包括凸模、凹模、凸模固定板、退料板、斜楔滑动机构、镶件等)零部件图纸齐全,并装订成册。
注1:特殊模具,如级进模、自动模、以及其它对使用有特殊要求的模具须附模具使用说明书。
注2:按计划提供样试件的同时提供各工序工序图及零件的检验记录各一份。
九、模具验收
模具验收包括零件验收和模具验收两部分。
9.1零件的验收:技术科与制造车间根据本公司业务科所发的产品图纸和“冲压工序明细表”进行模具设计与制造,若对产品图纸及技术要求有任何疑问,应及时向业务科项目负责人反馈,以便于及时协商解决。制造车间在模具完工试模后,应按产品图纸进行自检。自检合格后,送质保科检验,质保科检验合格后,提供零件的检验记录一份,业务科送主机公司及家电中心进行检验和确认,零件的合格与否做为模具验收的基本条件之一。
属委外模具:承制模具厂家自检合格后,将样件送业务科,由业务科项目负责人会同主机公司及家电公司进行检验和确认。
9.2模具的验收:
模具的验收分为两个阶段:初步验收和正式验收。
初步验收条件:冲制零件质量合格,模具结构合理,模具的安全等级符合预定的安全等级要求,模具可与配套设备良好匹配,模具的外观、标识符合要求,附件、备件、资料齐全。
正式验收条件:模具经初步验收后交零件分厂,在零件分厂投入生产累计超过1000件后,经综合评价,能顺利生产批量合格零件的模具可办理正式验收。即:所有模具由业务科与零件分厂办理正式移交。从模具正式验收之日起,A、B类模具由本公司对保修一年,C类模具由本公司对模具保修半年。
冲压模具按冲压零件的尺寸精度与外观要求、复杂程度、预期生产产量、模具价值以及客户要求等因素划分为A、B、C三类。
A类:制件精度要求高、预期生产批量大、复杂程度高、价值高(单套模具价格超过10万元)的模具。如空调翅片模、大型级进模(自动模)等。
B类:制件模具要求较高、预期生产批量适中、具有一定复杂程度高、价值在1万元以上的模具。如空调外壳、冰箱后板、以及中型级进模(自动模)等。
C类:制件精度要求一般、预期生产批量不大或产品前景不明确、价值在1万元以下的一般中小型模具。
二、冲压工艺方案
2.1冲压工艺可靠、经济、先进、批量大的通用类零件尽量采用复合、步进、多工位等方案,减少工序数量。
A类模具:冲压工艺的模具结构先进、可靠、合理,保证零件尺寸精度、外观质量,具有较高的生产效率和可靠性。
B类模具:冲压工艺和模具结构合理、可靠、在满足零件主要尺寸精度、重要外观面外观质量的前提下,充分考虑生产效率等因素。
C类模具:冲压工艺和模具结构合理、经济、可靠,当预期生产数量较少时或产品前景不明朗时,允许采用拆分为多工序的简易冲压加工工艺及模具结构。
2.2相似结构零件的冲压工艺尽量实行标准工艺。
2.3零件的冲压工艺应与客户使用生产线配套。
2.4定位基准选择合理,与零件的尺寸基准相统一,多工序的定位基准应尽可能统一,工艺槽、孔的位置应选择在不影响工件外观和质量的位置。
2.5方便操作,制件多工序冲压转序时尽可能不翻板。
2.6冲压设备选用合理,冲压力和模具闭合高度符合预定的冲压设备的要求,冲压力一般情况下不超过设备公称力的3/4,需用辅助装置的模具应与所选设备配套。
2.7工艺方案和模具结构符合本公司的安全要求,同时满足客户的要求。
三、模具结构
模具结构可靠,具有足够的强度和刚度,在确保冲制零件质量的同时,能保证生产顺利进行,能满足预定生产批量和要求。
3.1定位:定位操作方便、准确可靠,保证精度。定位设置要注意防止发生冲压方向错误(特别是结构对称的零件),以避免生产时出现毛刺方向,弯曲方向错误的问题,工件如需多道工序才能完成,定位基准数量应尽可能少,或选择同一个定位基准,以减少各工序的累计误差:工艺孔、槽的位置应选择在不影响工件外观质量的地方,多工序冲压时制件转序时尽可能不翻版。
3.2退(排)料机构:退料顺畅、可靠、无阻滞;废料排除可靠、彻底、方便,尽量采用自动漏料或其它适合的出废料方式,减少人工操作,必须人工操作的,原则上应多于30冲次以上清理一次。
3.3限程机构:配套在63T及以上的模具必要时设置限位块和储运块,在工作状态下保证模具行程合理,在储运状态下避免模具内的弹性元件过早失效。储运块要求涂红色油漆。
注:A类及配套油压机及靠弹性元件退(压)料的大型B类模具(如:冰箱后板弯曲成形模)必须设限位块和储运块。
3.4导向机构:
导向机构运动平稳,排气顺畅,无阻滞现象。
导向精度满足使用要求。
3.5斜锲、活动机构:
运动平稳、可靠,无阻滞现象;
运动精度满足使用要求;
运动精度稳定性能满足预定批量生产要求;
滑动面应加工油槽储油结构,加注润滑油方便;磨擦部分在模具内部不便于加油时,应加工导油槽或孔;
运动部分不影响操作,安全可靠。
3.6镶块结构:原则上,当凸模、凸模固定板、凹模重量超过25KG时(特殊情况除外),应拆分为拼块,每一拼块都必须具有良好的工艺性,便于机械加工、电加工、以及热处理和良好的可维修性。拼块拼接角度应为90度或钝角,避免锐角。
3.7A、B类模具在不影响制件外观的情况下,为方便维修,上模的紧固螺钉、销钉、卸料螺钉均须从下往上紧固。下模的紧固螺钉、销钉、卸料螺钉均须从上往下紧固。
3.8配用45T及以下设备的小型C类模具,允许采用标准模架。
3.9凸模、凹模为整体结构,或凸模、凹模接触面较大时,允许取消垫板。
3.10A类模具要求制造精度高,备件、易损件具有良好的互换性;
B类模具要求制造精度较高,备件、易损件具有较好的互换性;
C类模具要求制造精度能满足使用要求,易损件具有较好的互换性。
四、模具零件未注尺寸公差要求
4.1出口模具零件按合同或技术要求加工;
4.2国内模具有要求的按要求进行加工,没有明确要求的按GBIT10~IT14级进行加工。
五、模具与设备匹配
设计时,配用设备以市场部下发的“冲压工序明细表”的配用设备为设计依据。
5.1外形尺寸:
模具的长(A)和宽(B):原则上应小于配用设备和工作台尺寸,特殊情况下允许超出,但不能影响操作及安全。
闭合高度(H):Hmin+5mm<H<Hmax-10mm,其中Hmin为配用设备的最小封闭高度,Hmax为配用设备的最大封闭高度。
移载线模具(包括自动模与单机多工位模具):其下模高度与闭合高度符合配用生产线的相关要求。
5.2配用63T以上冲床(含63T)的模具,须配有与机床上滑块用螺栓相连接的机构,如:攻项板,或在上模板上直接开T形槽。
5.3原则上在模具的上下模板(或攻顶板)上开与配用机床对应的安装槽。当装夹槽位置明显造成械板材料报废时允许模具用压板与机床紧固。
5.4对于所配设备有进取料机构时,要使模具与之匹配。当需用所配设备的下缸时,要求下模板的过孔比顶杆直径大10mm左右,下模板底部应有支块,以方便观察顶针情况。
5.5当配用设备为机械式160T及以下的开式冲闭时,原则上要配模柄。
5.6当配用设备为160T及以上气动冲床、闭式冲床、油压机时,不要模柄。
六、模具的安全性
6.1模具结构符合给定安全等级要求。
6.2在送料取料以及其它可能发生意外的部位,在模具结构允许以及不影响制件外观质量的前提下,须加尺寸尽可能大的避手位,方便手工操作。
6.3配套45T及以上的模具(小型模具可设置搬运手柄)须设置吊运吊柱,并保证吊柱或手柄与所配设备不相干涉。
注1:吊柱一般设置于模具的左右方向。
注2:B、C类模具采用标准吊柱时可不配吊柱。
6.4当模具零件超过25KG时,须设置吊具装用螺孔,螺孔大小一般为M10-M16。
6.5配套63T的模具,下模原则上留有大于30mm的铲车空位,配套100T及以上的模具下模原则上留有大于50mm的铲车空位,进铲方向为模具安装的前后方向。
6.6需长途运输的模具须设置锁模块,保证运输安全。
七、模具的选材及寿命
7.1A类模具的选材及寿命要求:
7.1.1凸凹模材料:属冲裁模其凸凹模等工作部分的材料,必须选用能满足使用要求的Cr12MoV、D2或性能更佳的冷作模具钢,并经规范的热处理,内应力小、硬度均匀、无裂纹。属拉伸、弯曲、成形模的凸凹模等工作部分的材料,原则上选用能满足使用要求的Cr12MoV、D2或性能更佳的冷作模具钢。特殊情况下允许采用经过表面处理的优质中碳钢、球墨铸铁替代。但必须满足预期生产批量与质量的要求。
7.2.2凸模固定板、卸料板、定位元件选用45#或其它性能更佳的材料,必要时进行调质处理。
注:当冲裁零件厚度为2mm及以上时(或精度要求较高时,如空调端板类零件),凸模固定板热处理硬度HRC38-42。
7.2.3模具寿命一般要求在10万至30万冲次。
7.3C类模具的选材及寿命要求:
7.3.1凸凹模材料:属冲裁模其凸凹模等工作部分的材料,允许选用Cr12MoV等优质模具钢,经规范的锻造和热处理,内应力小、硬度均匀、无裂纹。属拉伸、弯曲、成形模的凸凹模等工作部分的材料,可采用经过表面处理的优质中碳钢(50C、45#)、球墨铸铁等材料。
7.2.2凸模固定板、卸料板、允许选用Q235或其它材料。
7.2.3模具寿命一般要求在10万冲次。
八、模具外观、标识、附件、备件和资料
8.1模具外观、标识:模具装配后表面整齐,边缘棱角倒钝。除与机床工作台接触面以外,模具外表面涂绿色防锈漆。与机床工作台接触防锈油(或油脂)防锈。在模具前面(送料方向)用黄色油漆写工装编号和零件模具名称(100T以上吨位设备上使用的模具,上模板的前后面需写上模具编号、名称,并注明前后方向),上模板侧面写上配用设备,上模板右上角用12号钢码上下工装编号。根据模具安全等级在模具导套外侧涂上安全色,(安全I级涂绿色、安全II级涂蓝色、安全III级涂黄色)。
8.2模具附件:包括吊环(具)、定位气缸、专用送取料装置等,齐备完好。
8.3模具备件:双方确定的易损件:如细小冲头,易损镶件等。以及双方确定的特殊备件。备件数量按“冲压工序明细表”的要求提供。
注:一般情况下同一备件数量不超过5件。
8.4随模资料:提供与模具实物相符的模具蓝图一套,及各工序图的电子文件一份,其要求为:每套模具的总装图清楚表达模具的装配关系,标注主要尺寸,并注明模具名称、工装编号、配套设备、工装安全等级等技术要求,除最终工序外,各工序的工序图需单独画出,并在图上注明该工序的相关尺寸,工序图用常规标注方法,模具工作部分(包括凸模、凹模、凸模固定板、退料板、斜楔滑动机构、镶件等)零部件图纸齐全,并装订成册。
注1:特殊模具,如级进模、自动模、以及其它对使用有特殊要求的模具须附模具使用说明书。
注2:按计划提供样试件的同时提供各工序工序图及零件的检验记录各一份。
九、模具验收
模具验收包括零件验收和模具验收两部分。
9.1零件的验收:技术科与制造车间根据本公司业务科所发的产品图纸和“冲压工序明细表”进行模具设计与制造,若对产品图纸及技术要求有任何疑问,应及时向业务科项目负责人反馈,以便于及时协商解决。制造车间在模具完工试模后,应按产品图纸进行自检。自检合格后,送质保科检验,质保科检验合格后,提供零件的检验记录一份,业务科送主机公司及家电中心进行检验和确认,零件的合格与否做为模具验收的基本条件之一。
属委外模具:承制模具厂家自检合格后,将样件送业务科,由业务科项目负责人会同主机公司及家电公司进行检验和确认。
9.2模具的验收:
模具的验收分为两个阶段:初步验收和正式验收。
初步验收条件:冲制零件质量合格,模具结构合理,模具的安全等级符合预定的安全等级要求,模具可与配套设备良好匹配,模具的外观、标识符合要求,附件、备件、资料齐全。
正式验收条件:模具经初步验收后交零件分厂,在零件分厂投入生产累计超过1000件后,经综合评价,能顺利生产批量合格零件的模具可办理正式验收。即:所有模具由业务科与零件分厂办理正式移交。从模具正式验收之日起,A、B类模具由本公司对保修一年,C类模具由本公司对模具保修半年。