模具设计备料.docx

1、模具设计备料浙江苏泊尔股份有限公司 发布2007-4-1实施2007-3-30发布模具设计标准 (内控)Q/SP041-2006 代劳 代霜地是55555 Q/SP浙江苏泊尔股份有限公司企业标准 浙江苏泊尔股份有限公司企业技朮标准 Q/SP 041-20061. 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

2、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

3、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：表2锅身规格与模座内孔关系 (

4、单位：mm)锅身规格120140160180200220240260280以上（含）模座内孔A150190230270300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HRC35HRC38，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180mm20mm(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

5、以下(含)24cm以下（含）选用垫块型号垫块垫块一备料直径18020mm(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

6、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30mm10mm(加工余量),备料直径为420mm20mm(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HRC5860。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140160180200220240260H100115130140155170185锅身

7、内径280300320340360400H200210225240255280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HRC5860。汤炒锅凹模高度统一设计为50mm60mm，通常20cm以下(含)规格设计为50m

8、m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R3.5R50.5mm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56倍注：凹模R角具体由产品高度及规格大小而定。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

9、汤炒锅及不锈钢产品凹模备料厚度为5565mm(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HRC5860。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

10、等都有影响。间隙小，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SUS3040.10mm0.15mm铝合金3003片材厚度的1015复合片0.25mm0.35mm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

11、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：上模固定套下

12、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。5.3.2. 复打模上模的备

13、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HRC4548。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=

14、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：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HRC4246；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

15、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HRC4246；下模专用垫板备料及设计加工尺寸分两种，具体如表9：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HRC5557，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）

16、，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)d170mm170d260d260 设备型号1000T1600

17、T2500T5.4.2. 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)d220220d275d275设备型号1000T1600T2500T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HT25048027022cm以下规格（含）凸模垫块45178225螺纹部份353824cm以下规格（含）凸模垫块45238225螺纹部份353818cm以下规格凸模连接块4

18、5产品内径7818cm以上规格凸模连接块45产品内径48凹模连接块4542030汤锅凸模Cr12产品内径见附表5860煎炒锅凸模Cr12产品内径产品高度305860片材直径小于300铝汤炒锅及不锈钢产品凹模Cr1230055655860片材直径大于300铝汤炒锅及不锈钢产品凹模Cr12片材直径55655860铝煎锅凹模Cr12片材直径30产品高度305860片材直径小于300铝汤炒锅及不锈钢产品压边圈Cr1230055655860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55655860铝煎锅压边圈Cr12片材直径30产品高度305860复打模具各零件备料尺寸模具零件名称选用

19、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T104551704246上模固定套45510804246下模固定套4545070424626cm规格以上（含）复打上模5CrNiMo360150454824cm规格以上（含）复打上模5CrNiMo298.51504548复打下模5CrNiMo产品内径产品高度110454826cm规格以上（含）复打下模通用垫板T1036060424624cm规格以上（含）复打下模通用垫板T1030060424626cm规格以上（含）复打下模专用垫板T1036060424624cm规格以上（含）复打下模专用垫板T1030060424660复

20、打字唛模芯012AL65mm棒料555788复打字唛模芯012AL90mm棒料5557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，在壁部易产生皱纹。 拉深模在确定其凸、凹模间隙的方向时，主要应正确选定最后一次拉深的间隙方向，在中间拉深工序中，间隙的方向是任意的。而最后一次拉深的间隙方向应按下列原则确定： 当拉深件要求外形尺寸正确时，间隙应由缩小凸模取得 ，当拉深件要求内形尺寸正确时，间隙应由扩大凹模取得。 矩形件拉深时，由于材料在拐角部分变厚较多，拐角部分的间隙应较直边部分间隙大0.1t(t拉深件材料厚度)。不锈钢凸模与凹模之间

21、的单边间隙参考数据。片材厚度t(mm)第一次拉伸后续拉伸校形拉伸0.5以下（1.081.09）t（1.081.1）t（1.041.05）t0.51.1（1.091.1）t（1.091.12）t（1.051.06）t1.1以上（1.11.12）t（1.121.14）t（1.071.09）t铝合金凸模与凹模之间的单边间隙参考数据。片材厚度t(mm)第一次拉伸后续拉伸校形拉伸0.51.3（1.081.1）t（1.091.12）t（1.051.06）t1.33.5（1.11.12）t（1.121.14）t（1.071.09）t3.5以上（1.121.14）t（1.151.2）t（1.081.1）t复合片凸模与凹模之间的单边间隙参考数据。片材厚度t(mm)第一次拉伸后续拉伸校形拉伸2.02.5（1.041.05）t（1.091.12）t（1.051.06）t2.53.6（1.051.07）t（1.121.14）t（1.071.09）t3.6以上（1.071.15）t（1.151.2）t（1.081.1）t