切边模具设计标准(上海奥托立夫方向盘有限公司)--黄铁平

奥托立夫切边模具设计标准页号： 4141文件编号：QB-研-M-D-001版本: A/0文件名称：奥托立夫切边模具设计标准适合于：模具事业部分发部门： 市场部 项目部 采购部 质管部 设计科 加工科 制模科 修 订 / 复 审 记 录制/修订/复审日期DCN NO制/修订/复审内容摘要版本/版次制/修订/复审审核批准颁布日期2009.02.251发行A/0黄铁平此文件属银宝山新公司内部技术文件，未经许可，不得擅自复印Any interior technical doc of Silver Basis should be kept confidential and can not be copied without authorization前 言随着公司业务的扩大，公司的客户也在不断增加，经不完全统计，近两年与我们公司有业务往来的客户都有四十多家，这些客户大多数都有自已的设计标准，要求我们按他们的要求设计制作，但有很多客户提供给我们的标准本身不是很全，有些内容在沟通过程中有修正，但客户标准没有及时修正过来，为了让工程师特别是新来的工程师能尽快熟悉客户标准，减少出错，现特对现有的客户标准做一次系统的整理。对客户标准对最熟悉的人是具体负责这个客户的设计组长和设计工程师，只有他们才清楚客户标准哪些内容修改了，哪些内容不完善，哪些方面我们出过错，因此，起草这些客户标准的人就是这些设计组长和工程师，公司研发部标准化组在这个过程中起引导及审核的作用。由于编制人员的水平有限以及客户要求的不断变化和模具设计制造技术的不断发展，本总结中出现不合理或过时的内容在所难免，如有发现者，欢迎通知编制人员和研发部标准化组进行修正，以使本总结更符合客户要求和生产实际情况。另外，本标准属银宝山新公司内部资料，任何人不得随意复制。公司研发部标准化组2009年7月20日 目 录第一章 客户简介 (4) 第二章 技术文件 (5)2.1 技术文件 (5) 2.2图纸文件 (5)2.3确认文件 (6)第三章 模具设计 (7)3.1切边模在生产中的动作描述及最初模具设计时的要求 (7)3.2模具材料及热处理 (12)3.3模具基准及压铸骨架在切边模中的放置要求 (12)3.4切削系统（刀刃、支撑板及支撑镶件） (14)3.5顶出系统 (16)3.6排渣系统 (17)3.7奥托立夫切边模专用标准件说明 (19)3.8模具标识 (24)3.9加工要求、FIT模要求及注意事项 (25)第四章 模具的使用 (26)4.1模具的吊装与搬运 (26)4.2模具的维护 (28)4.3模具的走模要求 (28)第五章 模具的布局与联接 (28)5.1模具的外形尺寸与布局 (28)5.2模具的安装 (29)第六章 客户工厂及模具图片 (32)6.1冲压机床图片 (32)第七章 补充说明南京云海切边模设计 (39)7.1模具材料及热处理 (39)7.2顶出系统 (39)7.3排渣系统 (40)反操作侧7.4 骨架在模具中的布局 (41)第一章 客户简介上海奥托立夫汽车方向盘有限公司(英文简称ACW)是瑞典奥托立夫在中国的一家全资子公司，其生产的方向盘面向中国所有整车制造商，并出口到日本韩国美国澳大利亚等国，预计到2010年，年产量将达到250万套，其中70%用于出口。生产设备采用代表世界最先进水平的压铸机、聚氨酯发泡机、加工、钻孔等设备。公司的主要产品是汽车方向盘系统及其相关的零部件。主要工艺为：骨架压铸/骨架加工/聚氨酯发泡/缝皮/组装。主要客户包括：通用、福特、雷诺、大众、宝马、马自达、沃尔沃、标致、尼桑、现代、本田、菲亚特等。 缩写定义： ACW-上海奥托立夫汽车方向盘有限公司 CTC-上海奥托立夫技术中心第二章 文件要求2.1 技术文件2.1.1. 目标：所有的技术文件都必须集中整理到ACWXXX切边模具技术说明书中。例如模具项目名称是CN100，我厂的模具编号是BS090012，则技术说明书的名称则是CN100(BS090012)切边模具技术说明书。2.1.2. 介绍：切边模具的技术说明书的样板请参照附件XXX切边模具技术说明书，注意，在编写过程中除客户特殊要求外，技术文件的封面及目录不能随意更改。技术说明书在走模时与模具一起提供给ACW。2.1.3. 技术文件的内容： - 模具使用说明书 - 物料清单 - 材质保证书 - 切边模具走模检查表 - 模具图纸清单2.2 图纸文件2.2.1 总体要求 在项目的每个节点，对所有图纸的要求，请参照我厂的模具设计标准中的制图指导书。2.2.2 最初的2D总装图图纸提交时间： 开始模具3D设计前在项目下工程任务书后，绘制模具总装图，与工艺分析文件一起传给客户确认，总装图要尽可能的详细，应该包能决定以下内容的数据：-模具三视图 -切削系统 -顶出系统 -排屑系统 -物料列表（需写明零件的材质及热处理方式及硬度） 2.2.3 详细图纸文件依据项目进度表，在机加工开始前，及时提供详细的2D及3D文件给车间。2D文件的格式请参照BASIS标准制作。 切边模具的3D图需达到以下要求： -分型面顺滑，不能有小于50度的尖角；尽量减少电火花加工量 -需包括导柱，导套等标准零件 -非刀刃零件尖角处需倒角2.2.4 最终图纸 图纸提交给ACW的时间：ACW确认模具合格并验收。图纸包括所有和模具相关的信息，是最终修正的图纸，包括所有更新的内容。需要提供给ACW的图纸文件如下：模具总装2D图，零件2D图，标准零件2D图，物料表。注意所有的CAD格式的2D文件必需转换为PDF格式后才能提供给客户。图纸构成：刻录到光盘上的2D PDF数据；2.3 确认文件2.3.1. 目的：模具必须通过试模，以确保和验收要求一致。因我厂无压铸骨架切边生产用的液压机，无法试模，故所有ACW切边模的试模工作将由ACW负责。我厂只需在模具制做完成后依照走模状态要求 (模具标牌等需全部完成) ，将模具发给ACW试模。ACW在试模后会将产品的检测结果及试模记录发给我司，我司需将此结果记录在确认文件中。2.3.2. 产品切边外观检验报告：文件包括：产品切边外观检验报告。2.3.3. 确认文件 (检查列表或者其他表格) 必须包括以下内容：-钢材材质证明 - ACW切边模具出厂检验报告第三章模具设计3.1 切边模在生产中的动作过程及最初模具设计时的要求3.1.1 切边动作过程：操作工人将压铸产品按正确位置放入切边模后模中。启动液压机，接件装置的托盘后移。退出模具的工作范围。前模开始下移，直至前模上的所有压紧块与产品接触，压紧块压住产品，前模继续下移15mm，完成压铸件上的废料冲裁。（注意，这个15mm的冲裁距离是由前模限位杆与后模限位杆之间的距离决定的，这个距离值是可以调节的。而ACW已规定：ACW所有的切边模的冲裁距离是15mm。）在冲裁过程中压紧块及固定它的前模托板保持不动。冲裁完成后，前模开始上移，在这个过程中，前模四个侧面的限位销将托起固定板，产品因为冲裁后的包夹力留在前模。当前模上移到固定的位置时，接件装置动作，接件盘伸入到前模的正下方。液压机继续上移，固定在液压机上部的打杆顶住压紧块的固定板，前模继续上移15mm，通过压紧块将产品从前模中顶出。产品掉在托盘上，由操作工人取走。又重新进入下一个工作循环。在切边动作的整个过程中，落下的废料是不需要人工去清理的，废料直接由传送带送到废料桶。所以，ACW要求其所有的切边模在工作过程中废料能自由地掉到后模下的废料盘中，不能有任何的阻塞。以下是动作的图片说明。操作者对侧的图片：废料传送装置后模接件装置托盘前模 操作者侧的图片：动作开始之初，骨架放入后模的状态。后模托盘前模 前模在下移过程中的图片：四个黑色柱子是打杆。注意，接料托盘已移到液压机外侧。已冲裁完成的图片：四个黑色柱子是打杆。打杆是固定在前模架上的。冲裁完成后，产品被顶出掉落在托盘上的图片：压铸成型后的骨架直接放入下图所示的冷却装置的托架中，并由托架将骨架在冷却水中浸泡一定时间后，由人工将骨架取出并悬挂在液压机的操作者侧的左边。骨架冷却水温度80度，骨架出水温度90度左右。我们一般以产品温度70度来设计模具。ACW的切边模，温度因素在模具设计中可以忽略。3.1.2 最初模具设计时的要求。一般的设计步骤如下： ）设计输入。在收到工程任务书后，必须做如下分析：切边模所用的骨架的压铸模具是我司生产的还是别的厂商生产的。如是我司生产的，则可直接调用相应模号的压铸骨架数模来设计切边模。如果是日本公司或其他公司生产的压铸模，则需要与客户商议，由其提供对应的骨架压铸模具的最终产品数模来作为切边模设计的依据。因为通常在设计骨架压铸模时用的产品数模都是没有拔模的，拔模的工作都是由模具生产厂商来完成的。而CTC通常都没有用模具生产厂商拔模修改后的产品数模来代替自已原有的产品数模。所以CTC传来的设计切边模用的产品数模都是最原始的没有进行产品修改的数模。如按这个产品数模设计切边模，则会导致压铸骨架与切边模的不匹配。生产中就会发生骨架过切或废料切不掉的现象。 ）工艺分析及绘制2D结构模图。完成后必须发给ACW确认。其中工艺分析文件中必须表示出刀刃镶件的布局；2D结构模图的设计请参考BS090012，结构图一般是按产品顶出后的位置来绘制的。在模图中必须要有模具的物料列表，模具零件的材质及热处理都必须写明。 ）3D分模。要求分型面平滑，易CNC加工，尽量减少电火花加工。） 物料定购。 ） 总装完善。 ） 编写模具技术说明书，走模时发给客户。以下两点在模具设计之初请特别留意： ）一定要保证料柄在后模中的避空空间。避免因避空空间不够而使料柄堵塞在后模中。因料柄伸入了前模，故其对应的前模位置也应设计避空孔。如下图所示：渣包料柄的避空位料柄 ）切边的间隙设计：在设计时前模刀刃与产品之间的间隙按0mm的间隙值设计，最终FIT模时，刀刃根据压铸骨架的实际外形进行配磨。而前模刀刃与之对应的后模镶件之间的间隙在有渣包及料柄的地方必须控制在0.1mm，而且后模的支撑部位必须是贴死骨架的，骨架有R的部分在支撑部分可以设计成尖角，但在尖角顶部需设计0.1mm宽的平台，如下页图所示； 在无渣包的地方二者之间的间隙可以根据模具的实际进行调整。最小为0.1mm，最大值不能超过0.5mm。对于骨架转角R部分，对应的后模支撑位必须包含2/3的R。R尖角处的小平台详见下图。前模刀刃与后模支撑部位的间隙。压铸骨架前模刀刃料柄3.2 模具材料及热处理 1. 所有切边镶件用日本进口材料SKS3（淬火HRC5560 不回火） 2. 支撑底座的材料用P20 （预硬HRC2833） 3. 打杆镶件的材料用S50C （退火HB170220） 4. 面板，活动板，A板，底板，方铁座的材料用S50C（退火HB170220） 5. 联杆的材料用SUJ2 （淬火HRC4850） 6. 中托司的材料用青铜（退火HB170-200） 3.3 模具基准及压铸骨架在切边模中的放置要求3.3.1 模具基准：模具的加工及设计基准如下图所示。注意，此图为切边模的后模视图。基准符号的具体绘制方法以银宝山新模具设计标准为依据。骨架的辐条朝向操作者。每块模板上面需要设计及加工如图所示的基准符号。基准一般布置在操作者侧的右下角。 3.3.2 压铸骨架在切边模中的放置要求：ACW要求，压铸骨架在模具中必须是正放的（见下图）。而且骨架的辐条朝向操作者（见上图）。后模前模骨架正放。 3.4 切削系统3.4.1 概述：切边模的切削系统是整套模具最关键的系统。由以下几部分组成：-前模刀刃 -压紧装置 -后模支撑板而前模刀刃与后模支撑板之间的间隙也是一个很重要的一个参数。对此，在第10页和第11页有较详细的描述。3.4.2 前模刀刃：奥托立夫切边模的刀片是采用日本进口的钢材SKS3（需淬火HRC5560且不回火），在制做刀片时，与渣边接触刀刃处需做510MM的枕位且要做510的斜度，这样在做切边运动时，刀刃跟渣边第一时间接触，便于渣边脱落。3.4.3 压紧装置切边模在做切边的运动过程中，有很大的切边冲力，为了保证产品不移动。需要做压紧块以固定。压紧块钢材一般采用S50C（需退火HB170220）。如下图从上图看出压进块跟产品面紧紧贴在一起，目的就是防止产品在做切边时移动切偏。压紧块示意图3.4.4 后模支撑板切边产品首先放在后模支撑板上，在做切边的运动过程中，有很大的切边冲力，为了保证产品不变形，一般后模支撑板钢材为P20(需预硬HRC2833)。如下图设计支撑座时，要考虑骨架定位，支撑座的强度，但也要保证包渣槽空间够大,利于废渣的排放。骨架放在支撑座上的示意图 3.5 顶出系统3.5.1 奥托立夫切边模的顶出机构由冲床本身完成。因为冲床顶部自带四根顶出杆，当切完废料后，刀片夹住产品跟随前模一起往上走，当前模到达一定高度，冲床的四根打杆顶住活动板往下压，而顶杆是与活动板联接的，这样就使得产品平稳顶出并自由脱落在托盘。如下图：打杆位置活动板件顶杆位置3.6 排渣系统3.6.1做完切边运动后，所有废料都排到垃圾箱内，而后由传送带把废渣运走。所以在设计切边模时必须考虑在底板周边设计围栏，利于废渣掉进垃圾箱内，并保证在切边时废渣不飞出档板外伤人。一般围栏的高度从底板面取数120MM，材料用铝板，如下图：在天侧废渣档板需开设一缺口，偏于托盘伸进来。如箭头所指位置。铝板制做的围栏示意图3.6.2还有一种排渣方法就是在支撑板上开通排渣槽，但在设计排渣槽时注意两点：一是保证支撑板的强度，二要保证排渣顺畅。如下图箭头所指排渣槽孔位。渣包位示意图。3.7 奥托立夫切边模专用标准件说明.3.7.1 限位装置由限位块，钢珠，弹弓，无头螺丝等标准件组成。如下图所示：无头螺丝规格：M20X20蓝弹弓规格：SSWL-16X8X35（盘起）限位装置组件限位块规格尺寸：80（长）X60（宽）X36（高）（材料S50C）限位钢珠尺寸：12X38（材料SUJ2）限位装置的作用：前模做切边动作时活动板被迫后退，但为了限止活动板后退的距离（同时为了限止顶出产品后退的距离）而特别设置的参数距离15MM。如下图所示限位距离15MM3.7.2 为了保证活动板在运动过程中的稳定性，在活动板中加有中托司，中托边。如下图：中托司中托边中托司规格：20X25（材料青铜）中托边规格：20X120（材料SUJ2）3.7.3 为了保证切边模开模，合模的精度，每套切边模需设计四根导柱。如下图： 滚动导柱组件规格：MMYAP38X260（盘起标准）3.8 模具的标识 走模时，需在模具操作侧的右下角底板侧边按装模具标识。标牌中要包括切边产品的项目编号，客户名称，生产厂家，模具号码，重量，制造日期等内容。如下图标牌的位置标牌内容及外型尺寸大小。3.9切边模的加工要求及注意事项。3.9.1 切边模的刀片跟产品的边是零对零，所以对刀片的要求比较高，外型一般要采用慢走丝加工，而正反面则需CNC精加工成光面，刀片的精度,另外刀片是用日本进口材料SKS3（淬火HRC5560 不回火），由于硬度比较高，在设计时不要设计成薄钢或尖角，否则很容易断裂。 如下图绿色区域为刀刃部位。3.9.2 为了便于拆装刀片，所有刀片需从正面加工螺丝过孔。如上图箭头所指3.9.3 切边模的精度很高，所有刀片需做定位，如下图所示：定位突台 第四章,模具的使用4.1 模具的吊装与搬运 每件模板都要加工吊模孔，便于吊装每块板件，另外在面板，底板左右两侧每边还需加工2个M20的吊模孔，每套切边模在天地侧都要加锁模扣，这是为了搬运安全方便。如下图吊模螺丝孔位置示意锁模扣位置吊环吊整套模示意图4.2 模具的维护切边模具对刀片表面的质量要求很高，在机加工及抛光、装配过程中，要注意清理，保护，刀片表面不能有任何的绣蚀及划伤。4.3 模具的走模要求4.3.1 走模前一定要先拿客户提供的骨架配试模 ，因我厂没有切边机试模，所以在T1时模具必须发给客户。故模具的T1时的状态必须是走模状态。4.3.2 详细的走模要求请参考标准资料档中的“AUTOLIV切边模具走模检查表.xls ”。所有的ACW的切边模走模时都必须按此检查表进行验收！，第五章 模具的布局与联接5.1模具的布局5.1.1 奥托立夫的切边模外形尺寸是：650（长）X650（宽）X482（高） 外型尺寸 5.2. 模具的安装 5.2.1 切边模的后模部分是由方铁座“L”型槽插入到自动冲床的固定槽里，然后冲床底部的波珠自动卡在方铁间的槽内以固定。如下图波珠插槽按装中托司（材料：青铜）左右各一个这里要提醒一下：设计方铁座时，天侧部位要做一断斜度角，为了方便插入槽内固定后模。方铁座卡槽位置示意。5.2.2切边模的前模部分由面板天地侧每边各两个的“U”槽固定，如下图 箭头所指为“U”型槽第六章 客户工厂及模具图片6.1冲压机床图片箭头所指为切边模的冲床机图片骨架冷缺缸切边模在作业时，托盘在一边等待。切边模在生产时一般需要两名操作人员负责，一个在操作侧，另一个在操作侧对面。如上图切完废渣后，托盘自动伸进切边模中接骨架，如上图。为了废料排放，档板需做成漏斗型，如上图示意图奥托立夫公司生产车间一角奥托立夫公司车间一角第七章 补充说明南京云海切边模设计7.1 模具材料及热处理 南京云海的切边刀片可用1.2344或1.2510（需淬火HRC4555）7.2 顶出系统南京云海切边模的顶出机构是由弹弓完成,在切边的过程中，弹黄也在压缩，当切完边后，刀片夹住骨架产品也跟随前模后退，由于反作用力，与此同时弹弓也顶着活动板往下推。这样迫使骨架往反方向顶出骨架并自由脱落。 如下图：弹弓位置。活动板件7.3排渣系统南京云海的切边模没有方铁底座，安装时，直接固定面板，底板就可以。切边废渣就从底板槽中排出，如下图：骨架料柄底板上开排渣槽反操作侧7.4 骨架在模具中的布局右侧操作侧 模具最大外型尺寸规格：700(长)X650（宽）X403（高）骨架正面摆放在支撑座上，料柄朝向右侧(而奥托立夫骨架的料柄是朝向反操作侧)