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板料在弯曲过程中外层受到拉应力，内层受到压应力，从拉到压之间有一既不受拉力又不受压力的过渡层--中性层，中性层在弯曲过程中的长度和弯曲前一样，保持不变，所以中性层是计算弯曲件展开长度的基准。中性层位置与变形程度有关，当弯曲半径较大，折弯角度较小时，变形程度较小，中性层位置靠近板料厚度的中心处，当弯曲半径变小，折弯角度增大时，变形程度随之增大，中性层位置逐渐向弯曲中心的内侧移动。中性层到板料内侧的距离用λ表示。

展开的计算法

板料在弯曲过程中外层受到拉应力,内层受到压应力,从拉到压之间有一既不受拉力又不受压力的过渡层--中性层,中性层在弯曲过程中的长度和弯曲前一样,保持不变,所以中性层是计算弯曲件展开长度的基准.中性层位置与变形程度有关, 当弯曲半径较大,折弯角度较小时,变形程度较小,中性层位置靠近板料厚度的中心处,当弯曲半径变小, 折弯角度增大时,变形程度随之增大,中性层位置逐渐向弯曲中心的内侧移动.中性层到板料内侧的距离用λ表示.

展开的基本公式:

展开长度=料内+料内+补偿量

歡迎來到Bewise Inc.的世界，首先恭喜您來到這接受新的資訊讓產業更有競爭力，我們是提供專業刀具製造商，應對客戶高品質的刀具需求，我們可以協助客戶滿足您對產業的不同要求，我們有能力達到非常卓越的客戶需求品質，這是現有相關技術無法比擬的，我們成功的滿足了各行各業的要求，包括：精密HSS DIN切削刀具、協助客戶設計刀具流程、DIN or JIS 鎢鋼切削刀具設計、NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 航太切削刀具,NAS航太刀具設計、超高硬度的切削刀具、醫療配件刀具設計、複合式再研磨機、PCD地板專用企口鑽石組合刀具、粉末造粒成型機、主機版專用頂級電桿、PCD V-Cut刀、捨棄式圓鋸片組、粉末成型機、主機版專用頂級電感、’汽車業刀具設計、電子產業鑽石刀具、木工產業鑽石刀具、銑刀與切斷複合再研磨機、銑刀與鑽頭複合再研磨機、銑刀與螺絲攻複合再研磨機等等。我們的產品涵蓋了從民生刀具到工業級的刀具設計；從微細刀具到大型刀具；從小型生產到大型量產；全自動整合；我們的技術可提供您連續生產的效能，我們整體的服務及卓越的技術，恭迎您親自體驗！！

BW Bewise Inc. Willy Chen willy@tool-tool.com bw@tool-tool.com www.tool-tool.com skype:willy_chen_bw mobile:0937-618-190 Head &Administration Office No.13,Shiang Shang 2nd St., West Chiu Taichung,Taiwan 40356 http://www.tool-tool.com / FAX:+886 4 2471 4839 N.Branch 5F,No.460,Fu Shin North Rd.,Taipei,Taiwan S.Branch No.24,Sec.1,Chia Pu East Rd.,Taipao City,Chiayi Hsien,Taiwan

Welcome to BW tool world! We are an experienced tool maker specialized in cutting tools. We focus on what you need and endeavor to research the best cutter to satisfy users’ demand. Our customers involve wide range of industries, like mold & die, aerospace, electronic, machinery, etc. We are professional expert in cutting field. We would like to solve every problem from you. Please feel free to contact us, its our pleasure to serve for you. BW product including: cutting tool、aerospace tool .HSS  DIN Cutting tool、Carbide end mills、Carbide cutting tool、NAS Cutting tool、NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 Cutting Tools,Carbide end mill、disc milling cutter,Aerospace cutting tool、hss drill’Фрезеры’Carbide drill、High speed steel、Compound Sharpener’Milling cutter、INDUCTORS FOR PCD’CVDD(Chemical Vapor Deposition Diamond )’PCBN (Polycrystalline Cubic Boron Nitride) ’Core drill、Tapered end mills、CVD Diamond Tools Inserts’PCD Edge-Beveling Cutter(Golden Finger’PCD V-Cutter’PCD Wood tools’PCD Cutting tools’PCD Circular Saw Blade’PVDD End Mills’diamond tool. INDUCTORS FOR PCD . POWDER FORMING MACHINE ‘Single Crystal Diamond ‘Metric end mills、Miniature end mills、Специальные режущие инструменты ‘Пустотелое сверло ‘Pilot reamer、Fraises’Fresas con mango’ PCD (Polycrystalline diamond) ‘Frese’POWDER FORMING MACHINE’Electronics cutter、Step drill、Metal cutting saw、Double margin drill、Gun barrel、Angle milling cutter、Carbide burrs、Carbide tipped cutter、Chamfering tool、IC card engraving cutter、Side cutter、Staple Cutter’PCD diamond cutter specialized in grooving floors’V-Cut PCD Circular Diamond Tipped Saw Blade with Indexable Insert’ PCD Diamond Tool’ Saw Blade with Indexable Insert’NAS tool、DIN or JIS tool、Special tool、Metal slitting saws、Shell end mills、Side and face milling cutters、Side chip clearance saws、Long end mills’end mill grinder’drill grinder’sharpener、Stub roughing end mills、Dovetail milling cutters、Carbide slot drills、Carbide torus cutters、Angel carbide end mills、Carbide torus cutters、Carbide ball-nosed slot drills、Mould cutter、Tool manufacturer.

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ようこそＢｅｗｉｓｅ　Ｉｎｃ.の世界へお越し下さいませ、先ず御目出度たいのは新たな

情報を受け取って頂き、もっと各産業に競争力プラス展開。

弊社は専門なエンド・ミルの製造メーカーで、客先に色んな分野のニーズ、

豊富なパリエーションを満足させ、特にハイテク品質要求にサポート致します。

弊社は各領域に供給できる内容は：

（１）精密ＨＳＳエンド・ミルのＲ＆Ｄ

（２）Carbide Cutting tools設計

（３）鎢鋼エンド・ミル設計

（４）航空エンド・ミル設計

（５）超高硬度エンド・ミル

（６）ダイヤモンド・エンド・ミル

（７）医療用品エンド・ミル設計

（８）自動車部品＆材料加工向けエンド・ミル設計

弊社の製品の供給調達機能は：

（１）生活産業～ハイテク工業までのエンド・ミル設計

（２）ミクロ・エンド・ミル～大型エンド・ミル供給

（３）小Ｌｏｔ生産～大量発注対応供給

（４）オートメーション整備調達

（５）スポット対応～流れ生産対応

弊社の全般供給体制及び技術自慢の総合専門製造メーカーに貴方のご体験を御待ちしております。

Bewise Inc. talaşlı imalat sanayinde en fazla kullanılan ve üç eksende (x,y,z) talaş kaldırabilen freze takımlarından olan Parmak Freze imalatçısıdır. Çok geniş ürün yelpazesine sahip olan firmanın başlıca ürünlerini Karbür Parmak Frezeler, Kalıpçı Frezeleri, Kaba Talaş Frezeleri, Konik Alın Frezeler, Köşe Radyüs Frezeler, İki Ağızlı Kısa ve Uzun Küresel Frezeler, İç Bükey Frezeler vb. şeklinde sıralayabiliriz.

BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт  www.tool-tool.com  для получения большей информации.

BW is specialized in R&D and sourcing the most advanced carbide material with high-tech coating to supply cutting / milling tool for mould & die, aero space and electronic industry. Our main products include solid carbide / HSS end mills, micro electronic drill, IC card cutter, engraving cutter, shell end mills, cutting saw, reamer, thread reamer, leading drill, involute gear cutter for spur wheel, rack and worm milling cutter, thread milling cutter, form cutters for spline shaft/roller chain sprocket, and special tool, with nano grade. Please visit our web  www.tool-tool.com  for more info.

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作者：陆茵

1 工艺方案确定
桑塔纳汽车刹车片卡子是汽车刹车片上的附件，起卡紧作用，是汽车制动器重要的零件之一。如图1所示，桑塔纳汽车刹车片卡子材质65Mn，料厚:0.6mm。该卡子形状比较复杂，中小批量生产，精度要求不高，使用级进模设计复杂，制造成本高，故采用单工序设计。模具特点是结构简单，设计制造容易，制造周期短，投产快，回弹也容易控制，模具维修方便所以确定加工工艺方案为:落料斗切口升弯曲升弯形斗整形。

2 模具设计
2.1 落料模
(1)尺寸展开。
弯曲件长度展开计算，是依据板料弯曲前后应变中性层长度不变的原则进行的。展开图如图2所示。

图2 汽车刹车片子展开图

(2)排样。
排样是模具设计中很重要的工作，排样合理与否直接影响材料的利用率，一般的冲压排样不用考虑板料辗压纹路方向。由于该零件在后面工序中需要多次弯曲，因此在排样时，如果不能保证所有弯曲线都垂直于辗压纹路方向时，应该考虑使弯曲线与辗压纹路成一定角度。
由于该卡子尺寸比较小，为了提高效率，也便于模具压力中心计算，所以采用一次落两个工件的双落料模具，排样图如图 3所示。

图3 汽车刹车片子排样图

(3)冲床的选择。
冲裁力是指冲压时，材料对凸模的最大抵抗能力，在设计模具时，冲裁力、推料力、卸料力是选用冲床、校核模具强度的主要依据。

选400Kn冲床
(4)冲裁间隙的选取。
冲裁间隙是指凸模与凹模刃口间的距离，间隙选择是否合理直接影响到产品质量。查表知，凸凹模间隙为0.04-0.072mm。在实际生产中，采用这个间隙比较合适。
(5)模具结构及工作过程。
图4是落料模，使用的是对角导柱模架，模具中零件5是落料凸模，它和固定板6采用无机粘结固定并装在上模座上;在落料凹模 1开出导料槽，挡料销2安装在落料凹模上，冲裁时，条料一般由右下方送人，凸模下行，卸料板(兼压料)3首先压住材料，继续冲压，橡皮受压缩，凸、凹模工作部分即完成落料工作。此时，冲下的零件进人凹模 1型腔内，当上模部分上升时，包在凸模外面的废料由卸料板卸下，而零件则从凹模 1里被推出。

2.2 切口模
(1)冲床的选择。

选50kN冲床。
(2)模具结构

如图5所示，该道工序采用无导柱的简易模具，设计简单，制造容易，操作简便。

2.3 弯曲模
(1)冲床的选择。
对于校正弯曲，由于校正弯曲力比顶件力大得多，故顶件力可以忽略。
(2)回弹。
影响回弹的因素很多，如材料的力学性能、工件的相对弯曲半径/tr、弯曲中心角的大小、弯曲工件的形状、弯曲方式等，因此很难用计算的方法得出精确的回弹值，一般是查表求出后再在生产中试模修正。该处弯曲是U形弯曲，设计时凸、凹模间隙取0.6mm，弯曲后回弹较小，满足使用要求。模具采用的是后侧导柱模架，保证弯曲精度要求。模具结构如图6。

2.4 弯形模
弯形模结构如图7所示。

2.5 整形模
整形模采用无导柱简易模具(见图8所示)。设计简单，制造容易，操作简便。

通过弯形和整形两道工序，采用减小凹模角度的方法，解决回弹问题，装车后效果很好，达到产品图要求。
3 结束语
该产品由于采用单工序模，工序较多，但工艺合理，模具构思巧妙，结构设计简单，制造容易周期短，充分利用工厂的设备和人力资源，及时为厂家提供样品，并一次交样合格，为工厂创造显著的经济效益。(end)

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（５）超高硬度エンド・ミル

（６）ダイヤモンド・エンド・ミル

（７）医療用品エンド・ミル設計

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弊社の製品の供給調達機能は：

（１）生活産業～ハイテク工業までのエンド・ミル設計

（２）ミクロ・エンド・ミル～大型エンド・ミル供給

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作者：钟翔山

1 引言
图1所示装饰盖(半成品)是某产品上的外观装饰件，椭圆外形，采用厚度为 3mm的rCl3不锈钢板制成，批量生产。由于是装饰件，要求外观圆滑、光洁，零件不允许有拉伸过程中出现的压痕、歪扭等缺陷。在实际装配使用过程中，盖内需安放电器元件，内形尺寸还起着定位、固定其它零件的作用。

图1 零件结构简图

2 工艺分析
从外形看，该零件属于拉伸成形件。根据零件的结构特点，加工中应有落料、冲孔、拉伸等工序。由于椭圆形拉伸件的毛坯展开计算以及拉伸次数的判定，在一般冲压资料上并没有详细的说明，椭圆形拉伸模的设计也缺少参考资料，因此，零件工艺方案的制订以及椭圆外形的拉伸、成形的模具设计就成为加工中的难点。
具体分析该零件的结构，其椭圆度不大，长、短轴之比约为0.8，具有较多的圆形特性，又因为椭圆可看成是由一系列直径为长轴及短轴之间的圆相互圆滑过渡而成，基于上述分析，因此考虑其展开料计算依据资料中介绍的圆筒形毛坯展开公式进行，其拉伸次数的判定也参照圆筒形进行。
根据装饰盖高度及其相对高度，查表可得，修边余量△h=4mm。椭圆形装饰盖的毛坯长轴部分按 r=3+1.5=4.5mm，d2=249mm，d1=d2-2r=240mm，h=130mm的大圆筒，短轴部分按 r=3+1.5=4.5mm，d2=199mm，d1=d2-2r=190mm，h=130mm的小圆筒分别进行毛坯计算，依照无凸缘圆筒拉伸件毛坯计算公式：

式中 D-毛坯直径 d1-圆筒外径（按厚度中径）
d2-圆筒底的直径（除去两头圆筒圆角半径）
h-圆筒高度（包括修边高度） r-圆筒圆角半径
代人相应数值便可分别计算出长轴部分的毛坯直径为Φ440.5mm，圆整后取Φ440mm;短轴部分的毛坯直径为Φ38lmm，取Φ380mm。
因此，可确定毛坯展开尺寸为:长轴为440mm，短轴为380mm的椭圆。

根据计算可知，采用带压边圈结构的拉伸模能一次拉伸成形该圆筒。
考虑到椭圆盖部分部位的拉伸系数几乎达到极限，虽然该部位的材料也可向拉伸系数较大的其它部位流动，从而有利于拉伸的完成，但为能进一步减少材料的变形程度，保证拉伸中的材料能更通畅地流动，因此，决定在拉伸前的毛坯上加工出小30mm的工艺孔，零件的展开料如图2示。

图2

3 工艺方案的确定
根据上述工艺分析及计算，可确定该零件椭圆外形可以一道工序拉伸成形，考虑到零件底部各孔装配及拉伸后端面修边的需要，因此还需设计底部冲孔及端面切边模，为保证拉伸好的椭圆的外形光洁、圆滑，同时还需对拉伸好的椭圆进行整形。于是采用的工艺方案为:冲切展开料- 拉伸成椭圆外形-整形-修边- 冲底部各孔。
具体分析零件展开料及椭圆形各尺寸的关系，可看出落料一拉伸凸凹模的壁厚大于凸凹模最小壁厚具备复合的条件，为减少工序数目及模具数量，降低设备占用，以提高经济效益，因而确定工艺方案为:冲切展开料并拉伸出椭圆外形- 整形并修边-冲底部各孔。为此，需设计落料-冲孔-拉伸复合模、整形修边复合模、底部冲孔模等3副模具来完成上述3个工序。由于底部冲孔模较为简单，以下不再详述。
4 模具设计
4.1 模具结构及工作原理
根据上述确定的工艺方案，设计了如图3所示的落料-冲孔-拉伸复合模。

模具工作过程为:坯料送人，上模下行，落料-拉伸凸凹模6、凹模4及冲孔凸模 11、拉伸-冲孔凸凹模13分别与坯料接触完成落料和冲孔，压机滑块继续下行，落下的带孔圆形毛坯随即被落料一拉伸凸凹模6、拉伸-冲孔凸凹模 13 的相应拉伸工作部位拉成椭圆，随着拉伸完成，压机滑块上升，拉伸好的半成品椭圆盖分别被卸料块12、顶料板14推出各自拉伸工作零件型腔。
图4为设计的零件整形修边复合模结构。

模具置于压力机工作台面上，压机滑块上升，模具开启，上、下模脱离接触，卸料板6通过顶料杆7在压机弹性缓冲器的作用下上升至凹模 4型腔中适当位置。此时，将椭圆盖半成品置于凹模4型腔中，完成零件的定位。
当压力机下移，整形凸模 or首先进人拉伸好的椭圆盖半成品内腔，随着压机滑块的下行，整形凸模10与凹模4共同作用开始对半成品椭圆盖的外形进行整形，当卸料板6降至极限，椭圆盖外形整形完成，此时，斜楔1左右斜面首先与模具中左右布置的四把小切刀8上的斜面接触，在斜楔 11的斜面作用下，小切刀8与凹模4共同作用，将零件端面的废边裁剪成两段，当剪切即将完成时，斜楔 n前后斜面随着压机滑块的下行，开始与模具中前后布置的两把大切刀13上的斜面接触，在导向杆 14的导向作用下，大切刀13开始沿模具前后方向滑移，与凹模4共同作用对椭圆盖的端面进行前后方向的剪切，直至椭圆盖前后端面需修边的废料被完全裁剪，与零件完全脱离。当压机滑块上升，斜楔 11前后斜面首先与模具中前后布置的大切刀 13上的斜面脱离接触，大切刀13在弹簧 巧弹力作用下沿着导向杆 14的导向轨迹得到回复，随着斜楔 1左右斜面与模具中左右布置的四把小切刀 8上的斜面脱离接触，小切刀 8在弹簧9弹力作用下沿大切刀上开设的回复轨道也得到回复。当压机滑块继续上升，整形凸模 10离开椭圆盖的内腔，完成切边的椭圆盖在顶料杆7的作用下被卸料板6推出凹模4的型腔。至此，零件的切边工序全部结束。压力机转人下一个工作循环。
4.2 设计要点
(1)图3中的落料一拉伸凸凹模6、拉伸一冲孔凸凹模31具有拉伸、落料或冲孔的双重作用，件6外圈为落料凸模，内型腔为拉伸凹模型腔，件31中的外形为拉伸凸模，内孔为冲孔凹模，落料及冲孔部分尺寸分别保证与凹模4、凸模11的单面间隙为.009~0.12mm，拉伸部分保证两零件间的尺寸单面间隙为 3.1~3.2mm。
(2)落料-冲孔-拉伸复合模工作时，须保证拉伸在落料及冲孔完成之后进行，以利于材料拉伸时的有序流动。考虑到装饰盖拉伸高度较大，模具中相应的工作零件也较厚，为减少模具材料成本，在其工作零件上设置采用Q253-A制造的垫块5及下垫块16来满足要求。
(3)图4所示模具中，切刀设计成两组，一组为小切刀8，另一组为大切刀13。整个零件切边分两步完成，即:斜楔11的左右两斜面首先单独与4块小切刀8 接触，对零件长轴方向需裁剪部分进行修边，同时将废料切成两部分，随后，斜楔1与两组大切刀13的斜面接触，推动大切刀13沿零件前后方向滑动，由于小一切刀8分别安装在两组大切刀13左右的定位滑槽中，因此也同时、同步随同大切刀13共同移动，直至将零件椭圆短轴方向的废边切除。斜楔11、小切刀8及大切刀12斜面间的角度均取305，以保证相互间斜面对称一致。
(4)图4所示模具中，端面切边间隙由凹模4及整形凸模10的高度控制，切刀与凹模保证间隙.009-0.12mm，若间隙太大，易造成切口不平整，若间隙太小，则会造成切刀的卡滞。
(5)在整形修边复合模中，大切刀 13的前后滑移通过与整形凸模 01滑动联接的导向杆 14进行定位、导向，小切刀 8安装在大切刀13 中，其滑移过程中的导向及回复均依靠大切刀 13 中开设的滑槽提供，大、小切刀滑移后回复的动力分别由各自弹簧9、巧压缩后储存的弹力提供。
5 结束语
由于制订的工艺方案对椭圆的成形进行了较完整的分析，同时较好地考虑了工序复合的可能，从而使椭圆形装饰盖的冲压工艺得到了优化，生产效率及企业经济效益得到提高，生产的产品几年来一直质量稳定，各副模具工作均正常。
装饰盖加工的成功经验表明:对椭圆结构及其成形工艺特点进行充分分析，依照零件具有的特点，同时有针对性地结合圆筒形拉伸件毛坯尺寸的计算及拉伸次数的判断方法来进行工艺分析，是能制定出合理的工艺方案的。(end)

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（２）Carbide Cutting tools設計

（３）鎢鋼エンド・ミル設計

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（６）ダイヤモンド・エンド・ミル

（７）医療用品エンド・ミル設計

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作者：翅片冷凝器扩管口工艺分析及模具设计    来源：《现代模具》

摘要：通过对该翅片冷凝器的产品结构和扩管口的工艺要求进行分析，首先确定适宜的冲压设备，其次确定扩口冲头形状；最终在试模后确定模具闭合高度和扩口冲头高度。实践证明，该模具成型的铝管扩口外形美观，尺寸符合产品要求，且大大提高了生产效率。
图1为某外贸翅片冷凝器产品，由铝管、铝箔翅片、端板等组装而成，组装后，依据产品使用性要求，要对冷凝器两端的铝管进行扩口，尺寸要求见放大图2。

在以前的小批量生产中，扩口工序都是靠人工将扩口冲头插入管口，然后用小锤敲击冲头，靠冲击力将铝管扩口。此工件上下共有72个铝管口，而靠这种方法，每次只能完成一端的一个扩口，效率极其低下。另外，尽管扩口冲头是严格按照扩口尺寸要求设计的，但由于没有其他辅助工装，加上人为力度及操作方法的差异，单从外观上看，已不能保证产品质量，很难满足用户要求。随着产品需求的增加，这个问题成为制约生产效率和产品质量的瓶颈。解决这个问题的有效方法是依靠冲压模具将两侧管口一次扩成，既提高生产效率，又保证产品质量。
1 加工工艺方案的确定
(1)首先是冲压设备的选择。
由于工件较大，整体高度超过240mm，加上露出的冲头部分及垫板、模板高度，模具闭合高度在370mm左右，要求冲压设备有适当的闭合高度和行程;成型的对象是铝管，要求冲压速度缓慢且冲压力小。综合上述理由，在普通动力冲床上不能满足该工件的成型要求。根据我公司现有的冲压设备，决定选用自制的带有液压传动装置的冲床，该小冲床的最大闭合高度为420mm，工作台尺寸为500mmX 300mm，完全可以满足该工件的成型要求。
(2)冲头的确定。
冲头结构如图3所示。扩管口冲头兼具定位作用，头部设计为球径比管口略小的半球形，成型部分依照工件要求，设计为大倒角。由于工件两端翅片的翻孔方向不同，设计时需要考虑上下端冲头高度的差别，冲头具体高度尺寸需要通过试模确定。

2 模具结构及工作过程
模具结构如图4所示。上模板不用模柄而直接用螺钉固定在上工作面。用双手将工件放入工作区，以下端36个冲头头部为定位，确保将冲头头部平稳地插入工件下端相对应的的铝管。工件放稳后，不允许有左右偏斜的情况，以免上部冲头不能顺利进入上端铝管，造成工件损伤。模具工作时，上模下行，上部冲头进入上端铝管，工件定位稳固;上模继续下行，完成对工件的扩口。上模抬起，用双手握住工件左右两侧，沿竖直方向上抬，至工件下端完全脱离下部冲头，取出工件，完成一个工作循环。

由于对扩口的深度有较为严格的要求，在试模时需要确定模具的闭合高度，另外还要看冲头长度是否满足要求。因为传动方式的限制，模具的闭合高度不容易控制，因此在试模确定模具闭合高度后，在下模板上增加了两个限位柱(如图4序号10所示)，以限制模具行程。另外，试模时发现上模冲头过长，导致工件压伤，在试模后对冲头高度做了调整，最终确定凸模的尺寸，在批量生产时达到了很好的效果。
3 小结
批量投产实践证明，该模具成型的铝管扩口外形美观，尺寸符合产品要求，且大大提高了生产效率，为我公司保质保量及时送货、保证外贸产品市场占有率做出了一定的贡献。
参考文献
[1]王孝培. 冲压手册[K]. 北京:轻工业出版社，1988.
[2]冯炳尧. 模具设计与制造简明手册[K]. 上海：上海科学技术出版社，1985.(end)

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（２）Carbide Cutting tools設計

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（６）ダイヤモンド・エンド・ミル

（７）医療用品エンド・ミル設計

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（１）生活産業～ハイテク工業までのエンド・ミル設計

（２）ミクロ・エンド・ミル～大型エンド・ミル供給

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作者：湖南工业大学 金仁钢 刘拼拼

摘要：根据卡簧零件图，生产规模及其材料特征，选取最佳的制造方案，并确定基本工序的主要工艺参数、确定设备类型及吨位,设计模具结构，解决弹簧钢反弹问题。
1 工艺制定
1.1 工艺分析
零件卡簧是弹簧的一种，也是一种连接件，在日常生活中有广泛的应用。它采用厚为05mm的65Mn弹簧钢带，如图1,卡簧尺寸精度要求高，并具有较好的弹性，中批量生产，其制造质量的好坏直接影响紧固性能和使用效果。其零件图如图1下所示。

图1 卡簧

1.2 工艺方案的确定
考虑到为了提高生产效率采用复合模生产，其工序如图2所示：下料→弯圆弧弯外角→弯R1内角，采用三套模具完成，其优势在于三点：①在预弯工序中的圆弧，为终弯留出了可靠的定位;②易保证预弯的形状，从而保证了零件的精度;③在后道弯曲中采用楔块式弯曲，把校正和弯曲复合在一起，精简了工序;④因为采用了复合模，易保证精度，提高了生产率，对于中批量生产的卡簧生产，此方案集合其他方案的优点，故采用此方案。

图2 零件工序图

2 工序设计与计算
2.1毛坯计算
根据弯曲件应变中性层在弯曲前后长度不变的特点，先确定应变中性层位置，再计算应变中性层长度，最后得出毛坯的长度。在板料塑性弯曲时，应变中性层会内移，在冲压生产中常采用经验公式来确定应变中性层的曲率半径：

式中 r——零件的内弯曲半径;
t——材料的厚度;
k——应变中性层位移系数，查《实用冲压技术手册》表3-2得
卡簧展开图如图3所示。

图3

根据零件的几何尺寸结构和其展开图易得

根据实践经验，按理论应变中性层计算公式，所得结果，其展开料长度往往稍为偏大，

2.2弯曲力的计算
2.2.1自由弯曲力
弯曲力是模具设计和选择压力机的重要依据。在该零件中有两处的弯曲，则弯曲力，由公式

2.2.2校正弯曲力的计算
弯曲件在冲压行程结束时受到模具的校正，则校正力为F校=pA=36.12KN，对于校正弯曲，其弯曲力要比自由弯曲大得多，而且在弯曲过程中，两者不重叠。因此，选择压力机时，以校正弯曲为依据即可：

3 模具设计
由工序分析，本产品需要三套模具才能完成，由于前两套模具比较常见。故不作叙述，仅对第三套有特点的模具进行介绍，根据工艺参数计算，以及考虑到弯曲件精度和减少回弹，故选择公称压力为160KN的开式双柱可倾压力机。模具结构如图4、图5所示。
3.1下模部分结构
在该模具中凸模与凹模均安装在下模上，并通过弹簧的作用弯曲R1出弯角，利用斜面推动成型斜块使R0.3弯曲。其凸模通过销定位，螺钉连接的方式定位。弯曲凸模如图4所示。

图4

3.2 卸料装置
在卡簧弯曲模具中，由于卡簧箍在弯曲凸模上，无法上下卸料，只能从前后卸料。在本设计中，采用四根卸料杆4将成形零件从前方推出。卸料杆的运动形式采用斜块的运动方式实现。
3.3导向装置
模具工作部分的准确导向，可使凸模在工作时对准中心，减少由于偏心负荷时产生的弯曲力矩损坏凸模的危险。并提高弯曲件的精度。
在模架的导向配合关系上，导柱与下模座采用过盈配合，导套与上模座也采用过盈配合，导柱与导套则采用间隙配合。
结合上述设计，可得出整套模具的结构，如图5所示。

1 斜块 2 弹顶板 3 弯曲凸模 4 卸料杆 5 盖板 6 小导柱 7 卸料固定板
8 卸料斜楔 9上模座 10 整形凸模 11 压板 12 定位板 13 压弯斜楔
14 成型滑块 15 镶块 16 成型顶板 17 固定座
图5模具结构

3.4模具的运动方式
本模具具有结构紧凑，凸模、凹模均装在下模。上模传达动力并附有整形凸模10，能提高弯件的质量。本模具有自动卸料装置，操作简便。
本模具上模座的弹压力要大于下模座的弹压力。毛坯件用12定位，上模下行时，件11压住件3向下运动，由件6压件14到下极点时，将毛坯件的R1 处弯曲成形，件7由于件1斜面的作用带动件4向后运动，上模继续下行时，件11压缩上模弹簧，两侧件13推动件16向中心运动，将工件R0.3预弯。上模继续下行时，件10冲击件14使工件整形。
上模回升时，件8的斜面，作用于件5、7的斜面，而件7带动件4复位，将工件脱出。
4 小结
生产实践中，采用复合模来生产卡簧，不仅可以提高生产效率，更重要的是保证零件的精度。在本模具中，解决了弹簧钢的反弹问题，使零件的弯曲质量大大提高。并带有自动卸料装置，操作简便。
参考文献
[1] 王孝培.实用冲压技术手册.机械工业出版社，2001.3.
[2] 郑家贤.冲压工艺与模具设计实用技术.机械工业出版社，2005.1.
[3] 王芳.冷冲压模具设计指导.机械工业出版社，1999.10.(end)

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作者： 梁波 张军

摘要：金刚石拉丝模具是不锈钢线材及电缆行业生产的重要工具，尤其在细线及微丝方面应用极为广泛。但因为其价格很贵，生产成本较高，如何有效提高金刚石拉丝模具的使用寿命是线材生产行业的一大重要课题。
金刚石拉丝模具是不锈钢线材及电缆行业生产的重要工具，尤其在细线及微丝方面应用极为广泛。但因为其价格很贵，生产成本较高，如何有效提高金刚石拉丝模具的使用寿命是线材生产行业的一大重要课题。
1 金刚石拉丝模具简介
金刚石拉丝模具有两种，一种是天然金刚石模具，天然金刚石具有硬度高、耐磨性好的特点，拉制的线材表面光洁度很高，由于天然金刚石在结构上具有各向异性,导致其硬度也呈各向异性,使模孔的磨损不均匀,制品不圆整，加之价格昂贵、稀少，一般用作表面质量要求高的细线拉线模或成品拉线模;另一种是人造聚晶金刚石模具，人造聚晶金刚石是无定向的多晶体。它具有硬度高，耐磨性好，抗冲击能力强的优点。在硬度上不存在各向异性，磨损均匀，模具使用寿命长，适用于高速拉拔。由于国产聚晶模坯存在晶粒粗大、抛光性能差等质量问题，目前国内厂家多使用聚晶模作过渡模，而不用作成品模。但随着聚晶模内在质量和加工水平的提高，有取代昂贵的天然金刚石作成品模使用的趋势。
2 金刚石拉丝模具的磨损原因分析
2.1 拉丝模自身加工质量因素导致模具磨损
(1)金刚石模坯与模具钢套镶嵌不对称，烧结的硬质合金钢套分布不均匀或有空隙，都容易导致在拉拔线材过程中产生U形裂痕;
(2)金刚石模坯在激光打孔过程中，烧结痕迹清理不干净或受热不均匀会导致金刚石层内金属触媒、结合剂等聚成一堆，这样容易导致在拉丝过程中模具出现凹坑;
(3)模具孔型设计不合理，入口润滑区开口过小、定型区过长，会导致润滑不畅，致使模具磨损甚至碎裂。
2.2 拉丝过程中使用不当因素导致模具磨损
(1)拉丝面缩率过大，导致模具产生裂痕或破碎。裂痕或断裂纹绝大部分是内应力释放所产生。在任何物料结构中，存在内应力是必然的，拉拔线材时产生的内应力本来可以增强金刚石微晶结构，但当拉丝面缩率过大、无法及时润滑从而温升过高就会导致金刚石模具表明部分物料被移走，微晶结构所承受的应力就大大增加，使其更容易产生裂痕或破碎。
(2)线材的拉伸轴线与模孔中心线不对称，致使对线材和拉线模产生应力作用不均匀，而机械振动产生
的冲击也会对线材和拉线模造成很高的应力峰值，两者都将加速模子的磨损。
(3)因退火不均匀而造成的线材硬度不均匀等因素容易造成金刚石拉丝模具过早产生疲劳损伤，形成环形沟槽，加剧模孔磨损。
(4)线材表面粗糙，表面粘附氧化层、砂土或其他杂质等会使模具过快磨损。当线材通过模孔时，硬、脆的氧化层及其他粘附杂质会象磨料一样地造成拉线模模孔很快磨损及擦伤线材表面。
(5)润滑不畅或润滑油含有金属碎屑杂质导致模具磨损。润滑不畅会使拉丝时金刚石模孔表面温度升高过快，金刚石晶粒脱落，导致模具损伤。当润滑油不洁净，尤其含有拉拔时脱落的金属碎屑时，极容易划伤模具和线材表面。
3 有效提高金刚石拉丝模具的使用寿命的方法
3.1 尽量选用先进模具加工技术生产的高品质的金刚石拉丝模
目前，国外拉线模具的研磨工艺普遍采用高速机械研磨机，以及表面镀金刚石的金属磨针，该设备运行平稳，磨针的规格及使用规范化使产品精度更高。模子的孔型尺寸利用轮廓记录仪及孔径测量仪来检测，并用检查拉线模专用的显微镜来检查表面光洁度。而国内许多厂家还在采用落后的设备，使用手工操作来研磨孔型，因此，存在着以下问题：孔型参数波动较大，难以加工出平直的工作锥;定径区与工作区交接处易研磨出过渡角，使线材在定径区中产生二次压缩，增加外摩擦力，减短了定径区长度，缩短模具的使用寿命;磨损的磨针修复频度因人而异，使用不规范，造成孔型的一致性差。检测手段也落后，只能依靠目测或者放大镜、显微镜等简单工具检测，而且注重的是模内表面光洁度，对孔型尺寸不能有效检测，更谈不上控制了。
3.2 选择良好孔型设计的金刚石拉丝模具
拉丝模孔型一般分为曲线(即R型系列)和直线型(即锥型系列)。如图所示：

图 拉线模孔型的种类

从线材在拉线模内变形均匀的角度分析，似乎曲线型较直线型好，这种孔型是在“圆滑过渡”的理论指导下设计出来的，其孔型结构按工作性质可分为“人口区”、“润滑区”、“工作区”、“定径区”、“出日区”五个部分，各部交界处要求“倒棱”，圆滑过渡，把整个孔型研磨成一个很大的、具有不同曲率的孤面这种孔型的模子在当时的拉拔速度条件下，还是可以适用的。到上世纪70年代末至80年代初，随着拉线速度的提高，拉线模的使用寿命就成了突出问题。为了适应高速拉线的要求，美国的T.Maxwall和 E.G.Kennth提出了“直线型”理论。该理论着重考虑了拉拔过程中的润滑作用和磨损因素，指出经改进后的直线型拉线模孔型应具有以下几个特点：
(1)孔型各部分的纵剖面线都必须是平直的，平直的工作锥面拉拔力最小;
(2)模具各部位的交接部分必须明显，这样各部分可以充分发挥各自作用，避免了过渡角对定径区实际长度的减小;
(3)延长入口区和工作区高度，使线材进入模孔工作锥的中间段，利用入口锥角和工作锥角上半部分形成的楔形区，建立“楔形效应”，在线材表面形成更致密牢固的润滑膜，减少磨损，适合于高速拉拔;
(4)定径区必须平直且长度合理。定径区过长，拉线摩擦力增大，线材拉出模孔后易引起缩径或断线，定径区过短，难以获得形状稳定、尺寸精确和表面质量良好的线材，同时模孔还会很快磨损超差。
经实践应用，采用直线型理论设计出的拉线模，其使用寿命比R型拉线模提高3-5倍以上。
3.3 拉丝机设备的安装使用要合理
(1)拉丝机的安装基础需十分稳固，避免振动现象;
(2)安装时要通过调试使线材的拉伸轴线与模孔中心线对称，使线材和拉线模应力作用均匀;
(3)拉线过程中避免频繁地启动停车，因为拉拔起步时的拉应力造成的摩擦比正常拉拔时的摩擦要大得多，这势必将增大模具的磨损。
3.4 用于拉拔的线材要经过预处理
(1)表面预处理：对于表面脏污、粘附较多杂质的线材，要先经过清洗、烘干后再进行拉拔;对于表面有较多氧化皮的线材，要先经过酸细、烘干后再进行拉拔;对于表面存在起皮、凹坑、重皮等现象的线材，还要通过磨光机进行修磨后再进行拉拔;
(2)热处理：对于硬度过大或硬度不均匀的线材，要先通过退火或回火降低硬度，并使线材保持良好的硬度均一性再进行拉拔。
3.5 保持适宜的拉拔面缩率
金刚石拉丝模具本身具有硬、脆的特性，如果用于大面缩率的缩径拉拔，很容易导致模具所能承受应力而碎裂报废，因此要根据线材机械性能的不同，选择合适的面缩率进行拉拔。用金刚石模具拉拔不锈钢丝，一般单道面缩率不超过20%。
3.6 使用润滑性能良好的润滑剂
在拉伸过程中，润滑剂的质量及润滑剂的供给是否充足都影响着拉线模的使用寿命。因此要求润滑剂油基稳定，抗氧化性好，具有优良的润滑性、冷却性和清洗性，在整个生产过程中始终保持最佳的润滑状态，以便形成一层能承受高压力而不被破坏的薄膜，降低工作区的摩擦力，提高模子使用寿命。
使用过程中，要不断观察润滑油的状况，如果发现严重变色或润滑油中金属粉末增加，要及时进行更换或过滤，避免润滑油因氧化而润滑性能降低，同时避免拉拔过程中脱落的细小金属颗粒损伤模具。
3.7 定期保养修磨金刚石拉丝模具
拉线模在长期使用过程中，模壁受到金属线材强烈摩擦与冲刷作用，不可避免的会产生磨损现象，最常见的是在工作区线材入口处出现环形沟漕(凹痕)。拉线模环沟的出现，加剧了模孔的磨损，因为环沟上因松动而剥落的模芯材料小颗粒被金属线带入模孔工作区和定径区，起着磨料的作用，而进入模孔的线材则象磨针一样加剧模孔的磨损。如不及时调换进行修复，那么环沟将继续加速扩大，使修复增加困难，甚至有可能在环形沟槽较深处出现裂纹，使模具完全崩碎报废。
从经验中得知，制定出一套规范标准，加强日常保养，经常对模子进行检修是非常经济合算的事情。一旦模子出现了任何轻微的磨损，及时进行抛光，则使模子恢复到原始抛光状态所花费时间要短，而且模子的孔型尺寸无明显变化。
4 小结
综上所述，为延长拉线模的使用寿命，除选择合适的模具材质，设计合理的孔型尺寸，提高拉线模的制造水平，使模孔表面光洁度达到工艺要求外，还必须确定合理的道次压缩率，改善拉线模的使用条件。在使用过程中注意模子的日常保养，应勤洗勤换，并保证拉伸过程中具有良好的润滑效果。(end)

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作者：Marc Reinstellel, Reinhard Mauermann    来源：德国BLECH InForm 杂志

内容提要：十多年以来，诸如咬口连接和冲铆这样的成形连接工艺已是有限元计算的应用对象。目前，例如开发半空心冲铆连接的新的、复杂的几何形状，或者在需要进一步开发如像咬口铆接的连接工艺，以至于可以同粘结工艺进行组合，对于这些技术的发展，有限元是作出了相当的贡献。
二十多年以来，车身已是广泛采用数字技术进行设计了。模拟的目的旨在掌握加工过程和在不同类型负载的情况下识别应变时的薄弱环节。在制造单个构件时，就其加工过程来说，成形过程长期受到了重视。当今，应用于板料成形的诸如Autoform和Pam Stamp有限元软件是不可缺少的，以便在对拉深模进行昂贵的试验之前，就能对新结构作出可行性评估，例如可能出现的收缩和起皱。十多年以来，诸如咬口连接和冲铆这样的成形连接工艺已是有限元计算的应用对象。通过正要处理的三坐标应变状态和变形状态，可以把成形连接工艺列入实心成形工艺。所采用的如像 Superform和Deform有限元软件，除了用弹性力学理论来描述材料的特性外，并常常用来描述如像温度影响和组织结构转变等其他物理效应，并广泛应用于挤压工艺。就在世纪交替后，成形连接技术在虚拟技术的基础上取得重要进展。然而，特别是当基于通过实验来进行工艺开发是很费钱——例如一个新的半空冲铆几何构形的开发，就转向采用有限元工具。这种趋向将以较强的势头继续下去，并强烈地激发着开发活力。
冲铆模具的几何形状影响到构件的功能
下面的三个实例表明，在不利用有限元的情况下，要解决问题或许是非常费时和费钱的。冲铆模的几何形状对连接的质量有很大的影响，并由此影响到构件的功能。例如，宝马集团的汽车制造厂（www.bmw.de）,对铆接的几何形状是有明确规定的，而规定冲铆刃边这样的几何形状是比较困难的，因为在冲铆时，生产技术上不可避免会出现尺寸公差。因此，就存在需要研讨的问题，这样的公差是否会影响到连接的质量，例如影响到铆接时的侧凹或侧凹的高度。
在进行实际研究时不可能只是影响一种参数，因为，改变一种参数会导致其他参数的变化。所以，例如具有不同刃边和相同硬度的两种铆钉是很难制造出来的。在这里，而对于模拟技术就有明显的优点，要解决这种问题不存在什么困难，因为人们可以精确地调节所选择的参数。根据计算可以分析整个成形连接过程和弄清楚在较小铆钉刃尖半径情况下材料早期的机械分离过程。所计算得到的连接结构能很好地反映（描绘）出通过试验所得到的结果。在这个基础上就可以通过数字仿真，明显以较快的速度来识别参数间的关系，不会出现在试验室里由工艺过程产生的公差问题，并拟订出预标准。
在脆性零件中的应力只能通过有限元来分析
众所周知，生产技术上可以实现的刃边几何形状同理想的半径是有偏差的。对于一个半空心铆接的多级成形来说，模具影响到在铆钉底部上工件材料的自由流动。因此，重视多级冲击、铆接和连接负荷这样的整个工艺过程是有意义的。因为，在冲击之后进行的热处理会大大地改变内应力和冷作硬化状态。所以，生产和铆接这道工序可分开进行。当要达到设定的工况时，除了要考虑几何形状外，还必须要考虑内应力和冷作硬化状态，以便可以例如以3D模型预报剪切情况，这样也就可以直接预报强度特征值和刚度特征值。
对于半空心冲铆，凹模的几何形状是一系列几何形状参数的合成体。在加工诸如铝合金压铸件或镁这样的脆性材料时，一个重要的方面是拉应力，这个拉应力在连接过程中是在凹模的作用下在板件毛坯表面上由于局部的蠕变而产生的。
要求造成较小的裂纹（例如基于较小的凹模深度）和较好的成形铆钉连接（例如基于较深的凹模深度）常常是截然不同的要求。
在连接过程中，掌控出现在脆性材料中的应力只能通过有限元工具方可实现。采用支撑铆钉主销的凹模底部拱顶，以便为进行不同的连接任务而简化几何形状和以便多次利用凹模。因此，为进行研究，这里仅仅采用了平顶的顶模。为了对模拟的结果进行检验，往往需要通过试验的结果来进行比较。其它的诸如铆钉材料和板料坯件的应力—应变曲线这种边缘条件是前提条件。利用数字仿真就可以通过改变凹模几何形状参数来达到最低程度地减小局部拉应力的目标。在这方面得到优化的凹模已在新的宝马X5上获得采用。凹模的直径、深度和凹底半径要相应适配，以便最大程度地减小铆钉底部和铸件中应力。
咬口铆接工艺可以同粘结工艺很好地进行复合
在进行冲铆粘结时，由于尚未硬化的粘结剂的吸入效应会形成气隙，这种气隙在今后构件的使用中可能产生腐蚀问题。因此，封接是必要的。这是开发新的咬口铆接的主要原因。在通过多次试验测试的过程中，利用系统的构成连接的数字图象与铆钉几何形状参数的关系可导致一个连接的多方面优化。例如对铆钉刃边的尖角半径的优化。这样，获得一个随着铆钉刃边尖角半径的增大而咬口铆接成形侧凹不断减小之间的密切关系。因此，要通过铆钉的适配，来达到平底厚度和侧凹的最佳值。
与半空心冲铆相比较，咬口铆接技术有下列优点：同粘结剂有较好的联合使用性（可避免产生典型的气隙，较好的排挤效果）；平砧台作为顶模与成形凹模相比具有低价格的优势；没有同轴度要求（对于具有较大悬伸距离的弓形连接钳，这是重要的要求）；有很好的周期性负载强度，不发生调整费用；最低程度的模具磨损；较高的过程可靠性；简单的清理和涂装；较小的设备作业高度（在进行连接作业时能便于接近设备和在完备的结构中设备排列距离较窄小）以及脆性材料的无裂纹加工。与半空心冲铆相比，应注意下列限制：
◆ 较小的工艺范围（对于厚度较薄和相同厚度的板料，厚度的成对匹配受到限制）
◆ 较高的连接力和较小的铆钉头抗拉强度
◆ 对于脆性材料需要较大的边缘距离
作为结论可以认为，在检验成形的连接工艺时，成形连接过程的数字描述是用来进行有效分析和优化的重要工具。尤其是对于耗费很大的连接工艺是有利的，例如对于开发新的铆钉几何形状。其它可能的应用是验证连接工艺过程中的关键性参数并由此可以进行可靠的超灵敏度分析。
目前，在仿真中还没有考虑粘接剂的影响。在这方面，还有待进行研究。 (end)

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