T/CDMIA B012-2024 核燃料格架条带级进模 技术规范

　　团 体 标 准

T/CDMIA B012—2024

核燃料格架条带级进模 技术规范

Progressive dies for nuclear fuel grid strips

—Technical specifications

(报批稿)

2024-12-24 发布 2025-01-06 实施

前 言

本文件按照 GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第 1 部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由中国模具工业协会提出。

本文件由中国模具工业协会标准化工作委员会归口。

本文件起草单位：宁波康迪普瑞模具技术有限公司、宁波康强电子股份有限公司、上海核工业研究设计院股份有限公司、中核包头核燃料元件股份有限公司、上海交通大学、成都腾达模具有限公司。

本文件主要起草人：曹光伟、段华平、郑波、钱飞、朱丽兵、丁捷、郑轶雄、王志刚、王巍、赵震、刘伟、肖力。

本文件为首次发布。

引

言

核燃料组件是保障我国核电站安全平稳运行、能源供应稳定的重要战略物资。为避免遭受“卡脖子”，全面实现核燃料组件国产化，打破技术封锁，经过十多年研制，我国掌握了核燃料格架条带级进模核心技术。

中国模具工业协会提出并组织制定本《核燃料格架条带级进模 技术规范》团体标准，旨在填补国内相关标准空白，引领行业技术进步，推动实现核燃料格架条带的国产化，促进高精度、系列化、集成化的核燃料格架条带级进模成熟应用。

核燃料格架条带级进模 技术规范

1 范围

本文件界定了核燃料格架条带级进模的术语和定义，规定了要求、检验、验收、标志、包装、运输和贮存。

本文件适用于核燃料格架条带级进模的制造。

注：在不引起混淆的情况下，本文件中的“核燃料格架条带级进模”简称为“模具”。

2 规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

GB/T 196 普通螺纹 基本尺寸

GB/T 197—2018 普通螺纹 公差

GB/T 230.1 金属材料 洛氏硬度试验 第一部分：试验方法

GB/T 1184—1996 形状和位置公差 未注公差值

GB/T 1804—2000 一般公差 未注公差的线性和角度尺寸的公差

GB/T 3098.1—2000 紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱

GB/T 4340.1 金属材料 维氏硬度试验 第一部分：试验方法

GB/T 8845—2017 模具 术语

GB/T 11354 钢铁零件 渗氮层深度测定和金相组织检查

GB/T 14662 冲模技术条件

JB/T 7653 冲模零件技术条件

JB/T 8050 冲模模架技术条件

JB/T 8070 冲模模架零件技术条件

3 术语和定义

GB/T 8845-2017 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

核燃料格架条带 nuclear fuel grid strips

构成核燃料组件的结构元素之一，由特定材料制成、用于支撑和定位核燃料棒的带状制品。

3.2

初始定位结构 initial positioning structure

用于确保料带准确进入模具并进行初步定位的装置或系统。

3.3

对中块 centering block

用于挤压条料侧边，使条料中心位于模具中心的组合零件。

3.4

斜楔机构 cam driver

通过驱动块和滑块的配合使用，变垂直运动为水平或倾斜运动的机构，通常简称斜楔。 [来源：GB/T 8845-2017，2.2.2.32]

3.5

凹模卡料槽 die clamping groove

限制凹模型腔内的冲裁废料回升的结构。

3.6

硬质合金预成型件 preformed cemented carbide part

硬质合金粉末通过压制、加工、烧结等工艺形成的特定结构毛坯制件。

3.7

气动斜楔机构 pneumatic oblique wedge mechanism

通过气缸、斜楔与PLC控制器联动的执行单元。在级进模冲压过程中，通过编程实现冲压步骤规律循环的自动控制，以完成多种规格制件的成形。

4 要求

4.1 结构

4.1.1 模具排样宜由定位冲孔、冲槽、边倒角、刚凸成形、弹簧成形、冲榫头、冲搅混翼、切搅混翼、搅混翼成形、套管成形、折弯成形、整形、裁边、刺破、切断等工位组成，其工位的排序应符合模具的结构工艺性。

4.1.2 模具宜采用上模、卸料组件和下模组成的典型结构，见图1。

4.1.3 向上成形制件的卸料板宜增加限位板结构，见图2。

4.1.4 模具下模的凹模固定板宜采用大垫板结构或小垫板结构，见图3和图4。

4.1.5 模具向上折弯成形工位宜采用斜楔机构和抽板气缸组合结构，或浮动块机构和抽板气缸组合结构，见图5。

4.1.6 按型腔大小和材料厚度，凹模刃口斜度宜采用单锥沉槽型或单锥型或双锥型，见图6。

4.1.7 模具宜采用气动斜楔机构，以满足各工位的冲裁间歇动作。

标引序号说明：

1——上模; 2——卸料组件; 3——下模。

图1 模具典型结构

标引序号说明：

1——上模座; 2——限位板; 3——卸料板。

图2 限位板结构

标引序号说明：

1——凹模板; 2——大垫板; 3——下模座。

图3 下模大垫板结构

标引序号说明：

1——凹模板; 2——小垫板; 3——下模座。

图4 下模小垫板结构

标引序号说明：

1——上模座; 6——小卸料板; 11——小导柱; 16——成型凸模; 21——气缸支撑座;

2——垫板; 7——凹模板座; 12——左右传动斜楔; 17——成型凹模; 22——抽板。

3——固定板 8——凹模垫板; 13——向上传动斜楔; 18——传力杆;

4——限位板; 9——下模座; 14——下凸模固定块; 19——气缸;

5——卸料板座; 10——螺栓; 15——传力斜块; 20——凸模斜滑块;

图5 斜楔机构和抽板气缸组合结构

a) 单锥沉槽型 b) 单锥型 c) 双锥型

图6 凹模刃口落料结构

4.1.8 模具应采用内外导柱导套滚动导向结构，外导套宜安装在下模座，外导柱宜安装在上模座。内导柱直径宜为20 mm～25 mm,外导柱直径宜为38 mm～50 mm。

4.1.9 模具应设置横弯、卷弯、扭曲、侧弯校整结构或装置。

4.1.10 对多种条带集成冲制，固定板、卸料板、凹模板型腔宜采用镶块结构。

4.1.11 对多种条带集成冲制，若成形和避位相发生干涉，卸料板或凹模板对应工位宜采用抽板气缸组合结构。

4.1.12 模具卸料板宜采用多个喷油润滑装置。

4.1.13 模具进料口应设置对中块或侧向单边推块，并设置带料送料初始定位结构。

4.1.14 模具根据格架条带特征宜采用“冲制”和“成形”交替逐次冲制成形。

4.1.15 生产同种类条带的模具宜采用便于更换的标准结构或模块化结构，相同工位零件尺寸保持一致。

4.1.16 模具根据步距累计误差宜采用0mm ～0.005 mm步距补偿。

4.1.17 凸、凹模单边冲裁间隙宜取制件料厚 4%～7%,整体式凹模单边刃口斜度宜为0.2 °~0.25 ° ,拼块式凹模单边刃口斜度宜为0.16 °~0.2 °,凸模与卸料镶件的单边间隙宜小于 0.002 mm,凸模与固定板孔的单边配合间隙宜为 0.006 mm～0.010 mm，带抽板的间歇凸模与固定板单边间隙宜为

0.01 mm～0.015 mm。

4.1.18 模具生产制造环境温度宜为18 ℃ ~ 22 ℃。

4.1.19 凹模应设置废料防跳结构，对长、宽小于0.4 mm型腔宜采用吹气负压结构或增设吸料装置;对长、宽大于0.4 mm型腔宜采用凹模卡料槽结构，卡料槽的形式、数量根据型腔大小确定，卡料槽位置应避开已剪切部位。

4.1.20 模具应设置导向抬料结构，边带抬料件外形宜采用圆柱形或方柱形。

4.1.21 凸模的装配固定宜采用直压式或槽压式或螺纹式结构。

4.1.22 刃口宽度小于0.2 mm的凸模宜采用缩短刃口成形长度并增大固定尺寸的结构。

4.1.23 细小凸模有效刃口长度宜采用局部增强刚性的结构。

4.1.24 细小凸模导向宜采用双导向卸料板结构。

4.1.25 上、下模座之间应设置限位柱或限位块，下限位柱应与凹模固定板上表面平齐。

4.1.26 模具应设置带材误送检测装置和冲制废料堆叠感应装置。

4.1.27 成形镶件凹模底部宜设置高度调整垫片。

4.1.28 格架条带与边带的分离宜采用切口结构。

4.1.29 凹模应设置调整冲裁间隙均匀度的微调结构。

4.1.30 卸料板应设置控制带料压紧程度和卸料板力点平衡的限位槽。按料厚，带料的压盈量宜为0.03 mm～0.06 mm。

4.1.31 成形镶件在成形根部的局部强压量应为0.02 mm～0.03 mm。

4.1.32 模具宜采用刃磨调整垫块结构。

4.2 零件

4.2.1 模具零件所选用的材料应符合相应牌号的技术标准。

4.2.2 凸模固定板、凹模固定板、卸料板座和小卸料板应进行二次深冷处理，粗加工完成后宜进行去应力处理。

4.2.3 凸模、凹模镶件、小卸料板镶件宜采用硬质合金预成型件加工。

4.2.4 保持圈宜采用钢珠型或滚针型。

4.2.5 板件和模架零件除工作形孔外的所有锐角和锐边均应倒角或倒圆。板件倒角宜为 C0.5mm~ C3 mm，倒圆宜为 R0.3 mm～R2 mm;模架零件倒角宜为 C3 mm～C10 mm，倒圆宜为R3mm～R10 mm。

4.2.6 卸料板及卸料镶件型腔与卸料板座接触面的型孔棱边倒角应为 C0.1 mm～C0.5 mm，倒角宜在显微镜下处理。

4.2.7 模具零件应采取防错、可调整、易插拔、易固定和易维修等便于装配的工艺性措施。

4.2.8 模架零件应设置吊装螺孔，螺孔尺寸应确保相应的吊装螺钉能承载模具的质量。

4.2.9 经热处理后的零件，不应有影响使用的裂纹、白点和脱碳区，表面氧化皮和油污应清除干净。

4.2.10 经磁性吸附加工的模具零件应进行退磁处理，磁性应小于 10 高斯。

4.2.11 紧固螺钉的性能等级应符合 GB/T 3098.1—2000中12.9级的规定。

4.2.12 凸模和凹模刃口部分宜采用涂层处理，表面涂层应均匀、不脱落。宜选择硬度大于4500 HV，摩擦系数应小于 0.1，有较强抗粘结性、耐腐蚀性和耐磨性的涂层材料。

4.2.13 未注尺寸的极限偏差值应符合 GB/T 1804—2000 中第 5 章 m 级的规定。

4.2.14 零件中螺纹基本尺寸应符合 GB/T 196 的规定，螺纹公差应符合 GB/T 197—2018 第 6 章中 6级的规定。

4.2.15 模架零件的导柱、导套滚动表面的圆柱度公差值应为 0.005 mm。

4.2.16 模具零件在装配或出货前应做标识。

4.2.17 模具主要零件推荐材料和硬度见表 1，允许采用性能高于表 1 的材料。

4.2.18 未注的形状和位置公差值应符合 GB/T 1184—1996 第5 章中K 级的规定。

4.2.19 零件其他技术要求应符合 GB/T 14662 和 JB/T 7653 的规定。

表1 主要零件推荐材料及硬度

4.2.20 主要零件表面粗糙度应符合表 2 的规定。

表2 主要零件表面粗糙度

单位为微米

4.2.21 主要零件尺寸极限偏差应符合表 3 的规定。

表 3 主要零件尺寸极限偏差

单位为毫米

表 3 主要零件尺寸极限偏差(续)

单位为毫米

4.2.22 模具主要零件垂直度、同轴度和平行度公差值应符合表 4 中的规定。

表 4 模具主要零件垂直度、同轴度和平行度公差值

单位为毫米

表 4 模具主要零件垂直度、同轴度和平行度公差值(续)

单位为毫米

4.3 装配

4.3.1 卸料弹压销与上模板装配后，应进行等高磨削。保证磨削面与上模板下平面的平行度公差值应大于 0.010 mm/500 mm。

4.3.2 装配后，直径 18 mm～50 mm 的导柱与导套滚动配合过盈量应符合 JB/T 8050—2008 的规定;直径大于 38 mm 的导柱与导套滚动配合过盈量宜为 0.015 mm～0.02 mm。

4.3.3 导套宜采用厌氧胶固定。

4.3.4 模架起吊螺钉的旋进端面应与支承面贴合，确保安全起吊。

4.3.5 卸料板与卸料板座接触面的型孔棱边倒角应为 C 0.1 mm～C 0.5 mm。

4.3.6 导正销引导段和直线段应光滑过渡，装配后留 0.5～1.5 倍制件厚度的直线段作为导向工作面。导正销与带料导正孔配合单边间隙宜为 0.005 mm～0.008 mm。

4.3.7 凸模装入固定板紧固后应上下微动。

4.3.8 上下模组装合模后，采用塞尺测试卸料板和凹模板的贴合情况，贴合缝隙不应大于0.02 mm。

4.3.9 凸模在卸料板型孔内应滑动无卡滞。

4.3.10 装配后，等高凸模的一致性公差值不应大于0.05 mm ，成形凸模的高度公差值不应大于0.01 mm;

4.3.11 装配后，卸料板的型孔步距累计公差值不应大于 0.005 mm/500mm 、0.01 mm/1000mm。

4.3.12 装配后，凹模上平面与下模座下平面的平行度公差值不应大于 0.005 mm/600 mm。

4.3.13 装配后，应保持油路和气路通畅、无渗漏。

4.3.14 装配后，螺钉和定位销的端面不应高出连接零件的上下平面。

4.3.15 装配后，冲裁间隙应均匀，应采用试切纸测试凸凹模冲裁间隙的均匀性。

4.3.16 装配后，凹模刃磨后宜做防废料上跳处理。

4.3.17 装配后，应对模具进行防锈处理。

4.3.18 装配后，应对模具进行整体退磁处理，磁性应小于 15 高斯。

4.3.19 装配后，带料在模具中应滑动自如。

4.3.20 装配后，应对各组气路插拔确认，防止接错管路。

4.3.21 装配后，各组抽板在滑动槽里应滑动无卡滞。

4.3.22 装配后，上模和下模合模后的导柱、保持圈应顺畅灵活。

4.3.23 其他装配要求应符合 GB/T 14662 的规定。

5 检验

5.1 刃口零件的线性尺寸和外观采用工具显微镜或影像仪进行检测。

5.2 模具其他零部件的线性尺寸和几何公差采用通用量具、工具显微镜、影像仪或三坐标测量机进行检测。

5.3 刃口零件的冲裁工作部位粗糙度测量采用粗糙度测量仪检验;其他零件的表面粗糙度采用粗糙度测量仪检验或采用粗糙度比较样块检验。

5.4 拼块零件先测量单个尺寸，再测量组合尺寸。

5.5 成形零件、抛光件的破损、崩角和纹理采用显微镜检查。

5.6 多腔凹模、批量凸模可采用抽检，抽检数量为总数的 1/3 以上。

5.7 对带卡料槽凹模的尺寸和形状进行正、反面检查和标识。

5.8 模具零件洛氏硬度按 GB/T 230.1 的规定进行检验，维氏硬度按 GB/T 4340.1 的规定进行检验，氮化涂层按 GB/T 11354 的规定进行检验。

5.9 模具零部件的残留磁性采用高斯计磁性测试仪进行检测。

5.10 模具外观及规定标识采用目视检验，标识清晰容易识别。

5.11 检查模具附件、备件是否齐全。

5.12 格架条带外观采用目视或显微镜检验，尺寸及几何公差采用通用量具、工具显微镜、影像仪或轮廓仪进行检验，检验数据应符合客户制件图样要求，检验的项目和取样频率应符合格架条带工艺鉴定大纲和质量制造计划。

6 验收

6.1 试模验证

6.1.1 试模前，按本文件第5章对模具进行全面检查，检验合格后可进行试模验证。

6.1.2 试模按下列步骤进行。

a) 准备工作。试模按冲压工艺规程进行，所用冲压设备满足使用要求。检查模具的电、气接口、安装尺寸与压力机相应接口和安装尺寸匹配无误。

b) 模具调试。空载运行确认模具活动部分动作灵活、稳定、准确、可靠，模具油路和气路通畅，电气控制元件通电后完成规定动作，模拟误送动作检查误送检测和废料堆叠感应装置完成保护

动作，模具凸模进入凹模的深度调整到位，模拟检查每种冲制条带的控制程序与气缸动作一致。

c) 批量试产。采用客户图样规定的材料按冲压工艺及质量制造计划进行试产，验证模具冲裁速度和结构动作及模具和制件精度。

d) 制件检验。试产工艺稳定后，按客户图样及检测抽样要求进行检验，并向客户提供制件检验合格报告。

6.1.3 当模具在试模过程中出现异常或制件质量问题，需及时进行模具调整，消除不符合项后，模具再按 6.1.2 试模步骤进行，直至模具试模稳定正常生产出合格制件。

6.1.4 在正常生产条件下，模具质量稳定性验证按模具供方和客户商定的质量制造计划进行。

6.2 模具验收

6.2.1 模具满足以下条件视为模具验收合格：

——本文件第 5 章和 6.1 条款所有检验和验收项目;

——模具供方和客户签订的技术协议。

6.2.2 客户确认制件合格后，由模具供方开具合格证，随同模具、使用说明书、附件、备件等交付客户。

7 标志、包装、运输和贮存

7.1 标志

7.1.1 在模具非工作面的明显处应装订模具铭牌和安全警示牌标志。模具铭牌内容如下：

a) 模具编号;

b) 供方名称;

c) 模具质量;

d) 出厂日期;

e) 送料步距;

f) 带料宽度;

g) 合模高度。

7.1.2 包装箱外表面标志应有以下内容：

a) 模具供方名称、地址和联系方式;

b) “小心轻放”、“向上”、“防潮”标志;

c) 制件名称和模具编号;

d) 装箱数量。

7.1.3 模具各工位宜在气动装置表面刻上编号，方便装模和插管识别。

7.2 包装

7.2.1 上模、下模整体包装时，应在模具限位柱处垫等高的限位垫片，并加以固定。

7.2.2 易损件备件、气缸、电磁阀、输送带等附件应采用缓冲材料分体包装。

7.2.3 模具交付应干净整洁，内外表面应均匀喷覆防锈剂，导柱、导套间应均匀涂敷润滑脂。

7.2.4 模具说明书、装箱单、备件图纸、模具合格证等宜用塑料袋封装。

7.3 运输

7.3.1 模具应轻装轻卸、防止碰撞，避免直晒、雨淋、受潮。

7.3.2 模具应有效固定，保证运输途中完好无损。

7.4 贮存

7.4.1 模具应贮存在干燥、通风、无腐蚀气体和地面平整、坚固的室内。

7.4.2 模具贮存期间应定期除尘、涂油，防止模具锈蚀。

附 录 A (资料性)

刃口件采用的其他硬质合金材料下面给出了刃口件采用的国外硬质合金材料及硬度，见表 A.1

表 A.1 国外硬质合金材料及硬度