冲裁模主要零部件的结构分析与标准的选用

《冲裁模主要零部件的结构分析与标准的选用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《冲裁模主要零部件的结构分析与标准的选用（75页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、1,一、模具零件的分类,第七节 冲裁模主要零部件的结构分析与标准的选用,冲模零部件,工艺零件,结构零件,工作零件,定位零件,压料、卸料及出件零部件,导向零件,固定零件,紧固及其它零件,上下模座 模柄 凸、凹模固定板 垫板 限位支承装置,导柱 导套 导板 导筒,挡料销和导正销 导料板 定位板和定位销 侧压板 侧刃,凸模 凹模 凸凹模,卸料板 压边圈 顶件器 推件器,螺钉、销钉 键 传动与改变工作运动方向的零件 其它零件,直接参与完成冲压工艺过程并和坯料直接发生作用。,不直接参与完成冲压工艺过程，也不和坯料直接发生作用，起保证和完善作用。,直接对毛坯进行加工的成形零件。,用以确定加工中毛坯正确位置

2、的零件。,保证上、下模之间的相对正确位置。,用以承装模具零件或将模具安装固定到压力机上。,2,二、模具的标准化,冷冲模国家标准及国家机械行业标准,模具标准化是缩短模具制造周期的有效办法，是应用模具CAD/CAM技术的前提，是模具工业化和现代化生产的基础，所以必须推广和优先应用模具标准。,冲模基础标准 冲模产品（零部件）标准 冲模工艺质量标准,3,（一）凸模组件及其结构设计,三、工作零件,（二）凹模设计,（三）凸凹模设计,4,（一）凸模组件及其结构设计,三、工作零件,1垫板 2凸模固定板 3、4凸模 5防转销 6上模座,凸模组件,5,直通式：,台阶式：,工作部分和固定部分的形状与尺寸相同。,固定

3、方法：台阶固定、螺钉压紧。,固定方法: 铆接、粘结剂浇注法。,（1） 凸模形式,1. 凸模,用线切割加工或成形铣、成形磨削加工。,常用于非圆形断面的凸模。,工作部分和固定部分的形状与尺寸不同，固定部分多做成圆形或矩形，为标准尺寸。,工作部分采用车削、磨削或采用仿形刨加工，再用钳工精修。,常用于圆形凸模，标准中制订了这类凸模的标准结构形式与尺寸规格。用于非圆形凸模时需要设置防转结构。,6,（2）凸模长度,当采用固定卸料板和导料板时，其凸模长度按下式计算：,H1凸模固定板的厚度 H2卸料板的厚度 H3导料板的厚度 Y附加长度：凸模刃口的修磨量、凸模进入凹模的深度0.51mm、凸模固定板与卸料板的安

4、全距离A1520mm,凸模长度尺寸应根据模具的具体结构，并考虑修磨、固定板与卸料板之间的安全距离、装配等的需要来确定。,7,（3）凸模材料,模具刃口要有高的耐磨性，能承受冲裁时的冲击力。,材料性能：高的硬度，适当的韧性,形状简单的凸模：T8A、T10A 形状复杂、淬火变形大：合金工具钢Cr12、9Mn2V、CrWMn、Cr6WV 热处理要求：硬度5862HRC,（4）其它要求,凸模工作部分的表面粗糙度Ra0.80.4m 凸模固定部分的表面粗糙度Ra1.60.8m,当板料很厚、强度很大、凸模很小、细长比大时需要进行强度核算,核算内容：校核承压能力和抗纵弯曲能力。检查凸模的危险断面尺寸和自由长度是

5、否满足要求，以防止凸模纵向失稳和折断。,8,固定方法：,直通式或台阶固定：凸模压入固定板内，配合用H7/m6、N7/h6、P7/h6，压装后将凸模端面与固定板一起磨平。,2. 凸模固定板,用于固定凸模,粘结固定：对于小凸模还可以采用粘结固定，粘结固定时，固定板上的型孔要留出间隙，以减少配合加工面，简化孔的加工。粘结固定的方法常采用有机粘结剂(环氧树脂)、无机粘结剂(氧化铜粉末+磷酸溶液)。也可采用由Bi、Pb、Sn、Sb按一定比例组成的低熔点合金固定。,螺钉和销钉固定：大尺寸的凸模，也可直接用螺钉、销钉固定到模座上而不用固定板，,凸模固定板的厚度一般取凹模厚度的0.60.8倍，其平面尺寸可与凹

6、模、卸料板外形尺寸相同，但还应考虑紧固螺钉及销钉的位置。,材料：一般采用Q235或45钢。,9,3垫板,是否需要用垫板，进行凸模应力效核：,若凸模头部端面上的单位压力p大于模座材料的许用压应力时，就需要加垫板；反之则不需要加垫板。,作用：直接承受凸模的压力，以降低模座所受的单位压力，防止模座被局部压陷，从而影响凸模的正常工作。,安装位置：安装在固定板与上模座或下模座之间。,应力效核：,材料：一般采用45钢，热处理硬度取4348HRC。,10,（二）凹模设计,1. 凹模洞口形状,直壁式,凹模型孔的轴剖面形状,斜壁式,凸台式,主要应根据冲裁件的形状、厚度、尺寸精度以及模具的具体结构来决定。,主要参

7、数可以查表确定。,11,2. 凹模的外形尺寸,凹模厚度,凹模壁厚,k见表43,H=kb （15mm）,c =（1.52）H （3040mm）,计算值：,选取标准值，选择模架的依据。,保证凹模有足够的强度与刚度,通常根据冲裁的板料厚度和冲裁件的轮廓尺寸，或凹模孔口刃壁间距离，按经验公式来确定，,12,3. 凹模的固定方法,直接装在凹模固定板中，主要用于冲孔。,采用螺钉和销直接固定在下模座上，这种凹模板已经有标准，它与标准固定板、垫板和模座等配合使用。,要保证螺钉之间、螺孔与销孔间及螺孔、销孔与凹模刃壁间的距离不能太近，否则会影响模具寿命。孔距的最小值可参考标准选择。,13,4. 凹模的主要技术要

8、求,凹模的型孔轴线与顶面应保持垂直，凹模的底面与顶面应保持平行。 凹模的底面和型孔的孔壁应光滑，表面粗糙度为Ra0.80.4m。底面与销孔的Ra1.60.8m。,5. 凹模的材料,与凸模一样，热处理硬度应略高于凸模，达到6064HRC,14,（三）凸凹模,复合模中必定有一个凸凹模，同时具有落料凸模和冲孔凹模作用。内外缘都为刃口。,正装复合模，,倒装复合模的凸凹模最小壁厚见表44。,正装复合模的凸凹模最小壁厚可比倒装的小些。,凸凹模的最小壁厚:,倒装复合模，,内孔不积存废料，胀力小，最小壁厚可以小些；,若内孔为直筒形刃口形式，且采用下出料方式，则内孔积存废料，胀力大，故最小壁厚应大些。,15,四

9、、定位零件,用以控制条料的正确送进及在模具中的正确位置。,（一）送料方向的控制,属于送进导向的定位零件：,导料销、导料板、侧压板等；,属于送料定距的定位零件：,用挡料销、导正销、侧刃等；,（二）送料步距的控制,用作单个毛坯的定位装置，保证前后工序相对位置精度或对工件内孔与外缘的位置精度要求。,（三）定位板和定位钉,16,四、定位零件,用以控制条料的正确送进及在模具中的正确位置。,（一）送料方向的控制,属于送进导向的定位零件：,导料销、导料板、侧压板等；,在与条料垂直的方向上的限位，保证条料沿正确的方向送进，称为送进导向；,1导料销,导料销：,从右向左送料时，导料销装在后侧；,从前向后送料时，导

10、料销装在左侧。,两个，位于条料的同侧，,17,2.导料板：,结构形式：,是标准结构，厚度查有关标准,设在条料两侧,从右向左送料时，基准导料板装在后侧；,从前向后送料时，基准导料板装在左侧。,3侧压装置,设置目的,保证条料紧靠基准导料板正确送进。,簧片式侧压装置,簧片压块式侧压装置,弹簧压块式侧压装置,结构形式,弹簧压板式侧压装置,不宜设置侧压装置的场合：,板料厚度在0.3mm以下的薄板；,辊轴自动送料装置的模具。,侧压力较大，宜用于较厚板料的冲裁模,侧压力较小，宜用于板料厚度为0.31mm的薄板冲裁模,侧压力大且均匀，一般装在模具进料一端，适用于侧刃定距的连续模中,18,属于送料定距的定位零件

11、：,用挡料销、导正销、侧刃等；,在送料方向上的限位，控制条料一次送进的距离（步距）称为送料定距。,（二）送料步距的控制,1挡料销,（1）固定挡料销,圆形、钩形，一般装在凹模上,圆形：结构简单，制造容易，广泛用于冲制中、小型冲裁件的挡料定距； 其缺点是销孔离凹模刃壁较近，削弱了凹模的强度。,钩形：销孔距离凹模刃壁较远，不会削弱凹模强度。 但为了防止钩头在使用过程发生转动，需考虑防转。,起定位作用，用它挡住搭边或冲件轮廓，以限定条料送进距离,19,（2）活动挡料销,（3）始用挡料销,应用,采用哪一种结构形式挡料销，需根据卸料方式、卸料装置的具体结构及操作等因素决定。 回带式的常用于具有固定卸料板的

12、模具上；其它形式的常用于具有弹压卸料板的模具上。,始用挡料销一般用于以导料板送料导向的连续模和单工序模中。 首次冲压条料时往里压，挡住条料而定位。第一次冲裁后不再使用。,20,2侧刃,适用：,薄料、定距精度和生产效率要求高的情况,特点：定距精度高、可靠。,侧刃结构,按侧刃工作端面形状分,按侧刃断面形状分,侧刃：在连续模中用来控制送料步距的凸模。,型 ：平的,型：台阶的,矩形侧刃：,成形侧刃：,用于厚度为1mm以上,结构简单、定位欠准确,制造困难、定位准确,侧刃数量：,一个或两个,侧刃布置：,对称布置,对角布置,用于提高冲裁件的质量或直接形成冲裁件的外形。,可以保证料尾的充分利用。,21,3导正

13、销,对连续模起精定位。,导入部分：圆弧或圆锥过渡,作用:,配合使用：,与挡料销或与侧刃配合使用 后者粗定位，前者精定位 ，前者的安装位置要保证导正销在导正过程中有移动的余地。,定位部分：圆柱面,结构组成,与挡料销的位置关系,导正销直径与孔之间应留有一定间隙，公差带为h9。,22,（三）定位板和定位钉,用作单个毛坯的定位装置，保证前后工序相对位置精度或对工件内孔与外缘的位置精度要求。,外缘定位,定位方式：,外轮廓较复杂的冲件,内孔定位,用于外形比较简单的冲件,23,（一）卸料装置,形式：刚性卸料装置、弹压卸料装置和废料切刀,五、卸料与推件顶件零件,1. 刚性卸料装置,特点：结构简单、卸料力大，卸

14、料可靠 。,适用：材料较硬、较厚（大于0.5mm）、卸料力较大、精度要求不太高的冲裁件。,与凸模的双边间隙,当卸料板仅起卸料作用，取0.20.5mm,当卸料板兼起导板作用，按H7/h6配合，且应小于冲裁间隙。,24,2.弹压卸料装置,特点：兼卸料及压料作用，冲件质量较好，平直度较高。,适用：冲裁厚度小于1.5mm、质量要求较高的冲裁件。,与凸模的单边间隙：（0.10.2）t,装配要求：在模具开启状态，卸料板应高出模具工作零件刃口0.30.5mm，以便顺利卸料。,组成：卸料板、弹性元件（弹簧或橡皮）、卸料螺钉。,25,3.废料切刀卸料,用途：对于落料或成形件的切边，如果冲件尺寸大，卸料力大，采用

15、废料切刀代替卸料板，将废料切开而卸料。,结 构,尺 寸,工作原理,26,1.刚性推件装置,2.弹性推件装置,工作原理：,特点：推件力大，工作可靠。,（二）推件和顶件装置,组成：打杆、推板、推杆、推件板,推板形式：推板一般装在上模座的孔内，放推板的孔不能全挖空,作用：压料、卸料,特点：出件力不大，但出件平稳无撞击，冲件质量较高。,常用于倒装复合模中的推件装置，装在上模部分,多用于冲压大型薄板以及工件精度要求较高的模具,弹力来源于弹性元件,27,3.弹性顶件装置, 模具处于开启状态时，必须顺利复位，工作面高出凹模平面，以便继续冲裁； 模具处于闭合状态时，其背后有一定空间，以备修磨和调整的需要； 与

16、凹模为间隙配合，外形按h8制造；与凸模呈较松的间隙配合，都可根据板料厚度取适当间隙。,特点：顶件力容易调节，工作可靠，冲件平直度较高。,组成：顶杆、顶件块和装在下模底下的弹顶器。,制造、装配要求：,常用于正装复合模中或冲裁薄板料的落料模中,28,1. 弹簧的选用,(1)圆柱螺旋压缩弹簧的选用,（三）弹簧与橡皮的选用,主要技术参数： 承受的工作极限负荷Fj 对应的工作极限负荷下的变形量Lj。,设计模具时，根据所需的卸料力或推件力FQ以及所需的最大压缩行程L0来计算Fj与Lj，然后在标准中选用相应规格的弹簧。,弹簧与橡皮是弹性卸料与顶件装置中使用的弹性元件。,29,（2）弹簧选择步骤, 计算每个弹簧的卸料或顶件载荷FQ=FQ/n。FQ也就是卸料或顶料装置中每个弹簧所受的预压力。, 根据模具结构与尺寸，确定可装置弹簧的数目n。, 计算卸料或顶件时所需的最大压缩行程L0, 计算弹簧工作时的总行程L总,h1卸料板高出凸模端面的高度，一