按工序性質分:
落料模、沖孔模、切邊模、剖切模等;
按工序組合分:
單工序模、連續模、復合模;
按導向方式分:
開式模、導板模、導柱模、滾珠導柱模;
按控制送料步距方法分:
固定擋料銷式、活動擋料銷式、自動擋料銷式、導正銷式和側刃式。
單工序模——壓力機在一次行程中完成一道工序。
工作過程:
送料—衝裁—卸料、出件—送料
模具特點:
1、上下模之間無導向;
2、導料板、擋料塊、卸料板在一定範圍內可調節;
3、凸凹模裝拆方便。
開式簡單模的優缺點:
優點:結構簡單,重量輕,尺寸較小,製造簡單,成本低。
缺點:安裝調整麻煩,模具壽命低,沖件精度差,不安全。
應用:適用於精度低,形狀簡單,批量小的沖件。
1、導板式落料模(帶固定擋料銷)
導板作用:
對上模導向(凸凹模間隙均勻) ;
與凸模間隙配合(薄h6/h5,厚h8/h7);
凸模不能脫離導板(壓力機行程<20mm);
卸料作用;
注意:導料板高度>固定擋料銷高度+板料厚度
缺點:送料不方便,須把條料往上台一下
2、導板式落料模(帶活動擋料銷)
活動擋料銷:
安裝——板簧、螺釘
結構——兩條直槽,底部有斜面
活動擋料銷特點:
送料方便,先推後拉。
導板模特點:
比無導向模具的精度高,壽命長,使用安裝容易,操作安全。
但其可靠性,精度,壽命等方面不如導柱式落料模。
導柱與導套:
作用——對上下模進行導向;
安裝——導套壓入上模座,導柱壓
入下模座,其配合h7/h6 。
模具特點:
彈性卸料裝置;
彈性頂件裝置;
沖件平整、質量高;
適合於衝裁薄而軟的沖件。
應用:精度高,壽命長,大批量生產
拼塊模具的特點及應用
1、節約鋼材
2、便於加工
3、可以提高模具的製造精度與壽命
4、便於修理
拼塊方法——拼接法與嵌入法
問題——半成品的定位放、取件方便安全
1、落料件上衝五個孔的沖孔模
2、彎曲件上沖孔的模具
3、筒形件壁部沖孔的模具
問題:凸模折斷(受不平衡的橫向力作用)
提高凸模的強度與剛度——凸模區域性導向
1、全長導向結構的小孔衝模
特點:導向精度高,
凸模全長導向,
在所沖孔周圍先對材料加壓。
2、超短凸模結構的小孔衝模
該衝模採用滾珠導柱、導套結構
採用滾珠導柱、導套結構,須同時採用浮動模柄,沖壓時導柱、導套不能脫離。用於導向精度高的沖壓模具,如無間隙衝裁模、高速衝裁模、精密衝裁模、硬質合金模等。對於特別精密、高壽命的模具,可採用滾柱導柱、導套結構。
連續模是指壓力機在一次行程中,依次在幾個不同的位置上同時完成多道工序的衝模。沖件在連續模中是逐步成形的。
問題:控制沖件孔與外形的相對位置精度(控制送料步距)
控制送料步距——導正銷定距和側刃定距
問題:1、上下模如何導向?
2、送料步距的控制?
3、導正銷的結構與安裝?
4、模柄的放鬆?
導正銷定距的特點:
優點:結構簡單,定位較精確
限制:薄料、軟料,孔與外形間距小,孔很小,無孔或條料上無法
設定工藝孔。
1、側刃定距的工作原理
側刃——安裝在凸模固定板上
斷面長度=送料步距
定位——單側刃—n-1個廢品
雙側刃—對角布置和併排布置
特點——優點:不受沖件結構限制
缺點:模具較複雜,材料浪費,定距精度較低。
側刃與導正銷聯合使用時,側刃粗定位,導正銷精定位,側刃斷面長度略大於送料步距。
2、用側刃定距的連續模的典型結構
帶雙側刃的沖孔落料連續模
排樣方式:斜對排
上模有:6個沖孔凸模、2個落料凸模、2個側刃
沖壓過程:衝去料邊衝三個孔 → 落料衝三個孔 → 落料衝去料邊
無廢料連續衝裁模
排樣方式:直對排
步距控制:始用擋料銷、擋料板(初定位)、導正銷(精定位)
凸模特點:左下邊、刃口前方帶突耳、下部有一空槽
矽鋼片無廢料拼塊連續衝裁模
上模部分:側刃、落料凸模(4、5、6、7拼塊)、切斷凸模
下模部分:側刃凹模(10、11拼塊)、落料凹模(1、2、3拼塊)
復合模是在壓力機的一次行程中,在同一位置上,同時完成幾道工序的衝模。
問題:合理布置幾套凸凹模
復合模分為:
倒裝復合模(落料凹模在上模)
正裝復合模(落料凹模在下模)
模具結構特點:
1、導柱導套導向
2、剛性推件系統
3、彈性卸料系統
條料定位:
兩個導料銷、乙個擋料銷
模具結構特點:
1、導柱導套導向
2、上模推件系統
3、上模卸料系統
4、下模座下的彈頂裝置
倒裝復合模
操作方便安全,生產效率高,應用廣泛。
(廢料從沖床檯面落下,沖件從上模推下)
正裝復合模
沖件平整,精度高(頂料板、卸料板均為彈性)
有利於減小凸凹模的最小壁厚(凸凹模內孔不積廢料)
問題:1、沖件特徵?
2、凸、凹模布置?
3、衝裁過程?
4、墊圈甲落料凸模的固定特點?
以硬質合金為凸模和凹模材料的衝裁模。硬質合金特點:
硬度高、耐磨性好、抗壓強度高;
抗彎強度低、韌性差。
模具特點:
1、避免模具單邊受力;
2、搭邊和間隙值可適當增大;
3、採用滾珠導向的模架(導柱對稱分布),並採用浮動模柄;
4、凸模和凹模的固定要牢固;
5、應防止卸料板對對硬質合金的衝擊。
硬質合金連續衝裁模,e形矽鋼片硬質合金連續衝裁模
二、非金屬材料的衝裁
精沖一般是指帶齒圈壓板的精密衝裁法。
一、精沖方法和原理
精沖特點:
1、壓邊力f2和頂料力f3;
2、凸、凹模間隙很小(1%t);
3、模具刃口處採用小圓角。
材料分離方式:
全部塑性剪下變形→全光亮帶斷面的沖件
精沖後:ra=0.4~3.2 , it7~8 。 (斷面垂直,表面平整)
1、精沖材料必須具有良好的塑性;
2、零件的結構形狀合理;
3、衝裁力較大;
4、模具刃口的圓角半徑適當;
5、搭邊值較大;
6、齒圈的形式與分布合理。
1、 凸模固定式精衝模
2、凹模固定式精衝模
(一)小間隙圓角刃口衝裁
ra=0.4~1.6、it8~11
負間隙衝裁,凸模不能進入凹模。
(二)整修
用切削加工方法去除塌角、毛刺與剪裂帶。
擠光整修是用擠光凸、凹模使衝裁件剪下面產生塑性變形,對不平處压光。
gb2851~2875-81冷沖模國家標準規定了14種典型組合。
每種典型組合形式中,又規定了多種凹模周界尺寸以及相配合的凹模厚度、凸模高度、模架型別和尺寸及固定板、卸料板、墊板、導料板的具體尺寸。還規定了選用標準件的種類、規格、數量、位置及有關的尺寸。
模具設計時,僅設計直接與沖壓件有關的部分,其餘都可從標準中選取,簡化模具設計工作。
(一)凸模元件及其結構設計
1、凸模元件
凸模形式:
直通式——加工容易,端部淬火,鉚接。(用於非圓形斷面凸模)
台階式——用於圓形凸模(非圓形凸模加工較難)。
非圓形凸模,若固定部分為圓形結構——防轉結構
凸模長度:
l = h1 + h2 + h3 + y
y——附加長度(15~20)
凸模材料:
形狀簡單:t8a,t10a
形狀複雜:cr12, 9mn2v, crwmn
58~62 hrc
其它要求:
表面粗糙度:工作部分ra=0.32~1.25;
固定部分ra=0.63~2. 5;
只有凸模細而長時,才進行抗彎、抗壓核算。
2、凸模固定板
固定板:
外形——與凹模大小一樣;
型孔——與凸模固定部分相適應;
型孔位置——與凹模型孔位置協調一致
凸模固定方法:
固定板固定
用螺釘、銷釘固定
粘接固定
快換凸模
3、墊板
防止凸模壓壞上模座
尺寸可在標準中查得(大凸模可省墊板)
材料:45、t8,硬度為52~55hrc
(二)凹模設計
1、凹模洞口形狀得選擇
直壁式——精度高、強度好、磨損大、工件積聚。
斜壁式——與直壁式相反
凸台式——硬度低,用鎚打斜面來調整衝模間隙。
2、凹模的外形尺寸
厚度: h = kb (≥ 15mm)
壁厚:c = (1.5~2) h(≥ 30~40 mm)
選取標準值)
3、凹模的固定方法
用螺釘和銷釘固定在下模座上
4、凹模的主要技術要求
凹模的型孔軸線⊥頂面,底面∥頂面;
凹模頂面、型孔壁:ra=0.4~0.8,底面、銷孔:ra=0.8~1.6;
材料:與凸模相同 ,硬度為60~64hrc
(三)凸凹模
凸凹模的壁厚受最小值限制。其最小壁厚見下表
最小壁厚:
正裝復合模——不積廢料,最小壁厚較小;
倒裝復合模——內孔積聚廢料,最小壁厚較大。
條料定位:
送料方向——導料板、導料銷、側壓裝置
送料步距——擋料銷、側刃、導正銷
(一)送料方向的控制
標準導料板、側壓裝置
(二)送料步距的控制
1、擋料銷——固定擋料銷、活動擋料銷、始用擋料銷
2、側刃——ⅰ型(ⅰa、ⅰb、ⅰc)、ⅱ型(ⅱa、ⅱb、ⅱc)
3、導正銷
擋料銷與導正銷的位置關係:
a方式固定
b方式固定
(三)定位板和定位釘
定位板與定位釘用作單個毛坯的定位:
以毛坯外緣定位
以毛坯內孔定位
(一)卸料裝置
剛性卸料裝置、彈性卸料裝置、廢料切刀卸料
(二)推件裝置
剛性推件裝置、彈性頂件裝置、常用推闆形式
模架的組成:上模座、下模座、導套、導柱。
(一)對模架的基本要求
1、要有足夠的強度與剛度;
2、要有足夠的精度;
3、上、下模之間的導向要精確。
(二)模架形式
1、後側導柱模架——送料方便,受偏心力。
2、對角導柱模架——送料方便,受力均衡。
3、中間導柱模架——受力均衡,乙個方向送料。
4、四導柱模架——精度剛度較好用於大型衝模
模架大小的規格可直接由凹模的周界尺寸從標準中選取
(三)導柱與導套
導柱與導套的尺寸由標準查出後選用
導柱長度:
導柱導套配合:h6/h5(t<0.8),h7/h6(t=0.8~4)
矽鋼片的衝裁模工藝分析與設計
作者 王琦晗 世紀之星 交流版 2016年第05期 摘要 該畢業設計是落料沖孔復合模的設計,沖壓模具主要是將板料分離或成形而得到製件的加工方法。因為模具的生產主要是大批量的生產,而且模具可以保證沖壓產品的尺寸精度和產品質量,模具的設計與製造主要考慮到模具的設計能否滿足工件的工藝性設計,能否加工出合格...
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