新 衝裁模的結構與設計

2023-02-09 21:24:06 字數 5640 閱讀 2562

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)

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