各种冲压模具结构形式与设计知识讲解.doc

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1、Good is good, but better carries it.精益求精,善益求善。各种冲压模具结构形式与设计-各种冲压模具结构形式与设计普通冲模的结构形式与设计凹模结构尺寸1.凹模厚度H和壁厚C凹模厚度H可按下式计算:式中F最大冲裁力(N)。但H必须大于10mm,如果冲裁轮廓长度大于51mm,则上式计算值再乘以系数1.11.4。凹模壁厚按下式确定:C=(1.52)H(mm)2.凹模刃口间最小壁厚一般可参照表1。表1凹模刃口间最小壁厚(mm)冲件材料材料厚度t0.50.60.81铝、紫铜0.60.80.81.0(1.01.2)t黄铜、低碳钢0.81.01.01.2(1.21.5)t硅钢

2、、磷铜、中碳钢1.21.51.52.0(2.02.5)t常用凸模形式简图特点适用范围典型圆凸模结构。下端为工作部分,中间的圆柱部分用以与固定板配合(安装),最上端的台肩承受向下拉的卸料力冲圆孔凸模,用以冲裁(包括落料、冲孔)直通式凸模,便于线切割加工,如凸模断面足够大,可直接用螺钉固定各种非圆形凸模用以冲裁(包括落料、冲孔)断面细弱的凸模,为了增加强度和刚度,上部放大凸模受力大,而凸模相对来说强度、刚度薄弱凸模一端放长,在冲裁前,先伸入凹模支承,能承受侧向力单面冲压的凸模整体的凸模结构上部断面大,可直接与模座固定单面冲压的凸模凸模工作部分组合式节省贵重的工具钢或硬质合金组合式凸模,工作部分轮廓

3、完整,与基体套接定位圆凸模。节省工作部分的贵重材料冲裁凹模的刃壁形式简图特点适用范围刃壁带有斜度,冲件或废料不易滞留在刃孔内,因而减轻对刃壁的磨损,一次刃磨量较少。刃口尺寸随刃磨变化凹模工作部分强度好一般取530适用于冲件为任何形状、各种板厚的冲裁模(但料太薄不宜采用)刃壁带有斜度,漏料畅通,但由于刃壁与漏料孔用台肩过渡,因此凹模工作部分强度较差适用于材料厚度小于3mm的冲裁模凹模厚度即有效刃壁高度。刃壁带有斜度,冲件或废料不易滞留在刃孔内,因而刃壁磨损小,一次刃磨量少。一般取515适用于凹模较薄的小型薄料冲裁模刃壁无斜度,刃磨后尺寸不变。凹模工作部分强度较好适用于精密冲裁模和把冲件或废料逆冲

4、压方向推出的复合模刃壁无斜度,刃磨后刃口尺寸不变。但由于刃壁后端扩大,因此凹模工作部分强度较差适用于把冲件或废料逆冲压方向推出的形状简单、材料较薄的复合模。也适用于薄料冲裁模凹模厚度即有效刃壁高度,刃壁无斜度。刃磨后刃口尺寸不变适用于冲件或废料逆冲压力向推出的冲裁模凹模硬度较低,一般为40HRC左右,可借敲击调整模具间隙适用于软而薄的金属冲裁模和非金属冲裁模凹模和凸模的镶拼结构主要用于大型冲模和刃口形状复杂以及个别部分容易损坏的小型冲模。镶块的分块要点如表1。表1镶块的分块要点简图说明减小镶块的接合面布置螺孔、销孔时,使镙钉接近刃口和接合面。销钉离刃口远些凹模角部应分块镶块分块线应在距离切点3

5、5mm的直线部分,只有在角部有四块同样90的镶块拼起来同时磨削加工时才分在切点上凸模镶块和凹模镶块的分块线不应重合镶块分块要便于调整间隙对于中、小型镶拼模,镶块的固定可采用框套螺钉固定法,圆形镶拼模可采用框套热压法。对于大中型镶块的分段固定法如表2。表2大、中型镶块的分段固定法结构简图特点适用于冲裁料厚1.5mm适用于冲裁料厚为1.52mm适用于冲裁料厚2.5mm常见的凸模固定形式结构简图特点凸模与固定板紧配合,上端带台肩,以防拉下。圆凸模大多用此种形式固定直通式凸模,上端开孔,插入圆销以承受卸料力用于断面不变的直通式凸模,端部回火后铆开凸模与固定板配合部分断面较大,可用螺钉紧固用环氧树脂浇注

6、固定上模座横向开槽,与凸模紧配合,用于允许纵向稍有移动的凸模凸模以内孔螺纹直接紧固于压力机,用于中小型双动压力机用螺钉和圆销固定的凸模拼块,也可用于中型或大型的整体凸模负荷较轻的快换凸模,冲件厚度不超过3mm冲裁模的结构形式与设计落料模落料模是沿封闭的轮廓将制件或工序件与板料分离的冲模。图1所示为冲制锁垫的落料模。该模具有导柱、导套导向,因而凸、凹模的定位精度及工作时的导向性都较好。导套内孔与导柱的配合要求为H6/h5。凸模断面细弱,为了增加强度和刚度,凸模上部放大。凸模与固定板紧配合,上端带台肩,以防拉下。凹模刃壁带有斜度,冲件不易滞留在刃孔内,同时减轻对刃壁的磨损,一次刃磨量较小。刃口尺寸

7、随刃磨变化。凹模刃口的尺寸决定了落料尺寸。凸模和凹模间有刃口间隙。图1落料模1-模柄2-垫板3-凸模固定板4-凸模5-卸料板6-定位销7-凹模8-导柱9-导套在条料进给方向及其侧面,装有定位销,在条料进给时确定冲裁位置。工件从凹模的落料孔中排出,条料由卸料板卸下,这种无导向弹压卸料板广泛用于薄材料和零件要求平整的落料、冲孔、复合模等模具上的卸料,弹压元件可用弹簧或硬橡胶板,卸料效果好,操作方便。冲孔模冲孔模是在落料板材或成形冲件上,沿封闭的轮廓分离出废料得到带孔制件的冲模。1.冲单孔的冲孔模其结构大致与落料模相同。冲孔模的凸模、凹模类似于落料模。但冲孔模所冲孔与工件外缘或工件原有孔的位置精度是

8、由模具上的定位装置来决定的。常用的定位装置有定位销、定位板等。2.冲多孔的冲孔模图1是印制板冲孔模,用于冲裁印制板小孔,孔径为1.3mm,材料为复铜箔环氧板,厚1.5mm。为得到较大的压料力,防止孔壁分层,上模采用六个矩形弹簧。导板材料为CrWMn,并淬硬至5054HRC,凸模3采用弹簧钢丝,拉好外径后切断、打头,即可装入模具中使用。凸模与固定板动配合。下模为防止废料胀死,漏料孔扩大,工件孔距较近时,漏料孔可以相互开通。图1印制板冲孔模1-矩形弹簧2-导板3-凸模4-凸模固定板5-凹模3.深孔冲模当孔深化t/D(料厚/孔径)1,即孔径等于或小于料厚时,采用深孔冲模结构。图2是凸模导向元件在工作

9、过程中的始末情况,该结构给凸模以可靠的导向。主要的特点是导向精度高,凸模全长导向以及在冲孔周围先对材料加压。图2凸模导向元件在工作行程中的始末情况a)冲孔开始b)冲孔结束压力中心一副冲模的压力中心就是指这副冲模各个冲压部分的冲压力的合力作用点。冲模的压力中心,应尽可能通过模具中心并与压力机滑块中心重合,以避免偏心载荷使模具歪斜,间隙不均,从而加速压力机和模具的导向部分及凸、凹模刃口的磨损。冲裁模压力中心计算的步骤和公式见表1。表1冲裁模压力中心计算的步骤和公式简图计算步骤公式1.按比例画出工件(即凸模剖面)的轮廓形状,如简图所示2.在其轮廓外(或内)任意处,作坐标轴X-X和Y-Y3.将工件轮廓

10、线分成若干基本线段l1,l2,l6。因冲裁力与冲裁线段l成正比例,因此可简化计算公式4.计算各基本线段的重心位置到Y-Y轴的距离x1,x2,x6和到X-X轴的距离y1,y2,y65.计算压力中心到Y-Y轴的距离Xc和到X-X轴的距离Yc冲裁级进模冲裁级进冲模是在条料的送料方向上,具有两个以上的工位,并在压力机一次行程中,在不同的工位上完成两道或两道以上的冲压工序的冲模。对孔边距较小的工件,采用复合模有困难,往往采取落料后冲孔,由两副模具来完成,如果采用级进模冲裁则可用一副模具来完成。为了保证冲裁零件形状间的相对位置精度,常采用定距侧刃和导正销定距的结构。1.定距侧刃(图1)在条料的侧边冲切一定

11、形状缺口,该缺口的长度等于步距,条料送进步距就以缺口定距。图1侧刃定距1-落料凸模2-冲孔凸模3-侧刃2.导正销定距(图2)导正销在冲裁中,先进入预冲的孔中,导正材料位置,保证孔与外形的相对位置,消除送料误差。图2导正销定距1-落料凸模2-导正销3-冲孔凸模在图2中,冲裁时第一步送料用手按压始用挡料销抵住条料端头,定位后进行第一次冲制,冲孔凸模在条料上冲孔。第一次冲裁后缩回始用挡料销,以后冲压不再使用。第二步把条料向前送至模具上落料的位置,条料的端头抵住固定挡料钉初步定位,此时在第一步所冲的孔已位于落料的位置上,当第二次冲裁时,落料凸模下降,装于落料凸模工作端的导正销首先播进原先冲好的孔内,将

12、条料导正到准确的位置,然后冲下一个带孔的工作,同时冲孔凸模又在条料上预冲好孔,以后各次动作均与第二次同。冲裁复合模冲裁复合模是只有一个工位,并在压力机的一次行程中,同时完成落料与冲孔两道冲压工序,见图1。图1复合模1-打棒2-打板3-冲孔凸模4-落料凹模5-卸料板6-凸凹模7-推块8-推杆凸凹模既是落料凸模又是冲孔凹模,因此能保证冲件内外形之间的形状位置。压料装置在单动压力机上常用的拉深模压料装置见表1。表1拉深模的压料装置结构简图特点用于单动压力机的首次拉深模。由弹顶器或气垫等提供压料力,故压料力较大用于单动压力机的后道拉深工序的压料装置,压料接触面积较小,为限制压料力,采用限位柱定位装置及

13、导料装置表1定位装置结构简图特点用定位板沿冲件外形定位用固定式或弹顶活动定位销沿冲件外形定位表2导料装置结构简图特点应用最广的导料板导料,主要用于落料模带侧压装置的导料装置,使条料紧靠导料板带侧刃的导料装置表3切边后条料与导料板间空隙(mm)条料厚度1.21.2223空隙0.050.0750.10表4条料与导料板间空隙(mm)无侧压装置有侧压装置条料厚度条料宽度10010020020030010010010.50.5158150.81158导正销导正销导正材料位置的方式有两种,即利用冲件孔直接导正及利用条料上另外设置的工艺孔间接导正。导正销的结构形式见表1。导正销和孔间的空隙见表2。导正销工作

14、高度见表3。表1导正销的结构形式结构简图特点一般适用于5mm孔的导正。采用弹簧压住导正销,在送料不正常的情况下可避免损坏导正销和模具一般适用于58mm孔的导正。导正销与刃口的相对位置,可借调整垫圈进行调整以长螺母固定的带台肩导正销,装拆方便,模具刃磨后导正销不须进行调整。适用于导正818mm的孔用于14mm孔的导正压入式导正销,仅用于简单结构和少量生产的模具上适用于安装在下模上对条料上工艺孔或工件孔的导正表2导正销和孔间的空隙(双向)(mm)精度冲件料厚被导正的孔径661010303050一般精度1.50.040.060.070.081.530.050.070.080.09350.060.08

15、0.090.10较高精度0.0250.030.040.05特高精度0.0030.0050.006表3导正销工作高度(mm)冲件料厚被导正的孔径10102525501.511.21.51.5311.81.22.41.53351.82.52.4334常见的卸料板结构形式结构简图特点无导向弹压卸料板,广泛应用于薄材料和冲件要求平整的落料、冲孔、复合模等模具上的卸料。卸料效果好、操作方便。弹压元件可用弹簧或硬橡胶板,一般以使用弹簧较好平板式固定卸料板,结构比弹压卸料板更简单,一般适用于冲制较厚的各种板材,若冲件平整度要求不高,也可冲制0.50.8mm的各种板材半固定式卸料板,一般适用于较厚材料的冲件冲

16、孔模。由于加大凹模与卸料板之间的空间,冲制后的冲件可利用压力机的倾斜或安装推件装置使冲件脱离模具,同时操作也较方便,由于卸料板是半固定式,因此凸模高度尺寸也可相应减少弹压式导板。导板由独立的小导柱导向,用于薄料冲压。导板不仅有卸料功能,更重要的是对凸模导向保护,因而提高了模具的精度和寿命当冲件材料厚度0.83mm时,导板孔与凸模配合为H7/h6冲裁模与压力机的关系为了合理设计模具和正确选用压力机,就必需进行冲裁力计算。选择压力机吨位时,应将冲裁力乘以安全系数,其值一般取1.3。冲模与压力机的闭合高度也有一定的配合关系,即(Hmax-h1)-5h(Hmin-h1)+10(mm)式中Hmax压力机

17、的最大闭合高度(mm);Hmin压力机的最小闭合高度(mm);h1压力机垫板厚度(mm);h模具的闭合高度(mm)。冲裁模结构设计注意事项因素注意事项排样冲裁件的排样(参见第4篇第4章)模具结构为何采用单工序冲裁模而不用复合模或级进模模具结构是否与冲件批量相适应模架尺寸模架的平面尺寸,不仅与模块平面尺寸相适应,还应与压力机台面或垫板开孔大小相适应。用增加或除去垫板的办法使压力机容纳模具时,注意压力机台面(垫板)开孔的改变送料方向送料方向(横送、直送)要与选用的压力机相适应冲裁力冲裁力计算及减力措施参见第4篇第4章操作安全冲孔模应考虑放入和取出工件方便安全防止失误冲孔模的定位,宜防止落料平坯正反

18、面都能放入凸模强度多凸模的冲孔模,邻近大凸模的细小凸模,应比大凸模在长度上短一冲件料厚,若做成相同长度则容易折断防止侧向力单面冲裁的模具,应在结构上采取措施,使凸模和凹模的侧向力相互平衡,不宜让模架的导柱导套受侧向力限位块为便于校模和存放,模具安装闭合高度限位块,模具工作时限位块不应受压弯曲模的结构形式与设计弯曲件的工序安排对弯曲件安排弯曲工序时,应仔细分析弯曲件的具体形状、精度和材料性能。特点小的工件,尽可能采用一次弯曲成形的复杂弯曲模,这样有利于定位和操作。当弯曲件本身带有单面几何形状,在模具结构上采用成对弯曲,这样既改善模具的受力状态,又可防止弯曲毛料的滑移(表1)。表1弯曲件的工序安排

19、分类简图二道弯曲工序三道弯曲工序对称弯曲弯曲模结构形式弯曲模结构有简易弯曲模,斜楔弯曲模,滚轮弯曲模,精弯模等。1.简易弯曲模(表1)表1简易弯曲模分类简图特点V形弯曲模供弯制各种单角或双角弯曲件用L形弯曲模及U形弯曲模L形弯曲模一般倾斜角取58U形模的凸、凹模和顶板的工作面水平放置,左右对称2.斜楔弯曲模适用于弯曲零件的弯角小于90,图2是示例。先由凸模下降,坯料弯曲成90,然后斜楔推动活动凹模(滑块)弯曲零件。图2斜楔弯曲模1-凸模2-斜楔3.滚轮弯曲模图3示滚轮式弯曲模,使零件在弯曲过程中具有良好的变形条件,从而得到形状正确的零件。图3滚轮式弯曲模1-滚轮弯曲模结构设计注意事项因素注意事

20、项模具结构的复杂程度模具结构是否与冲件批量相适应模架对称模具的模架要明显不对称,以防止上、下模装错位置对称弯曲件对称弯曲件的凸模圆角和凹模圆角应分别作成两侧相等小型的一侧弯曲件,有时可用同时弯两件变成对称弯曲,以防止冲件滑动,冲件在弯后切开毛坯位置落料断面带毛刺的一侧,应位于弯曲内侧弯曲件卸下U形弯曲件校正力大时,也会贴住凸模,需要卸料装置校正弯曲校正力集中在弯曲件圆角处,效果更好,为此对于带顶板的U形弯曲模,其凹模内侧近底部处应做出圆弧,圆弧尺寸与弯曲件相适应安全操作放入和取出工件,必须方便、安全便于修模弹性材料的回弹只能通过试模得到准确数值,因而模具结构要使凸(凹)模便于拆卸、便于修改提高

21、弯曲件的精度提高弯曲件精度的工艺措施有减少回弹、防止裂纹以及克服弯曲件偏移弯曲凸、凹模圆角半径与凹模深度1.凸模圆角半径一般情况下,凸模圆角半径取等于或略小于工件内侧的圆角半径R,对于工件圆角半径较大(R/t10),而且精度较高时,则应进行回弹计算。2.凹模进口圆角半径当凹模进口圆角半径过小时,弯矩的力臂减小,坯料沿凹模圆角滑进时的阻力增大,从而增加弯曲力,并使毛坯表面擦伤。在生产中,可按材料厚度,决定凹模圆角半径(表1)。表1凹模进口圆角半径RA(mm)材料厚度tRA2(36)t24(23)t42t3.凹模深度凹模深度查表2。凹模深度过小,毛坯两边自由部分太多,弯曲件回弹大,不平直。但凹模深

22、度增大,消耗模具钢材多,且需要压力机有较大的工作行程。表2凹模深度l(mm)边长L材料厚度t0.50.52.02.04.04.07.01061010208121520351215202550152025307520253035100303540150354050200455565拉深模的结构形式与设计拉深模的结构形式与设计拉深模是把坯料拉压成空心体,或者把空心体拉压成外形更小而板厚没有明显变化的空心体的冲模。拉深模结构形式1.第一次拉深工序的模具(表1)2.后续拉深工序的模具(表2)表1第一次拉深工序的模具分类简单拉深模落料拉深复合模双动压力机用拉深模简图1-凸模2-压料圈3-推件板4-凹模1

23、-拉深凸模2-凸凹模3-推件板4-落料凹模1-顶棒2-拉延筋3、4-导板5-凸模固定座6-凸模7-出气管8-压料圈9-凹模10-凹模座特点凸模装于下模,坯料由压料圈定位,推料板推下拉深件首先落料出拉深坯料,再由拉深凸模和凸凹模将坯料拉深根据拉深工艺使用双动压力机。凸模通过固定座安装在双动压力机的内滑块上,压料圈安装在双动压力机的外滑块上,凹模安装在双动压力机的下台面上,凸模与压料圈之间有导板导向表2后续拉深工序的模具分类简图特点在单动压力机上的拉深模1-定位圈定位圈使工序件定位。而该定位圈又是压料圈在双动压力机上的拉深模1-压料圈2-凹模3-凸模压料圈将坯料压紧,凸模下降进行拉深3.反拉深模将

24、工序件按前工序相反方向进行拉深,称为反拉深。反拉深把工序件内壁外翻,工序件与凹模接触面大,材料流动阻力也大,因而可不用压料圈。图1是反拉深示例。图2示反拉深模,凹模的外径小于工序件的内径,因此反拉深的拉深系数不能太大,太大则凹模壁厚过薄,强度不足。图1反拉深示例图2反拉深模1-凹模4.变薄拉深模变薄拉深与一般拉深不同,变薄拉深时工件直径变化很小,工件底部厚度基本上没有变化,但是工件侧面壁厚在拉深中加以变薄,工件高度相应增加。变薄拉深凹模的形式见表3。变薄拉深凸模的形式见表4。图3示变薄拉深模,凸模下冲时,经过凹模(两件),对坯件进行二次变薄拉深,凸模上升时,卸料圈拼块把拉深件从凸模上卸下。表3

25、变薄拉深凹模的形式简图参数凹模的锥角工作带高度=7101=2D=1020mm时h=1mmD=2030mm时h=1.52mm表4变薄拉深凸模的形式简图参数=1,L工件长度(加上修边留量)图3变薄拉深模1-凸模2-定位圈3、4-凹模5-卸料圈拼块拉深模间隙、圆角半径与压料筋1.拉深模间隙拉深模凸、凹模间隙过小时,使拉深力增大,从而使材料内应力增大,甚至在拉深时可能产生拉深件破裂。但当间隙过大时,在壁部易产生皱纹。拉深模在确定其凸、凹模间隙的方向时,主要应正确选定最后一次拉深的间隙方向,在中间拉深工序中,间隙的方向是任意的。而最后一次拉深的间隙方向应按下列原则确定:当拉深件要求外形尺寸正确时,间隙应

26、由缩小凸模取得,当拉深件要求内形尺寸正确时,间隙应由扩大凹模取得。矩形件拉深时,由于材料在拐角部分变厚较多,拐角部分的间隙应较直边部分间隙大0.1t(t拉深件材料厚度)。拉深时,凸模与凹模间每侧的间隙Z/2可按下式计算:式中tmax材料的最大厚度(mm);K系数,见表1;t材料的公称厚度(mm)。表1拉深模间隙系数K材料厚度t(mm)一般精度较精密拉深精密拉深一次拉深多次拉深0.40.070.090.080.100.040.0500.040.41.20.080.100.100.140.050.061.230.100.120.140.160.070.0930.120.140.160.200.08

27、0.10注:1.对于强度高的材料,K取较小值。2.精度要求高的拉深件,建议最后一道采用拉深系数m=0.90.95的整形拉深。2.圆角半径凸模圆角半径增大,可减低拉深系数极限值,应该避免小的圆角半径。过小的圆角半径显然将拉加拉应力,使得危险剖面处材料发生很大的变薄,在后续拉深工序中,该变薄部分将转移到侧壁上,同时承受切向压缩,因而导致形成具有小折痕的明显的环形圈。凹模圆角半径对拉深力和变形情况有明显的影响。增大凹模圆角半径,不仅降低了拉深力,而且由于危险剖面的应力数值降低,增加了在一次拉深中可能的拉深深度,亦即可以减低拉深系数的极限值。但过大的圆角半径,将会减少毛坯在压料圈下的面积,因而当毛料外

28、缘离开压料圈的平面部分后,可能导致发生皱折。多道拉深的凸模圆角半径,第一道可取与凹模半径相同的数值,以后各道可取工件直径减小值的一半。末道拉深凸模的圆角半径值,决定于工件要求,如果工件要求的圆角半径小时,需增加整形模,整小圆角。拉深凹模的圆角半径式中d0坯料直径或上一次拉深件直径(mm);d本次拉深件直径(mm);t材料厚度(mm)。3.压料筋复杂曲面零件拉深时,为控制坯料的流动,根据拉深件的需要增加或减少压料面上各部位的进料阻力,需要在模具上设置压料筋。拉深模结构设计注意事项因素注意事项拉深件高度拉深中间工序的高度不能算得很准,故模具结构要考虑安全“留量”,以便工件稍高时仍能适应气孔拉深模应

29、有气孔,以便卸下工件限位装置弹性压边圈要有限位装置,防止被压材料过分变薄控制材料流动对于矩形或异形拉深件,可利用不等的凹模圆角、设置拉深筋等方法控制材料流动以达到拉深件质量要求成形模的结构形式与设计成形模的结构形式成形模的种类很多,主要有翻孔模、翻边模、胀形模、起伏成型模、压印模、缩口模等。图1为翻孔模。工序件有预冲孔,凸模上端直径与预冲孔定位,凹模下行将工序件压在压料板上,压料力可由模具下部的弹顶器通过顶杆传递到压料板。由于翻边时工序件处于平整状态,因此工件质量好。图2为面板翻边模、凸模、凹模、凸凹模对工序件进行内外翻边,生产效率提高。图3为胀形模。图1翻孔模1-凹模2-凸模图2面板翻边模a

30、)冲件b)模具1-限位套2-凸凹模3-弹簧4-活动挡料装置5-卸料板6-凹模7-空心垫板8-凸模固定板9-推杆10、13-推板11-垫块12-凸模14-凸凹模图3胀形模a)工序件b)成品c)模具1-凸模2、3-凹模凸模材料为聚氨酯橡胶,有一定的弹性、强度和寿命,适宜制造各种成形模零件。由于工件的形状要求,凹模分成上下两半,以便取出,凸模则制成相似工件的形状,略小于工序件内径。图4示灯罩缩口模。模芯保证缩口尺寸,在缩口前,工件被由斜楔推动的下模夹紧,上模下降进行缩口。图4灯罩缩口模1-模芯2-斜楔3、4-下模5-上模图5示百页窗成形模具,凸模的一边刃口将材料切开,而凸模的其余成形部分将材料作拉伸

31、变形。图5百页窗成形模成形模结构设计要点成形模中最为常用的是翻孔模。表1示翻孔凸模和凹模结构要点。表1翻孔凸模和凹模结构要点类别要点无预孔的穿刺翻孔模为增加翻孔高度,采用无预孔的穿刺翻孔模。凸模端部取60锥形,凸模孔带台肩,以控制凸缘高度,避免直孔引起的边缘不齐有预孔的翻孔模1.抛物线形的翻孔凸模,有光滑圆弧过渡,翻孔质量良好2.翻孔凸模端部直径先进入预孔,导正工序件位置,然后翻孔3.带整形台肩的翻孔凸模,适宜于凸缘高度不高的翻孔,其特点是在行程终了时,工件圆弧部分受到整形表2压印模、压花纹模结构要点类别要点压印模压印模大多数采用封闭式型腔,以免金属被挤到模具型腔的外面,对于比较大的工件或形状

32、特殊需事后切边的工件,则采用敞开的型腔压花纹模压花纹深度h(0.30.4)t,则用光面凹模,如h0.4t时,需在凹模上按凸模作相应的凹槽,其宽度比凸模的凸出部大,深度则比较小些多工序级进冲模的零部件设计模架为吸收在高速冲压时产生的强烈振动,模架的上、下模座采用较厚的45钢,机加工后进行人工时效处理消除内应力。采用二组或四组滚动式导向装置(按模座面积相应选择)。滚珠与导柱、导套间的过盈量为0.02mm。对特别精密、高寿命的模具应用如图1的新型滚柱导柱导套。新型滚柱外形由三段圆弧组成,中间一段圆弧与导柱外圆配合,两端圆弧与导套配合,能长期保持精度。图1新型滚柱导柱导套1-滚柱保持架2-外接触部分3

33、-内接触部分4-导套5-导柱顶料装置顶料装置保证条料的顺利送进,不会卡入凹模。图1a,b示顶料装置,图c,d为具有导向功能的顶料导向装置。图1顶料装置a)顶料销直接顶料b)顶料销不直接接触料c)顶料销直接顶料导料d)顶料销间接顶料导料安全装置在高速冲床上使用的多工位级进冲模都需设有安全装置。其常用结构如图1。送料有异常时,探测销不能伸入探测孔,被迫上行从而使横杆横向移动至触动微动开关,压力机自动停车,避免机床与模具的损坏。图12安全装置1-探测销2-横杆3-微动开关卸料装置卸料装置由卸料板本体,导板、卸料弹性元件,卸料螺钉组成。图1在卸料板上设置导向装置以保证卸料板的位置精度。导板的型孔对凸模

34、起导向保护,径向配合间隙0.0050.02mm(根据冲裁间隙的大小)。为方便卸料弹簧的安装调整,采用图2结构。用套管和内六角螺钉的组合以代替卸料螺钉,更有利于制造和使用。用浇注耐磨的专用环氧塑料于导板内孔,从而简便的达到导板内孔与凸模的精确配合导向,已在多工序级进冲模上成熟的应用(图3)。图1在卸料板上设置小导柱或小导套a)小导套b)小导柱1-小导柱2-小导套3-卸料板图2卸料弹簧的安装1-弹簧2-卸料销图3用环氧浇注的导向卸料板凸模、凹模a.凸模多工序级进冲模的前段工位是采用凸模分解冲裁。用压板紧固凸模,装卸方便。为保护细小凸模采用如图1的结构。对于变形力较小的成形凸模直接装在弹压卸料板上,

35、便于修磨其他冲裁凸模。b.凹模一般多工序级进冲模的凹模如表1所示的三大类型。图1小凸模结构表1凹模类型分类特点排列式以每一工位作为一个整体单工序模排列为级进模整体式在整体凹模内,将加工部分以工位为单元分开磨削拼合式适用于精密冲件,对于强度薄弱的凹模拼块,在凹模底面增加淬硬垫块倒冲机构倒冲机构是利用压力机(机床)的向下行程使工作凸模向上运动。主要用于冲件在上、下二个方向均需成形的情况,例如向上翻边、向上弯曲。图1是倒冲机构工作图,半圆形杠杆旋转推动凸模向上,半圆形杠杆复位依靠拉簧。图1倒冲机构1-弹簧2-顶件器3-限位块4-凹模5-凸模6-半圆形杠杆7-拉簧导正销脱料装置多工位级进冲模的导正孔一

36、般都在第一工位冲出。当条料宽度尺寸较大时,多用双排定位。由于导正销数量多,导正销与导正孔之间的空隙小,因此必须考虑导正销的脱料,图1示导正销脱料弹顶器。图1导正销脱料弹顶器1-脱料套2-导正销防粘结构为防止废料粘住凸模端面带出凹模,用压缩空气通过气孔吹落冲件、用真空泵从凹模下面吸引,也可用推杆从凸模内部将件推出(图1)。图1装有推杆的凸模1-推杆2-弹簧3-螺塞第一工位挡料结构多工位级进冲模的第一工位挡料结构有其特色,即能设置在任意需要的地点推出挡料销。在图1中的主要零件是挡料销和滑板。不需限位时,挡料销低于下模平面,需要时可推动滑板,通过前端斜面,使挡料销伸出下模平面实现挡料。图1第一工位挡

37、料结构1-下模2-挡料销3-滑板斜楔滑块装置斜楔滑块装置(图1)的主要作用是把压力机的垂直向下运动,通过斜楔驱动器使装在模具上的滑块产生水平方向的运动,形成级进模的浮动抽芯部件、横向冲孔部件、弯曲成形部件,或冲件出件部件。图1斜楔滑块装置a)单动式b)双动式斜楔驱动器的驱动角一般是与垂线成4050。单动式斜楔驱动滑块,由弹簧使滑块复位。其缺点是弹簧失效,会造成机构失灵。双动式斜楔一般用于冲件成形后,凸凹模之间具有一定的卡住力及要求滑块往返位置正确的模具。缺点是斜楔较长。弯曲模的间隙调整装置图1为弯曲模的间隙调整装置。在下模上开有长方形孔,其一端带有6斜度。调整块安装在长方形孔内,相应的面也有6斜度。调正杆头部是一个偏心圆柱体。调正杆旋转,偏心圆柱体带动调整块上、下滑动,由于有6斜度,造成间隙变化,调整后用螺母锁紧调正杆。图1弯曲模的间接调整装置1-下模2-调整块3-调整杆凸模高度调整结构图1为凸模高度调整结构。凸模的上端面,与滑块接触。滑块右端开有T形槽,容纳螺钉的头部。转动螺钉,则滑块随之移动。由于滑块与上模座以斜面相互接触,而凸模在固定板内是滑动配合,因之凸模在合模方向的位置得以调整,调整后用螺母紧定。图1凸模高度调整结构1-固定板2-滑块3-凸模4-上模座5-螺钉6-螺母-

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