第五章冲压模具典型结构

图2.810快换式凸模的固定方法,2.8.3凹模的结构设计凹模：在冲压过程中，与凸模配合直接对冲制件进行分离或成形的工作零件。1.凹模洞口类型（如图2.8.11）2.凹模外形尺寸（如图2.8.12）凹模厚度：凹模壁厚：3.凹模的固定方法和主要技术要求镶拼式凹模固定方法及应用范围表2.8.3,图2.8.11凹模洞口的类型,图2.8.12凹模外形尺寸,2.8.4定位零件的设计1.挡料销包括：固定挡料销、活动挡料销和始用挡料销2.导正销导正销与挡料销配合在级进模中使用。导正销的固定形式（如图2.8.16）导正销固定在凸模固定板上或弹压卸料板上(如图2.8.17)。当导正销与挡料销配合使用时相互间的位置(如图2.8.18)。3.侧刃侧刃的作用:定位定距侧刃的分类（如图2.8.19）侧刃的定位误差（如图2.8.20）防止废料回跳的燕尾成型侧刃（图2.8.21）,图2.8.13固定挡料钉,图2.8.14活动挡料钉,图2.8.15始用挡料装置,图2.8.16导正销安装在落料凸模上,图2.8.17导正销安装在凸模固定板上,图2.8.18挡料销的位置,图2.8.19侧刃,图2.8.20侧刃定位误差,图2.8.21防止废料回跳的燕尾成型侧刃,4.定位板和定位钉（如图2.8.22）5.送料方向的控制为保证送料精度使条料紧靠一侧的导料板送进，可采用测压装置（如图2.8.23）2.8.5卸料与推件装置的设计1.卸料零件刚性卸料（如图2.8.24）弹性卸料（如图2.8.25）2.推件和顶件装置推件和顶件的目的是将制件从凹模中推出或顶出（如图2.8.26）。刚性推件装置（如图2.8.27）弹性推件装置（如图2.8.28）弹性顶件装置（如图2.8.29）,图2.8.22定位板和定位钉,a)弹簧侧压块式；b)簧片式；c)簧片侧压块式式d)弹簧压板式图2.8.23侧压装置,1卸料板；2弹性元件；3卸料螺钉；4小导柱图2.8.25弹性卸料装置,1打杆；2推板；3推杆；4推件块,图2.8.27刚性推件装置,1橡胶块；2推板；3推杆；4推件块,图2.8.28弹性推件装置,1顶件块；2顶杆；3支承板；4橡胶块,图2.8.29弹性顶件装置,2.8.6标准模架及导向零件按导柱在模架上的固定位置不同，导柱模架的基本形式有：对角导柱模架、后侧导柱模架、中间导柱模架、四导柱模架。按导柱导套导向方式的不同模架又分为：滑动导向模架（如图2.8.30）滚动导向模架（如图2.8.31）滑动式导柱导套（图2.8.32）滚珠式导柱导套（图2.8.33）2.8.7固定零件的设计模具的固定零件有模柄（如图2.8.34）、固定板、垫板（如图2.8.35）、销钉、螺钉等，均可从标准中查得。,图2.8.30滑动式导柱导套模架,图2.8.31滚动式导柱导套模架,1-上模座；2-导柱；3-导套；4-下模座；5-压板；6-螺钉；7-特殊螺钉；8-注油孔,图2.8.32滑动式导柱导套,a)滚珠式导柱导套;b)保持器展开图,图2.8.33滚珠式导柱导套,图2.8.34模柄的结构型式,图2.8.35垫板的受力a)无垫板；b)有垫板,2.9精密冲裁工艺及精冲模具设计2.9.1精密冲裁概述1.精密冲裁的工作原理及过程它能在一次冲压行程中获得比普通冲裁零件尺寸精度高、冲裁面光洁、翘曲小且互换性好的优质精冲零件,并以较低的成本达到产品质量的改善。精冲与普通冲裁的区别(如图2.9.1)精冲示意图(如图2.9.2)精冲过程(如图2.9.3)2.普通冲裁与精密冲裁的工艺特点对比,2.9.2其他精密冲裁的工艺方法1.整修(如图2.9.4)2.光洁冲裁(1)小间隙圆角刃口冲裁(如图2.9.5)(2)负间隙冲裁(如图2.9.6)3.对向凹模精冲法(1)对向凹模精冲法的变形特征(如图2.9.7)(2)对向凹模精冲法的工作过程(如图2.9.8)(3)对向凹模精冲法的工艺方法对向凹模落料对向凸模冲孔(如图2.9.9)(4)模具结构(如图2.9.10),图2.9.7对向凹模精冲的变形特征,2.9.8对向凹模落料过程,图2.9.9对向凸模冲孔,1-凸起凹模；2-冲裁凸模；3-平凹模；4-顶件器；5-卸料器；6-上模座；7-下模座图2.9.10对向凹模复合模,2.9.3精冲件的工艺性1.精冲件材料的工艺性精冲的材料必须具有良好的变形特性,以便在冲裁过程中不致发生撕裂现象。2.精冲件的结构工艺性(1)圆角半径(如图2.9.11)为了保证零件的质量和模具的寿命,要求零件避免有尖角太小的圆角半径。(2)孔径、槽宽和壁厚精冲件的孔径和槽宽不能太小,否则也会影响模具寿命和零件质量。冲孔的最小孔径(如图2.9.12),最小槽宽(如图2.9.13),图2.9.11最小圆角半径,图2.9.12最小孔径,图2.9.13槽宽和壁厚,2.9.4精冲模的设计要点1.设计要求和内容除了要满足普通冲裁模设计要求外，还要特别注意：（1）模具结构必须满足精冲工艺要求，并能在工作状况下，形成立体压应力体系；（2）模具具有较高的强度和刚度，功能可靠，导向精度良好；（3）认真考虑模具的润滑、排气，并能可靠清除冲出的零件及废料；（4）合理的选用精冲模具材料、热处理方法和模具零件的加工工艺性；（5）模具结构简单、维修方便，具有良好的经济性。,2.精冲的排样和精冲力的计算（1）精冲件的排样设计合理的材料利用率(如图2.9.14)排样方向的确定(如图2.9.15)搭边计算(如图2.9.16)（2）精冲力,图2.9.14安全带搭扣排样图,图2.9.15精冲排样方向的确定,图2.9.16搭边尺寸,2.9.5精冲模具的结构特点1.精冲模与普通冲模的比较2.精冲模结构（1）活动凸模式复合精冲模(如图2.9.17)（2）固定凸模式复合精冲模(如图2.9.18)（3）简易精冲模(如图2.9.19)2.9.6精冲模主要零件齿圈的设计1.齿圈的作用（1）固定被加工板料,避免材料受弯曲或拉伸；（2）抑制冲件以外的力,如与冲压方向相垂直的水平侧向力对冲件的影响；,1凸模；2凹模；3顶件板；4压边圈；5冲孔凸模；6顶杆；7传力杆；8垫板；9支承环；10冲孔凸固定板；11传力杆；12凸模座；13推板；14座圈；15垫板；16模座；17导向装置；18压床上工作台；19压床下工作台；20标准结合环21顶柱；22顶柱；23定位板；24液压活塞,图2.9.17活动凸模式复合精冲模,图2.9.18固定凸模式复合精冲模,图2.9.19简易精冲落料模,（3）压应力提高了被加工材料的塑性变形能力；（4）减少塌角；（5）兼退料的作用。2.齿圈的分布(如图2.9.20)3.齿圈的结构（1）齿圈形式(如图2.9.21)（2）齿形参数(如图2.9.22)（3）齿圈的尺寸(如图2.9.23、图2.9.24)（4）齿圈的保护(如图2.9.25、图2.9.26),2.9.20齿圈的分布,a）V形环；b）台阶形；c）圆锥形图2.9.21齿圈形式,图2.9.22齿高系数K,图2.9.23齿圈结构,图2.9.24齿圈尺寸,a)单齿圈保护面(压板侧)；b)双齿圈保护面(压板侧)；(c)双齿圈保护面(两侧)图2.9.25齿圈的保护,(a)单齿保护面；(b)双齿保护面图2.9.26齿圈保护面的位置选择,2.10硬质合金冲裁模2.10.1硬质合金材料的性能及模具的寿命硬质合金和刚结硬质合金是制造高精度、高寿命的材料.硬质合金是具有高硬度、耐磨损等特性。1.硬质合金冲模与钢冲模的比较设计硬质合金冲模的基本原则与钢冲模一样,但模座、凸模及凹模、固定板等的强度及硬度要求较高,导向装置的精度与钢度要求也高。2.硬质合金的牌号与性能一般硬质合金是以碳化钨和碳化钛为基,以钴、镍或铁做粘结剂,经烧结而成。,2.10.2硬质合金冲裁模的结构设计特点1.排样要求级进模中大部分采用侧刃定位,侧刃位置要适当(图2.10.1)。排样时应避免凸凹模单边工作,在不浪费材料的前提下,可将交错排样改为并列排样,消除单边冲裁(如图2.10.2)。2.对模架的要求模架要求刚性好、精度高。上、下模座的厚度比钢冲模要大。为提高模架的导向精度,可采用滚动导向装置。模柄一般采用浮动式(如图2.10.3)。,3.对模具其他零件的要求(1)硬质合金模具的间隙比普通模具要大,一般取普通的1.5倍；(2)为防止弹性卸料板在冲裁时撞击凹模的硬质合金镶块,模具闭合时卸料板与硬质合金之间应有的间隙(如图2.10.4)；(3)为防止硬质合金凹模在冲裁时因弯曲变形而碎裂，在凹模底部应加淬硬的厚垫板;(4)对小凸模应将其根部加粗，或配以护套以增加小凸模的刚性，并用卸料导