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冲裁模具的结构设计
冲裁模是冲裁工序所用的模具。冲裁模的结构型式很多,为研究方便,对冲裁模可按不同的
特征进行分类。
1.按工序性质可分为落料模、冲孔模、切断模、切口模、切边模、剖切模等;
2.按工序组合方式可分为单工序模、复合模和级进模;
3.按上、下模的导向方式可分为无导向的开式模和有导向的导板模、导柱模、导筒模等。
4.按凸、凹模的材料可分为硬质合金冲模、钢皮冲模、锌基合金冲模、聚氨脂冲模等;
5.按凸、凹模的结构和布置方法可分为整体模和镶拼模,正装模和倒装模。
6.按自动化程度可分为手工操作模、半自动模、自动模。
分类的方法还比较多,上述的各种分类方法从不同的角度反映了模具结构的不同特点。下
面以工序组合方式,分别分析各类冲裁模的结构及其特点。
单工序冲裁模
单工序冲裁模指在压力机一次行程内只完成一个冲压工序的冲裁模,如落料模、冲孔模、
切断模、切口模、切边模等。
(一)落料模
落料模常见有三种形式:
1.无导向的敞开式落料模,其特点是上、下模无导向,结构简单,制造容易,冲裁间隙由冲
床滑块的导向精度决定。可用边角余料冲裁。常用于料厚而精度要求低的小批量冲件的生产。
2.导板式落料模,是将凸模与导板间(又是固定卸料板)选用H7/h6的间隙配合,且该间隙
小于冲裁间隙。回程时不允许凸模离开导板,以保证对凸模的导向作用。它与敞开式模相比,
精度较高,模具寿命长,但制造要复杂一些常用于料厚大于0.3mm的简单冲压件(图1)。
1—下模座;2—销;3—导板;4—销;5—档料钉;6—凸模;7—螺钉
8—上模座;9—销;10、垫板;11—凸模固定板;12—螺钉;13—导料板14—凹模;15—
螺钉
图1导板式落料模
3.图2是带导柱的弹顶落料模。上下模依靠导柱导套导向,间隙容易保证,并且该模具采用
弹压卸料和弹压顶出的结构,冲压时材料被上下压紧完成分离。零件的变形小,平整度高。
该种结构广泛用于材料厚度较小,且有平面度要求的金属件和易于分层的非金属件。
1-上模座;2-卸料弹簧;3-卸料螺钉;4-螺钉;5-模柄;6-防转销;7-销;8-垫板;9-凸模固定
板;10-落料凸模;11-卸料板;12-落料凹模;13-顶件板;14-下模座;15-顶杆;16-板;17-螺
栓;18-固定挡料销;19-导柱;20-导套;21-螺母;22-橡皮
图2导柱式落料模
(二)冲孔模
冲孔模的结构与一般落料模相似。但冲孔模有其自己的特点,特别是冲小孔模具,必须考
虑凸模的强度和刚度,以及快速更换凸模的结构。在已成形零件侧壁上冲孔时,要设计凸模
水平运动方向的转换机构。
1.冲侧孔模
图3是在成形零件的侧壁上冲孔。图a)是采用的是悬臂式凹模结构,可用于圆筒形件的
侧壁冲孔、冲槽等。毛坯套入凹模体3,由定位环7控制轴向位置。此种结构可在侧壁上完
成多个孔的冲制。在冲压多个孔时,结构上要考虑分度定位机构。图b)是依靠固定在上模
的斜楔1来推动滑块4,使凸模5作水平方向移动,完成筒形件或U形件的侧壁冲孔、冲槽、
切口等工序。
图3侧壁冲孔模
斜楔的返回行程运动是靠橡皮或弹簧完成。斜楔的工作角度α以40°~45°为宜。40°的
斜楔滑块机构的机械效率最高,45°时滑块的移动距离与斜楔的行程相等。需较大冲裁力的冲
孔件,α可采用35°,以增大水平推力。此种结构凸模常对称布置,最适宜壁部对称孔的冲
裁。
2.小孔冲模(图4)
这副模具冲制的工件如图右上角所示。工件板厚4mm,最小孔径为05t。模具结构采用
缩短凸模长度的方法来防止其在冲裁过程中产生弯曲变形而折断。采用这种结构制造比较容,
凸模使用寿命也较长。这副模具采用冲击块5冲击凸模进行冲裁工作。小凸模由小压板7进
行导向,而小压板由两个小导柱6进行导向。当上模下行时,大压板8与小压板7先后压紧
工件,小凸模2、3、4上端,露出小压板7的上平面,上模压缩弹簧继续下行,冲击块5冲
击凸模2、3、4对工件进行冲孔。卸件工作由大压板8完成。厚料冲小孔模具的凹模洞口漏
料必须通畅,防止废料堵塞损坏凸
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