冲压模具结构

第八章冲压模具设计8.1单工序冲裁模的典型结构冲裁可分为冲孔和落料。定义：用冲模沿封闭轮廓曲线冲切，封闭线内是制件，封闭线外是废料的工艺，叫落料；反之是冲孔。冲裁模分类：1.工序组合的形式:单工序冲裁模、复合冲裁模和连续冲裁模。2.按工序分类:落料模、冲孔模、切断模和切边模等。8.1.1落料模.•1）敞开模•特点：结构简单，制造容易，模具的均匀间隙不易保证，安装调试复杂，冲裁制件•精度低•2）导板模•特点：精度较高，模具寿命长，模具间隙由模具制造精度决定，但制造复杂••3）导柱模•特点：精度高，模具寿命长，使用安装方便，但是模具规模大、•8.1.2.冲孔模•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。•1)侧壁冲孔模•2)小孔冲孔模模具结构采用缩短凸模长度的方法(防止弯曲变形而折断)特点：制造比较容易，凸模使用寿命也较长。第二章冲裁工艺与模具设计8.2复合冲裁模复合模（多工序冲裁模）定义：冲床一次行程中，在模具同一位置上能完成几个不同冲裁工序的模具。结构特点：一副模具有一个凸凹模。分类：①正(顺)装式复合模②倒装式复合模。8.2.1正装式复合模适用：制件平直度要求较高或冲裁时易弯曲的大而薄的制件。缺点：操作不方便，也不安全，不适用于多孔制件的冲裁。••8.2.2倒装式复合模•特点：操作方便、安全•应用：平直度要求不高，多孔厚板制件的冲裁。•复合冲裁模的特点：•1）制件形位尺寸精度较高。•2）制件冲孔与落料的毛刺同在一侧。•3）可以节省材料。•4）模具的体积较小，模具结构紧凑。•5）制件内外形尺寸直接影响凸凹模强度。•6）生产效率高。•由于凸凹模的壁厚受到限制，复合模适宜冲裁生产批量大，精度要求高、厚度不•大于3mm的形状复杂软料和薄料。第二章冲裁工艺与模具设计8.3级进冲裁模级进冲裁模定义：一次行程中，在不同的位置上同时完成多道冲裁工序（如冲孔、落料、切边）。关键问题：毛坯定位一、级进模常用以下几种典型结构：①用固定挡料销和导正销定位②用侧刃定距特点：侧刀（侧刃的长度等于步距）侧刃作用：是在冲床的每次行程中，沿条料边缘冲下一块长度等于步距的料边。优点：操作方便，定位准确，生产率高。缺点：结构复杂，材料损失大。应用：厚度小于0.5mm的薄板或不便使用定位销、导正销定位时。③用切舌定距应用：大于1mm厚板料特点：与侧刃定距相比节省材料，动作操作可靠。二、级进冲裁模的特点：优点：生产率高，制件精度高，便于实现自动化，操作方便，工作安全。缺点：结构尺寸大，制造复杂，成本高。三、连续模与复合模相比的特点:(1)具有比复合模更高的生产率。(2)不存在“最小壁厚”问题，模具的强度高，寿命较长。(3)操作安全，易于实现自动化.(4)比复合模的制件精度低。第二章冲裁工艺与模具设计8.4冲裁模工作零件的结构（1）凸模一般的结构分类：1、凸模按结构形式分类有整体式、相拼式和带护套式；2、按截面形状分类有圆形、矩形、异形等；3、按刃口形状分类有平刃凸模和斜刃凸模等。2.4.1凸模结构形式1、整体式凸模结构形式：1）直通方式（a、b、c）2）台阶型凸模（d）3）肩型台阶凸模（e）4）为挂台型凸模（f）5）异形刃口的凸模结构（g）•2、.镶拼式凸模•采用目的：（1）为了节省贵重金属（2）为了保护小凸模，便于制造•3、护套式凸模•护套式凸模主要用于小凸模的结构。为了增加小凸模的强度，一般在小凸模外加护套。•2.4.2凸模的固定方式•1、大型凸模的固定•2、圆形凸模的固定•3、异形凸模的固定•4、小凸模的固定••2.4.3凹模的结构形式•1、凹模外形结构•外形结构：整体式、相拼式、镶嵌式•2、凹模洞口形式•常用凹模洞口类型•1）直筒式刃口凹模（a、b、c）2）锥筒式刃口凹模（d、e）第二章冲裁工艺与模具设计8.4冲裁模工作零件的结构（2）•8.4.4凹模固定方法•（a）、（b）所示是常用的圆形冲孔凹模，直接装在凹模固定板中；•（c）所示的是采用螺钉和销钉定位固定；•（d）为快换式凹模固定方法。•8.4.5凸凹模的结构•凸凹模用于复合模中，它的内形为凹模孔口，外形为凸模，其刃口形式可参照凸模和凹模的刃口形式。但凸凹模壁厚不能小于一定的值。第二章冲裁工艺与模具设计8.5定位零件的结构定位零件包含：1、挡料零件（如挡料销、导正销、侧刃等）2、导料零件（如导料销、导料板、侧压板）3、块料定位零件（如定位销、定位板）。8.5.1挡料销（挡料销材料为T7，硬度为HRC50-55）•作用：是控制板料的送进距离•分类：（1）固定挡料销•（2）活动挡料销•①回带式活动挡料销②隐蔽式活动挡料销③临时挡料销•8.5.2导正销•导正销主要用在连续模中，对条料进行精确定位，以保证制件外形与内孔相互位置的正确。•作用：可以消除步距的误差，起精确定位的作用。•注意：当导正销较长时，应适当减少与凸模的精加工长度。•8.5.3侧刃•1、侧刃实质是一个裁切边料凸模。•2、工作原理：（侧刃的长度等于一个步距）•3、在模具结构中，可根据制件的结构和材料的价值，采用单侧刃或双侧刃。•（1）单侧刃一般用于步数少、材料较硬或厚度较大的级进模中；•（2）双侧刃用于步数较多、材料较薄的级进模中。•4、与侧刃相配的侧刃孔(又称侧刃凹模)按侧刃凸模实际尺寸加单面间隙配制。•8.5.4定位板和定位钉（单个毛坯的定位装置）•注意：1、转角处应用工艺孔过渡；•2、尽量减少定位板与毛坯的接触面积。8.5.5导尺与导料销•导尺,又叫导料板,是控制条料宽度方向在模具中位置的零件。第二章冲裁工艺与模具设计8.6退料零件的结构退料装置包括卸料、推件和顶件装置。其作用是当冲模完成一次冲压之后，把制件或废料从模具工作零件上卸下来，以便冲压工作继续进行。8.6.1卸料装置的结构•1、刚性卸料（固定卸料板结构）•结构形式：1）整体式卸料板；2）组合式卸料板；•3）悬臂式卸料板；4）拱形卸料板•2、弹性卸料•装置组成：弹压卸料板，橡皮或弹簧，卸料螺钉等（一般装在上模）。•弹压卸料板具有卸料和压料的双重作用。（用在冲裁料厚在1.5mm以下的板料）•3、废料切刀卸料装置•应用：落料件尺寸较大或板料厚度较大，卸料力大••8.6.2推件和顶件装置的结构•目的：都是从凹模中卸下冲件或废料。•1）推件装置（刚性）•组成：打杆、推板、连接推杆和推件块•特点：顶件力大，工作可靠•2）顶件装置（弹性）•组成：顶杆、顶件杆和顶件块•特点：除顶件以外，一般还最起压料作用。第二章冲裁工艺与模具设计退料零件的结构•8.6.3弹性元件（弹簧和橡皮）•1）弹簧的选用与计算•2）橡胶的选用与计算•橡胶一般材料为聚胺酯橡胶，俗称优力胶。（主要用于冲裁模中）•橡胶的高径比一般在0.5至1.5之间选取。••3）橡胶与弹簧的安装孔•（1）弹簧固定孔深度应至少保证有一至两圈弹簧在孔中。弹簧孔的直径比弹簧大1mm.•（2）橡胶如果采用中间空心的结构，可以不设计安装孔，设计孔时其孔径比橡胶大3mm。•8.6.4卸料螺钉•卸料螺钉如果采用专用的螺钉则结构如图2-70示。卸料螺钉的大小一般在M8－M12之间选用。注意：卸料螺钉应对称分布，工作长度要严格一致图2-70卸料专用螺钉第二章冲裁工艺与模具设计8.7模架零件8.7.1模架（承受冲压过程的全部载荷）•组成：上、下模座和导向零件•导柱模架的基本形式：•①对角导柱模架②后侧导柱模架•③中间导柱模架④四导柱模架•8.7.2导向零件•冲裁模的导向零件主要有导柱与导套、导板等。（目前主要用导柱与导套结构）•导柱与下模座采用过盈配合，导套与上模座过盈配合。•8.7.3模架零件•冷冲模的模架零件主要包括模座、模柄、垫板和凸模固定板等。•1.模座（标准模架）•2.模柄（Q235，无须淬火处理）•模柄的轴线应位于模具的压力中心（冲压合力的作用点）重合。•结构形式：•1）压入式模柄（Ⅰ型）2）旋入式模柄（Ⅱ型）•3）螺钉固定式模柄（Ⅲ型）4）螺钉联接式模柄（Ⅳ型）•3.固定板（Q235或45号钢，无须淬火处理）•凸模、凹模固定板主要用于小型凸模、凹模或凸凹模等工作零件的固定。•4.垫板（T7或T10A钢，热处理后硬度HRC43～48）•作用：是承受凸模或凹模的压力，防止过大的冲压力在上、下模座上压出凹坑(图2-78)，影响模具•正常工作。•8.7.4紧固零件（销钉和螺钉）•主要起定位、连接、拉紧冲模零件的作用。第二章冲裁工艺与模具设计图2-1无导向简单落料模图2-2导板式单工序落料模第二章冲裁工艺与模具设计图2-3图2-3导柱式单工序落料模第二章冲裁工艺与模具设计图2-4图2-4侧壁冲孔模第二章冲裁工艺与模具设计图2-5图2-5斜楔式水平冲孔模图2-7复合模的结构原理图第二章冲裁工艺与模具设计图2-6图2-6超短凸模的小孔冲模第二章冲裁工艺与模具设计图2-8图2-8正（顺）装式复合模的典型结构第二章冲裁工艺与模具设计图2-9图2-9倒装式复合模第二章冲裁工艺与模具设计图2-10图2-10用挡料销和导正销定位的级进模第二章冲裁工艺与模具设计图2-11图2-11用侧刃定距的冲孔落料级进模图2-13图2-13切舌定距模结构图图2-12切舌尺寸图图2-15垫圈排样图图2-14垫圈第二章冲裁工艺与模具设计图2-16.17.18图2-16凸模的外形结构图2-17常用的整体式凸模图2-18镶拼式凸模第二章冲裁工艺与模具设计图2-19.20.21图2-19大凸模的固定方式图2-20圆形凸模的固定方式图2-21异形凸模的固定方式第二章冲裁工艺与模具设计图2-22图2-22小凸模的固定及其保护结构第二章冲裁工艺与模具设计图2-23.24.25图2-25凹模洞口结构图2-23凹模零件结构图图2-24凹模外形结构第二章冲裁工艺与模具设计图2-26.27图2-26凹模的固定方式图2-27凸凹模的结构第二章冲裁工艺与模具设计图2-53图2-53固定挡料销图2-54活动挡料销图2-55导正销的结构形式图2-56固定在凸模固定板上的导正销第二章冲裁工艺与模具设计图2-57图2-57侧刃图2-60用定位板和定位钉定位毛坯外轮廓第二章冲裁工艺与模具设计图2-61图2-61用定位钉和定位板定位毛坯内孔图2-62导尺图2-63导料销与组件第二章冲裁工艺与模具设计图2-65.66图2-65弹压卸料装置图2-66废料切刀工作原理第二章冲裁工艺与模具设计图2-67图2-67推件和顶件装置第二章冲裁工艺与模具设计图2-71图2-71导柱模架图2-73滑动式导柱、导套的安装尺寸示意图第二章冲裁工艺与模具设计图2-76图2-76常用模柄的结构图2-78垫板的受力情况第三章8.8弯曲模的典型结构弯曲模按其工序组合形式分类可以分为单工序弯曲模、复合弯曲模和连续弯曲模。8.8.1单工序弯曲模1、V形件弯曲模特点：是结构简单、通用性好，但是精度不高弯曲方法：带有定位尖，顶杆、V形顶块2、U形件弯曲模3、Z形件弯曲模由于Z形件两直边折弯方向相反，所以弯曲模必须有两个方向弯曲的动作。4、圆形件弯曲模1)直径d≥5mm的先弯成U形，再弯成圆形。2)圆筒直径d≥20mm的先将毛坯弯成波浪状，然后再弯成圆筒形。5、铰链件弯曲模铰链件通常是将毛坯头部预压弯后才能卷圆.弯曲工艺与弯曲模具结构第三章弯曲模的典型结构8.8.2级进弯曲模•8.8.3复合弯曲模•定义：在压力机一次行程内，在模具同一位置完成落料、弯曲、冲孔等几种•不同的工序。••弯曲模结构要点：•①弯曲毛坯的定位要准确、可靠，尽可能水平放置。•②毛坯的安放和制件的取出要方便、安全，操作简单。•③模具结构尽量简单并且便于调整修理。弯曲工艺与弯曲模具结构图3-8.9图3-8U形件弯曲模图3-9弯曲角小于90°的U形件弯曲模图3-6.7图3-6V形件弯曲模的一般结构图3-7V形件精弯模图3-11图3-11Z形件弯曲模图3-13.14.15图3-13四角弯曲件一次弯曲成形模具图3-15两次弯曲复合的形件弯曲模图3-14形件分步弯曲模图3-17图3-17小圆弯曲模图3-18图3-18大圆两次弯曲模图3-19摆块式圆形件一次弯曲成形模图3-