3.7.1 冲裁模的分类及选用
①按工序性质,分为落料模、冲孔模、切断模、切边模、切舌模、整修模、精冲模。
②按工序组合,分为单工序模、复合模、级进模。
③按有无导向装置,分为无导向的开式模、有导向的导板模和导柱模。
④按送料、出件及排料的自动化程度,分为手动模、半自动模、自动模。
除此之外,还有按送料步距定位方法不同分类,按卸料方式不同分类,按凸模、凹模材料不同分类等。
确定冲裁模具类型时,要根据冲裁精度要求、生产批量、模具加工能力等条件选择,可参照表3.23和表3.24。
表3.23 模具类型选择
表3.24 单工序模、级进模、复合模的比较
3.7.2 冲裁模组成零件及作用
根据零部件在模具中的作用,模具结构一般由5部分组成,如图3.34所示。
(1)工作零件
工作零件的作用是实现冲裁变形,使材料正确分离,保证冲裁件的形状和尺寸。工作零件包括凸模、凹模(见图3.34中的10、12),工作零件直接影响制件质量,还影响冲裁力和模具寿命。
(2)定位零件
定位零件的作用是保证条料或毛坯在冲裁过程中有正确的冲裁位置。它包括导料板、挡料销(见图3.34中的18)。导料板对条料送进起导向作用,挡料销限制条料送进的位置。
(3)卸料及推件零件
卸料零件的作用是将箍在凸模上的工件或废料卸下,推件零件的作用是将卡在凹模中的零件或废料顶出或推出(见图3.34中的11、13)。
(4)导向零件
导向零件的作用是保证上、下模在冲裁过程中有正确的相对位置和运动,一般由导柱、导套组成(见图3.34中的19、20)。采用导向装置易保证凸、凹模之间的间隙,提高冲裁件质量和模具寿命。
图3.34 垫片下顶出落料模
(5)连接固定零件
连接固定零件的作用是将凸、凹模分别固定于上、下模座上,将上、下模固定于机床上。它包括固定板,垫板,上、下模座,紧固螺钉等(见图3.34中的1、4、8、9、14)。
以上是模具中的典型结构,但并非所有模具都由以上5部分组成。冲模结构取决于工件的形状、尺寸、精度及批量。
3.7.3 冲裁模典型结构
(1)单工序模
常用的单工序模又分为导板式单工序模和导柱式单工序模。
1)导板式单工序模
如图3.35所示为导板式单工序模。该模具的上模部分由模柄1、上模板2、垫板3、凸模固定板4及凸模5组成。下模部分由导板6、导料板7、固定挡料销8、凹模9、下模板10及承料板11组成。导板6与凸模5为滑动配合,冲裁时对上模起导向作用,保证凸、凹模间隙均匀,同时导板6还起卸料作用。
导板与凸模的配合间隙必须小于凸、凹模间隙。
对于薄料(t<0.8mm),导板与凸模的配合为H6/h5;厚料(t>3mm),配合为H8/h7。
导板式冲裁模结构简单,但对导板与凸模的配合精度要求高,导板的加工难度大,导向精度不易保证,因此,此类模具主要用于材料较厚、工件精度要求不太高的场合。
图3.35 导板式单工序冲裁模
1—模柄;2—上模板;3—垫板;4—凸模固定板;
5—凸模;6—导板;7—导料板;8—固定挡料销;
9—凹模;10—下模板;11—承料板
2)导柱式单工序模
如图3.36所示为导柱式单工序模。该模具有两个导柱,模具工作时,导柱14首先进入导套13导正凸模12进入凹模2,保证凸、凹模间隙均匀。冲裁结束后,上模回复,凸模随之回复,装于导料板15上的卸料板4将箍紧在凸模12上的条料卸下,制件从下模座漏料孔中落下。
导柱式单工序模导向精度高,凸、凹模间隙容易保证,模具磨损小,安装方便,大多数模具采用这种结构。
(2)级进模
级进模可按一定的顺序,在冲床的一次行程中完成一道或多道工序。
级进模冲裁时,制件是依次在几个不同位置上逐步形成的,因此要控制制件孔与外形的相对位置精度就必须严格控制送料步距。为此,级进模的结构形式有两种:用导正销定距的级进模和用侧刃定距的级进模。
图3.36 导柱式单工序冲裁模
1—螺钉;2—凹模;3—挡料销;4—卸料板;5—固定板;6—垫板;
7—上模座;8—螺钉;9—模柄;10—圆柱销;11—螺钉;
12—凸模;13—导套;14—导柱;15—导料板;16—下模座
1)用导正销定距的级进模
如图3.37所示为用导正销定距的冲孔落料级进模。上、下模用导板导向,冲孔凸模3与落料凹模4之间的距离就是送料步距A。材料送进时由固定挡料销6进行初定位,由装在落料凹模上的导正销5进行精定位。导正销与落料凹模的配合为H6/r6。导正销头部的形状应有利于导正时插入已冲孔,与孔之间有一定的间隙。为了保证首件的正确定距,在带有导正销的级进模中常采用始用挡料装置,一般安装在导板下的导料板中间。在条料冲制首件时,用手推始用挡料销7,让它从导料板中伸出来抵住条料的前端,即可冲首件上的两个孔。以后各次冲裁依靠固定挡料销6控制送料步距作初定位。
用导正销定距的级进模结构简单,当两定位孔间距较大时,定位也较精确,但当板料太薄t<0.3mm或材料较软时不宜采用。
2)用侧刃定距的级进模
如图3.38所示为双侧刃定距的级进模。该模具图与图3.37相比,特点是:用侧刃12代替了始用挡料销、挡料钉和导正销。用弹压卸料板7代替了固定卸料板。采用前后双侧刃对角排列,可使料尾的全部材料得到利用。
弹压卸料板7装于上模,用卸料螺钉6与上模座连接。其作用是当上模下降进行冲裁时,弹簧11被压缩而压料;当上模回程时,弹簧回复推动卸料板卸料。
图3.37 用导正销定距的级进模
1—模柄;2—螺钉;3—冲孔凸模;4—落料凹模;
5—导正销;6—固定挡料销;7—始用挡料销
(3)复合模
复合模可以在压力机的一次行程中,在模具的同一部位同时完成数道工序。复合模的特点是:结构紧凑,生产率高,制件精度高,特别是孔与外形的位置精度容易保证。但结构复杂,制造、装配要求高。
根据凹模位置不同,复合模分为倒装式和顺装式。
1)倒装式复合模
如图3.39所示为冲制垫圈的倒装式复合模。落料凹模在上模。倒装式复合模一般采用刚性推件装置把卡在凹模中的制件推出,废料直接由凸模冲凸凹模内孔推出。刚性推件装置由推杆7、推块8、推销9组成。刚性推件装置的倒装式复合模适于冲制t>0.3mm的板料。
2)顺装式复合模
如图3.40所示为顺装式复合模,其冲孔废料可从凸凹模中推出,使型孔内不积聚废料,但冲孔废料落在下模或条料上,不易清除,因此一般很少采用。
图3.38 双侧刃冲孔落料级进模
图3.39 垫圈冲裁倒装复合模
1—凸模;2—凹模;3—上模固定板;4、16—垫板;5—上模板;6—模柄;7—推杆;8—推块;
9—推销;10—推件块;11、18—活动挡料销;12—固定挡料销;13—卸料板;
14—凸凹模;15—下模固定板;17—下模板;19—弹簧
图3.40 顺装复合模
1—落料凹模;2—顶板;3、4—冲孔凸模;5、6—推杆;7—打板;
8—打杆;9—凸凹模;10—弹压卸料板;11—顶杆
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