冲裁模具设计

2024-06-13

冲裁模具设计（精选九篇）

冲裁模具设计篇1

冲裁是利用模具使板料沿着一定的轮廓形状产生分离的一种冲压工序。基本工序:落料和冲孔,同时也可以完成修边、切、边切断等。既可加工零件,也可加工冲压工序件。

1.1 冲裁工作过程

图1当板料放置在凹模上以后,凸模下行,卸料板首先压住板料然后凸模冲切材料,使材料产生分离。板料的分离过程主要经历了弹性变形→塑性变形→断裂分离阶段。分离后的断面主要由四部分组成圆角带、光亮带、断裂带、毛刺区(图2)。

1.2 模具刃口受力分析

模具刃口受力如图3所示产生了四对力和弯矩。从图中可以看出,越接近刃口处,凸、凹模所受的力越大,因此,当产生弯矩比较大的时候,材料翘曲现象会更严重,是应力集中作用凸、凹模的刃口处,从而使磨损更加严重。F1、F2—凸、凹模断面承受的正压力;F3、F4—凸、凹模侧面承受的正压力;μF1、μF2—凸、凹模断面承受的摩擦力;μF3、μF4—凸、凹模侧面承受的摩擦力。

2 冲裁模主要失效形式

从刃口的受力分析可知,冲裁模的正常失效形式为磨损,从磨损机理上来看,主要会产生磨粒磨损和粘着磨损,随着使用时间的延长还会发生疲劳磨损;从失效的部位来看,可以产生刃口磨损,断面磨损、侧面磨损,而刃口部位的工况是最恶劣的,所以其磨损也最严重。通常F1>F2,同时,在完成一个工作行程的过程中,凸模与分离体的内轮廓部分反复摩擦,而凹模与分离体的外轮廓只是单程摩擦,因此冲裁模的凸模比凹模磨损的要快一些(图3)。当然,除了正常的失效形式以外,冲裁模还会产生不均磨损、凸模整体折断或弯曲和凸、凹模局部掉块等飞正常失效形式。

3 影响冲裁模失效的主要因素

3.1 冲裁间隙

冲裁间隙对剪切区应力及冲裁力有一定的影响。小间隙将使磨损增加,甚至使模具与材料之间产生粘结现象,并引起崩刃、凹模胀裂、小凸模折断、凸、凹模相互啃刃等异常损坏。随间隙的增大冲裁力有一定程度的降低,但影响不是很大。随间隙增大,卸料力和推件力都将减小。所以,为了延长模具寿命,在保证冲裁件质量的前提下适当采用较大的间隙值是十分必要的。

3.2 模具的导向精度

准确和可靠的导向,对于减少模具工作零件的磨损,避免凸、凹模啃伤影响极大,尤其是无间隙和小间隙冲裁模更为有效,为提高模具寿命,必须根据工序性质和零件精度等要求,正确选择导向形式和确定导向机构的精度,一般情况下,导向机构的精度应高于凸、凹模配合精度。

3.3 正确选材对冲裁模寿命有很大的影响

模具选材不合格是模具早期失效的重要原因。材料对冲裁模寿命的影响主要表现在选择是否正确、材质是否良好和使用是否合理3个方面。选材时必须兼顾模具的使用要求。从上述分析可知,对于冲裁模来说在工作中主要承受的是冲击力和剪切力。我们可以把模具的刃口部分看成特殊的剪刀,承受冲击、剪切、挤压,并产生强烈的摩擦,其主要的失效形式表现为磨损和崩刃失效。因此在性能要求上主要要求其具有高的硬度、高的耐磨性,一定的韧性。

3.4 冲压设备的精度与刚度对冲裁模寿命的影响

模具成型工件的力是由设备提供的,在成型过程中设备运动部位相对导轨做运动,同时设备因受力将产生弹性变形。设备运动部分的导向精度高,上、下模不易错移,不易出现附加的横向载荷和转矩,模具磨损均匀,模具的寿命高。设备的刚度大,在成形过程中的弹性变形小,模具上、下模可以较好的保证正确的配合状态,模具的寿命也就越高。例如:复杂硅钢片冲模材料为Cr12MoV,在普通开式压力机上使用,平均复磨寿命为1~4万次,而在新式压力机上使用,冲模的复磨寿命可达8~15万次,尤其是小间隙或无间隙冲模、硬质合金冲模及精密冲模必须选择精度高、刚性好的压力机,否则,将会降低模具寿命,严重者还会损坏模具。

3.5 热处理工艺对冲裁模寿命的影响

热处理工艺对模具的性能具有十分重要的影响。如果热处理操作不当,将严重危害模具的承载能力,引起早期失效,降低模具的使用寿命。例如Cr12MoV制造的硅钢片冲头经过1030°空冷淬火180°回火处理,其刃磨寿命为5万次,而淬火后再经过-70°冷处理1小时后180°回火1小时,则刃磨寿命为12万次。这充分说明冷处理可以提高模具的强韧性和耐磨性,同时也能达到尺寸稳定性,提高模具的使用寿命。

3.6 模具的使用、维护和保管

正确使用、维护和保管模具是提高模具寿命的重要方面,它包括模具正确安装与调整;注意保持模具的清洁和合理的润滑;防止误送料、冲叠片;严格控制凸模进入凹模的深度,控制校正弯曲、冷挤、整形等工序上模的下止点位置;及时复磨、研光模具刃口;设置安装块和行程限制器,以便安装、使用和储存。

4 提高冲裁模寿命的主要措施

(1)尽量采用大间隙。在保证冲裁件质量的前提下适当采用较大的间隙值,可以降低冲裁力,避免不均匀磨损等。(2)采用导向装置。准确和可靠的导向,可以减少模具工作零件的磨损,避免不均匀磨损。(3)增加凸模刚度。一般可以通过将凸模柄部和头部面积增大的方法或者是在凸模上增加保护套。(4)选取耐磨性好的模具材料。(5)采用表面热处理技术。使模具具有外硬内韧的特质。(6)超前维修。冲裁模的受力只限于刃口附近,在工作一段时间以后,刃口处会出现不均匀磨损,可以通过超前维修加以改善。

摘要：分析了影响冲裁模寿命的各种因素,提出了相应的改善措施,从而提高冲裁模的寿命。

关键词：冲裁模寿命,影响因素,改善措施

参考文献

[1]张荣清.模具设计与制造(第二版)[M].高等教育出版社,2008.

[2]彭建生.模具设计与加工速查手册[M].机械工业出版社,2005.

冲裁模具的基本结构及工作原理篇2

（一）简单冲裁模即敞开模

1、定义：它是指在一次冲裁中只完成冲孔或落料的一个工序。

2、简单冲裁模按其导向方式可分为：

（1）无导向单工序模它的特点是结构简单,重量轻、尺寸较小、模具制造容易、成本低廉。但冲模使用安装时麻烦,模具寿命低,冲栽件精度差,操作也不安全。

无导向简单冲模适用于精度要求不高、形状简单、批景小或试制的冲裁件。

（2）导板式简单冲裁模模精度高、寿命长、使用安装帧、操作安全,.但制造比较复杂。一般适用于形状较简单、尺寸不大的工件。

（3）导柱式简单冲裁模由于这模具准确可靠,能保证冲裁间隙的均匀,冲裁的工件精度较高、模具使用寿命长A而且在冲床上安装使用方便，因此导柱式冲裁模是应用最广泛的一种冲模,适合大批量生产。

（二）连续冲裁模

1、连续冲裁模的定义：按一定的先后程序，在冲床的滑块的一次到和中，在模具的不同位置上，完成冲孔，落料导两个的上的冲后工序的冲裁模，又称及进模或跳步模。

2、连续冲裁模的定位原理可分为：导正销定位原理、侧刃定距原理

（三）复合冲裁模

1、复合冲裁模的定义：在部床滑块的一次行程中，在冲模的同一工位上同时完成内孔和外形两种的上工序的冲裁模，

2、复合冲裁模按结构可分为：正装式复合模、倒装式复合模

二、我们请看看这三种模具的比较表

无导向单工序模

冲模的上模部分由模、凸模组成,通过模柄安装在冲床滑块上。下模部分由卸料板、导尺、.凹模、下模座、定位板组成,通过下模座安装在冲床工作台上。上模与下模没有直接导向关系,靠冲床导轨导向。

导板式简单冲裁模

上模部分主要由模柄、上模板、垫板、凸模固定板、凸模组成。下模部分主要由下模板凹模、导尺、导板、回带式挡料销、托料板组成。这种模具的特点是上模通过.凸模利用导板上的孔迸行导向,导板兼作卸料板。工作时凸模始终不脱离导板.以保证模具导向精度。因而,要求使用的压力机行程不大于导板厚度。

这种冲模的工作过程是：条料沿托料板、导尺从右向左送科,首次冲裁时使用临时挡料销定位,首次冲裁以后再往前送料,搭边越过活动挡料销后.A再反向拉拽条料，使挡料销后端面抵住条料搭边进行定位,凸模下行实现冲裁。

导柱式简单冲裁模

冲裁模具设计篇3

传统普通冲裁模具通常采用三维 CAD软件进行总装图及零件图的设计，或者采用三维软件对模具的每个零件进行三维建模，最后逐个零件装配的方法。以上方法通常效率低，成本高，不能适应当前模具设计要求。本文结合大量冲压模具设计及 NX三维软件应用的经验，利用 NX三维软件级进模设计模块（PDW）及参数化创建冲模标准件库的知识进行普通冲裁模具设计。

图 1零件为垫片冲压件，材料为 08钢，料厚 1mm，批量生产。下面就以此件冲孔落料级进模设计为例介绍基于 NX三维软件的普通冲裁模具设计的方法。

一、工艺设计

1.工艺分析

图 1垫片冲压件包括落料、冲孔两道基本工序，由于产品需要批量生产，为提高生产效率通常采用级进模或复合模冲裁，又因为如果采用复合模凸凹模的壁厚小于允许的最小壁厚，所以图 1垫片冲压件通常采用冲孔、落料级进冲压。

2.工艺排样及仿真

首先利用 NX三维软件的钣金模块或建模模块完成图 1垫片冲压件的三维造型设计，为利用 NX三维软件级进模设计模块（PDW）进行模具设计做准备。点击【开始】→【所有应用模块】→【级进模向导】，弹出“级进模向导”工具条，如图 2所示。点击【初始化项目】→【确定】完成模具设计项目新建（要求编辑材料数据库，将 08钢抗剪强度 shear_strength修改为 300MPa）。

图 1垫片冲压件

图 2 “级进模向导”工具条

点击【毛坯生成器】弹出“毛坯生成器”对话框，点选“选择毛坯体”，选择初始化后零件表面为固定表面，点击【确定】完成毛坯创建。

点击【毛坯布局】弹出“毛坯布局”对话框如图 3所示，按图 3进行设置，点击【确定】完成毛坯布局如图 4所示，由此设置了排样的宽度和级进的步距，计算出材料利用率为 55.13%。

图 3 “毛坯布局”对话框

图 4毛坯布局

点击【废料设计】弹出“废料设计”对话框如图 5所示，在“方法”中选择“孔边界”，点击【应用】完成冲孔废料设计，为冲孔凸模、凹模等相关设计做准备；在“方法”中选择“封闭曲线”，工位号为“3”，废料类型选择“冲裁”，选择图 4中间毛坯的外轮廓曲线，点击【应用】完成落料废料设计，为落料凸模、凹模等相关设计做准备；在“方法”中选择“更改类型”，选择以创建的冲孔废料，废料类型选择“导正孔”，点击【确定】完成冲孔废料类型更改，为导正销设计做准备。废料设计如图 6所示。

图 5 “废料设计”对话框

图 6废料设计

点击【条料排样】，设置工位号为 3，鼠标右键点击“条料排样定义”，点击“创建”后进入草图环境适当修改完成如图 7所示工艺排样，第一工位冲孔，第二工位为空工位，目的为增加凹模壁厚，提高模具寿命，第三工位为落料。鼠标右键点击“条料排样定义”，点击“仿真冲裁”完成如图 8所示工艺仿真。

3.计算冲压力及压力中心

为选择冲压设备和计算压力中心，点击图 2中的【冲压力计算】弹出“冲压力计算”对话框如图 9所示，选择冲孔、落料工艺，点击“计算”，系统自动计算出总的冲压力为55515.4N，卸料力为 2643.6N，压力中心坐标为（36.6，0，0），如图 10所示。

图 7条料排样

图 8工艺仿真

图 9 “冲压力计算”对话框

图 10压力中心

二、模具设计

1.添加模架

点击图 2中的【模架】弹出“模架管理”对话框，设置目录：UNIVERSALSIMP。板数量：Type_2。到模架边缘的距离：-23.4。

详细信息：PL=120，PW=100，TBP_h=6，PB_h=0，BP_h=12.5，GP_h=6，BBP_h=0，GAP2=20，其它默认设置，点击【确定】完成模架添加。

2.凸模、凹模及漏料孔设计

点击图 2中的【冲模设计设置】弹出“冲模设计设置”对话框，设置如下，其他默认设置，点击【确定】完成“冲模设计设置”。

PUNCH PENETRATION=0.5mm

PUNCH BP CLEARANCE =0.1mm

DIE PUNCH CLEARANCE =0.05mm

SLUG HOLDOFFSET2=2mm。

图 11模架

点击图 2中的【冲模镶块设计】弹出“冲模镶块设计”对话框如图 12所示，依次选择【凸模镶块】→【落料废料】→【凸模和凹模间隙：恒定】→【偏置侧：凸模侧】→【创建用户定义凸模】，完成落料凸模设计。同上依次选择【凸模镶块】→【冲孔废料】→【凸模和凹模间隙：恒定】→【偏置侧：凹模侧】→【标准凸模】，弹出“标准件（凸模）管理”对话框，详细信息设置为：D=13mm、B=30mm，其他默认设置，依次完成 2个冲孔凸模设计。凸模设计结果如图 13所示。

图12 “冲裁镶块设计”对话框

图 13凸模、凹模型腔废料孔设计

如图 12所示，在“冲模镶块设计”对话框中依次选择【凹模型腔废料孔】 →【落料废料】 →【落料型腔 H=6mm】 →【凸模和凹模间隙：恒定】→【偏置侧：凸模侧】→【创建凹模型腔废料孔】，完成落凹模型腔废料孔设计。同理完成2个冲孔凹模型腔废料孔设计。凹模型腔废料孔设计结果如图 13所示。

点击图 2中的【腔体设计】弹出“腔体”对话框，选则“减去材料”模式，依次选取凸模固定板（pp板）、卸料板（bp板）、凹模板（dp板）和下模板（xmb）为目标体，依次选取上面设计的落料冲孔凸模、凹模型腔废料孔组件为刀具体，点击【确定】完成凸模固定板孔、卸料板孔、凹模孔、漏料孔的设计。

3.标准件设计

点击图 2中的【标准件】弹出“标准件管理”对话框，分别选择 Screw（螺栓）、Dowel pin（销钉）和 Spring（弹簧）标准件，按设计要求设置标准件参数，选择放置方法参考有关设计资料完成如图 14所示的标准件设计。

图14 标准件设计

4.定位零件设计

定位零件包括始用挡料销 2个、固定挡料销 1个、导正销 2个，以上定位零件属于标准件，可利用 NX三维软件的参数化建模功能创建其三维模型库，利用 NX三维软件的装配功能添加模具相应位置，通过【腔体设计】等完成定位零件安装孔、槽的设计。定位零件设计如图 15所示。

图 15定位零件设计

至此，基于 NX三维软件的垫片普通冲裁模具设计基本完成，完整的 3D设计图如图 16所示。另外，点击图 2级进模设计工具条中【物料清单】、【图样自动化】可自动创建模具二维工程总装图、零件图及各个模板上的孔表及模具零部件清单（BOM表），为实际生产提供材料，具体方法可参考有关资料，此处不再赘述。

图 16 模具三维转配总图

三、结语

以上基于 NX三维软件的垫片普通冲裁模具设计仅仅简单介绍了设计步骤与方法，一些细节内容因篇幅限制没能详细介绍。就以上模具而言，要快速、高效且高质地完成其设计要求，设计人员还必须具备模具设计的基本知识和丰富的实践经验，能够熟练掌握 NX三维软件不同模块的应用与实践。

厚板不对称件冲裁模具设计篇4

针对厚板不对称件冲裁, 解决好凸凹模强度及侧向力抵消是模具设计制造中最关键的问题。通常加装导板约束装置, 因而也使模具制造变为相对复杂, 部分元件在做无用功, 模具的使用寿命受影响。我们在冲裁厚12mm不对称吊耳时, 从其使用状况和尺寸精度具体实际出发, 寻找到一种最简单实用的模具制造方法。

2 厚板不对称吊耳件冲裁工艺分析

如图1是一个吊耳图纸, 该件与另一块立板焊接成吊钩, 如图2。

四种制造方法如下: (1) 原工艺:剪板90×50→气割45×25角并留机加余量→机加工达尺寸。显然, 效率低、批量大时无法满足生产需要。 (2) 整体落料:各部尺寸一致性好, 材料利用率低, 模具制造较为复杂。 (3) 局部单冲角:剪板90×50→冲裁45×25角, 侧向力大, 模具工作状态不佳。 (4) 新工艺:剪板90×45→一次冲裁4件, 形成对称冲裁 (如图3) 。

其优点为: (1) 由于吊耳尺寸精度不严, 前道工序剪板误差, 若在模具冲裁件定位上予以考虑, 即能满足吊耳本身精度要求。 (2) 由于一次采用冲裁4件的巧妙方法, 拼凑成简单的对称冲裁, 将使模具制造简化。 (3) 一次冲裁4件, 效率较高。

其难点为: (1) 冲裁力较单冲增大约4倍, 需要选合适的设备; (2) 压料力过小4件翘起冲裁将无法进行, 压料力过大会使冲裁力进一步增大, 导致模具过大不经济; (3) 送料取件困难:4件要在模腔内预定位置摆好, 冲后要便于取出。

总之, 这种方案不多见, 因缺少经验而无法预料结果, 但经过努力, 我们圆满完成了这一课题, 模具已投入使用, 效果良好。

3 模具设计及分析

3.1 有关计算

(1) 冲裁力计算:

(2) 压料力计算:采用聚氨脂橡胶做为弹性元件, 由于工件厚12mm, 选用厚50mm (压缩比为24%) , 如采用弹簧元件就要求压板具有较高的刚度, 导致厚度增大, 不宜采用。

冲裁所需压力P+P1=1600kN

3.2 结构设计特点

如图4, 根据生产实际我们选择在2500kN压力机上进行冲裁, 模具显得小巧适用且简单。

1.底座 2.导柱 3.垫板 4.凹模 5.凹模定位体 6.定位块 7.安全夹 8.工件 9.导套 10.上模体 11.压料板 12.聚氨酯 13.凸模固定体 14.凸模

(1) 凹模

凹模如图5刃口强度远远高于常规凹模, 两种刃口形式冲裁时断裂危险截面如图6, 显然, 直口提高强度数倍, 从而解决了冲裁力大、凹模承受不住的问题。

采用直口是考虑到了冲裁的特殊性。冲裁后4件废料, 会弯曲而下, 冲裁后废料水平截面尺寸会减小, 因而废料退出不会有问题, 如图7。

h<80, h<50 (80×50为凹模内腔截面, h为实际落料时的水平截面长×宽) 。

(2) 压料板

压料板 (如图8) 虽不是重要件, 但影响模具体积, 厚度薄的原因如下: (a) 由于采用聚氨脂橡胶, 压料板受力均匀, 不会产生太大的局部弯曲变形。 (b) 每个冲裁件两个水平与垂直方向的侧向力, 合成的作用效果P, 会使工件产生一定程度的扭曲变形, 阻碍工件翘起, 这种对称冲裁对其压料十分有利, 压料力不需要过大, 因而不会因为压料导致冲裁进行不下去 (如图9) 。

3.3 其它件特点说明

(1) 定位导柱仅用准35、准30, 考虑到模具受力对称, 合模导向受力很小。

(2) 凸、凹模均采用Cr12MoV, 淬火58~62HRC。

(3) 模体、定位护板等均采用Q235钢板并焊接牢固。

(4) 由于凹模自身强度足够高, 凹模定位体、定位块和压板不用选得过大, 如图10、11所示。

以上模具元件选定后, 即完成了这套模具的主要设计, 不难看出模具制造十分简单, 更换、修理方便, 其制造成本低廉。

4 安全操作夹

该模具使用过程中, 操作人员的手是绝对禁止到模具刃口处摆弄工件, 但不预先摆好又无法实现冲裁, 如用特制钳子一个一个放好, 效率过低。必须设计一个适用的操作简便的装置, 为此, 设计了如图12所示的送料夹。

使用中, 在机台下将4件摆好在夹内放入凹模上, 即可冲裁, 冲裁后废料直接落下, 工件存入夹中, 将夹取下即可。

为了提高效率可做几个夹, 多人配合, 提高效率。另外, 冲裁时尽量避开正面, 以防意外发生, 其次, 观察冲裁件质量, 或听冲裁声音异常时, 要注意检查剪刃或其它受力件, 以便有问题及时更换或维修。

5 结论

冷冲裁模卸料装置结构的设计篇5

1 卸料装置的分类

一般来讲, 卸料装置常用的可以分为固定 (刚性) 卸料装置和弹性卸料装置。

2 刚性卸料装置

2.1 刚性卸料装置主要是利用固定的卸料板来完成卸料的。

其主要的特点就是能提供较大的卸料力, 但是卸料板和板料之间不存在压力作用, 所以当材料比较软时, 可能导致冲出的制件平整度比较差。因此, 该结构只适用于材料比较硬、厚, 并且平整度要求不高的制件。常见的刚性卸料装置如图所示:A图:将导料板和刚性卸料板做成整体结构, 我们既可以认为它是卸料板, 也可以称其为导料板, 但是在加工改零件时, 我们要同时考虑其卸料和导料的作用, 及与板料和凸模之间的加工精度。B图:与A图的区别在于将导料板和卸料板分开加工, 不必同时考虑其及与板料和凸模之间的加工精度, 减少了加工难度, 是使用最多的一种刚性卸料装置。C图和D图是根据制件的不同特点对卸料板的形状做出相应的修改。C图的制件为L形, 为了保证在冲裁时不破坏已经完成的直角, 所以将卸料板也做成L形。D图则是已经完成的拉深件, 需要在拉深件底部完成冲孔, 则将卸料板制成了与拉深件口部一致的形状, 以对其进行保护。

2.2 刚性卸料装置的工作原理。

(以B图为例) 凸模在压力机的带动下与凹模共同作用下将板料冲切完毕后, 凹模洞口内的材料 (或废料) 由漏料孔中排出, 而模面上的材料因弹性收缩而箍在凸模上, 若如我们不做任何处理的话, 它将与凸模一起回程, 在回程的过程中卸料板此时是固定在下模的, 卸料板与凸模是一静一动的状态, 此时与凸模一起返回的板料就被卸料板卡下了, 完成了卸料。

综上所述, 卸料板在冲裁中除了可以起到卸料作用外, 还可以对凸模进行导向, 以及对板料进行导向。需要注意的是, 卸料板与凸模之间的间隙值是不同的, 当卸料板仅起卸料作用, 取0.2～0.5mm;当卸料板兼起导板作用, 按H7/h6配合, 且应小于冲裁间隙。

3 弹性卸料装置

3.1 从字面的理解来看, 我们将刚性换成了弹性, 卸料是需要提供力的, 也就是说原来的刚性力现在我可以换成弹性力, 既然是弹性力, 就需要设置弹性元件, 因此在考虑弹性卸料装置的组成时, 弹性元件必不可少, 弹性元件需要借助其他的零件把它组装到模具当中去, 最常用的连接元件就是螺钉, 在这里, 我们管它叫卸料螺钉, 最后就是卸料板了。在弹性元件的选择上, 最常用的是弹簧和橡胶, 其次还可以选用气垫。弹性卸料装置在整个模具工作的过程中除了承担卸料作用之外, 还有没有其他作用呢?我们刚才提到的刚性卸料装置的作用可以为卸料和导向。既然是在刚性卸料的基础上开发出的弹性装置, 那么它必然要弥补刚性卸料的不足, 即不能冲出高精度的制件, 那么我们要如何处理才能保证冲出的制件精度较高呢?在冲裁时, 我们只要将制件在与凸模接触之前压紧, 然后再冲裁, 那么冲出的制件精度一定很高 (在此我们可以联系生活中的实际问题, 比如我想在一张纸上面用笔冲出一个空出来, 只有把纸压紧才能得到质量较好的孔) 。所以弹性卸料装置在此不仅能起到卸料的作用, 同时还应该有压料的作用, 同时在特殊情况下也可以起到导向作用。

3.2 下面我们就介绍几种常用弹性卸料装置的结构, 请注意在下图中卸料板分别起到什么作用, 同时, 为了能保证冲件的质量, 将卸料装置做了哪些处理。如图所示:

D E1-卸料板2-弹性元件3-卸料螺钉4-小导柱

A图是最简单的弹性鞋料装置, 弹性元件由橡胶承担, 同时由于橡胶与板料的直接接触面接较大, 所以可以简化掉卸料板, 直接用橡胶来完成卸料的过程。因此, 该卸料装置只有橡胶。B图是我们常见的卸料板, 卸料螺钉和卸料弹簧, 但是该图将卸料板与板料接触的表面加工出了凸台, 一般情况下卸料板是为平面的, 刚刚我们在上面讨论过, 之所以我们采用弹性卸料装置, 就是因为它比刚性卸料增加了压料的作用, 在本图中为了保证压料, 如果只将卸料板的宽度取为板料的, 则没有卸料螺钉的安装空间, 所以做了凸台的处理。其实如果将导料板去掉, 则卸料板就可以改为平面, 但是还要同时考虑板料送料方向的控制, 则可以将导料板换成导料销 (或钉) , 但应注意, 在卸料板底部加工槽, 使导料销的头部深入其中, 以保证卸料板能够压料, 或者可以采用活动挡料销。B图最为常用。C图与A、B图的最大区别就在于, 其适用于倒装模具, 将卸料板、卸料螺钉与弹性元件安装在下模。就此图我们来考虑一个问题, 弹性元件在装置中的作用主要是提供卸料力与压料力的, 为何该图将弹性元件安装在下模座下方, 而没有安装在卸料板与凸凹模固定板制件呢?在此就要考虑, 改模具结构需要的卸料力与压料力的大小了, 若所需的力较小则可将弹性元件装在两个位置均可, 但是若需要的卸料力与压料力较大, 那么弹性元件就需要有较大的压缩量, 若装在卸料板与凸凹模固定板制件, 会致使模具的闭合高度增加, 所以本图将弹性原件装在了下模下方。D图是在卸料板上安装了导向装置—小导柱, 其他弹性卸料装置如上没有改变。但就小导柱的安装位置来看, 是对卸料板进行导向的, 而与卸料板有关的直接工作零件就是小凸模, 本来整套模具中就存在导向零件的, 但是在卸料板中的小导柱, 其主要的作用是保证卸料板对小凸模卸料时工作平稳。E图实际上就是我们刚刚在C图中讨论到若冲裁所需的力较小则可将弹性元件装在卸料板与凸凹模之间。可以认为是C图的改进结构。

3.3 弹性卸料装置的工作原理。 (以B图为例) 上模上的零件 (在此主要指凸模、卸料板、卸料螺钉、卸料弹簧) 在压力机的带动下一同下行, 在凸模还没有与板料相接触时, 卸料板已经先于凸模压在了板料上, 然后凸模与凹模共同作用将板料冲切完毕后, 凹模洞口内的材料 (或废料) 由漏料孔中排出, 而模面上的材料因弹性收缩而箍在凸模上, 此时凸模在压力机的带动下返回, 由于卸料元件也是安装在上模山的, 所以也要与上模上的零件一同返回, 但是由于凸模在切材料时弹簧受到压缩, 而弹簧的压缩反应在上模上零件的变化则是卸料螺钉与上模板之间有了相对的位移, 整个弹性装置就是依靠卸料螺钉将其固定在上模上面的, 所以卸料螺钉必须先将这个位移回复为零时, 才能带动整个鞋料装与凸模一起返回, 而正是这个极短的位移, 使卸料板和凸模之间存在了一个运动的时差, 从而实现了弹性卸料板的卸料。

3.4 在设计弹性卸料装置时应注意的问题 (1) 如何实现卸料板先压料凸模再冲切板料。由于卸料装置与凸模都是安装在上模的, 并且它们是同时同速向下运动的, 在这里要实现卸料板先压就必须使卸料板下端面凸出于凸模下端面, 这就要求我们在选择设计弹性元件, 在装配时预想考虑一个压缩量作用于卸料板上, 我们在模具当中称之为预压缩量。 (2) 预留卸料螺钉的卸料行程。在整个卸料装置中至关重要的环节就是卸料螺钉与上模座之间存在相对位移。那么在装配的过程当中, 必须使卸料螺钉的头部与上模座上表面之间存在一定的距离, 称之为卸料行程。

3.5 弹性卸料装置的适用普遍适用于冲裁料厚在1.5mm以下的板料, 由于有压料作用, 冲裁件比较平整。

摘要：文章介绍了冲裁模卸料装置中的刚性卸料装置的结构特点及工作原理。着重介绍了弹性卸料装置的组成、结构特点及在设计适用弹性卸料装置时需要注意哪些问题。

关键词：刚性卸料,弹性卸料,结构特点,注意问题

参考文献

[1]张荣清.模具设计与制造 (第二版) [M].高等教育出版社, 2008.

[2]成虹.冲压工艺与模具设计 (第二版) [M].高等教育出版社, 2008.

影响厚板冲裁模具寿命的因素篇6

模具寿命是指模具磨损或其它形式失效, 终至不可修复而报废之前所加工的产品数。当前, 模具寿命已作为衡量模具设计、装配及使用质量的一项重要指标。影响模具寿命的因素很多, 如模具设计、模具材料及热处理、设备选型、安装与调试、保养和检修等。作为重卡汽车制造业, 对厚板横梁和连接板的使用量较大, 因此本文仅对加工厚板料的冲裁模具寿命进行探讨。

1 模具设计

模具的结构不仅能影响到所生产零件的质量, 而且对模具的使用寿命也具有至关重要的影响。因此在设计时, 应重点关注:模具的压力中心、导向机构、冲裁间隙、镶块结构和布置、漏料机构等问题。

1.1 模具的压力中心

冲裁力合力的作用点称为模具的压力中心。如果模具的压力中心与机床滑块中心不一致, 冲压时会产生偏载, 导致模具以及压力机滑块与导轨的急剧磨损, 降低模具的使用寿命。所以设计模具时, 应使模具的压力中心与压力机滑块中心相重合。但实际生产中, 可能出现冲模压力中心在冲压过程中发生变化的情况, 或者由于冲压件形状的特殊性, 从模具结构考虑不宜于使压力中心与滑块中心重合, 这时应注意使压力中心的偏离不致超出所选用压力机所允许的范围。

1.2 导向机构

合理的导向机构, 对于减少模具工作部分的磨损、避免镶块啃刃等影响极大, 为提高模具寿命, 必须根据工序性质和零件精度等要求, 正确选择导向形式和确定导向机构的精度。

对于厚板冲裁模具, 上、下模座之间的导向机构可设计为导柱和导板配合使用的形式, 这样可提高导向的精度和强度, 也以缓解冲裁时侧向力不均对零件加工的影响。厚板冲孔时, 经常会出现零件卡在冲头上, 无法正常卸料。设计模具时, 在卸料板内增加导向装置, 将导柱安装在卸料板上, 导套安装在上模板上。这样可提高卸料板在卸料时的导向精度, 避免其倾斜, 从而缓解卡料现象。

1.3 冲裁间隙

冲裁模凸、凹模刃口部分尺寸之差称为冲裁间隙, 其双面间隙用Z表示, 单边间隙用Z/2表示。冲裁间隙的大小对冲裁件的断面质量、模具寿命等影响很大。所以在设计模具时要选择合理的间隙。间隙的选取要使冲裁达到较好的断面质量、较高的尺寸精度, 较小的冲裁力, 较高的模具寿命。

合理间隙指一个范围值, 确定是综合考虑上述各个因素的影响, 选择一个适当的间隙范围作为合理间隙, 其上限为最大合理间隙, 下限为最小合理间隙。厚板模具出现啃刃、磨损等失效方式都与冲裁间隙有关。对于重卡所用厚板零件来说, 对工件的断面质量没有严格的要求, 根据零件的材质, 选取单边间隙 (Z/2) 为料厚的10%-12%较为合适。通过验证, 此间隙不会影响到零件的质量, 而且提高了模具的使用寿命。

1.4 镶块结构和布置

对于厚板冲裁模具, 在落料或切边加工时, 凸、凹模镶块出现失效的概率最大, 失效方式以崩刃和磨损为主。因此对于刃口形状复杂以及容易损坏的凸、凹模应设计成镶块式结构, 如果某一个镶块出现失效, 只需更换该镶块即可, 不必整体更换, 方便维修的同时还降低了维修成本。镶块的分块要点如表1。

1.5 漏料机构

冲裁结束时, 废料豆需从凹模中通过漏料机构滑落出来。漏料机构一般有直漏式和滑落式。一般会根据模具的结构和高度选择漏料机构, 从厚板料模具的使用情况来看, 在空间允许的情况下, 尽量选择用滑落式, 这样可以防止料豆堆积而损坏模具。如果用铸件表面作为滑槽, 其倾斜角最小必须在45°以上, 用薄板作为滑槽时, 其倾斜角最小必须在30°以上, 保证废料豆能顺利滑落。加工漏料孔时, 尽可能不要采用交叉公用, 因为这样容易产生废料堵塞。

2 材料及热处理

在影响模具寿命的诸多因素中, 模具材料的选择和热处理工艺的制订对模具寿命的影响非常大, 合理的选材与实施正确的热处理技术是保证模具寿命的基础。

机械制造行业中常用的冲压和挤压等模具由于在使用的过程中承受的载荷通常都较大, 其使用寿命与模具零件所选材料的硬度、强度、耐磨度及抗冲击韧性等有着直接的关系。

模具零件在热处理过程中, 由于金属材料金相组织的改变而产生的组织应力及受高温和快速冷却过程中产生的热应力的共同作用, 常会发生开裂。在许多情况下, 模具零件尽管没有明显的裂纹, 但由于其内部存在着很大的内应力, 在使用的过程中, 如果模具所承受的外力较大, 就会在外力作用下产生相应的应力, 再加上由于在热处理过程中材料本身已存在的内应力, 从而使模具材料很快发生疲劳裂纹, 甚至断裂, 最终导致模具丧失工作能力。从某种意义上讲, 模具使用寿命的长短与其热处理工艺同样有着非常密切的关系。

3 设备选型

厚板冲裁时, 要选择高刚性的冲压设备, 这样才能保证模具工作有良好的设备条件。所以一般多采用闭式结构的机械压力机。所选压力机的公称压力必须大于冲裁所需的总压力, 模具冲裁总压力一般以设备的60%-70%公称压力为限使用较好。

4 安装与调试

模具在使用过程中, 是否正确规范操作对模具寿命也有一定的影响, 尤其是在安装和调试过程中。对于厚板冲裁模具, 应该注意以下几点:

4.1 对有快速定位的模具装模时要使用快速定位装置, 模具的中心线要和工作台中心线重合, 严禁偏心安装模具。

4.2 安装模具时, 上下模座的紧固点分别不少于4个点并按照对角顺序进行紧固。

4.3 试冲前, 用抹布把模腔擦拭一遍, 保证模腔无铁屑等异物, 并将顶高柱从安全柱上取下, 置于专门放置处。

4.4 正式作业前, 在上下模座的导向机构 (导柱, 导套, 导板) 加注润滑油。

5 保养和检修

模具的一些内部构件在未拆开状态下是无法观测到的, 有时候模具内部构件出现问题发现不了, 导致模具带病作业, 这样就加重了对模具的损害。所以模具的定期保养和检修对模具的使用寿命有很大的影响。根据模具的使用情况, 确定出合理的检修周期。对于厚板冲裁模具, 定期保养和检修应重点关注以下内容:检查凸、凹模刃口是否磨损变形, 检查凸、凹模固定板是否松动, 检查弹簧是否失效, 擦拭和润滑退料板内二级导向机构等。

6 结束语

模具的寿命是在一定时期内模具设计、模具材料及热处理、设备选型、安装与调试、保养和检修等各种因素共同影响下的综合体现。寿命长的模具, 不仅可以提高产品的加工效率, 还可以降低模具开发成本。本文找出了影响厚板冲裁模具寿命的一些关键因素, 并对如何提高模具使用寿命做了一些探讨。

摘要：分析了影响模具寿命的诸多因素, 重点探讨了模具设计、模具材料及热处理、设备选型、安装与调试、保养和检修对模具寿命的影响。

关键词：模具寿命,冲裁,影响因素

参考文献

[1]陈锡栋, 靖颖怡.冲模设计应用实例[M].北京:机械工业出版社, 1999.[1]陈锡栋, 靖颖怡.冲模设计应用实例[M].北京:机械工业出版社, 1999.

[2]太田哲.冲压模具结构与设计图解[M].北京:国防工业出版社, 1980.[2]太田哲.冲压模具结构与设计图解[M].北京:国防工业出版社, 1980.

[3]赵东江.提高模具寿命的方法[J].水利电力机械, 2006 (4) :39-41[3]赵东江.提高模具寿命的方法[J].水利电力机械, 2006 (4) :39-41

汽车踏脚板垫片冲裁复合模设计篇7

关键词：机械制造,冲裁复合模,垫片,汽车

1 工艺分析

图1所示为汽车脚踏板垫片,零件材料A3,料厚1mm,过渡圆角0.25mm,大批量生产。

冲压件的工艺性是指冲裁件的材料、零件结构、尺寸精度等方面对冲裁工艺的适应性。影响冲裁件的因素很多,在一般情况下,对冲压件工艺性影响最大的是几何形状尺寸和精度要求。良好的冲压工艺性应能满足材料省、工序少、模具加工容易、寿命较高、操作方便及产品质量稳定等要求。

(1)材料零件材料碳素结构A3钢,冲压性能较好,价格低廉,可切削性极佳,被广泛应用在工业生产中。但没有足够的强度及综合力学性能低,一般用于要求不高的结构件。可以进行所有的热处理,包括淬火、回火、渗碳、渗氮。

(2)零件结构零件仅有冲孔、落料两个工序特征,形状对称,是由直线和圆弧组成的,孔与边缘之间的距离也满足要求。属于精密冲裁。

(3)尺寸精度根据所标注的尺寸公差可知,冲裁件内外形状所能达到的经济精度为IT13,工件的未标注尺寸全部为自由公差,可看作IT14级,孔心距的公差为±0.12mm。零件精度要求能够在冲裁加工中得到保证。其他尺寸标注、生产批量等情况,也均符合冲裁的工艺要求。

冲裁件的经济精度一般不高于IT11级,冲孔比落料精度约高1级。断面表面粗糙度一般Ra12.5～50,最高为Ra6.3,因而该冲裁件的断面粗糙度取Ra3.2。

2 方案论证

按工序的组合方式分类,可分为:单工序模、级进模、复合模。表1针对该零件列出了这三种方案的特点。

综上所述,复合模较理想,故采用方案2,工序顺序为冲孔—落料复合。

3 排样设计

3.1 排样方式

排样是指冲裁件在条料、带料或板料上的布置方法。合理的排样和选择适当的搭边值是降低成本和保证制件质量及模具寿命的有效措施。通常材料费为工件成本的60%～80%。

3.2 排样形式分析

根据制件的结构形式,确定采用如图2a、b所式的对排和直排两种排样形式,需留足够冲裁余量以便保证尺寸精度。由于零件形状对称、简单,故采用直排。制品质量和精度得到充分保证。

4 模具结构的设计

如前所述,根据零件结构形状,采用倒装式复合模结构,制件均落在凹模表面。因制件平直度要求不高,无需采用上、下压料结构,由此设计了如图3所示的倒装式复合模。为保证制件较高的位置公差要求,上、下模之间采用后侧导柱、导套的精确导向定位(标准模架),模具各工作零件的安装位置要求较高,主要靠加工精度保证。条料采用手动送料,进入模具内依靠活动挡料销保证送进导向。冲裁完成后,冲孔废料由漏料孔从下模漏出;制件则由上模刚性顶件装置顶出落在下模表面;落料废料(即条料)再由安装于下模的弹性卸料装置从凸凹模上剥落。

5 工艺计算

5.1 冲裁力计算

冲裁模使用时,所需要的冲裁力和附加力(卸料力、推件力、顶件力)的总和称为冲裁模的冲压力。冲压力的确定与计算是有效选用冲压设备、辅助设备的依据之一,也是校核主要工作部件的重要依据。冲裁力为:

式中:L———冲裁件周边长度,mm;

t———材料厚度,mm;

σb———材料抗剪强度,MPa。

已知,材料抗拉强度σb=300MPa,材料厚度t=1mm。

(1)落料力

(2)冲孔力

(3)冲裁力

5.2 压力中心的确定

冲压力和力的作用点称为压力中心。模具的压力中心应该通过压力机滑块中心,对于有模柄的冲模来说,要使压力中心通过模柄的中心线。否则,冲压时就会产生偏心载荷,导致滑块导轨和模具导向部分不正常的磨损,还会使合理间隙

得不到保证,从而影响制件质量和降低模具寿命,甚至损坏模具。

本零件的压力中心(图4)的设计如下:

故压力中心坐标为:(0,-0.72)

5.3 凸模、凹模刃口尺寸计算(表2)

冲裁件的尺寸精度主要取决于凸、凹模刃口尺寸及公差,模具的合理间隙也是靠凸、凹模尺寸及公差来保证的。因此,正确确定凸、凹模刃口尺寸及其公差,是冲裁模设计中的一项重要工作。

凸、凹模刃口尺寸计算原则:落料时,先确定凹模刃口尺寸;冲孔时,先确定凸模刃口尺寸;凸模和凹模刃口的制造公差按IT6～IT8加工,δt、δa可查表求得。对于中心距之类的尺寸,其偏差一般取±△/8,凸模和凹模采用分开加工法加工。

6 模具零件结构强度校核

6.1 强度效核

凸模危险断面的压力必须小于凸模材料许可的压应力,有:

式中:A———横截面面积,m2;

FN,max———截面上的最大轴力,

N;[σ]———材料的许用压应力,MPa。

由模具凸凹模材料Cr12,查表得[σ]=3000MPa,故有:

6.2 稳定性的校核

当凸模的长径比L/D过大时,在较大冲裁力的作用下,凸模轴向会失去稳定而产生轴向弯曲,使凸模工作端偏离其原有的正确位置,故对凸模的长度要限制。

式中:Lmax———凸模允许的最大自由长度,mm;

d———凸模直径,mm。

经校核以上凸模和凹模的强度、刚度、稳定性都满足要求。

参考文献

[1]彭建生.模具设计与加工速查手册.北京:机械工业出版社,2005.

[2]张超英.冲压模具与制造.北京:化学工业出版社,2003.

[3]沈言锦.冲压工艺与冲压模设计.北京:物资出版社,2008.

[4]翁其金.冲压工艺与冲模设计.北京:机械工业出版社,1999.

[5]沈言锦.冲压与塑压成型设备.北京:化学工业出版社,2009.

[6]成大先.机械设计手册.北京:化学工业出版社,2004.

冷冲压冲裁和翻边模具的调试篇8

关键词：模具,调试,冲裁,翻边

1 模具需要调试的几种情况

1)新制造的冷冲模具加工装配以后,并不能直接生产出合格产品,需要进行调试。

2)模具长时间使用后,冲压件质量发生变化,需要进行调试。

3)模具维修后,需要进行调试。

2 冲裁模的调试

2.1 冲裁模的调整要点

1)凸、凹模切入量调整,一般刃口切入量取2~4mm,在能够切断材料的情况下选择较小的切入量可以延长模具寿命。

2)凸、凹模间隙调整。

3)定位装置的调整。

4)卸料系统的调整。

5)废料的排出调整。

2.2 冲裁模的一些主要问题调整方法

2.2.1 冲裁件的形状和尺寸不正确

1)凸模与凹模的形状及尺寸不正确——修正凸模和凹模的形状及尺寸,最终使产品达到要求。

2)型面定位不准确———修正定位型面或者增加辅助定位(此项要注意,冲压件放件不稳极易造成模具损害,尤其侧冲模具)。

3)定位板/杆/销不准确———修正定位板/杆/销位置或者增加辅助定位。

2.2.2 冲裁件毛刺超过标准。

1)通过观察剪切面(光亮带)、断裂面来确定冲裁间隙是过大还是过小,一般冲裁成品的光亮带占板厚的1/2~1/3即可,实际上冲裁间隙适当放大可以延长模具寿命。光亮带按上述标准宽,冲裁间隙大———减小冲裁间隙,可以通过补焊,后部加垫片或重新加工凸凹模。光亮带按上述标准窄,冲裁间隙小——增大冲裁间隙,用砂轮或油石仔细研磨。光亮带宽窄不均匀,冲裁间隙不均匀———参照以上修正冲裁间隙。

2)冲裁刃口磨损或崩裂———修磨刃口,如有损坏依损坏程度补焊或者更换镶块。

3)冲裁刃口硬度不够———重新淬火,如果仍然有问题可以考虑更换镶块,也可以提高镶块材质。

4)侧向力大造成冲裁时刃口间隙变大产生毛刺———模具整体侧向力大的时候增加防侧导板;局部刃口镶块侧向力大时增加防侧键,也可能需要更换材质强度更高的镶块。

2.2.3 冲裁模具排废料困难

尤其是某些异形料和侧冲孔,如果排料困难极易损害模具;相比之下自动线对排料要求相对较高

1)刃口空刀过小———加大刃口空刀;

2)刃口高度过大———减小刃口高度;

3)刃口不垂直———修磨刃口垂直度;

4)刃口光洁度差———修磨刃口光洁度;

5)切入量不够———整体切入量可以直接调整机床,局部切入量不过可以在镶块下部加垫片,或者补焊刃口来实现;

6)废料排放空间———增大排放空间;

7)废料排放角度过小———尽量增大排放角度,如不可行,可以考虑使用波纹板或者滚轮结构,也可考虑传送带等其他辅助措施;

8)废料形状不规则———可以在上模镶块增加压型部分使废料变形;也可以增加上模增加打料杆,下面增加辅助滑料杆;必要时增加废料刀或者更改工艺分工序切断。

2.2.4 卸料困难

弹性树脂或橡胶卸料:更换新的弹性树脂或橡胶。卸料板(也叫退料板/芯,压料板/芯)卸料:

1)卸料板本身的加工装配问题造成卸料板倾斜或者配合过紧———重新加工装配卸料板等零件;

2)卸料板偏载造成的倾斜———增加平衡块;

3)卸料力不够———更换弹簧,如果非弹簧损害造成可以考虑换弹力更大的弹簧;

4)卸料板行程不够———重新计算卸料板行程。

2.2.5 取料困难

通常是因为没有入手点,或者下模干涉,产品毛刺(尤其是侧冲毛刺)———下模增加弹性退料装置,如果有毛刺方面的原因参照上面毛刺的处理方法。

2.2.6 冲压件变形

型面变形:卸料板或凸模形状不正确———重新加工修正卸料板、凸模;冲裁边线或者孔变形(临时措施可以在冲裁部位加润滑油);刃口光洁度不够———提高刃口光洁度;卸料板间隙过大———补焊卸料板,重新修研间隙;毛刺过大造成———参考上面毛刺处理方法。

2.2.7 刃口互啃

1)凸凹模装偏———重装凸模或凹模;

2)导柱导套间隙大———更换导柱导套;

3)凸模、导柱等零件不垂直于安装面———安装面偏差的话重新加工安装面,零件安装问题则重新装配;

4)导柱长度不够———更换导柱。

2.2.8 凸模折断

1)冲裁时存在侧向力———增加防侧向力的结构;

2)卸料板倾斜———修正卸料板或是凸模加导向装置;

3)卸料困难造成卸料板不能归位———参考上述卸料困难问题。

3 翻边模的调试

3.1 冲压件翻边的几种形式

3.2 翻边模的一些主要问题调整方法。

3.2.1 翻边拉伤

1)凸凹模间隙过小———放大间隙;

2)凹模(翻孔为凸模)不光洁———抛光模具;

3)模具、板料作业环境不清洁——清洁模具及板料,改善作业环境;

4)凹模(翻孔为凸模)硬度低———提高凹模硬度,进行镀铬、渗氮、PVD、TD等表面处理,必要时镶块可以使用更加耐磨、硬度更好的材料。

3.2.2 翻边破裂

1)凸凹模间隙过小———放大间隙;

2)拉伤严重导致的开裂———参照上面拉伤问题的处理;

3)伸长类翻边的翻边高度过高———可以在拉延序作处理来增加后序翻边的余肉(增加水滴形状)或减少后序翻边的高度(根据不同情况增加拉延深度或者翻边预拉延)、也可以考虑产品更改增加豁口;

4)毛刺过大———参照上面冲裁模具部分处理上序模具毛刺问题。

3.2.3 翻边起皱或叠料

1)凸凹模间隙过大———减小间隙;

2)压缩类翻边的翻边高度过高——可以在拉延序作处理来使拉延件形状尽量接近产品(角度更接近)或减少后序翻边的高度(根据不同情况增加拉延深度或者翻边预拉延)、也可以考虑产品更改增加豁口;

3)模具未压到位———调整闭合高度(有些液压机床可能需要调整压力)。

3.2.4 翻边不齐,边缘不平

1)凸凹模间隙不均———修正凸凹模间隙;

2)定位不准确———修正定位型面或者定位销、增加辅助定位;

3.2.5 翻边回弹

翻边回弹原因比较复杂一般采用以下方法:

1)模具预作回弹角;

2)增加防回弹筋;

3)增大翻边镶块墩翻边R角;

4)二次整形。

3.2.6 翻边造成的孔变形

因为翻边产生走料造成孔变形,处理也要围绕控制走料进行。如果可能的情况下尽量采用先翻边后冲孔的工艺。

1)翻边附近的孔———增加孔周围的压料力;

冲裁模具设计篇9

1 模具在装配前应关注的问题

冲裁间隙是指冲裁模的凸模和凹模刃口之间的尺寸之差。凸、凹模间隙既与模具本身零件的精度有关，也与装配时的装配工艺是否合理有关。为了保证凸、凹模的位置正确和间隙均匀，模具从设计、加工到装配整个环节要引起高度重视：

1.1 凸、凹模的正确设计和制造

设计模具时首先应根据冲裁件的断面质量、模具使用寿命等因素选择合理的凸、凹模间隙。并要考虑到模具在使用过程中的磨损使间隙增大，一般在设计模具时采用最小合理间隙，并在制造过程中保证模具零件的加工质量和精度，在装配过程中确保凸、凹模间隙均匀，这对于加工复杂形状零件十分关键。

1.2 装配方法的选择要合理

冲模装配方法大致包括直接装配法和配合装配法。装配前必须仔细研究模具装配图，充分考虑和分析冲模的结构特点、冲模零件加工工艺和加工精度等，以选择方便、准确、可靠的装配方法以保证冲裁件质量。

2 常见的传统凸、凹模间隙控制及调整方法

凸、凹模的间隙控制，应根据冲模结构、间隙大小、冲裁件的质量和实际装配条件来选定。凸、凹模间隙的控制与调整方法有以下几种。

2.1 测量法

这种方法是将凸模插入凹模型孔内，用用凸、凹模单边间隙厚度的塞尺塞入凸、凹模各方向间隙中，根据检查结果调整凸、凹模之间的相对位置，使两者在各部分的间隙一致。测量法只适用于凸、凹模配合间隙(单边)在0.02mm以上的模具。

2.2 透光法

将凸、凹模合模后，用光照射底面，观察凸、凹模刃口周围透过的光线和分布情况来判断间隙的大小和均匀性。如果不均匀，重新调整至间隙均匀后再固定，此法适用于薄板、小间隙冲裁模。

2.3 垫片法

垫片调整间隙法简便、应用广泛。如图1所示，合模后垫好等高垫铁，将厚薄均匀、其值等于间隙值的纸片、金属片包在凸模上，使凸模进入凹模内，观察凸、凹模的间隙状况。如果间隙不均匀，用敲击凸模固定板的方法调整间隙，然后拧紧上模固定螺钉。再放纸试冲，观察切纸上四周毛刺均匀程度，从而判断凸、凹模间隙是否均匀，再调整间隙至冲裁毛刺均匀为止。最后将上模座与固定板夹紧后同钻、同铰定位销孔，并打入销钉定位。这种方法广泛适用于冲裁材料较厚的大间隙冲模和弯曲、拉深成形模具的间隙控制。

2.4 化学法

(1）镀铜法

对凸、凹模的形状复杂且凸模数量又多的冲裁模，用上述几种方法调整间隙较困难时，这时可用化学方法来控制间隙，常用的是电镀法。电镀法是在凸模工作端表面镀上一层铜或锌来代替垫片。镀层厚度与单边间隙相同，然后按上述方式调整、固定、定位。检查上下移动无阻滞现象即可装配紧固。镀层在冲模使用过程中会自然脱落，无需去除。此法镀层均匀，可提高装配间隙的均匀性。

(2）涂层法

在凸模上涂一层涂料(如磁漆或氨基醇酸绝缘漆等)，其厚度等于凸、凹模的配合间隙(单边),涂漆时应根据间隙大小选择不同粘度的漆。或通过多次涂漆来控制其厚度，涂漆后将凸模组件放于烘箱内于100～120℃，烘考0.5-1h。直到漆层厚度等于冲裁间隙值，并使其均匀一致。再将凸模插入凹模型孔，获得均匀的冲裁间隙，此法简便，对于不能用垫片法(小间隙)进行调整的冲模很适用。

2.5 工艺措施调整法

（1）尺寸法

加工凸模时，将凸模长度适当加长，并放大加长部分的截面尺寸，使其与凹模成紧密的滑动配合，并且凸模两段轴心线同轴，见图2。装配时使凸模前端步入凹模，从而使凸、凹模间隙均匀，然后将其固定和定位。最后将凸模加长端去除。工艺尺寸法适用于截面为圆形的凸、凹模间隙的控制。

(2）定位孔法

工艺定位孔法便是在凹模和固定凸模的固定板上相同的位置上加工两工艺孔(加工时可将工艺孔与型腔采用线切割一次割出)。装配时，在定位孔内插入定位销以保证间隙的方法。该方法简单方便，间隙容易控制，适用于较大间隙的模具。

3 改进后的模具冲裁间隙装配方法

上述方法在装配操作时，依赖操作人员的经验，难以保证较高的装配精度。针对以上方法的不足，现介绍改进的方法。

3.1 改进凸、凹模的设计

在模具装配时，凸、凹模上与上、下模座固定的销钉孔是必不可少的。在传统设计时，为了减少制造难度、降低制造成本，对定位销的位置精度要求不高，设计时，随着制造技术和水平的提高，可以对模具装配的定位销钉提高位置精度要求，这样既满足模具的上、下模部分的位置精度，又能保证凸、凹模的合模精度，销钉固定孔与凸、凹模刃口一次加工完成。因此可以在设计凸、凹模以及上、下模座板时将销钉孔放在同一位置。如图3。

需要说明的是在上模座板上要设计出一组与凸模相配的销孔固定凸模。如果凸模较小，不允许加工销孔，那么销孔就要加工在凸模固定板上。如图4所示，凹模与下模座板上销孔长度和宽度方向尺寸也应为A、B。

如果凸模较大，不需要固定板，这就要在凸模上加工销孔。不管销孔是两对还是三对，它们之间都要有绝对的位置关系，并且把其中的一个销孔作为凸模或者凹模的加工基准，在同一道工序中加工出来。

3.2 销孔的加工

销孔的精度是装配质量好坏的关键，包括形状尺寸和位置尺寸，因此销孔加工就尤其重要。通常是与形孔在电火花线切割加工时同一工序加工出来。其他零件的销孔加工也要用此程序。

3.3 装配

装配时首先要选择装配基准，以上模为装配基准作以下说明，步骤如下：

(1）凸模采用固定板固定

a.将凸模与固定板固定;

b.用销将上模座板和凸模固定板串起来，并用螺钉旋紧;

c.上下模部分合起来，在凹模板和下模座板之间放上钢球，凸模进入到凹模2～3mm，并用等高铁将上模垫起，将长销打入到下模部分的销孔;

d.敲击上模座板，钢球会在下模座板上留下凹坑;

e.分开上下模具，在凹坑中心位置加工出螺钉光孔;