冲压模具设计-模具设计

导柱及导套导向也分为两种形式：滑动导向和滚珠导向。
滚珠导向用于精密冲裁模、硬质合金模、高速冲模及其它精密
模具上。导柱、导套的国家标准结构分别如图3－3和图3－4所
示。
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图3－3 标准导柱
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图3－4 标准导套
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导柱与导套的配合采用H7/h6或H6/h5，并且成对研配。选 用时，导柱、导套的间隙，根据模具的要求，应该不大于凸模 与凹模的配合间隙。
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导柱一般采用两个，大型模具或要求精密的模具可用四 个，分别装在四角或对称位置上。当可能产生侧向推力时，要 设置止推块，使导柱不受弯曲力。为了防止上模座误转180°， 模架中两个导柱、导套直径是不一样的，一般相差2～5 mm。
图3－2(b)、(c)为后侧导柱的模架，其送料及操作比较方 便，但由于导柱装在同一侧，容易偏斜，影响模具寿命，适用 于冲制中等复杂程度及精度要求一般的制件，如落料、冲孔、 拉深等。
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冲压模具设计-模具 设计
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3.1 冲模设计
3.1.1 冲模零件分类 构成冲模结构的零件多种多样，但归纳起来可分为工艺零
件与结构零件两类。前者直接参与完成工艺过程并决定着制件 的形状与尺寸及其精度，后者只对模具完成工艺过程起保证或 完善作用。其分类如图3－1所示。
无导向侧刃(如图3－7(a)所示)和有导向侧刃(如图3－8(a)所示)。 按其刃口形状的不同又分为矩形侧刃(如图3－7(b)和图3－8(b)所 示)、齿形侧刃(如图3－7(c)、(d)和图3－8(c)、(d)所示)和尖角形 侧刃(如图3－7(e)和图3－8(e)所示)。
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图3－7 无导向侧刃
Байду номын сангаас
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图3－8 有导向侧刃
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矩形侧刃的结构与制造都很简单，但刃口磨钝后，在条料 上易产生毛刺，如图3－9所示。这种毛刺会影响送料精度，所 以常用于料厚在1.5 mm以下，且要求不高的制件。
齿形侧刃所产生的毛刺处在侧刃齿形的冲出的宽缺口中， 所以定距精度比矩形高，但较矩形侧刃结构复杂，加工较难。
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4．模柄 上模的固定在中、小型压力机上是通过模柄与滑块相 连的。模柄的直径及长度与冲床的滑块孔有关。 标准的模柄结构如图3－6所示。
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图3－6 标准模柄
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图3－6(a)为压入式模柄，它与上模座以H7/h6配合并加以销
钉以防转动，主要用于上模座较厚又没有开设推板孔或上模座
为了导向的可靠，导柱、导套的安装尺寸如图3－5所示。 在保证安装尺寸的前提下，导柱应尽可能长，以保证更好的导 向性。
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图3－5 导向装置安装尺寸
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3．上、下模座 模座主要用来固定冲模所有的零件，并分别与压力机的滑 块和工作台相连，传递压力。模座的长度尺寸比凹模的长度单 边大40～70 mm，宽度可以略大或等于凹模宽度。下模座的尺寸 要比工作台孔每边大40～50 mm。模座的厚度在20～55 mm之 间，下模座比上模座略厚。 因为冲模是在冲击负荷下工作的，所以，模座材料用灰口 铸铁来做，它具有较好的吸震性，常用牌号为HT200，精密模具 选用ZG310－570。特殊需要时，也可采用抗拉强度更高的普通 碳素钢来做。
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图3－2(a)所示的对角导柱、图3－2(d)、(e)所示的中间导柱及 图3－2(f)所示的四角导柱模架的共同特点是，导向装置都安装 在模具的对称线上，滑动平稳，导向准确可靠，冲压时，可防 止偏心力矩而引起的模具的偏斜，有利于延长模具的寿命。但 条料宽度受导柱间距离的限制。对角导柱模具常用于级进模， 中间导柱及四角导柱模架常用于复合模、压弯模、成形模冲制 较精密的制件。
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3.1.2 冲模的标准化零件 1.模架 常用的标准模架是由上、下模座及导柱、导套组成的。模
架的组成零件已标准化，设计中可直接选用标准模架。按导柱 在模架中固定位置的不同，国家标准的模架形式如图3－2所 示。
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图3－2 标准模架 (a)对角导柱模架；(b)、(c)后侧导柱模架；(d)、(e)中间导柱模架；(f)四角导柱模架
比较重的场合；图3－6(b)为旋入式模柄，通过螺纹与模座连
接，并加防转螺钉，主要用于有导柱、导套的中小型模具中；
图3－6(c)为凸缘模柄，用螺钉、销钉与模座定位固定，适用于
大型模具，或有刚性推件时采用。凸缘埋入上模座时，可减小
模具闭合高度，也有的凸缘露在外边，可根据需要决定；图3－
6(d)、(e)为通用式模柄，都为简易式的，方便凸模的更换，主要
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2．导向装置
常用的导向装置有导板式和导柱式两种。
导板导向分为固定导板(如图2－2中的件3)和弹压导板两种
形式，导板的结构已标准化。导板的导向孔须按凸模的断面形
状加工，冲压及刃磨时，凸模始终不离开导板，从而起到导向
作用。工件外形复杂时，导板加工和热处理都困难，所以生产
中，更多地使用导柱及导套导向。
用于敝开式简单模中；图3－6(f)、(g)为浮动式模柄，因为它有
球面垫片，可以消除压力机导向误差对模具导向精度的影响，
主要用于硬质合金等精密导柱模。
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5.侧刃和挡块 侧刃相当于一个特殊的凸模,其作用是控制条料送进的步 距。当条料通过前宽后窄的导料板向前送进时，侧刃切出一个
送料步距长度的条料边缘实现定位。国家标准的侧刃结构分为
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图3－1 冲模零件分类
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在这些零件中，很多已完成标准化工作。冲模设计中的 标准化与典型化，具有重大的意义。它能简化设计工作，稳 定设计质量。标准件的成批制造，可以采用二类零件，从而 提高了模具制造的劳动生产率，降低了制造成本，缩短了制 造周期。国家标准总局对冷冲模先后制定了GB2851－81～ GB2875－81和GB/T2851－1990～GB/T2861－1990及 GB/T12447－1990等标准，设计中应优先选用。