3冲裁模结构

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第六节 精 冲
精冲一般是指带齿圈压板的精密冲裁法。
一、精冲方法和原理
精冲特点： 1、压边力F2和顶料力F3;
2、凸、凹模间隙很小(1%t);
3、模具刃口处采用小圆角。 材料分离方式： 全部塑性剪切变形 全光亮带断面的冲件
精冲后：Ra=0.4~3.2 , IT7~8 。 (断面垂直，表面平整)
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第三章 冲裁模的结构与设计
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节 冲裁模的分类 单工序冲裁模的典型结构 连续模的典型结构 复合模的典型结构 其它冲裁模 精冲 冲模主要零部件的结构分析 冲裁模设计要点
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第一节 冲裁模的分类
按工序性质分：
落料模、冲孔模、切边模、剖切模等；
按工序组合分： 单工序模、连续模、复合模； 按导向方式分： 开式模、导板模、导柱模、滚珠导柱模；
3、导正销的结构与安装？
4、模柄的放松？
导正销定距的特点：
优点：结构简单，定位较精确 限制 ：薄料、软料，孔与外形间 距小，孔很小，无孔或条 料上无法设置工艺孔。
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问题：
1、上、下模导向？ 2、送料步距的控制？ 3、凸凹模固定板结构？
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二、用侧刃定距的连续模
1、侧刃定距的工作原理
侧刃
定位
安装在凸模固定板上
六、模架
模架的组成：
（一）对模架的基本要求 1、要有足够的强度与刚度； 2、要有足够的精度； 3、上、下模之间的导向要精确。
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（二）模架形式
送料方便， 受力均衡。 送料方便， 受偏心力。 精度刚度较好 用于大型冲模
受力均衡， 一个方向送料。
模架大小的规格可直接由凹模的周界尺寸从标准中选取
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（三）导柱与导套
4、便于修理
拼块方法——拼接法与嵌入法
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拼块模具举例
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五、冲孔模（Ⅰ）
问题 半成品的定位 放、取件方便安全
定位板结构
落料件上冲五个孔的冲孔模
冲件自动弹出示意
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冲孔模（Ⅱ）
弯曲件上冲孔的模具
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冲孔模（Ⅲ）
筒形件壁部冲孔的模具
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六、厚料冲小孔模具
问题： 凸模折断（受不平衡的横向力作用）
提高凸模的强度与刚度——凸模局部导向
凹模的型孔轴线⊥顶面，底面∥顶面； 凹模顶面、型孔壁：Ra=0.4~0.8, 底面、销孔：Ra=0.8~1.6; 材料：与凸模相同 ，硬度为60~64HRc
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（三）凸凹模
凸凹模的壁厚受最小值限制
最小壁厚
正装复合模——不积废料，最小壁厚较小；
倒装复合模——内孔积聚废料，最小壁厚较大。
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四、定位零件
L = H1 + H2 + H3 + Y
Y——附加长度（15～20）
凸模材料：
形状简单：T8A,T10A
形状复杂：Cr12, 9Mn2V, CrWMn 其它要求： 表面粗糙度：工作部分Ra=0.32~1.25; 固定部分Ra=0.63~2. 5;
58~62 HRc
只有凸模细而长时，才进行抗弯、抗压核算。
条料定位 送料方向——导料板、导料销、侧压装置 送料步距——挡料销、侧刃、导正销
侧压装置
（一）送料方向的控制
标准导料板
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（二）送料步距的控制
1、挡料销
活动挡料销 固定挡料销
始用挡料销
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（二）送料步距的控制
2、侧刃
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（二）送料步距的控制
3、导正销
挡料销与导正销的位置关系：
D d a方式固定 e = A - + + 0.1 2 2 D d b方式固定 e = A + - - 0.1 2 2
断面长度=送料步距
单侧刃—n-1个废品 双侧刃—对角布置和并排布置 优点：不受冲件结构限制 缺点：模具较复杂，材料浪费
特点
定距精度较低。
侧刃与导正销联合使用时，侧刃 粗定位，导正销精定位，侧刃断面长 度略大于送料步距。
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2、用侧刃定距的连续模的典型结构
带双侧刃的冲孔落料连续模 排样方式： 斜对排
注意：
导料板高度＞固定挡料销高度+板料厚度
缺点：
送料不方便，须把条料往上台一下。
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导板式落料模（带活动挡料销）
活动挡料销：
安装——板簧、螺钉
结构——两条直槽，底部有斜面
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活动挡料销特点：
送料方便，先推厚拉。
导板模特点：
比无导向模具的精度高，寿 命长，使用安装容易，操作安全。 但其可靠性，精度，寿命等 方面不如导柱式落料模。
1、避免模具单边受力； 2、搭边和间隙值可适当增大； 3、采用滚珠导向的模架（导柱对称分布），并采用浮动模柄； 4、凸模和凹模的固定要牢固； 5、应防止卸料板对对硬质合金的冲击。
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硬度高、耐磨性好、抗压强度高； 抗弯强度低、韧性差。
硬质合金连续冲裁模
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E形硅钢片硬质合金连续冲裁模
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二、非金属材料的冲裁
四、选择模具的结构形式
五、模具压力中心的计算
六、模具的闭合高度、冲模与压力机的关系
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模具的闭合高度、冲模与压力机的关系
Hmin +10 mm ≤ H 模具≤ Hmax – 5 mm
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6个冲孔凸模
上模有
2个落料凸模 2个侧刃
冲压过程：
1 冲去料边 冲三个孔 2 落料 冲三个孔 3
落料 冲去料边
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无废料连续冲裁模模 排样方式：直对排
步距控制：
始用挡料销 挡料板（初定位） 导正销（精定位）
冲压过程： 凸模特点：
左下边 刃口前方带突耳 下部有一空槽
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硅钢片无废料拼块连续冲裁模模
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1、全长导向结构的小孔冲模
特点：导向精度高， 凸模全长导向， 在所冲孔周围先对材料加压。
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2、超短凸模结构的小孔冲模
滚珠导 柱、导套
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滚珠导柱、导套结构
采用滚珠导柱、导套结构，须同时采用浮动模柄， 冲压时导柱、导套不能脱离。用于导向精度高的冲压模 具，如无间隙冲裁模、高速冲裁模、精密冲裁模、硬质 合金模等。 对于特别精密、高寿命的模具，可采用滚柱导柱、 导套结构。
按控制送料步距方法分：
固定挡料销式、活动挡料销式、自动挡 料销式、导正销式和侧刃式。
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第二节 单工序模的典型结构
单工序模——压力机在一次行程中完成一道工序。
一、无导向的开式简单冲裁模
工作过程： 送料—冲裁—卸料、出件—送料 模具特点： 1、上下模之间无导向； 2、导料板、挡料块、卸料板 在一定范围内可调节； 3、凸凹模装拆方便。
负间隙冲 裁，凸模不 能进入凹模。
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（二）整修
挤光整修是用挤光 凸、凹模使冲裁件剪切 面产生塑性变形，对不 平处压光。
用切削加工方法 去除塌角、毛刺与 剪裂带。
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第七节 冲模主要零部件结构分析
一、模具零件的分类
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二、模具的标准化
GB2851~2875－81冷冲模国家标准规定了 14种典型组合。 每种典型组合形式中，又规定了多种凹模 周界尺寸以及相配合的凹模厚度、凸模高度、 模架类型和尺寸及固定板、卸料板、垫板、导 料板的具体尺寸。还规定了选用标准件的种类、 规格、数量、位置及有关的尺寸。
正装复合模
冲件平整，精度高（顶料板、卸料板均为弹性）
有利于减小凸凹模的最小壁厚（凸凹模内孔不积废料）
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四、同时冲三个垫圈的复合模
问题：
1、冲件特征？
2、凸、凹模布置？ 3、冲裁过程？
4、垫圈甲落料凸
模的固定特点？
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第五节 其它冲裁模
一、硬质合金冲裁模
以硬质合金为凸模和凹模材料的冲裁模。
硬质合金特点 模具特点：
模具设计时，仅设计直接与冲压件有关的部 分，其余都可从标准中选取，简化模具设计工作。
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三、工作零件
（一）凸模组件及其结构设计
1、凸模组件
直通式——加工容易，端部淬火，铆接。
凸模形式
用于非圆形断面凸模 台阶式——用于圆形凸模（非圆形凸模加工较难）。
非圆形凸模，若固定部分为圆形结构——防转结构
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凸模长度：
二、精冲过程
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三、精冲材料与精冲工艺特点
1、精冲材料必须具有良好的塑性； 2、零件的结构形状合理；
3、冲裁力较大；
4、模具刃口的圆角半径适当； 5、搭边值较大；
6、齿圈的形式与分布合理。
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四、精冲模具
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五、其它提高冲裁件质量的方法
（一）小间隙圆角刃口冲裁
Ra=0.4~1.6 IT8~11
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三、导柱式落料模
导柱与导套：
作用：对上下模进行导向；
安装：导套压入上模座，导柱压
入下模座，其配合H7/h6 。
模具特点：
弹性卸料装置； 弹性顶件装置； 冲件平整、质量高；
适合于冲裁薄而软的冲件。
应用：
精度高，寿命长，大批量生产
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四、拼块式落料模
拼块模具的特点及应用 1、节约钢材 2、便于加工 3、可以提高模具的制造精度与寿命
上模部分：
侧刃 落料凸模（4、5、6、7拼块） 切断凸模
下模部分：
侧刃凹模（10、11拼块）
落料凹模（1、2、3拼块）
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第四节 复合冲裁模的典型结构
复合模是在压力机的一次行程中，在同一位置上， 同时完成几道工序的冲模。 问题：合理布置几套凸凹模 复合模分为：
倒装复合模（落料凹模在上模）
正装复合模（落料凹模在下模）
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2、凸模固定板
外形——与凹模大小一样；
固定板
型孔——与凸模固定部分相适应； 型孔位置——与凹模型孔位置协调一致
凸模固定方法：
固定板固定
用螺钉、销钉固定
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粘接固定：
快换凸模：
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3、垫板
防止凸模压坏上模座
垫板
尺寸可在标准中查得（大凸模可省垫板）
材料：45、T8，硬度为52~55HRc
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（二）凹模设计
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（三）定位板和定位钉
定位板与定位钉用作单个毛坯的定位：
以毛坯外缘定位
以毛坯内孔定位
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五、卸料与推件零件
(一)卸料装置
刚性卸料装置
弹性卸料装置
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(一)卸料装置
废料切刀卸料
a) 废料切刀工作原理 b) 圆废料切刀 c) 方废料切刀
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(二)推件装置
刚性推件装置
弹性顶件装置
常用推板形式
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冲孔落料复合模结构
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一、倒装复合模
模具结构特点： 1、导柱导套导向 2、刚性推件系统 3、弹性卸料系统 条料定位：
两个导料销
一个挡料销
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二、正装复合模
模具结构特点： 1、导柱导套导向 2、上模推件系统 3、上模卸料系统 4、下模座下的弹顶装置
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三、倒、正装复合模比较
倒装复合模
操作方便安全，生产效率高，应用广泛。 （废料从冲床台面落下，冲件从上模推下）
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开式简单模的优缺点：
优点： 结构简单，重量轻，尺寸较小，
制造简单，成本低。 缺点： 安装调整麻烦，模具寿命低， 冲件精度差，不安全。 应用： 适用于精度低，形状简单，批量 小的冲件。
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二、导板式落料模（带固定挡料销）
导板作用：
1、对上模导向（凸凹模间隙均匀） ；
2、与凸模间隙配合（薄H6/h5，厚H8/h7）； 3、凸模不能脱离导板（压力机行程<20mm）； 4、卸料作用；
导柱与导套的尺寸由标准查出后选用 导柱长度： l = H - (10 ~ 15) - (0.5 ~ 1) 导柱导套配合：H6/h5(t<0.8),H7/h6(t=0.8~4)
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（四）模柄
刚性模柄：
浮动模柄：
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第八节 冲裁模设计要点
一、冲裁模设计的一般步骤
二、冲裁件的工艺分析
三、冲裁工艺方案的确定
1、凹模洞口形状得选择
精度高、强度好、磨 损大、工件积聚。
直壁式
斜壁式
凸台式
硬度低，用锤打斜面 来调整冲模间隙。
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2、凹模的外形尺寸
厚度： H = kb (≥ 15mm)
壁厚：c = (1.5~2) H(≥ 30~40 mm)
（选取标准值）
3、凹模的固定方法
用螺钉和销钉固定在下模座上
4、凹模的主要技术要求
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第三节 连续冲裁模的典型结构
连续模是指压力机在一次行程中，依次在几个不 同的位置上同时完成多道工序的冲模。冲件在连续模 中是逐步成形的。 问题： 控制冲件孔与外形的相对位置精度（控制送料步距） 控制送料步距——导正销定距和侧刃定距
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一、用导正销定距的连续模
问题：
1、上下模如何导向？ 2、送料步距的控制？