紫铜薄板冲裁模的制作探讨

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 紫铜薄板冲裁模的制作探讨 摘要：无间隙冲裁模即刀口的单 面间隙小于 0.02 毫米的冲裁模具。它的 冲裁范围通常为薄铅板、铝板、紫铜板 等软性金属材料或绸、布、纸、皮草等 非金属材料。文章根据紫铜薄板冲裁加 工中的工艺特性，设计制作了适用于冲 裁软性材料的模具，解决了紫铜薄板冲 裁件的质量问题，并且缩短了产品的制 造周期。 中国论文网 /8/view-12934675.htm 关键词：紫铜薄板；冲裁模具； 模具制作；冲裁加工；冲裁软性材料 文献标识码：A 中图分类号：TG146 文章编号： 1009-2374（2016）36-0090-02 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 DOI：10.13535/ki.11- 4406/n.2016.36.045 1 提出问题 通常加工冲裁0.5mm 的紫铜板 类薄件时，采用一般冲裁模具的设计要 求设计凹凸模时，会出现冲裁间隙过大、 难以冲断的现象。另外，即使能冲断， 但很多时候工件会黏附在凸模上，不能 脱模。 2 分析问题 软性材料，其硬度较低、韧性较 高。硬度较低的材料冲裁时，其表面容 易起皱或损坏。韧性较高的材料冲裁时 不易冲断。如图 1 中的紫铜薄板冲裁件 同时具备了以上两种特点。因而采用常 规模具的常规加工工艺去冲裁薄紫铜板， 产品质量肯定难以保证。 一般情况下，冲裁软性材料，刀 口（凸模）必须锋利。要保证刀口锋利， 除了选用合适的模具材料，与之相配合 的凹模间隙大小，也是影响刀口锋利程 度的一个非常关键的因素。凹凸模的间 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 隙太大，产品容易起皱，并且不容易冲 断。间隙太小，保证了刀口的锋利，但 冲裁后产生的一些废屑容易积聚在凹模 内，有可能卡死凸模，影响产品加工精 度。 3 解决问题 根据以上分析，必须根据具体问 题找出相应的解决办法。为此笔者查阅 了相关资料，请教了有此类产品模具制 作的同行，确定了解决问题的办法。针 对紫铜薄件工件的工艺特性。首先要选 用有一定硬度，能保证热处理后较锋利 的材料制作刀口（凸模） ，经反复比较， 决定凸模（图 2）加工紫铜板部位选用 65Mn 这种钢材，具有较高的硬度（调 定后可达 4550HRC ，淬火后可达到 62HRC 以上） ；其次是缩小冲裁模凹凸 模间的间隙，要求0.05mm。为防止冲 裁后工件表面产生起皱现象甚至造成工 件损坏，顶出机构选用推板将产品整体 顶出，推板弹出采用聚氨酯橡胶，冲裁 时，在冲裁力的作用下，聚氨酯橡胶被 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 压缩；凸模向上时，橡z 反作用将推 板顶出，从而产品推出。 模具结构根据紫铜薄板硬度低、 冲断力小的特性，模柄与凸模连接部位， 采用活动联接，减少冲裁作用力，如图 3 所示是模具装配图。 4 模具的加工与装配 本模具的加工关键在于冲孔口 （外圆和冲针的加工精度）根据零件的 几何形状，设计为复合冲裁模，冲孔部 分全部为圆形，用车床加工完成。 4.1 凸模加工 凸模加工如图 2 所示，经车钻 （铰）孔后，外圆及两端留磨余量 0.5mm，磨至图纸尺寸，8 个安装顶针 的小孔抛光，保证其加工精度和表面粗 糙度。 4.2 凹模加工 凹模加工如图 3 所示，同样有 8 个小孔，这 8 个小孔的加工精度是保证 冲裁时能与凸模配合精度的关键，为保 证其加工精度及与凸模的配合，粗车加 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 工后，8 个小孔与凸模配钻后铰孔，磨 削外圆至图纸尺寸（8 个小孔抛光）保 证其加工精度和表面粗糙度。 加工工艺的关键是保证凹、凸模 8 个小孔的位置精度和配合时，外圆刀 口配合精度，上述二者的位置精度必须 保持一致。 4.3 模具的安装与调试 按冲模装配图（如图 4 所示）各 部分位置装配关系依次组装。模具组装 完毕后，用手动试验各部分检查配合精 度，模具配合部分是否活动畅顺，如有 阻滞，进行休整。 模具初次调试：模具修整完毕后， 把模具装上冲床，用人工手动调整，进 行试冲，检查是否满足零件的加工要求。 试冲应在调质前进行，用 0.5mm 厚的 硬纸板进行多件试冲，以检查模具的加 工精度和配合精度，检查冲裁成型的产 品是否满足符合图纸技术要求。 试冲过程中，若发现问题，应根 据不同情况进行修（调）整。试冲裁产 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 品合格后，将凹凸模调质处理、抛光， 再组装到冲床上。模具再次安装后，再 调试，首先调整凹模凸模的配合精度； 其次是调整凸模进入凹模腔的深度，深 度最好不超过 1mm，能将紫铜板冲断 即可。检查、调整顶出器活动情况，聚 氨酯橡胶弹性及推板行程是否能可靠的 顶出产品。 经上述工序后，模具经调试生产， 切口平整，无折皱、划伤等影响外观的 缺陷。但出现新的问题，产品连续多次 冲裁后，有时出现工件黏附在凸模上， 不能自动顶出，致使有些工件不能冲断 的现象。 经多次反复试冲检查，发现由于 产品黏附在凸模上，致使刀口部分不锋 利。同时，多件产品黏附在凸模上不能 顶出，造成已冲的产品与紫铜板间的间 距太大，有个别冲裁件冲坏，用小刀把 黏附在凸模的产品拿下来，重新试冲， 又能冲裁出合格产品。多次重试，结果 一样。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 是什么原因导致产品部不能自动 脱落，难道顶出机构设计和制作存在间 隙？换用 0.5mm 冷轧薄板试冲，顶出 机构工作正常，冲件每件都能自动弹出 脱落。经过仔细对比分析，我意识到， 可能跟材料的硬度有关。再换用 0.5mm 纯铝薄板，结果与紫铜薄板一样，还是 不能自动脱模。 为什么冲裁硬度较高的材料，能 自动弹出脱落，而冲裁软材料时会出现 工件黏附凸模的现象。纯铝与紫铜一样， 都是硬度不高的金属材料。不能脱落的 工件毫无例外都紧紧黏附在凸模上，需 用薄小刀片辅助，才能切出。 查阅资料后得知，冲裁软材料时， 凸模向下冲裁时，因材料较软，会排去 材料中间的空气，使凸模与材料之间形 成真空状态，致使冲裁后的工件紧紧黏 附在凸模上不能自行脱落。 找到了产生问题的原因，就要采 取相应的措施解决。 要解决紫铜薄板工件黏附凸模的 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 问题，必须消除冲裁后工件与凸模的真 空状态，凸模与工件之间的真空产生是 在冲裁过程中，由于凸模向下运动的作 用冲向较软的紫铜薄板，二者接触后， 排走了二者之间的空气。只要采取一定 的措施，使两者之间保持一定的压力或 常压状态就能消除真空。经仔细观察， 其实工件是黏附在推板上。针对这一现 象，在推板上均匀钻 6 个 2 的小孔， 使排出的空气进入孔中，真空就不能产 生。 经改装试冲后，黏附现象大大改 善，由于 2 孔太小，真空状态不能完 全消除。 为彻底消除黏附现象，决定对推 板进行改造，采用梅花型推板作为顶出 器（如图 5 所示）梅花形顶出器，中间 有几条梅花型的槽。冲裁时，排出的空 气大部分进入槽内，消除了真空现象， 冲好的工件顺利弹出脱模。 经过一系列的改进措施，紫铜薄 板工件冲裁加工的产品完全符合图纸技 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 术要求，投入大批量生产。 5 结语 通过紫铜薄