第五章冲压模具典型结构

1、图2.810 快换式凸模的固定方法 2.8.3 凹模的结构设计凹模的结构设计 凹模：在冲压过程中，与凸模配合直接对冲制件进行凹模：在冲压过程中，与凸模配合直接对冲制件进行 分离或成形的工作零件分离或成形的工作零件。1.凹模洞口类型（凹模洞口类型（如图如图2.8.11）2.凹模外形尺寸（凹模外形尺寸（如图如图2.8.12） 凹模厚度：凹模厚度： 凹模壁厚：凹模壁厚：3.凹模的固定方法和主要技术要求凹模的固定方法和主要技术要求 镶拼式凹模固定方法及应用范围镶拼式凹模固定方法及应用范围 表表2.8.3 )mm15( KbH)mm4030()25 . 1 (Hc图 2.8.11 凹模洞口的类型 图2.

2、8.12 凹模外形尺寸 2.8.4 定位零件的设计定位零件的设计1.挡料销挡料销 包括：包括：固定固定挡挡料销料销、活动挡料销活动挡料销和和始用挡料销始用挡料销2.导正销导正销 导正销与挡料销配合在级进模中使用。导正销与挡料销配合在级进模中使用。 导正销的固定形式（导正销的固定形式（如图如图2.8.16） 导正销固定在凸模固定板上或弹压卸料板上导正销固定在凸模固定板上或弹压卸料板上(如图如图2.8.17)。 当导正销与挡料销配合使用时相互间的位置当导正销与挡料销配合使用时相互间的位置(如图如图2.8.18)。3.侧刃侧刃 侧刃的作用侧刃的作用: 定位定位 定距定距 侧刃的分类（侧刃的分类（如图

3、如图2.8.19） 侧刃的定位误差（侧刃的定位误差（如图如图2.8.20） 防止废料回跳的燕尾成型侧刃（防止废料回跳的燕尾成型侧刃（图图2.8.21） 图 2.8.13 固定挡料钉图2.8.14 活动挡料钉图2.8.15 始用挡料装置图2.8.16 导正销安装在落料凸模上图2.8.17 导正销安装在凸模固定板上图2.8.18 挡料销的位置图 2.8.19 侧刃 图2.8.20 侧刃定位误差图2.8.21 防止废料回跳的燕尾成型侧刃 4.定位板和定位钉定位板和定位钉 （如图如图2.8.22）5.送料方向的控制送料方向的控制 为保证送料精度使条料紧靠一侧的导料板送进，可采用测压为保证送料精度使条料

4、紧靠一侧的导料板送进，可采用测压装置（装置（如图如图2.8.23）2.8.5卸料与推件装置的设计卸料与推件装置的设计1.卸料零件卸料零件 刚性卸料（刚性卸料（如图如图2.8.24） 弹性卸料（弹性卸料（如图如图2.8.25）2.推件和顶件装置推件和顶件装置 推件和顶件的目的是将制件从凹模中推出或顶出（推件和顶件的目的是将制件从凹模中推出或顶出（如图如图2.8.26）。）。 刚性推件装置（刚性推件装置（如图如图2.8.27） 弹性推件装置（弹性推件装置（如图如图2.8.28） 弹性顶件装置弹性顶件装置 （如图如图2.8.29）图 2.8.22 定位板和定位钉a)弹簧侧压块式；b)簧片式；c) 簧

5、片侧压块式式 d) 弹簧压板式图2.8.23 侧压装置1卸料板；2弹性元件；3卸料螺钉；4小导柱图 2.8.25 弹性卸料装置1打杆；2推板；3推杆；4推件块 图 2.8.27 刚性推件装置 1橡胶块；2推板；3推杆；4推件块 图2.8.28 弹性推件装置 1顶件块；2顶杆；3支承板；4橡胶块 图 2.8.29 弹性顶件装置 2.8.6 标准模架及导向零件标准模架及导向零件 按导柱在模架上的固定位置不同，导柱模架的基本形式有：按导柱在模架上的固定位置不同，导柱模架的基本形式有：对角导柱模架、后侧导柱模架、中间导柱模架、四导柱模架。对角导柱模架、后侧导柱模架、中间导柱模架、四导柱模架。按导柱导套

6、导向方式的不同模架又分为：按导柱导套导向方式的不同模架又分为：滑动导向模架（滑动导向模架（如图如图2.8.30）滚动导向模架（滚动导向模架（如图如图2.8.31） 滑动式导柱导套（滑动式导柱导套（图图 2.8.32） 滚珠式导柱导套（滚珠式导柱导套（图图2.8.33 ） 2.8.7固定零件的设计固定零件的设计 模具的固定零件有模柄（模具的固定零件有模柄（如图如图2.8.34）、固定板、垫板（）、固定板、垫板（如如图图2.8.35）、销钉、螺钉等，均可从标准中查得。）、销钉、螺钉等，均可从标准中查得。图 2.8.30 滑动式导柱导套模架图 2.8.31 滚动式导柱导套模架1-上模座；2-导柱；3

7、-导套；4-下模座；5-压板； 6-螺钉；7-特殊螺钉；8-注油孔 图 2.8.32 滑动式导柱导套 a)滚珠式导柱导套; b)保持器展开图 图2.8.33 滚珠式导柱导套 图2.8.34 模柄的结构型式 图2.8.35 垫板的受力a)无垫板；b)有垫板 2.9精密冲裁工艺及精冲模具设计精密冲裁工艺及精冲模具设计2.9.1精密冲裁概述精密冲裁概述1.精密冲裁的工作原理及过程精密冲裁的工作原理及过程 它能在一次冲压行程中获得比普通冲裁零件尺寸精度它能在一次冲压行程中获得比普通冲裁零件尺寸精度高、冲裁面光洁、翘曲小且互换性好的优质精冲零件高、冲裁面光洁、翘曲小且互换性好的优质精冲零件,并以较并以较

8、低的成本达到产品质量的改善。低的成本达到产品质量的改善。 精冲与普通冲裁的区别精冲与普通冲裁的区别(如图如图2.9.1) 精冲示意图精冲示意图(如图如图2.9.2) 精冲过程精冲过程(如图如图2.9.3)2.普通冲裁与精密冲裁的工艺特点对比普通冲裁与精密冲裁的工艺特点对比 2.9.2其他精密冲裁的工艺方法其他精密冲裁的工艺方法1.整修整修(如图如图2.9.4)2.光洁冲裁光洁冲裁 (1) 小间隙圆角刃口冲裁小间隙圆角刃口冲裁(如图如图2.9.5) (2) 负间隙冲裁负间隙冲裁(如图如图2.9.6)3.对向凹模精冲法对向凹模精冲法 (1)对向凹模精冲法的变形特征对向凹模精冲法的变形特征(如图如图

9、2.9.7) (2)对向凹模精冲法的工作过程对向凹模精冲法的工作过程(如图如图2.9.8) (3)对向凹模精冲法的工艺方法对向凹模精冲法的工艺方法 对向凹模落料对向凹模落料 对向凸模冲孔对向凸模冲孔 (如图如图2.9.9) (4)模具结构模具结构 (如图如图2.9.10)图2.9.7 对向凹模精冲的变形特征2.9.8 对向凹模落料过程图2.9.9 对向凸模冲孔 1-凸起凹模；2-冲裁凸模；3-平凹模；4-顶件器；5-卸料器；6-上模座；7-下模座图2.9.10 对向凹模复合模 2.9.3精冲件的工艺性精冲件的工艺性1.精冲件材料的工艺性精冲件材料的工艺性 精冲的材料必须具有良好的变形特性精冲的

10、材料必须具有良好的变形特性,以便在冲裁过程中不以便在冲裁过程中不致发生撕裂现象。致发生撕裂现象。2.精冲件的结构工艺性精冲件的结构工艺性 (1) 圆角半径圆角半径(如图如图2.9.11) 为了保证零件的质量和模具的寿命为了保证零件的质量和模具的寿命,要求零件避免有尖角太要求零件避免有尖角太小的圆角半径。小的圆角半径。 (2) 孔径、槽宽和壁厚孔径、槽宽和壁厚 精冲件的孔径和槽宽不能太小精冲件的孔径和槽宽不能太小,否则也会影响模具寿命和零否则也会影响模具寿命和零件质量。冲孔的最小孔径件质量。冲孔的最小孔径(如图如图2.9.12),最小槽宽最小槽宽(如图如图2.9.13)图 2.9.11 最小圆角

11、半径 图2.9.12 最小孔径 图 2.9.13 槽宽和壁厚 2.9.4精冲模的设计要点精冲模的设计要点1.设计要求和内容设计要求和内容 除了要满足普通冲裁模设计要求外，还要特别注意：除了要满足普通冲裁模设计要求外，还要特别注意： （1）模具结构必须满足精冲工艺要求，并能在工作状况下，）模具结构必须满足精冲工艺要求，并能在工作状况下，形成立体压应力体系；形成立体压应力体系； （2）模具具有较高的强度和刚度，功能可靠，导向精度良）模具具有较高的强度和刚度，功能可靠，导向精度良好；好； （3）认真考虑模具的润滑、排气，并能可靠清除冲出的零）认真考虑模具的润滑、排气，并能可靠清除冲出的零件及废料；件

12、及废料； （4）合理的选用精冲模具材料、热处理方法和模具零件的）合理的选用精冲模具材料、热处理方法和模具零件的加工工艺性；加工工艺性； （5）模具结构简单、维修方便，具有良好的经济性。）模具结构简单、维修方便，具有良好的经济性。 2.精冲的排样和精冲力的计算精冲的排样和精冲力的计算 （1）精冲件的排样设计）精冲件的排样设计 合理的材料利用率合理的材料利用率(如图如图2.9.14) 排样方向的确定排样方向的确定 (如图如图2.9.15) 搭边计算搭边计算 (如图如图2.9.16) （2）精冲力）精冲力 PSFfLhFfLtFFFFFFP2bP1bPPPPP反压压边冲裁反压压边冲裁图2.9.14

13、安全带搭扣排样图图 2.9.15 精冲排样方向的确定 图 2.9.16 搭边尺寸 2.9.5精冲模具的结构特点精冲模具的结构特点1.精冲模与普通冲模的比较精冲模与普通冲模的比较2.精冲模结构精冲模结构 （1）活动凸模式复合精冲模）活动凸模式复合精冲模(如图如图2.9.17) （2）固定凸模式复合精冲模）固定凸模式复合精冲模(如图如图2.9.18) （3）简易精冲模）简易精冲模(如图如图2.9.19)2.9.6精冲模主要零件齿圈的设计精冲模主要零件齿圈的设计 1.齿圈的作用齿圈的作用 （1）固定被加工板料）固定被加工板料,避免材料受弯曲或拉伸；避免材料受弯曲或拉伸； （2）抑制冲件以外的力）抑制

14、冲件以外的力,如与冲压方向相垂直的水平侧向如与冲压方向相垂直的水平侧向力对冲件的影响；力对冲件的影响；1凸模；2凹模；3 顶件板 ；4压边圈；5冲孔凸模；6顶杆；7传力杆；8垫板；9支承环；10冲孔凸固定板；11传力杆；12 凸 模座；13推板；14座圈；15垫板； 16模座；17导向装置；18压床上工作台；19压床下工作台；20标准结合环21顶柱；22顶柱；23定位板；24液压活塞图2.9.17 活动凸模式复合精冲模图 2.9.18 固定凸模式复合精冲模 图2.9.19 简易精冲落料模 （3）压应力提高了被加工材料的塑性变形能力；）压应力提高了被加工材料的塑性变形能力； （4）减少塌角；）减

15、少塌角； （5）兼退料的作用。）兼退料的作用。2.齿圈的分布齿圈的分布(如图如图2.9.20)3.齿圈的结构齿圈的结构 （1）齿圈形式）齿圈形式(如图如图2.9.21) （2）齿形参数）齿形参数(如图如图2.9.22) （3）齿圈的尺寸）齿圈的尺寸(如图如图2.9.23、图图2.9.24) （4）齿圈的保护）齿圈的保护(如图如图2.9.25、图图2.9.26)2.9.20 齿圈的分布a）V形环；b）台阶形；c）圆锥形 图 2.9.21 齿圈形式 图2.9.22 齿高系数K 图 2.9.23 齿圈结构 图 2.9.24 齿圈尺寸a)单齿圈保护面 (压板侧)；b)双齿圈保护面 (压板侧)；(c)双

16、齿圈保护面(两侧)图 2.9.25 齿圈的保护(a)单齿保护面；(b)双齿保护面图 2.9.26 齿圈保护面的位置选择 2.10硬质合金冲裁模硬质合金冲裁模2.10.1硬质合金材料的性能及模具的寿命硬质合金材料的性能及模具的寿命 硬质合金和刚结硬质合金是制造高精度硬质合金和刚结硬质合金是制造高精度、高寿命的材料高寿命的材料.硬质合金是具有高硬度硬质合金是具有高硬度、耐磨损等特性。耐磨损等特性。1.硬质合金冲模与钢冲模的比较硬质合金冲模与钢冲模的比较 设计硬质合金冲模的基本原则与钢冲模一样设计硬质合金冲模的基本原则与钢冲模一样,但模座但模座、凸凸模及凹模模及凹模、固定板等的强度及硬度要求较高固定

17、板等的强度及硬度要求较高,导向装置的精度导向装置的精度与钢度要求也高。与钢度要求也高。2.硬质合金的牌号与性能硬质合金的牌号与性能 一般硬质合金是以碳化钨和碳化钛为基一般硬质合金是以碳化钨和碳化钛为基,以钴以钴、镍或铁做镍或铁做粘结剂粘结剂,经烧结而成。经烧结而成。 2.10.2硬质合金冲裁模的结构设计特点硬质合金冲裁模的结构设计特点1.排样要求排样要求 级进模中大部分采用侧刃定位级进模中大部分采用侧刃定位,侧刃位置要适当侧刃位置要适当 (图图2.10.1)。 排样时应避免凸凹模单边工作排样时应避免凸凹模单边工作,在不浪费材料的前提下在不浪费材料的前提下,可可将交错排样改为并列排样将交错排样改

18、为并列排样,消除单边冲裁消除单边冲裁(如图如图2.10.2)。2.对模架的要求对模架的要求 模架要求刚性好、精度高。上、下模座的厚度比钢冲模要模架要求刚性好、精度高。上、下模座的厚度比钢冲模要大。为提高模架的导向精度大。为提高模架的导向精度,可采用滚动导向装置。模柄一般可采用滚动导向装置。模柄一般采用浮动式采用浮动式(如如图图2.10.3)。 3.对模具其他零件的要求对模具其他零件的要求 (1) 硬质合金模具的间隙比普通模具要大硬质合金模具的间隙比普通模具要大,一般取普通一般取普通的的1.5倍；倍； (2) 为防止弹性卸料板在冲裁时撞击凹模的硬质合金为防止弹性卸料板在冲裁时撞击凹模的硬质合金镶块镶块,模具闭合时卸料板与硬质合金之间应有模具闭合时卸料板与硬质合金之间应有 的的间隙间隙(如图如图2.10.4)； (3) 为防止硬质合金凹模在冲裁时因弯曲变形而碎裂，为防止硬质合金凹模在冲裁时因弯曲变形而碎裂，在凹模底部应加淬硬的厚垫板在凹模底部应加淬硬的厚垫板; (4) 对小凸模应将其根部加粗，或配以护套以增加小对小凸模应将其根部加粗，或配以护套以增加小凸模的刚性，并用卸料导向。凸模的刚性，并用卸