1、第二节 落料模的主要零部件设计,1,2,一、模具零件的分类,工艺零件,结构零件,工作零件,定位零件,卸料部件,导向零件,基础零件,紧固及其他零件,上模座板 下模座板 模柄 凸模固定板 凸模垫板,导柱导套,挡料销和导料板定位板和定位销,凸模 凹模,卸料板 顶件、推件装置,螺栓、销钉 键 其它零件,直接参与完成冲压工艺过程并和坯料直接发生作用。,不直接参与完成冲压工艺过程,也不和坯料直接发生作用,起保证和完善作用。,直接对毛坯进行加工的成形零件。,冷冲模零部件,3,二、凸模设计,1垫板 2凸模固定板 3、4凸模 5防转销 6上模座,凸模组件,凸模 又称冲头,是直接完成冲裁工序的关键零件。,4,直通
2、式:,台阶式:,工作部分和固定部分的形状与尺寸相同。,固定方法:台阶固定、螺栓吊紧。,固定方法: 铆接、粘结剂浇注法。,1. 凸模形式,用线切割加工或成形铣、成形磨削加工。,常用于非圆形断面的凸模。,工作部分和固定部分的形状与尺寸不同,固定部分多做成圆形或矩形,为标准尺寸。,工作部分采用车削、磨削或采用仿形刨加工,再用钳工精修。,常用于圆形凸模,标准中制订了这类凸模的标准结构形式与尺寸规格。用于非圆形凸模时需要设置防转结构。,5,1. 凸模形式,小凸模的担心,6,2. 凸模长度,当采用固定卸料板和导料板时,其凸模长度按下式计算:,H1凸模固定板的厚度 H2卸料板的厚度 H3导料板的厚度 Y附加
3、长度:凸模刃口的修磨量、凸模进入凹模的深度0.51mm、凸模固定板与卸料板的安全距离A1520mm,凸模长度尺寸应根据模具的具体结构,并考虑修磨、固定板与卸料板之间的安全距离、装配等的需要来确定。,7,3. 凸模材料,模具刃口要有高的耐磨性,能承受冲裁时的冲击力。,材料性能:高的硬度,适当的韧性,形状简单的凸模:T8A、T10A 形状复杂、淬火变形大:合金工具钢Cr12、9Mn2V、CrWMn、Cr6WV 热处理要求:硬度5862HRC,4. 其它要求,凸模工作部分的表面粗糙度Ra0.80.4m 凸模固定部分的表面粗糙度Ra1.60.8m,当板料很厚、强度很大、凸模很小、细长比大时需要进行强度
4、核算,核算内容:校核承压能力和抗纵弯曲能力。检查凸模的危险断面尺寸和自由长度是否满足要求,以防止凸模纵向失稳和折断。,8,三、凹模设计,1. 凹模刃口形状,直刃口,优点:刃口强度高,修模后尺寸不变。 缺点:凹模内积存制件或废料,从而增大了推件力合凹模的胀裂力。,直刃口的有效刃口尺寸高度h=512mm,9,三、凹模设计,1. 凹模刃口形状,斜刃口,主要应根据冲裁件的形状、厚度、尺寸精度以及模具的具体结构来决定。,主要参数可以查表确定。,优点:凹模刃口内部积存材料。 缺点:刃口强度有所降低,刃口修磨后尺寸会变大。 适用于冲裁形状简单、精度不高的零件。 =1530 =23,10,2. 凹模的外形尺寸
5、,凹模厚度,凹模壁厚,k见表43,H=kb (15mm),c =(1.52)H (3040mm),计算值:,选取标准值,选择模架的依据。,保证凹模有足够的强度与刚度,通常根据冲裁的板料厚度和冲裁件的轮廓尺寸,或凹模孔口刃壁间距离,按经验公式来确定,,11,3. 凹模的固定方法,直接装在凹模固定板中,主要用于冲孔。,采用螺钉和销直接固定在下模座上,这种凹模板已经有标准,它与标准固定板、垫板和模座等配合使用。,要保证螺钉之间、螺孔与销孔间及螺孔、销孔与凹模刃壁间的距离不能太近,否则会影响模具寿命。孔距的最小值可参考标准选择。,12,4. 凹模的主要技术要求,凹模的型孔轴线与顶面应保持垂直,凹模的底
6、面与顶面应保持平行。凹模的底面和型孔的孔壁应光滑,表面粗糙度为Ra0.80.4m。底面与销孔的Ra1.60.8m。,5. 凹模的材料,与凸模一样,热处理硬度应略高于凸模,达到6064HRC,13,固定方法:,直通式或台阶固定:凸模压入固定板内,配合用H7/m6、N7/h6、P7/h6,压装后将凸模端面与固定板一起磨平。,四、凸模固定板,粘结固定:对于小凸模还可以采用粘结固定,粘结固定时,固定板上的型孔要留出间隙,以减少配合加工面,简化孔的加工。粘结固定的方法常采用有机粘结剂(环氧树脂)、无机粘结剂(氧化铜粉末+磷酸溶液)。也可采用由Bi、Pb、Sn、Sb按一定比例组成的低熔点合金固定。,螺钉和
7、销钉固定:大尺寸的凸模,也可直接用螺钉、销钉固定到模座上而不用固定板,,凸模固定板的厚度一般取凹模厚度的0.60.8倍,其平面尺寸可与凹模、卸料板外形尺寸相同,但还应考虑紧固螺钉及销钉的位置。,材料:一般采用Q235或45钢。,14,五、垫板,作用:直接承受凸模的压力,以降低模座所受的单位压力,防止模座被局部压陷,从而影响凸模的正常工作。,安装位置:安装在固定板与上模座或下模座之间。,材料:一般采用45钢,热处理硬度取4348HRC。,15,(一)卸料装置,形式:刚性卸料装置、弹压卸料装置和废料切刀,五、卸料与推件顶件零件,1. 固定卸料板,特点:结构简单、卸料力大,卸料可靠 。,适用:材料较
8、硬、较厚(大于0.5mm)、卸料力较大、精度要求不太高的冲裁件。,与凸模的双边间隙,当卸料板仅起卸料作用,取0.20.5mm,当卸料板兼起导板作用,按H7/h6配合,且应小于冲裁间隙。,16,2.弹性卸料板,特点:兼卸料及压料作用,冲件质量较好,平直度较高。,适用:冲裁厚度小于1.5mm、质量要求较高的冲裁件。,与凸模的单边间隙:(0.10.2)t,装配要求:在模具开启状态,卸料板应高出模具工作零件刃口0.30.5mm,以便顺利卸料。,组成:卸料板、弹性元件(弹簧或橡皮)、卸料螺钉。,17,六、定位零件,用以控制条料的正确送进及在模具中的正确位置。,(一)送料方向的控制,属于送进导向的定位零件
9、:,导料销、导料板、侧压板等;,属于送料定距的定位零件:,用挡料销、导正销、侧刃等;,(二)送料步距的控制,用作单个毛坯的定位装置,保证前后工序相对位置精度或对工件内孔与外缘的位置精度要求。,(三)定位板和定位钉,18,六、定位零件,用以控制条料的正确送进及在模具中的正确位置。,(一)送料方向的控制,属于送进导向的定位零件:,导料销、导料板、侧压板等;,在与条料垂直的方向上的限位,保证条料沿正确的方向送进,称为送进导向;,1导料销,导料销:,从右向左送料时,导料销装在后侧;,从前向后送料时,导料销装在左侧。,两个,位于条料的同侧,,19,2.导料板:,结构形式:,是标准结构,厚度查有关标准,设
10、在条料两侧,从右向左送料时,基准导料板装在后侧;,从前向后送料时,基准导料板装在左侧。,3侧压装置,设置目的,保证条料紧靠基准导料板正确送进。,簧片式侧压装置,簧片压块式侧压装置,弹簧压块式侧压装置,结构形式,弹簧压板式侧压装置,不宜设置侧压装置的场合:,板料厚度在0.3mm以下的薄板;,辊轴自动送料装置的模具。,侧压力较大,宜用于较厚板料的冲裁模,侧压力较小,宜用于板料厚度为0.31mm的薄板冲裁模,侧压力大且均匀,一般装在模具进料一端,适用于侧刃定距的连续模中,20,属于送料定距的定位零件:,用挡料销、导正销、侧刃等;,在送料方向上的限位,控制条料一次送进的距离(步距)称为送料定距。,(二
11、)送料步距的控制,1挡料销,(1)固定挡料销,圆形、钩形,一般装在凹模上,圆形:结构简单,制造容易,广泛用于冲制中、小型冲裁件的挡料定距;其缺点是销孔离凹模刃壁较近,削弱了凹模的强度。,钩形:销孔距离凹模刃壁较远,不会削弱凹模强度。但为了防止钩头在使用过程发生转动,需考虑防转。,起定位作用,用它挡住搭边或冲件轮廓,以限定条料送进距离,21,(2)活动挡料销,(3)始用挡料销,应用,采用哪一种结构形式挡料销,需根据卸料方式、卸料装置的具体结构及操作等因素决定。回带式的常用于具有固定卸料板的模具上;其它形式的常用于具有弹压卸料板的模具上。,始用挡料销一般用于以导料板送料导向的连续模和单工序模中。
12、首次冲压条料时往里压,挡住条料而定位。第一次冲裁后不再使用。,22,2侧刃,适用:,薄料、定距精度和生产效率要求高的情况,特点:定距精度高、可靠。,侧刃结构,按侧刃工作端面形状分,按侧刃断面形状分,侧刃:在连续模中用来控制送料步距的凸模。,型 :平的,型:台阶的,矩形侧刃:,成形侧刃:,用于厚度为1mm以上,结构简单、定位欠准确,制造困难、定位准确,侧刃数量:,一个或两个,侧刃布置:,对称布置,对角布置,用于提高冲裁件的质量或直接形成冲裁件的外形。,可以保证料尾的充分利用。,23,3导正销,对连续模起精定位。,导入部分:圆弧或圆锥过渡,作用:,配合使用:,与挡料销或与侧刃配合使用 后者粗定位,
13、前者精定位 ,前者的安装位置要保证导正销在导正过程中有移动的余地。,定位部分:圆柱面,结构组成,与挡料销的位置关系,导正销直径与孔之间应留有一定间隙,公差带为h9。,24,1.刚性推件装置,2.弹性推件装置,工作原理:,特点:推件力大,工作可靠。,七、推件和顶件装置,组成:打杆、推板、推杆、推件板,推板形式:推板一般装在上模座的孔内,放推板的孔不能全挖空,作用:压料、卸料,特点:出件力不大,但出件平稳无撞击,冲件质量较高。,常用于倒装复合模中的推件装置,装在上模部分,多用于冲压大型薄板以及工件精度要求较高的模具,弹力来源于弹性元件,25,3.弹性顶件装置, 模具处于开启状态时,必须顺利复位,工
14、作面高出凹模平面,以便继续冲裁; 模具处于闭合状态时,其背后有一定空间,以备修磨和调整的需要; 与凹模为间隙配合,外形按h8制造;与凸模呈较松的间隙配合,都可根据板料厚度取适当间隙。,特点:顶件力容易调节,工作可靠,冲件平直度较高。,组成:顶杆、顶件块和装在下模底下的弹顶器。,制造、装配要求:,常用于正装复合模中或冲裁薄板料的落料模中,26,八、模架,模架是由上、下模座、模柄及导向装置组成。,上模座通过模柄与压力机滑块相连 下模座用螺钉压板固定在压力机工作台面上 上、下模之间靠模架的导向装置来保持其精确位置,以引导凸模的运动,保证冲裁过程中间隙均匀。,(一)对模架的基本要求1) 要有足够的强度
15、与刚度;2) 要有足够的精度;3) 上、下模之间的导向要精确。,27,(二)模架形式,2. 中间导柱模架,1. 后侧导柱模架,后侧导柱模架送料方便,可以纵向、横向送料。但是冲压时如果有偏心载荷,则导柱、导套会单边磨损。它不能用于模柄与上模座浮动连接的模具。,两个导柱左、右对称分布,受力均衡,所以导柱、导套磨损均匀。但是只能一个方向送料。,28,4. 四导柱模架,3. 对角导柱模架,导柱的布置也是对称的,而且纵、横都能送料。从安全角度考虑,在操作者右手一边的那个导柱应设置在后面。对角导柱模架的两个导柱间距离较远,在导柱、导套间同样间隙的条件下,这种模架的导向精度较高。,其导向的精度与刚度都较好。
16、用于大型冲模。,29,九、导柱与导套,导柱导套的配合间隙:必须小于冲裁间隙。,冲裁间隙小的一般应按H6h5配合;间隙较大的按H7h6配合。,导柱导套的长度:,导柱的长度应保证冲模在最低工作位置时,导柱上端面与上模座顶面的距离不小于1015mm,而下模座底面与导柱底面的距离应为0.51mm。,30,基本要求:,与压力机滑块上的模柄孔正确配合,安装可靠;,与上模正确而可靠连接。,材料:Q235、Q275钢,十、模柄,刚性模柄:模柄与上模座是刚性连接,不能发生相对运动 浮动模柄:模柄相对上模座能作微小的摆动,分类:,31,大凸模的固定,32,凸模的粘结固定 a)环氧树脂固定 b)低熔点合金固定 c)
17、无机粘结剂固定,33,34,正装式复合模,1-打杆 2-模柄 3-推板 4-推杆 5-卸料螺钉 6-凸凹模 7-卸料板 8-落料凹模 9-顶件块 10-带肩顶杆 11-冲孔凸模 12-挡料销 13-导料销,35,倒装式复合模,1-下模座 2-导柱 3、20-弹簧 4-卸料板 5-活动挡料销 6-导套 7-上模座 8-凸模固定板 9-推件块 10-连接推杆 11-推板 12-打杆 13-模柄 14、16-冲孔凸模 15-垫板 17-落料凹模 18-凸凹模 19-固定板 21-卸料螺钉 22-导料销,36,表4-2 凹模刃口的主要参数,表4-3 系 数 k 值,37,凸凹模最小壁厚,38,导板式单
18、工序落料模,1模柄 2止动销 3上模座 4、8内六角螺钉 5凸模 6垫板 7凸模固定板 9导板 10导料板 11承料板 12螺钉 13凹模 14圆柱销 15下模座 16固定挡料销 17止动销 18限位销 19弹簧 20始用挡料销,39,导料板结构,40,具有自动挡料装置的连续模,1-凸模 2-凹模 3-挡料杆,4-侧压板 5-侧压簧片,41,侧压装置,簧片式侧压装置,簧片压块式侧压装置,弹簧压块式侧压装置,弹簧压板式侧压装置,42,固定挡料销,43,活动挡料销,扭簧弹顶挡料装置,橡胶弹顶挡料装置,弹簧弹顶挡料装置,回带式挡料装置,44,始用挡料销,45,双侧刃定距的冲孔落料连续模,1-内六角螺
19、钉 2-销钉 3-模柄 4-卸料螺钉 5-垫板 6-上模座 7-凸模固定板 8、9、10-凸模 11-导料板 12-承料板 13-卸料板 14-凹模 15-下模座 16-侧刃 17-侧刃挡块,46,侧刃结构,47,1-导料板 2-侧刃挡块 3-侧刃 4-条料,侧刃定位误差比较,48,导正销,A型:用于导正3 12mm的孔。 B型:用于导正10mm的孔。 C型:用于导正4 12mm的孔。 D型:用于导正12 50mm的孔。,49,导正部分高度h取h=(0.81.2)t,导正部分直径d与导正孔采取H7/h6或H7/h7配合,d,h,50,定位板和定位钉的结构形式,51,刚性卸料装置,52,无导向的
20、开式简单落料模,1-模柄 2-凸模 3-卸料板 4-导料板 5-凹模 6-下模座 7-挡料块,53,带固定挡料销的导板式落料模,1-模柄 2-上模座 3-垫板 4-凸模固定板 5-凸模 6-导板 7-导料板 8-固定挡料销 9-凹模 10-下模座 11-承料板,54,弹性卸料装置,1-卸料板 2-弹性元件 3-卸料螺钉 4-小导柱,55,当凹模向下切边时,同时把已切下的废料压向废料切刀上,从而将其切开。,刃口长度:,刃口高度:,比废料宽度大些;,比凸模刃口低,h大约为板料厚度的2.54倍,且不小于2mm。,废料切刀工作原理,56,a)圆废料切刀 用于小型模具和切薄板废料,b)方形废料切刀 用于
21、大型模具和切厚板废料,废料切刀结构,57,刚性推件装置,1-打杆 2-推板 3-推杆 4-推件板,58,推 板,59,弹性推件装置,1-橡胶 2-推板 3-连接推杆 4-推件块,弹性推件装置其弹力来源于弹性元件,它同时兼起压料和卸料作用 多用于冲压大型薄板以及工件精度要求较高的模具。,60,弹性顶件装置,1-顶件块 2-顶杆 3-托板 4-弹顶器,61,聚氨脂橡胶,62,冷冲模模柄,a) 压入式模柄 b) 旋入式模柄 c) 凸缘模柄 d) 槽形模柄,e) 通用模柄 f) 浮动模柄 g)推入式模柄,63,压入式模柄的应用,64,用导正销定距的冲孔落料级进模,1-模柄 2-螺钉 3-冲孔凸模 4-落料凸模 5-导正销 6-固定导料销 7-始用导料销,旋入式模柄 的应用,65,倒装式复合模,凸缘式模柄 的应用,66,槽形模柄 的应用,67,全长导向结构的小孔冲模,1-下模座 2、5-导套 3-凹模 4导柱 6-弹压卸料板 7-凸模 8托板 9-凸模护套 10-扇形块 11-扇形块固定板 12-凸模固定板 13-垫板 14-弹簧 15-阶梯螺钉 16-上模座 17-模柄,浮动模柄 的应用,