冲压工艺与模具设计电子教案第6章.ppt

第第6 6章章 经济型冲压模具经济型冲压模具 聚氨酯橡胶模聚氨酯橡胶模6.1低熔点合金模低熔点合金模6.2锌基合金冲模锌基合金冲模6.3组合冲模组合冲模6.36.1 6.1 聚氨酯橡胶模聚氨酯橡胶模图为聚氨酯橡胶落料模示意图。橡胶图为聚氨酯橡胶落料模示意图。橡胶模垫模垫6 6应放置在容框应放置在容框5 5内，以限制橡胶受力内，以限制橡胶受力后的自由变形，促使橡胶朝刃口处流动，后的自由变形，促使橡胶朝刃口处流动，从而在刃口处产生较大的冲裁力。从而在刃口处产生较大的冲裁力。图图6.1 6.1 聚氨酯橡胶落料模冲裁机理聚氨酯橡胶落料模冲裁机理11凸模；凸模；22弹簧；弹簧；33压料板；压料板；44冲压件；冲压件；55容框；容框；66聚氨酯橡胶模垫聚氨酯橡胶模垫用聚氨酯橡胶冲孔模冲孔有两种方式，用聚氨酯橡胶冲孔模冲孔有两种方式，如图所示。如图所示。图图6.2 6.2 冲孔时有顶杆与无顶杆的比较冲孔时有顶杆与无顶杆的比较当钢制凹模中不设顶杆时，橡胶和工当钢制凹模中不设顶杆时，橡胶和工件的变形如图（件的变形如图（a a）所示，橡胶对工件的压）所示，橡胶对工件的压力不能集中到刃口处。力不能集中到刃口处。因而切断材料所需的行程就增大，切因而切断材料所需的行程就增大，切出的断面质量也不高，而且橡胶在邻近钢出的断面质量也不高，而且橡胶在邻近钢质凹模的刃口处也容易被割裂。质凹模的刃口处也容易被割裂。图（图（b b）所示是在钢质凹模中装设带锥）所示是在钢质凹模中装设带锥端的顶杆，其作用与容框相同，即限制橡端的顶杆，其作用与容框相同，即限制橡胶向孔内的变形，将橡胶对材料的剪切力胶向孔内的变形，将橡胶对材料的剪切力集中到刃口处，这不仅可以提高冲孔质量，集中到刃口处，这不仅可以提高冲孔质量，还提高了橡胶的使用寿命。还提高了橡胶的使用寿命。聚氨酯橡胶冲裁模一般用于冲裁薄料，聚氨酯橡胶冲裁模一般用于冲裁薄料，材料厚度在以下时效果最佳。条料搭边应材料厚度在以下时效果最佳。条料搭边应取大些，一般以取大些，一般以3 35mm5mm为宜。压力机的吨为宜。压力机的吨位宜选大一些，最好选用速度较慢的液压位宜选大一些，最好选用速度较慢的液压机或摩擦压力机。机或摩擦压力机。在冲压件外形尺寸较小、厚度薄及冲在冲压件外形尺寸较小、厚度薄及冲压深度不大的情况下，也可选用速度较低压深度不大的情况下，也可选用速度较低的曲柄压力机，若冲压速度过高，则高速的曲柄压力机，若冲压速度过高，则高速冲击所引起的橡胶反冲力会损坏压力机构冲击所引起的橡胶反冲力会损坏压力机构件。件。6.2 6.2 低熔点合金模低熔点合金模图所示为低熔点合金拉深模。图所示为低熔点合金拉深模。图图6.8 6.8 低熔点合金拉深模低熔点合金拉深模11底座；底座；22低熔点合金凹模；低熔点合金凹模；33样件；样件；44螺钉；螺钉；55熔箱；熔箱；66导柱导柱固定座；固定座；77导柱；导柱；88凸模板；凸模板；99压边圈；压边圈；1010压边圈座；压边圈座；1111排气排气管；管；1212螺钉；螺钉；1313低熔点合金凸模；低熔点合金凸模；1414浇口浇口该浇铸工艺在压力机外进行。制造时，该浇铸工艺在压力机外进行。制造时，先在模具中放入按工件实样为制造依据的先在模具中放入按工件实样为制造依据的样件样件3 3。再放入凸模板。再放入凸模板8 8。样件。样件3 3上有小孔，上有小孔，以供合金流过。然后将已熔化的低熔点合以供合金流过。然后将已熔化的低熔点合金由浇口金由浇口1414浇入模内。浇入模内。凝固后，以样件为分界，留在熔箱内凝固后，以样件为分界，留在熔箱内的即为凹模，样件以上与凸模板的即为凹模，样件以上与凸模板8 8固定在一固定在一起的即为凸模。凸模板起的即为凸模。凸模板8 8上的螺钉上的螺钉1212的作用的作用是为了增强与低熔点合金凸模的连接牢固是为了增强与低熔点合金凸模的连接牢固度。度。图中所示是合金凝固后尚未将凸模和图中所示是合金凝固后尚未将凸模和凹模分开时的情形。在凸模和凹模分开后，凹模分开时的情形。在凸模和凹模分开后，取出样件，修光型腔，即可使用。由于样取出样件，修光型腔，即可使用。由于样件与工件形状尺寸厚度均相同，因此冲压件与工件形状尺寸厚度均相同，因此冲压时即能压出合乎要求的工件。对于拉深模时即能压出合乎要求的工件。对于拉深模也可以将压边圈同时铸出。也可以将压边圈同时铸出。6.3 6.3 锌基合金冲模锌基合金冲模锌基合金是指以锌为基体的锌、铝、锌基合金是指以锌为基体的锌、铝、铜三元素合金，并加入微量的镁，简称锌铜三元素合金，并加入微量的镁，简称锌合金。将锌合金用铸造方法制造出的模具，合金。将锌合金用铸造方法制造出的模具，称为锌合金冲模。称为锌合金冲模。对于锌基合金冲裁模，其凸模和凹模对于锌基合金冲裁模，其凸模和凹模所用材料并不相同，其中一个用锌合金制所用材料并不相同，其中一个用锌合金制造，另一个仍用模具钢制造。一般落料凹造，另一个仍用模具钢制造。一般落料凹模和冲孔凸模应采用锌合金制造，而落料模和冲孔凸模应采用锌合金制造，而落料凸模和冲孔凹模仍用模具钢制造。凸模和冲孔凹模仍用模具钢制造。在落料过程中，锌合金凹模依靠端面在落料过程中，锌合金凹模依靠端面承受的作用力而产生塑性变形，使其端面承受的作用力而产生塑性变形，使其端面的金属向模具型腔竖壁转移，从而可以补的金属向模具型腔竖壁转移，从而可以补偿自身的磨损和冲裁间隙，使补偿与磨损偿自身的磨损和冲裁间隙，使补偿与磨损达到相对平衡，并获得最佳受力的动态平达到相对平衡，并获得最佳受力的动态平衡间隙。衡间隙。锌合金凹模洞口至边缘的距离，一般锌合金凹模洞口至边缘的距离，一般不小于不小于40mm40mm。洞口直壁高度比普通冲裁模。洞口直壁高度比普通冲裁模大大2 25mm5mm。凹模厚度不小于。凹模厚度不小于30mm30mm。图以落料模为例介绍锌合金模具的制图以落料模为例介绍锌合金模具的制造方法。首先用模具钢制造落料凸模，然造方法。首先用模具钢制造落料凸模，然后用铸造法制造锌合金凹模。铸造过程如后用铸造法制造锌合金凹模。铸造过程如图所示。图所示。图图6.9 6.9 锌合金模具锌合金模具11上模座；上模座；22钢质凸模；钢质凸模；33锌基合金凹模；锌基合金凹模；44容框；容框；55型芯；型芯；6 6，77干砂干砂6.4 6.4 组组 合合 冲冲 模模为了简化模具结构，提高模具元件的为了简化模具结构，提高模具元件的通用性，对于多品种小批量生产，可以采通用性，对于多品种小批量生产，可以采用组合冲模。组合冲模有两种组合方式，用组合冲模。组合冲模有两种组合方式，即分解式组合冲模和积木式组合冲模。即分解式组合冲模和积木式组合冲模。分解式组合冲模是将复杂制件的一次分解式组合冲模是将复杂制件的一次性冲裁分解为多次简单轮廓线的冲裁。一性冲裁分解为多次简单轮廓线的冲裁。一般制件形状尺寸各异，但其轮廓线大多是般制件形状尺寸各异，但其轮廓线大多是由直线、圆弧以及孔、槽和缺口等组成。由直线、圆弧以及孔、槽和缺口等组成。如图所示制件，若沿其轮廓线分段冲如图所示制件，若沿其轮廓线分段冲切，每次只切其中一部分直线或一段圆弧，切，每次只切其中一部分直线或一段圆弧，则凸模和凹模形状可大为简化，便于加工，则凸模和凹模形状可大为简化，便于加工，模具结构也更简单和通用。图的制件就是模具结构也更简单和通用。图的制件就是分解为五个工序逐步冲切成形的。分解为五个工序逐步冲切成形的。图图6.10 6.10 分解式组合冲模的工作原理分解式组合冲模的工作原理