《冷冲模结构》PPT课件.ppt

第七章 冷冲模结构7.1 冲模的分类、组成和要求 一、冷冲模的分类1、按工序性质分：冲裁模、弯曲模、拉深模、成形模及冷挤压模。2、按工序的组合方式：单工序模、连续模、及复合模。3、按模具通用程度：专用模、通用模、组合模。4、按有无导向装置：无导向开式模、导柱模、导板模。5、按卸料装置：固定卸料板冲模、弹性卸料板冲模。二、冷冲模的组成如右图示，冷冲模主要由以下五个部分组成：1、工作部分、工作部分：凸模1、凹模2、凸凹模16，其功能是完成材料的分离。2、定位及、定位及挡挡料部分料部分：活动挡料销13、固定导料销14、活动导料销20；其功能是确定条料在冲模中的正确位置。3、卸料及推件装置、卸料及推件装置：弹性卸料板15、打杆9、推块10、推杆11、推件器12、弹簧21；其功能是把箍在凸凹模外围的条料卸下来。4、导导向装置向装置：导柱3、导套；功能是保证上下模正常运行，不产生位置偏移。5、连连接固定部分接固定部分：凸模固定板5，垫板6、上模板7、模柄8、凸凹模固定板17、垫板18、下模板19及所有紧固件；功能是连接和固定各零部件。以上五部分也可以按功用分为两大类：1）工工艺结艺结构零件构零件：这类零件直接参与完成工艺过程，并和坯料直接发生作用，包括：工作、定位、挡料、卸料及推料零件。2）辅辅助零件助零件：这类零件是完成工艺过程的保证，包括导向、连接固定部分零件。三、冷冲模应满足的要求1、在保证规定的生产率和高质量的前提下，应力求成本低、寿命长。2、冲模必须保证操作安全、方便。3、冲模零件必须具有良好的工艺性，使其制造、装配容易、并便于维修。4、冲模必须便于搬运和安装。坚固到冲床上时应方便可靠。5、保证模具强度的前提下，注意外形美观，各部分尺寸比例协调。7.2 冷冲模的典型结构和特点一、单工序模1、敞开式简单冲裁模如右图示，为冲制圆形零件的敞开式简单落料模。工作部分为凸模5、凹模8、定位零件为固定挡料销6、卸料装置为橡胶4。特点：模具无导向装置，零件精度不高，模具安装麻烦，寿命低，操作不安全，适用于形状简单、精度低、批量小的零件。工作过程为：条料从右送进 挡料销6定位 凸模5下行 橡胶4压紧条料 凸、凹模5、8完成落料 零件由凹 模孔落下 箍在凸模上的条料由橡胶4推下。2、导板模如右图示为冲制圆形零件的导板式简单落料模。工作部分为凸模5、凹模8；定位及挡料部分为活动挡料销6、始冲挡料销10、托料板11、导料板12，导板7既是卸料又是导向装置。特点：冲裁件的精度高，模具寿命长，易安装，操作安全，但制造复杂，适用于板料厚度大于0.3mm、形状简单的小件冲裁。工作过程为：条料从右送进 挡料销6定位 凸模5下行 凸、凹模5、8完成落料 零件由凹模孔落下 凸模 上行 导板7卸料。3、冲孔模 如右图示为带小导柱弹性卸料板冲孔模。工作部分为凸模4、凹模固定板1、凹模9；定位及挡料部分为导尺8、挡料板10，卸料装置即弹性卸料板2，导向装置为导套5、导柱6、小导柱3，弹性卸料板也起凸模导向作用。特点：该模具易调整，使用方便，凸、凹模间隙稳定，冲制的零件质量稳定、精度高，模具寿命长。但结构复杂，体积大，制造困难适用于冲小孔及高速冲孔。工作过程为：毛坯由前向后送进 左右靠导尺8导向 凸模下行 弹性卸料板压紧毛坯 凸凹模完成冲孔 废料从凹模洞口落下 凸模上行 弹性卸料板卸下零件。右图示是斜楔驱动滑块的水平冲孔模。工作部分是凸模5、凹模6、工件靠内形套在凹模上定位，弹压板3在冲孔前把工件压紧。斜楔1、滑块4、导滑槽顶板8、导滑槽底板7均为导向装置。工作过程为：冲模开启 工 件套在凹模上 弹压板压紧 工件 斜楔1推动滑块4向右 移动 凸模5向右运动完成 冲孔 废料由下模座孔落下 上模回程 橡胶带动滑 块4及凸模向左返回 手工 取出零件。右图示为悬臂式冲孔模。工作部分为凸模1、凹模3；定位及挡料部分为凹模支架4；定位销5、定位螺钉6、橡皮7用来压紧工件。该模具主要在小批或成批冲小孔时使用。工作过程为：工件套在凹模支架4上 凸模下行 橡皮7压紧 筒形壁部 露出凸模 凸凹模冲第一个孔 反时钟转动工 件 定位销5插入已冲中 冲第二个孔（依次冲完三个孔）。4、修边模如右图示为倒装式切边模。工作部分为凹模2、凸模7；定位及挡料部分为定位块3；卸料及推件装置为打板1、打杆9、废料切刀4；导向装置为导柱、导套。其工作过程为：上模开启 工件 套在定位块3上 上模下行 凸、凹模闭合切边 上模继续 下行 废料切刀切断环形废料 上模上行 打杆把凹模内 的零件推出。5、弯曲模如右图示，是V形件弯曲模。工作部分是凸模3、凹模4，定位挡料部分为凹模上口及挡料销10；顶杆9是顶件装置。其工作过程为：板料放入挡料销 10中间 凸模下行 工件弯 曲（压缩弹簧）凸模上行 弹簧恢复打杆9向上顶出工件。如右图示为U形弯曲模。工作部分为凸模2、凹模侧板5与顶板4组成的凹模；定位板3起定位与挡料作用；顶件装置为顶板4、顶杆7。工作过程为：毛坯由前向后 送进 定位板3定位 凸模2下行与顶板4压紧坯料 凸凹模弯曲成形 凸模上行 顶板4顶出工件。如右图示为Z形件弯曲模。工作部分为凸模1、活动凸模8，凹模是由左侧压块6、顶板3及反侧压块2构成。定位及挡料部分为定位销5挡料销7。顶件装置为顶板3。工作过程为：将坯料孔套在 定位销5上 挡料销7抵 住坯料 上模下行活动凸模8与顶板3使坯料左端弯曲 橡胶10被压缩 凸模 继续下行 将坯料右端弯曲成形。如下图左示为 形件一次成形模。图a)为初始阶段，图b)为弯曲终了阶段。下图右示为两次弯曲成形模。如图a)，先将平板毛坯弯成U形件，再扣在图b的凹模上，用内侧定位，再弯曲成 零件。如右图示，是摆动式圆形件一次成形弯曲模。该模具适用于图示3种圆形工件的弯曲。工作部分为：心棒3、凹模支座4、成形滑块5；定位及挡料部分为成形滑块5上部的凹槽及4片挡料板16。工作过程为：板料置于成形滑块5的上部凹槽内定位 上模下行 将板料弯成U形 上模继续下行 心棒3带动U形件推动凹模支座4向下运动 摆块6绕轴销摆动 推动滑块5向中间移动将U形件弯成圆形。设计弯曲模时应考虑以下问题：1、模具结构上应能防止毛坯在弯曲时的偏移和串动；2、应尽可能使毛坯产生简单的弯曲变形，避免毛坯有拉薄或挤压现象；3、精度高的零件应使弯曲部分在冲床滑块达到下死点时得到较正。4、模具结构上，应使调试和修理时，凸、凹模便于拆卸，以便修正弥补回弹。6、拉深模 如右图示，为最简单的无压边装置的首次拉深模。工作部分为凸模2、凹模4；定位及挡料装置为定位板3。卸料装置利用凹模内壁下部台阶。工作过程为：将圆形毛坯放入定位 板3内 凸模下行 凸凹模将 板料拉深成形 凸模上行 台阶口将零件刮落。该模具结构简单，凹模口部为锥形，无压边装置。为减少拉深件和凹模直壁间的磨擦，凹模直壁不宜太高，一般拉深h取913mm，精度高时取610mm，变薄拉深时取36mm。如右图示为带弹性压边圈的首次拉深模。由于材料相对厚度较小，为防止起皱设置压边圈。工作部分为凸模6、凹模11、弹性压边圈8；定位及挡料部分为定位板10；凹模内壁下部台阶为卸料装置。工作过程为：圆毛坯放入定位 板10中 上模下行 压边 圈压紧板料 上模继续下行将 板料拉入凸、凹模中拉深成形 凸模回程时 凹模内壁将工 件刮下。在右图中，通过调整限位螺钉9可调整压边力的大小。右图示为带弹性压边圈的再次拉深模。属倒装模。工作部分为：凸模8、凹模7、压边圈9；压边圈突起的外形与零件的内形相符，靠压边圈突起的外形定位；卸料装置是推件器3工作过程为：将零件套在压边 圈9上 上模下行 凹模 与压边圈压紧零件下行 凸模将零件拉入间隙中成形 上模上行驶 打杆经 推件器3推出零件。设计拉深模时应考虑以下问题：1、拉深模结构仍由五大部分组成，但多了一个压边圈。2、拉深凸模应开能气孔。3、拉深模具在零件高度方向应留有余量。4、拉深高度大的零件，应注意在压力机行程下死点时能否取出，一般压力机行程应大于零件高度的两倍以上。5、拉深凸、凹模间隙和凹模圆角半径，对轴对称的旋转体零件，四周都是相等在。但对于矩形或异形件有时可作成不相等。7、翻边模 如右图示为倒装式内孔翻边模。其结构与拉深模基本相同。工作部分为：凸模1、凹模3；卸料及推件装置为压料板2、打杆4。工作过程为：将中间有预冲孔的圆形坯料置于压板2上 凭凸 模球形定位 上模下行 凹模与压料板将毛坯压紧 压料板将零件顶出。如右图示为外缘翻边模。工作部分为：凸模2、凹模3；定位及挡料部分是定位销4；卸料及推件装置是卸料板1、顶料板7。该模具一次成形二个零件，克服了由于零件不对称引起的坯料偏移。工作过程为：坯料由前方送进 两孔套在定位销上 上模下行 凸模与顶料板将坯料夹紧 材料拉入凸、凹模间隙成形 顶 料板顶出工件 将工件切断。二、复合模 在压力机的一次行程中，在模具的一个工位上，同时完成几道不同工序的模具称为复合模。它属于多工序模。可分为正装复合模：落料凹模在下模的称为正装复合模。倒装复合模：落料凹模在上模的称为倒装复合模。1、垫圈冲孔落料模(倒装)该模具凹模在上，凸模在下，且有凸凹模，一次行程能完成垫圈的落料、冲孔工序。工作过程为：条料自右向左送进 导料销14、20 导向档料销13定位 上 模下行 凸凹模与凹模 完成落料 冲孔凸模与 凸凹模完成冲孔 冲孔 废料由凸凹模内孔推下 条料由弹性卸料板15卸下 垫圈由推件器12推下。2、正装复合模 下图示为冲制垫圈的正装复合模。工作部分为：凸模6、凹模7、凸凹模4；定位及挡料部分为钩形挡料销12、卸料板2的下部左侧台阶面；卸料及推件装置为卸料板2、打杆3、顶件器5。工作过程为：条料自前方送进 挡料销12及卸料板2左侧台 阶面定位 上模下行 凸凹模4与顶件器5将材料夹紧下压 落料冲孔同时完成 垫圈由顶件器从凹模内顶出 条料由卸料板卸下 冲孔废料由打杆推出。序 号正 装 倒 装1对于薄冲件能达到平整要求不能达到平整要求2操作不方便、不安全，孔的废料由打棒打出。操作方便，能装自动拨料装置，既能提高生产效率又能保证安全生产，孔的废料通过凸凹模的孔往下漏掉。3废料不会在凸凹模孔内积聚，每次由打棒打出，可减少孔内废料的张力，有利于凸凹模减小最小壁厚。废料在凸凹模孔内积聚，凸凹模要求有较大的壁厚以增加强度。4装凹模的面积较大，有利于复杂冲件用拼块结构。如凸凹模较大，可直接将凸凹模固定在底座上省去固定板。复合正装模和倒装模比较3、落料、拉深、成形、修边模 右图为落料拉深成形修边模。工作部分为：凹模2、拉深凸模4、推件器5、凸凹模6、压料圈10、修边凸模11；定位及挡料部分为挡料销3、卸料板9；卸料及推件装置为推件器5、压料圈10；导向装置为导柱、导套。工作过程为：条料自右向左沿卸料板9下送进 由挡料销3定位 上模下行凸凹模6与压边圈 10将材料夹紧 凸凹模与凹模2落下120圆料 凸凹模内孔与拉深凸模4将圆料拉深成筒形件 推件器5与拉深凸模4成形零件底部球面 凸凹模内孔刃口与修边凸模11对零件切边 推件器与拉深凸模最后对零件底部球面校形 上模回程 打杆与推件器将零件推出 卸料板卸下条料 修边凸模上的废料被压边圈从凹 模中顶出。设计复合模应考虑的问题：1、凸凹模壁部应有足够的强度，不得小于凸凹模最小壁厚，以防壁薄开裂。2、冲孔落料复合时，为便于凸、凹模刃口的刃磨，应使两工序同时进行。落料、拉深、冲孔复合时，为使拉深工序顺利进行，不致拉裂零件，应先落料，后拉深，最后冲孔。3、应充分考虑模具各部位的配合精度要求，凸模、凹模、凸凹模可采用窝座配合，但上模部分与下模部分仅一方用窝座配合，另一方应用销钉定位，以便模具安装时调整间隙。三、连续模连续模（又称级进模或跳步模）：它是在压力机一次行程中依一定顺序在同一模具的不同工位上完成两道以上工序的模具。1、垫圈的冲孔落料连续模右图示为带导正销的冲制垫圈的连续模。工作部分为：冲孔凸模3、落料凸模4、凹模7；定位及挡料为始冲挡料销10、固定挡料销8、导板5、导正销6。工作过程为：条料自右向左送进 始冲挡料销定位 上模下行 凸模1 完成冲孔 废料从凹模孔中推下 条料继续送进 上模二次下行导正销插入孔中 落料凸模冲下垫圈并从凹模孔中推出 冲孔凸模又冲出一孔。该连续模每次行程落下一垫圈，并冲得一孔。2、有侧刃的连续模 如果材料太薄或落料凸模径向尺寸太小，以及窄长零件都不宜采用导正销，可采用侧刃定位。如图示。2）为保证零件质量，必须使条料在模具内准确定位，送料进距精确。要考虑是否采用侧压装置。4）为增加凹模强度，减小应力集中，在排列工步时可增设空步。5）为减少料头、料尾的损失，要考虑使用始冲挡料销。设计连续模时应注意几点：3）为简化模具制造与维修，提高使用寿命，形状复杂的零件可分解为简单形状，分步冲出。1）为保证零件的尺寸精度，工步数不得太多。以减少累积误差。零件相对尺寸精度高的部分应尽量在同一工步冲出。四、组合模组合模是在多品种、小批量及试生产中发展起来的一种具有通用性的冲模。具有以下优点：1、与手工加工相比，降低劳动强度，提高生产率，保证零件质量。2、与专用模加工相比，减少模具装备和数量，节约大量模具钢和模具设计制造工时。3、对于不同零件，应用成套组合冲模，稍加改进便可投入生产，无需制造专用模具，可最大限度地缩短生产周期。4、降低零件生产成本。5、不存在因更改零件设计造成模具报废问题。7.3 简单模、连续模、复合模的优缺点和应用范围一、简单模1、优点：1）结构简单，制造容易，周期短，成本低。2）可利用废料冲压。3）可冲制尺寸大、厚度大的零件。2、缺点：1）由于模具结构简单，定位误差大，因而零件精度低。2）简单模多无导向装置，安装调整不方便，费时间。3）工作不安全。4）工序分散，生产率低。5）寿命低，易磨损。适应于精度要求不高，形状简单的小批生产和新产品试制。二、连续模1、优点：1）在三种模具中生产率最高。2）因工序不集中在一个工位上可冲制形状复杂的零件。模具的强度、耐用度高。3）送料方便、可靠，便于实现自动化及机械化生产。4）工作安全，操作者不必把手伸入危险区。5）零件、废料均下漏，可采用高速压力机生产。6）可减小冲压车间面积。2、缺点：1）零件精度比复合模低。2）零件搭边值比较大，材料利用率较低。3）形状复杂的零件，模具结构较复杂，制造难度大。4）连续模外廓尺寸比复合模大。适应于一般精度要求不高、尺寸小的大批量生产。三、复合模1、优点：1）冲裁时材料处于受压，表面平整，零件精度最高。2）模具结构紧凑，外廓尺寸小。3）对条料形状及尺寸限制不严，可用边角料来冲零件，材料利用率比连续模高。4）适宜冲压薄料、软料和脆性材料。2、缺点：1）模具零件多，结构复杂，装配制造困难成本高。但形状复杂的零件其模具制造难度比连续模低。2）对于一些内孔与边缘之间及孔间距离较小的零件，不宜采用复合模。3）生产率比连续模低，工作没有连续模安全零件出件没有连续模方便。适应于生产批量大、精度高、尺寸大的零件。