沖壓模具結(jié)構(gòu)-課件

1、第八章沖壓模具設(shè)計(jì)8.1單工序沖裁模的典型結(jié)構(gòu)沖裁可分為沖孔和落料 。定義：用沖模沿封閉輪廓曲線(xiàn)沖切，封閉線(xiàn)內(nèi)是制件，封閉線(xiàn)外是廢料的工藝，叫落料；反之 是 沖孔。 沖裁模分類(lèi)：1.工序組合的形式:單工序沖裁模、復(fù)合沖裁模和連續(xù)沖裁模。 2.按工序分類(lèi):落料模、沖孔模、切斷模和切邊模等。 8.1.1 落料模 . 1）敞開(kāi)模 特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，模具的均勻間隙不易保證，安裝調(diào)試復(fù)雜，沖裁制件 精 度低 2）導(dǎo)板模 特點(diǎn)：精度較高，模具壽命長(zhǎng)，模具間隙由模具制造精度決定，但制造復(fù)雜 3）導(dǎo)柱模 特點(diǎn)：精度高，模具壽命長(zhǎng)，使用安裝方便，但是模具規(guī)模大、8.1. 2.沖孔模 沖小孔模具，必須考慮

2、凸模的強(qiáng)度和剛度，以及快速更換凸模的結(jié)構(gòu)。 1) 側(cè)壁沖孔模 2) 小孔沖孔模 模具結(jié)構(gòu)采用縮短凸模長(zhǎng)度的方法(防止彎曲變形而折斷) 特點(diǎn)：制造比較容易，凸模使用壽命也較長(zhǎng)。 第二章沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)8.2 復(fù)合沖裁模 復(fù)合模（多工序沖裁模）定義：沖床一次行程中，在模具同一位置上能完成幾個(gè)不同沖裁工序的模具。 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：一副模具有一個(gè)凸凹模。分類(lèi)：正(順)裝式復(fù)合模倒裝式復(fù)合模。 8.2.1 正裝式復(fù)合模 適用：制件平直度要求較高或沖裁時(shí)易彎曲的大而薄的制件。缺點(diǎn)：操作不方便，也不安全，不適用于多孔制件的沖裁。 8.2.2倒裝式復(fù)合模 特點(diǎn)：操作方便、安全應(yīng)用：平直度要求不高，多孔厚板制件的沖

3、裁。復(fù)合沖裁模的特點(diǎn)： 1）制件形位尺寸精度較高。 2）制件沖孔與落料的毛刺同在一側(cè)。 3）可以節(jié)省材料。 4）模具的體積較小，模具結(jié)構(gòu)緊湊。 5）制件內(nèi)外形尺寸直接影響凸凹模強(qiáng)度。 6）生產(chǎn)效率高。由于凸凹模的壁厚受到限制，復(fù)合模適宜沖裁生產(chǎn)批量大，精度要求高、厚度不大于3mm的形狀復(fù)雜軟料和薄料。 第二章沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)8.3級(jí)進(jìn)沖裁模 級(jí)進(jìn)沖裁模定義：一次行程中，在不同的位置上同時(shí)完成多道沖裁工序（如沖孔、落料、切邊）。關(guān)鍵問(wèn)題：毛坯定位一、級(jí)進(jìn)模常用以下幾種典型結(jié)構(gòu)： 用固定擋料銷(xiāo)和導(dǎo)正銷(xiāo)定位 用側(cè)刃定距 特點(diǎn)：側(cè)刀（側(cè)刃的長(zhǎng)度等于步距） 側(cè)刃作用：是在沖床的每次行程中，沿條料邊緣沖

4、下一塊長(zhǎng)度等于步距的料邊。優(yōu)點(diǎn)：操作方便，定位準(zhǔn)確，生產(chǎn)率高。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，材料損失大。應(yīng)用：厚度小于0.5mm的薄板或不便使用定位銷(xiāo)、導(dǎo)正銷(xiāo)定位時(shí)。用切舌定距 應(yīng)用：大于1mm厚板料 特點(diǎn)：與側(cè)刃定距相比節(jié)省材料，動(dòng)作操作可靠。 二、級(jí)進(jìn)沖裁模的特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)率高，制件精度高，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，操作方便，工作安全。 缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)尺寸大，制造復(fù)雜，成本高。 三、連續(xù)模與復(fù)合模相比的特點(diǎn): (1) 具有比復(fù)合模更高的生產(chǎn)率。 (2) 不存在“最小壁厚”問(wèn)題，模具的強(qiáng)度高，壽命較長(zhǎng)。 (3) 操作安全，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化. (4)比復(fù)合模的制件精度低。 第二章沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)8.4 沖裁模工作零件的

5、結(jié)構(gòu) （1）凸模一般的結(jié)構(gòu)分類(lèi)：1、凸模按結(jié)構(gòu)形式分類(lèi)有整體式、相拼式和帶護(hù)套式； 2、按截面形狀分類(lèi)有圓形、矩形、異形等； 3、按刃口形狀分類(lèi)有平刃凸模和斜刃凸模等。2.4.1 凸模結(jié)構(gòu)形式 1、整體式凸模 結(jié)構(gòu)形式： 1）直通方式 （a、b、c） 2）臺(tái)階型凸模 （ d ） 3）肩型臺(tái)階凸模 （ e ） 4）為掛臺(tái)型凸模 （ f ） 5）異形刃口的凸模結(jié)構(gòu) （ g ） 2、.鑲拼式凸模 采用目的：（1）為了節(jié)省貴重金屬 （2）為了保護(hù)小凸模，便于制造 3、護(hù)套式凸模 護(hù)套式凸模主要用于小凸模的結(jié)構(gòu)。為了增加小凸模的強(qiáng)度，一般在小凸模外加護(hù)套。2.4.2 凸模的固定方式 1、大型凸模的固定

6、2、圓形凸模的固定 3、異形凸模的固定 4、小凸模的固定 2.4.3 凹模的結(jié)構(gòu)形式 1、凹模外形結(jié)構(gòu) 外形結(jié)構(gòu)：整體式、相拼式、鑲嵌式 2、凹模洞口形式 常用凹模洞口類(lèi)型 1）直筒式刃口凹模 （a、b、c） 2）錐筒式刃口凹模 （ d、 e ） 第二章沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)8.4 沖裁模工作零件的結(jié)構(gòu)（2） 8.4.4 凹模固定方法 （a）、（b）所示是常用的圓形沖孔凹模，直接裝在凹模固定板中； （c）所示的是采用螺釘和銷(xiāo)釘定位固定； （d）為快換式凹模固定方法。 8.4.5 凸凹模的結(jié)構(gòu) 凸凹模用于復(fù)合模中，它的內(nèi)形為凹?？卓?，外形為凸模，其刃口形式可參照凸模和凹模的刃口形式。但凸凹模壁厚不能

7、小于一定的值。 第二章沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)8.5 定位零件的結(jié)構(gòu)定位零件包含：1、擋料零件（如擋料銷(xiāo)、導(dǎo)正銷(xiāo)、側(cè)刃等） 2、導(dǎo)料零件（如導(dǎo)料銷(xiāo)、導(dǎo)料板、側(cè)壓板） 3、塊料定位零件（如定位銷(xiāo)、定位板）。 8.5.1擋料銷(xiāo) （擋料銷(xiāo)材料為T(mén)7，硬度為HRC50-55 ） 作用：是控制板料的送進(jìn)距離 分類(lèi)：（1）固定擋料銷(xiāo) （2）活動(dòng)擋料銷(xiāo) 回帶式活動(dòng)擋料銷(xiāo) 隱蔽式活動(dòng)擋料銷(xiāo) 臨時(shí)擋料銷(xiāo) 8.5.2導(dǎo)正銷(xiāo) 導(dǎo)正銷(xiāo)主要用在連續(xù)模中，對(duì)條料進(jìn)行精確定位，以保證制件外形與內(nèi)孔相互位置的正確。 作用：可以消除步距的誤差，起精確定位的作用。 注意：當(dāng)導(dǎo)正銷(xiāo)較長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)適當(dāng)減少與凸模的精加工長(zhǎng)度。8.5.3側(cè)刃 1

8、、側(cè)刃實(shí)質(zhì)是一個(gè)裁切邊料凸模。 2、工作原理： （側(cè)刃 的長(zhǎng)度等于一個(gè)步距） 3、在模具結(jié)構(gòu)中，可根據(jù)制件的結(jié)構(gòu)和材料的價(jià)值，采用單側(cè)刃或雙側(cè)刃。 （1） 單側(cè)刃一般用于步數(shù)少、材料較硬或厚度較大的級(jí)進(jìn)模中； （2） 雙側(cè)刃用于步數(shù)較多、材料較薄的級(jí)進(jìn)模中。 4、與側(cè)刃相配的側(cè)刃孔(又稱(chēng)側(cè)刃凹模)按側(cè)刃凸模實(shí)際尺寸加單面間隙配制。 8.5.4定位板和定位釘 （單個(gè)毛坯的定位裝置 ）注意：1、轉(zhuǎn)角處應(yīng)用工藝孔過(guò)渡； 2、 盡量減少定位板與毛坯的接觸面積。 8.5.5 導(dǎo)尺與導(dǎo)料銷(xiāo)導(dǎo)尺,又叫導(dǎo)料板,是控制條料寬度方向在模具中位置的零件。 第二章沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)8.6 退料零件的結(jié)構(gòu) 退料裝置包括

9、卸料、推件和頂件裝置。其作用是當(dāng)沖模完成一次沖壓之后，把制件或廢料從模具工作零件上卸下來(lái)，以便沖壓工作繼續(xù)進(jìn)行。 8.6.1卸料裝置的結(jié)構(gòu) 1、剛性卸料 （固定卸料板結(jié)構(gòu) ） 結(jié)構(gòu)形式：1）整體式卸料板 ；2）組合式卸料板； 3）懸臂式卸料板 ； 4）拱形卸料板 2、彈性卸料 裝置組成：彈壓卸料板，橡皮或彈簧，卸料螺釘?shù)龋ㄒ话阊b在上模）。 彈壓卸料板具有卸料和壓料的雙重作用 。（用在沖裁料厚在1.5mm以下的板料 ） 3、廢料切刀卸料裝置 應(yīng)用：落料件尺寸較大或板料厚度較大，卸料力大 8.6.2 推件和頂件裝置的結(jié)構(gòu) 目的：都是從凹模中卸下沖件或廢料。 1）推件裝置 （剛性 ） 組成：打桿、推

10、板、連接推桿和推件塊 特點(diǎn)：頂件力大，工作可靠 2）頂件裝置 （彈性 ） 組成：頂桿、頂件桿和頂件塊 特點(diǎn)：除頂件以外，一般還最起壓料作用。 第二章沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)退料零件的結(jié)構(gòu) 8.6.3彈性元件 （彈簧和橡皮 ） 1）彈簧的選用與計(jì)算 2）橡膠的選用與計(jì)算 橡膠一般材料為聚胺酯橡膠，俗稱(chēng)優(yōu)力膠。（主要用于沖裁模中 ） 橡膠的高徑比一般在0.5至1.5之間選取 。 3）橡膠與彈簧的安裝孔 （1）彈簧固定孔深度應(yīng)至少保證有一至兩圈彈簧在孔中。彈簧孔的直徑比彈簧大1mm. （2）橡膠如果采用中間空心的結(jié)構(gòu)，可以不設(shè)計(jì)安裝孔，設(shè)計(jì)孔時(shí)其孔徑比橡膠大3mm。 8.6.4 卸料螺釘 卸料螺釘如果采用

11、專(zhuān)用的螺釘則結(jié)構(gòu)如圖2-70示。卸料螺釘?shù)拇笮∫话阍贛8M12之間選用。注意：卸料螺釘應(yīng)對(duì)稱(chēng)分布，工作長(zhǎng)度要嚴(yán)格一致 圖2-70 卸料專(zhuān)用螺釘?shù)诙聸_裁工藝與模具設(shè)計(jì)8.7 模架零件8.7.1模架 （承受沖壓過(guò)程的全部載荷 ） 組成：上、下模座和導(dǎo)向零件 導(dǎo)柱模架的基本形式 ： 對(duì)角導(dǎo)柱模架 后側(cè)導(dǎo)柱模架 中間導(dǎo)柱模架 四導(dǎo)柱模架8.7.2導(dǎo)向零件 沖裁模的導(dǎo)向零件主要有導(dǎo)柱與導(dǎo)套、導(dǎo)板等 。（目前主要用導(dǎo)柱與導(dǎo)套結(jié)構(gòu) ） 導(dǎo)柱與下模座采用過(guò)盈配合，導(dǎo)套與上模座過(guò)盈配合。8.7.3模架零件 冷沖模的模架零件主要包括模座、模柄、墊板和凸模固定板等。1.模座 （標(biāo)準(zhǔn)模架 ） 2.模柄（Q235，無(wú)

12、須淬火處理 ） 模柄的軸線(xiàn)應(yīng)位于模具的壓力中心（沖壓合力的作用點(diǎn)）重合 。 結(jié)構(gòu)形式 ： 1）壓入式模柄 （型） 2）旋入式模柄 （ 型） 3）螺釘固定式模柄 （ 型） 4）螺釘聯(lián)接式模柄 （ 型） 3.固定板 （Q235或45號(hào)鋼，無(wú)須淬火處理 ） 凸模、凹模固定板主要用于小型凸模、凹模或凸凹模等工作零件的固定。 4.墊板 （T7或T10A鋼，熱處理后硬度HRC4348 ） 作用：是承受凸?；虬寄５膲毫?，防止過(guò)大的沖壓力在上、下模座上壓出凹坑(圖2-78)，影響模具 正常工作。 8.7.4緊固零件 （銷(xiāo)釘和螺釘 ） 主要起定位、連接、拉緊沖模零件的作用。 第二章沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)圖2-1無(wú)導(dǎo)

13、向簡(jiǎn)單落料模 圖2-2 導(dǎo)板式單工序落料模第二章沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)圖2-3 圖2-3 導(dǎo)柱式單工序落料模第二章沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)圖2-4 圖2-4 側(cè)壁沖孔模第二章沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)圖2-5 圖2-5 斜楔式水平?jīng)_孔模圖2-7 復(fù)合模的結(jié)構(gòu)原理圖第二章沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)圖2-6 圖2-6 超短凸模的小孔沖模第二章沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)圖2-8 圖2-8 正（順）裝式復(fù)合模的典型結(jié)構(gòu)第二章沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)圖2-9 圖2-9 倒裝式復(fù)合模第二章沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)圖2-10 圖2-10 用擋料銷(xiāo)和導(dǎo)正銷(xiāo)定位的級(jí)進(jìn)模第二章沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)圖2-11 圖2-11 用側(cè)刃定距的沖孔落料級(jí)進(jìn)模圖2-13 圖

14、2-13 切舌定距模結(jié)構(gòu)圖圖2-12 切舌尺寸圖 圖2-15 墊圈排樣圖圖2-14 墊圈 第二章沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)圖2-16.17.18 圖2-16 凸模的外形結(jié)構(gòu)圖2-17 常用的整體式凸模圖2-18 鑲拼式凸模第二章沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)圖2-19.20.21 圖2-19 大凸模的固定方式圖2-20 圓形凸模的固定方式圖2-21 異形凸模的固定方式第二章沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)圖2-22 圖2-22 小凸模的固定及其保護(hù)結(jié)構(gòu)第二章沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)圖2-23.24.25 圖2-25 凹模洞口結(jié)構(gòu)圖2-23 凹模零件結(jié)構(gòu)圖圖2-24 凹模外形結(jié)構(gòu)第二章沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)圖2-26.27 圖2-26 凹

15、模的固定方式圖2-27 凸凹模的結(jié)構(gòu)第二章沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)圖2-53 圖2-53 固定擋料銷(xiāo)圖2-54 活動(dòng)擋料銷(xiāo)圖2-55 導(dǎo)正銷(xiāo)的結(jié)構(gòu)形式圖2-56 固定在凸模固定板上的導(dǎo)正銷(xiāo)第二章沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)圖2-57 圖2-57 側(cè)刃圖2-60 用定位板和定位釘定位毛坯外輪廓第二章沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)圖2-61 圖2-61 用定位釘和定位板定位毛坯內(nèi)孔圖2-62 導(dǎo)尺圖2-63 導(dǎo)料銷(xiāo)與組件第二章沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)圖2-65.66 圖2-65 彈壓卸料裝置圖2-66 廢料切刀工作原理第二章沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)圖2-67 圖2-67 推件和頂件裝置第二章沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)圖2-71 圖2-71 導(dǎo)柱

16、模架圖2-73 滑動(dòng)式導(dǎo)柱、導(dǎo)套的安裝尺寸示意圖第二章沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)圖2-76 圖2-76 常用模柄的結(jié)構(gòu)圖2-78 墊板的受力情況第三章8.8 彎曲模的典型結(jié)構(gòu) 彎曲模按其工序組合形式分類(lèi)可以分為單工序彎曲模、復(fù)合彎曲模和連續(xù)彎曲模。 8.8.1單工序彎曲模 1、V形件彎曲模 特點(diǎn)：是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、通用性好，但是精度不高 彎曲方法：帶有定位尖，頂桿、 V形頂塊 2、U形件彎曲模 3、Z形件彎曲模 由于Z形件兩直邊折彎方向相反，所以彎曲模必須有兩個(gè)方向彎曲的動(dòng)作。 4、圓形件彎曲模 1) 直徑d5mm的先彎成 U形，再?gòu)澇蓤A形。 2)圓筒直徑d20mm的先將毛坯彎成波浪狀，然后再?gòu)澇蓤A筒形。

17、5、鉸鏈件彎曲模 鉸鏈件通常是將毛坯頭部預(yù)壓彎后才能卷圓 . 彎曲工藝與彎曲模具結(jié)構(gòu) 第三章 彎曲模的典型結(jié)構(gòu)8.8.2級(jí)進(jìn)彎曲模 8.8.3復(fù)合彎曲模 定義：在壓力機(jī)一次行程內(nèi)，在模具同一位置完成落料、彎曲、沖孔等幾種 不同的工序。 彎曲模結(jié)構(gòu)要點(diǎn)： 彎曲毛坯的定位要準(zhǔn)確、可靠，盡可能水平放置。 毛坯的安放和制件的取出要方便、安全，操作簡(jiǎn)單。 模具結(jié)構(gòu)盡量簡(jiǎn)單并且便于調(diào)整修理。 彎曲工藝與彎曲模具結(jié)構(gòu) 圖3-8.9圖3-8 U形件彎曲模圖3-9 彎曲角小于90的U形件彎曲模圖3-6.7圖3-6 V形件彎曲模的一般結(jié)構(gòu)圖3-7 V形件精彎模圖3-11圖3-11 Z形件彎曲模圖3-13.14.1

18、5圖3-13 四角彎曲件一次彎曲成形模具圖3-15 兩次彎曲復(fù)合的 形件彎曲模圖3-14 形件分步彎曲模圖3-17圖3-17 小圓彎曲模圖3-18圖3-18 大圓兩次彎曲模圖3-19 擺塊式圓形件一次彎曲成形模圖3-20.21圖3-20 鉸鏈件彎曲工序的安排圖3-21 鉸鏈件彎曲模圖3-22圖3-22 級(jí)進(jìn)彎曲模圖3-23圖3-23 復(fù)合彎曲模8.9 拉深模工作部件的結(jié)構(gòu)8.9.1 拉深凸模與凹模的結(jié)構(gòu)1無(wú)壓邊圈的拉深模2有壓邊圈的拉深模 圓角結(jié)構(gòu)，拉深直徑d100mm的零件。 有錐角的凸、凹模 ，拉深直徑d100mm的零件。3拉深凸模必須設(shè)計(jì)通氣孔（防止形成真空狀態(tài)）8.9.2 拉深模壓邊裝置的結(jié)構(gòu)1采用壓邊裝置的條件 壓邊裝置的作用就是在凸緣變形區(qū)施加軸向（材料厚度方向）壓力，提高毛坯變形的穩(wěn)定性，而防止起皺。2常用壓邊圈的結(jié)構(gòu)形式 首次拉深模用壓邊圈 后續(xù)拉深工序用壓邊圈。圖中限位柱（固定式和可調(diào)節(jié)式）高度的設(shè)計(jì)應(yīng)保證模具在拉深過(guò)程中，保持壓邊圈和凹模圓角間的距離為s值。其值分別為：拉深有凸緣的零件：s=t+(0.050.1)拉深鋼零件：s=1.5t拉深鋁合金：s=1.1t 在單動(dòng)壓力機(jī)上進(jìn)行拉深，常采用通用性強(qiáng)的壓邊裝置，其彈性元件一般使用橡皮、彈簧和氣