冲压模具结构设计技巧
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第1章 冲裁模结构

1.1 切断模

1.1.1 单刃口切断模(一)

如图1-1所示为一卷边后的切断模具。冲压动作为:将制件放入下压料板4上,制件的内孔对准下压料板4上的导正销。上模下行,上、下压料板首先压住制件,再进行切断工作。

图1-1 单刃口切断模(一)

1—上压料板;2—上模刃口;3—挡块;4—下压料板;5—下模刃口

技巧

为保证下压料板4上导正销的准确性,该结构在下压料板4的右面安装挡块3,使下压料板4在挡块3及下模刃口内上下滑动。

经验

为提高上、下模刃口的寿命,冲压时,行程调至上模刃口与下模刃口刚接触后,再往下调1.5~2.0mm即可。

上模刃口或下模刃口修磨后,压机的行程适当往下调即可,无需在底平面加垫片。

1.1.2 单刃口切断模(二)

如图1-2所示是将条料切成不同长度的矩形件及切除边角余料的通用装置。

图1-2 单刃口切断模(二)

1—滑块;2—压头;3—螺母;4—外六角螺钉;5—上刃口;6—下刃口

技巧

该结构的上、下刃口均安装在下模,上模部分安装有冲击头,因此对压机的精度要求不高。

上、下刃口的冲压深度可根据外六角螺钉4进行调节。

1.1.3 双刃口切断模

如图1-3所示为双刃口切断结构。冲压时,上模下行,凸模5将制件4从模具内部冲切下,而制件3从模具的左侧滑出。

图1-3 双刃口切断模

1,7—凹模;2—挡料块;3,4—制件;5—凸模;6—导料板

技巧

该结构生产效率高,压力机在一次行程中同时能冲压出两个制件。

经验

对于冲压小型或板料较薄的制件,通常把凹模1和凹模7合并成一体,那么凹模无需埋入下模座内。

1.1.4 棒料切断模(一)

如图1-4所示为常见的棒料切断模(一)。工作时,模具安装在压力机的工作台上,经压力机滑块的上下运动,通过压头3的冲击,压迫滑动切刀1与固定切刀4共同作用将圆钢切断。

图1-4 棒料切断模(一)

1—滑动切刀;2—滑动块;3—压头;4—固定切刀

技巧

为方便制作,该模具中的滑动切刀1与固定切刀4均为套筒式结构。材料一般选用Cr12MoV,热处理硬度为58~62HRC。

经验

该结构一般用于直径ф30mm以下的棒料。

滑动切刀1与固定切刀4的内孔直径按棒料的名义直径加0.5mm设计。

滑动切刀1与固定切刀4间的切断间隙一般取棒料直径d的2%~5%,冲切较硬的材料时,间隙取小的数值;冲切较软的材料,间隙取大的数值。

1.1.5 棒料切断模(二)

如图1-5所示为棒料切断模(二)。挡料器5在水平垂直两个方向可动,能连续进料、冲压,操作安全,效率高。

图1-5 棒料切断模(二)

1—滑动切刀;2—压头;3—固定切刀;4—下模座;5—挡料器

技巧

该结构允许在一定的范围内更换凹模,便于通用挡料装置可调整在一定范围内适应各制件的长度。

凹模刃磨后,间隙调整方便,刃口有效部分能充分利用。

经验

本结构适用于圆形或方形棒料。

圆形或方形棒料切口四周被凹模包围,剪断面变形较小。

1.1.6 棒料切断模(三)

如图1-6所示为棒料切断模(三),适宜于切断较短的棒料,固定切刀18紧固在固定座19上,并由调整送料管20调整其左右位置,以达到合理的剪切间隙。滑动切刀7紧固在滑动块16内,滑动块可以沿固定座上下滑动,平时由卸料螺钉17、支承板、螺杆26、弹簧、螺母组成的弹顶器顶起,使两凹模对齐。棒料送入,靠顶料杆3挡料,上模下行时压住滑动块下行即进行切料,同时推杆1与斜楔11的斜面接触,弹簧14被压缩。当滑块被压至滑动凹模洞口与支架下面通孔对齐时,弹簧14通过顶料杆3便把切断的棒料顶出。随后滑动块由弹顶器复位。

图1-6 棒料切断模(三)

1—推杆;2,10—螺母;3—顶料杆;4—橡胶;5—垫板;6—压头;7—滑动切刀;8—盖板;9,12,22~24—螺钉;11—斜楔;13—调整套;14—弹簧;15—套管;16—滑动块;17—卸料螺钉;18—固定切刀;19—固定座;20—送料管;21—下模座;25—压板;26—螺杆

技巧

刃磨切刀后,由调整送料管20调整其左右位置,以达到合理的剪切间隙。

切断后的棒料在推杆1与斜楔11的斜面接触,使弹簧14被压缩,通过顶料杆3便把切断的棒料从固定座的出料口顶出。

1.1.7 棒料自动切断模

如图1-7所示为棒料自动切断结构。该模具用在通用的压力机上,能够实现自动送料和自动出件的功能。切断前,滑动块7在弹簧23和限位板9的作用下,处于上极限位置。被送入滑动切刀6内待切的棒料将顶料杆26顶至其左极限位置,即限定了切断长度,此时弹簧3被压缩。压头5下行,施力于滑动块7,使滑动块7和挡料座2下移,将棒料切断,弹簧23被压缩。当滑动切刀6的孔对准固定座11上的出料口时,在弹簧3的张力作用下,顶料杆26将切下的制件从滑动切刀6中顶出。在压头5下行的过程中,压头5通过螺杆8、连接套筒12和连接杆13推动送料块16右移,弹簧14被压缩。压头5回程时,弹簧23通过两个顶杆21将滑动块7顶回至上极限位置,此时滑动切刀6与固定切刀10的孔对正,送料块16在弹簧14压力作用下(因连接套筒12和连接杆13间隙配合,压头5回程时,压头5对送料块既无推力也无拉力)向左移动,实现自动送料,然后进行下一次切断。

图1-7 棒料自动切断模

1,17,25—螺钉;2—挡料座;3,14,23—弹簧;4—挡块;5—压头;6—滑动切刀;7—滑动块;8—螺杆;9—限位板;10—固定切刀;11—固定座;12—连接套筒;13—连接杆;15—套筒;16—送料块;18—止退块;19—螺母;20—调节块;21—顶杆;22—弹簧座;24—下模座;26—顶料杆

技巧

该结构的送料块16和止退块18是整套模具实现自动送料的关键装置。

止退块18的结构与送料块16原理相似,区别仅在于两者弹簧倾斜方向不同,即两者对棒料的自锁方向相反。

止退块18由螺钉17固定在套筒15内,而送料块16则可沿套筒15左右滑动。因此送料块16左移时,通过弹簧和钢珠的自锁作用,夹持棒料送进。而此时止退块18不自锁(棒料推动钢珠使弹簧压缩而自由通过)。当送料块16右移时,送料块不自锁(不夹棒料),而止退块18则自锁,夹持棒料使棒料固定不动,不随着送料块右移。

滑动的送料块16和固定的止退块18联合作用使棒料只能送进,不能后退,具有单向自锁作用。

经验

该结构限用于直径小于ф30mm以下的棒料或线材。

该结构的制件出件口的倾斜角一般为30°~35°,使棒料切断后能顺利地出件。