中压工艺与模具设计 可保持压力不变,工作可靠,但改装设备费用较多。也可在模具上设置强力弹簧或橡皮产 生压边力与反压力。 图7.10凸模固定式精冲模 1一上柱塞:2一推杆:3一凸凹模:4一齿圈压板:5一落料凹模:6—顶板 7一冲孔凸模:8—顶杆:9—顶块:10—下柱塞 图7.11凸模活动式精冲模 I一上柱塞:2一冲孔凸模:3—落料凹模:4一齿圈压板:5—凸凹模:6一滑块 图712所示为一副在普通压力机上使用的凸模固定式简易精冲模。通过上、下碟形弹 簧得到压紧冲裁件压力和齿圈压板压力。该模具具有推件滞后机构,以防止上模回程时将 冲裁件又推入废料腔内而刮坏精制件的断面。推件滞后机构由硬橡胶圈5、球面接头7、调 节垫8和碟形弹簧4组成。上模上行时,由于采用的是浮动模柄结构,其间的间隙使碟形 弹簧放松,推件块3不动,硬橡胶圈5起缓冲作用。而此时装在下模部分的碟形弹簧9通 过顶杆1与齿圈压板2完成了卸料工作。上模继续上行,通过打杆6的作用使推件块动作, 推出冲裁件。使用这种机构需严格控制上模对模深度及打杆作用所移动的距离,否则会损 坏有关零件
216 冲压工艺与模具设计 可保持压力不变，工作可靠，但改装设备费用较多。也可在模具上设置强力弹簧或橡皮产 生压边力与反压力。 图 7.10 凸模固定式精冲模 1—上柱塞；2—推杆；3—凸凹模；4—齿圈压板；5—落料凹模；6—顶板 7—冲孔凸模；8—顶杆；9—顶块；10—下柱塞 图 7.11 凸模活动式精冲模 1—上柱塞；2—冲孔凸模；3—落料凹模；4—齿圈压板；5—凸凹模；6—滑块 图 7.12 所示为一副在普通压力机上使用的凸模固定式简易精冲模。通过上、下碟形弹 簧得到压紧冲裁件压力和齿圈压板压力。该模具具有推件滞后机构，以防止上模回程时将 冲裁件又推入废料腔内而刮坏精制件的断面。推件滞后机构由硬橡胶圈 5、球面接头 7、调 节垫 8 和碟形弹簧 4 组成。上模上行时，由于采用的是浮动模柄结构，其间的间隙使碟形 弹簧放松，推件块 3 不动，硬橡胶圈 5 起缓冲作用。而此时装在下模部分的碟形弹簧 9 通 过顶杆 1 与齿圈压板 2 完成了卸料工作。上模继续上行，通过打杆 6 的作用使推件块动作， 推出冲裁件。使用这种机构需严格控制上模对模深度及打杆作用所移动的距离，否则会损 坏有关零件
第7章冲模结构设计 本模具所采用的模架结构具有一定的通用性。只需更换模芯,便可冲裁不同的制件。 图7.12通用压力机上使用的凸模固定式简易精冲模 1一—顶杆:2一齿圈压板:3—推件块:4、9—碟形弹簧:5一硬橡胶圈:6—打杆:7一球面接头:8—调节垫 7.2.2弯曲模 722.1单工序弯曲模和复合工序弯曲模 弯曲件成形时,凸、凹模容易找正相互位置,一般不采用导正装置。下面简单介绍 些常见的较为典型的弯曲模结构。 1.V形件弯曲(单角弯曲)模 图7.13(a所示为最简单的Ⅴ形件弯曲模。模具由上模座、凸模1、定位板2、凹模3 及下模座构成。由于定位板只能起到简单定位作用,冲压过程中坯料容易偏移,影响制件 精度。 图713(b)、(c)所示的模具设置了带弹性装置的顶杆4、Ⅴ形顶板5,保证了凸模在工 作过程中始终压住坯料,坯料不易偏移,提高了制件精度 逆 图7.13V形件弯曲模的一般结构形式 1一凸模:2一定位板:3—凹模:4一—顶杆:5—V形顶板:6—弹性元件
第 7 章 冲模结构设计 217 本模具所采用的模架结构具有一定的通用性。只需更换模芯，便可冲裁不同的制件。 图 7.12 通用压力机上使用的凸模固定式简易精冲模 1—顶杆；2—齿圈压板；3—推件块；4、9—碟形弹簧；5—硬橡胶圈；6—打杆；7—球面接头；8—调节垫 7.2.2 弯曲模 7.2.2.1 单工序弯曲模和复合工序弯曲模 弯曲件成形时，凸、凹模容易找正相互位置，一般不采用导正装置。下面简单介绍一 些常见的较为典型的弯曲模结构。 1. V 形件弯曲(单角弯曲)模 图 7.13(a)所示为最简单的 V 形件弯曲模。模具由上模座、凸模 1、定位板 2、凹模 3 及下模座构成。由于定位板只能起到简单定位作用，冲压过程中坯料容易偏移，影响制件 精度。 图 7.13(b)、(c)所示的模具设置了带弹性装置的顶杆 4、V 形顶板 5，保证了凸模在工 作过程中始终压住坯料，坯料不易偏移，提高了制件精度。 图 7.13 V 形件弯曲模的一般结构形式 1—凸模；2—定位板；3—凹模；4—顶杆；5—V 形顶板；6—弹性元件
冲压工艺与模具设计 图7.14所示为Ⅴ形件精弯模,两块活动凹模4由转轴铰链5连接在一起,铰链转轴由 支架2限位。弯曲前在弹性顶杆7作用下,两块活动凹模处于同一水平面。弯曲时凸模先 将坯料压緊。凸模继续下行,迫使活动凹模向下转动成Ⅴ形并将坯料弯曲成形。在弯曲过 程中由于坯料始终与活动凹模和定位板接触,不易移位。所以这种结构特别适用于有精确 定位孔、坯料不易放平的带窄条的不对称制件。 图715所示为90°角Ⅴ形件精密弹压弯曲模,凹模4中设置了弹性顶料板2,结构与 落料模相似,弯曲时凸模Ⅰ与弹性顶料板将定位好的坯料先压紧,凸模继续下行,将其余 材料拉入凹模成形;凸模回程,制件顶出。凸模工作时凹模的侧面起到限位挡块作用,使 凸模单侧受力得到平衡,也不易移位。由于坯料始终处于压紧状态,定位精度高。因此可 得到很平整的高精度制件,特别适宜压制薄而软的材料。对于图示中不容易定位的制件, 这种模具也有很大的优越性。这种模具的缺点是结构较复杂,制造成本较高 1制件展开图 图7.14V形件精弯模 图7.1590°角Ⅴ形件精密弹压弯曲模 1一凸模:2一支架;3一定位板:4—活动凹模 1—凸模:2一弹性顶料板:3一凹模镶件:4一凹模 5一铰链:6—靠板模柄:7一弹性顶杆 2.U形件弯曲模(2角同时弯曲) 图7.16(a)所示为常见的U形件弯曲模。弯曲时,坯料被压在凸模1和顶料板4之间 两端材料沿凹模圆角滑动并弯曲;凸模回程时,顶料板将制件顶出(由于材料的回弹作用, 制件一般不会留在凸模上)。对于精度要求不高的中小件,可以采用图7.16b所示的简单结 构,利用凹模的止口将回弹的弯曲件刮下,向下出件 当U形件的外侧(或内侧)尺寸要求较高时,可采用图7.17所示的结构。这种凹模(或凸 模)做成活动结构,可随料厚的变化自动调整凸模(或凹模)横向尺寸,在行程末端可对侧边 和底部进行校正。 为了控制回弹、偏移等缺陷,还可以采用3.4节介绍的方法 图7.18所示为弯曲角大于90°的U形件弯曲模。凸模下行先将坯料压成U形,凸模 继续下行,底平面迫使转动凹模转动,利用侧压力压弯成小于90°的制件角。凸模上升 弹簧使转动凹模复位,压弯过程结束。制件从垂直主视图图面的方向取出
218 冲压工艺与模具设计 图 7.14 所示为 V 形件精弯模，两块活动凹模 4 由转轴铰链 5 连接在一起，铰链转轴由 支架 2 限位。弯曲前在弹性顶杆 7 作用下，两块活动凹模处于同一水平面。弯曲时凸模先 将坯料压紧。凸模继续下行，迫使活动凹模向下转动成 V 形并将坯料弯曲成形。在弯曲过 程中由于坯料始终与活动凹模和定位板接触，不易移位。所以这种结构特别适用于有精确 定位孔、坯料不易放平的带窄条的不对称制件。 图 7.15 所示为 90°角 V 形件精密弹压弯曲模，凹模 4 中设置了弹性顶料板 2，结构与 落料模相似，弯曲时凸模 1 与弹性顶料板将定位好的坯料先压紧，凸模继续下行，将其余 材料拉入凹模成形；凸模回程，制件顶出。凸模工作时凹模的侧面起到限位挡块作用，使 凸模单侧受力得到平衡，也不易移位。由于坯料始终处于压紧状态，定位精度高。因此可 得到很平整的高精度制件，特别适宜压制薄而软的材料。对于图示中不容易定位的制件， 这种模具也有很大的优越性。这种模具的缺点是结构较复杂，制造成本较高。 图 7.14 V 形件精弯模 图 7.15 90°角 V 形件精密弹压弯曲模 1—凸模；2—支架；3—定位板；4—活动凹模； 1—凸模；2—弹性顶料板；3—凹模镶件；4—凹模 5—铰链；6—靠板模柄；7—弹性顶杆 2. U 形件弯曲模(2 角同时弯曲) 图 7.16(a)所示为常见的 U 形件弯曲模。弯曲时，坯料被压在凸模 1 和顶料板 4 之间， 两端材料沿凹模圆角滑动并弯曲；凸模回程时，顶料板将制件顶出(由于材料的回弹作用， 制件一般不会留在凸模上)。对于精度要求不高的中小件，可以采用图 7.16(b)所示的简单结 构，利用凹模的止口将回弹的弯曲件刮下，向下出件。 当 U 形件的外侧(或内侧)尺寸要求较高时，可采用图 7.17 所示的结构。这种凹模(或凸 模)做成活动结构，可随料厚的变化自动调整凸模(或凹模)横向尺寸，在行程末端可对侧边 和底部进行校正。 为了控制回弹、偏移等缺陷，还可以采用 3.4 节介绍的方法。 图 7.18 所示为弯曲角大于 90°的 U 形件弯曲模。凸模下行先将坯料压成 U 形，凸模 继续下行，底平面迫使转动凹模转动，利用侧压力压弯成小于 90°的制件角。凸模上升， 弹簧使转动凹模复位，压弯过程结束。制件从垂直主视图图面的方向取出
第7章冲模结构设计 图7.16一般U形件弯曲模 l—凸模;2一定位板:3—凹模;4—顶料板 图7.17有校正作用的U形件弯曲模 3.形件弯曲(多角弯曲)模 图719所示为L「形件一次成形弯曲模。从图7.19可以看出,在弯曲过程中凸模的肩 部妨碍了坯料的运动,凹模口部圆角对材料压力増大,导致摩擦力加大,使弯曲件侧壁容 易擦伤和变薄。弯曲件内应力增大,其结果可能造成两肩部与底面不平行。特别是材料厚 硬度高、弯曲件直壁高、圆角半径小时,这一现象更为严重。 制件 目@日 图7.18弯曲角大于90°的U形件弯曲模 图7.19「形件一次成形弯曲模
第 7 章 冲模结构设计 219 图 7.16 一般 U 形件弯曲模 1—凸模；2—定位板；3—凹模；4—顶料板 图 7.17 有校正作用的 U 形件弯曲模 3. 形件弯曲(多角弯曲)模 图 7.19 所示为 形件一次成形弯曲模。从图 7.19 可以看出，在弯曲过程中凸模的肩 部妨碍了坯料的运动，凹模口部圆角对材料压力增大，导致摩擦力加大，使弯曲件侧壁容 易擦伤和变薄。弯曲件内应力增大，其结果可能造成两肩部与底面不平行。特别是材料厚、 硬度高、弯曲件直壁高、圆角半径小时，这一现象更为严重。 图 7.18 弯曲角大于 90°的 U 形件弯曲模 图 7.19 形件一次成形弯曲模
中压工艺与模具设计 图720为二次成形弯曲模,第1套模具先将坯料弯成U形,第2套模具最后成形。由 于弯曲件高度H决定了第2套模具的凹模的壁厚,为了保证凹模有足够的强度,应使F> (12~15 图721为「形件二次弯曲复合模。模具结构的最大特点为设置了凸凹模1,凸凹模下 行,先将坯料通过凹模2压弯成U形,凸凹模继续下行与活动凸模3作用,最后压弯成T厂 形。制件由于回弹的作用一般会留在凸模内,然后经顶件块5顶出。这种结构需要凹模下 腔空间较大,否则影响先压弯部分材料的转动 图7.20T「形件二次成形弯曲模 图7.21形件二次弯曲复合模 l—凸凹模:2一凹模;3一凸模:4一顶杆:5一顶件块 4.Z形件弯曲模 Z形件弯曲可以采用V形件的弯曲模分两次完成,但效率低,且多次定位会导致制件 精度低。图722(a所示模具结构,由于没有压料装置,压弯时坯料易偏移,只适用于精度 不高的制件。图7.22(b)所示模具结构中有弹性顶板1和定位销2,能有效防止坯料的偏移 反侧压块3的作用能克服凸、凹模之间的水平方向错位力,同时也为顶板导向,防止其窜动。 图723所示为用于两处弯曲角均为90°的Z形件的弯曲模。弯曲模工作前,活动凸模 9在橡皮7的作用下与凸模4端面齐平,弯曲时活动凸模与顶板1将坯料夹紧(橡皮的弹力 足够大),上模下行,推动顶板下移,使坯料左端弯曲。当顶板接触下模座11后,橡皮被 压缩,则凸模4相对于活动凸模继续下移,将坯料右端弯曲成形。当压块6与上模座5相 碰时,整个制件得到校正。受橡皮弹力限制,此模不宜弯曲厚板 图7.22z形件弯曲模 图7.2390°z形件弯曲模 1一顶板:2一定位销:3一反侧压块;4—凸模:5—凹模 1一顶板:2一定位销:3 5—上模座:6—压块;7 凸模托板: 9—活动凸模:10 下模座
220 冲压工艺与模具设计 图 7.20 为二次成形弯曲模，第 1 套模具先将坯料弯成 U 形，第 2 套模具最后成形。由 于弯曲件高度 H 决定了第 2 套模具的凹模的壁厚，为了保证凹模有足够的强度，应使 H＞ (12~15)t。 图 7.21 为 形件二次弯曲复合模。模具结构的最大特点为设置了凸凹模 1，凸凹模下 行，先将坯料通过凹模 2 压弯成 U 形，凸凹模继续下行与活动凸模 3 作用，最后压弯成 形。制件由于回弹的作用一般会留在凸模内，然后经顶件块 5 顶出。这种结构需要凹模下 腔空间较大，否则影响先压弯部分材料的转动。 图 7.20 形件二次成形弯曲模 图 7.21 形件二次弯曲复合模 1—凸凹模；2—凹模；3—凸模；4—顶杆；5—顶件块 4. Z 形件弯曲模 Z 形件弯曲可以采用 V 形件的弯曲模分两次完成，但效率低，且多次定位会导致制件 精度低。图 7.22(a)所示模具结构，由于没有压料装置，压弯时坯料易偏移，只适用于精度 不高的制件。图 7.22(b)所示模具结构中有弹性顶板 1 和定位销 2，能有效防止坯料的偏移。 反侧压块 3 的作用能克服凸、凹模之间的水平方向错位力，同时也为顶板导向，防止其窜动。 图 7.23 所示为用于两处弯曲角均为 90°的 Z 形件的弯曲模。弯曲模工作前，活动凸模 9 在橡皮 7 的作用下与凸模 4 端面齐平，弯曲时活动凸模与顶板 1 将坯料夹紧(橡皮的弹力 足够大)，上模下行，推动顶板下移，使坯料左端弯曲。当顶板接触下模座 11 后，橡皮被 压缩，则凸模 4 相对于活动凸模继续下移，将坯料右端弯曲成形。当压块 6 与上模座 5 相 碰时，整个制件得到校正。受橡皮弹力限制，此模不宜弯曲厚板。 图 7.22 Z 形件弯曲模 图 7.23 90°Z 形件弯曲模 1—顶板；2—定位销；3—反侧压块；4—凸模；5—凹模 1—顶板；2—定位销；3—反侧压块；4—凸模； 5—上模座；6—压块；7—橡皮；8—凸模托板； 9—活动凸模；10—凹模；11—下模座