冷冲模设计教学课件ppt作者丁松聚主编第四章.ppt

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1第四章冲裁模的结构与设计第一节第一节冲裁模的分类冲裁模的分类第二节第二节单工序冲裁模的典型结构单工序冲裁模的典型结构第三节第三节连续冲裁模的典型结构连续冲裁模的典型结构第四节第四节复合冲裁模的典型结构复合冲裁模的典型结构第五节第五节其它冲裁模其它冲裁模第六节第六节精冲精冲第七节第七节冲裁模主要零部件的结构冲裁模主要零部件的结构分析与标准的选用分析与标准的选用第八节第八节冲裁模设计要点冲裁模设计要点2第一节冲裁模的分类冲裁模是冲裁工序所用的模具。

冲裁模的结构型式很多，为了研究的方便，可以对冲裁模按不同的特征进行分类：

按工序的性质可分为落料模、冲孔模、切断模、切口模、剖切模和切边模等。

按工序的组合方式可分为单工序的简单模和多工序的连续模、复合模以及连续复合模。

按模具上、下模的导向方式可分为无导向的开式模和有导向的导板模、导柱模、滚珠导柱模、导筒模等。

按控制送料步距的方法可分为固定挡料销式、活动挡料销式、自动挡料销式、导正销式和侧刃式等。

3按凸、凹模的材料可分为钢质冲模、硬质合金冲模、锌基合金冲模、橡皮冲模和聚氨脂橡胶冲模等。

按凸、凹模的结构可分为整体模和拼块模。

按凸、凹模的布置方法可分为正装模和倒装模。

按模具的卸料方法可分为刚性卸料模和弹性卸料模。

此外，还有按送料、出件及排除废料的方法可分为手动模、半自动模和自动模，按冲模的大小可分为小型冲模、中型冲模和大型冲模，按模具的专业化程度可分为专用模、通用模、组合冲模和简易冲模等等。

上述各种不同的分类方法从不同的角度反映了模具结构的不同特点。

下面以工序组合方式的不同，分别分析各类冲裁模的结构及其特点。

4第二节单工序冲裁模的典型结构一、无导向的开式简单冲裁模二、导板式落料模三、导柱式落料模四、拼块式落料模五、冲孔模六、厚料冲小孔模具5一、无导向的开式简单冲裁模这是一副圆片落料模。

模具的上模部分由模柄和凸模组成，通过模柄安装在压力机的滑块上作往复运动。

模具下模部分由刚性卸料板、导料板、凹模、下模座和挡料块组成。

模具的下模部分通过下模座用螺钉、压板固定在压力机工作台上。

6开式简单模结构简单，重量较轻，尺寸较小，模具制造简单，成本低廉。

但是，这类模具使用时安装调整麻烦，模具寿命低，冲裁件精度差，操作也不够安全。

无导向的简单模主要适用于精度要求不高、形状简单、批量小或试制用的冲裁件。

7二、导板式落料模图-为带固定挡料销的导板式落料模。

模具的上模部分由模柄、上模座、垫板、凸模固定板和凸模组成。

模柄压入上模座中。

上模座、垫板、凸模固定板用螺钉与销钉紧固在一起。

凸模和凸模固定板紧配，凸模尾部铆接在固定板上，然后一起磨平，使其在轴向位置得到可靠的固定。

垫板是由淬火钢板做的，用以承受凸模的压力，免使上模座被压出凹坑而使凸模上下松动。

模具的下模部分由导板、一对导料板、固定挡料销、凹模、下模座以及承料板组成。

它们用螺钉与销钉紧固在一起。

8三、导柱式落料模对于精度要求较高，生产批量较大的冲裁件，多采用有导柱的冲裁模。

工作时，上、下模之间由导柱、导套进行导向。

导柱模结构比较完善，应用十分广泛。

910四、拼块式落料模

（一）拼块模具的特点及其应用采用拼块结构的凸模和凹模具有以下特点：

.节约钢材.便于加工.可以提高模具的制造精度与寿命.便于修理11

（二）拼块方法概括起来，可以分为两种：

拼接法与嵌入法。

也可以是这两种方法的综合使用。

拼接法是将凹模（或凸模）分成数块，分别加工后拼接起来（图-）。

嵌入法是在凸、凹模刃口形状复杂或狭小细长部分，另作一嵌件，嵌入凹模体内（图-）。

用拼接法的拼块模具其拼块的固定方法一般多在拼块外面加一框子。

框子决定了各拼块的相互位置，然后用螺钉将各拼块紧固。

对于大型的拼块模，则可直接用定位销与螺钉固定，不用框子。

用嵌入法的拼块模则常采用将嵌件直接压入凹模体内，对于大的嵌件，也可以用螺钉固定。

拼块的分段应尽可能在转角处拼接，以减少在周边中途接缝所造成的毛刺，减少模具转角处热处理和机械加工的困难。

对于个别易磨损部分应单独做成一块，以便更换。

12（三）模具结构示例图-所示为一副冲大型件的拼块落料模。

冲件的长宽将近.。

模具采用四个导柱和导套，使之有精确的导向。

上、下模座均用螺钉、压板分别固定在压力机的滑块的底平面及床身的工作台面上。

模具的工作部分采用倒装的结构，落料凹模装在上模上，而落料凸模装在下模上。

落料凸模和凹模均采用拼块结构，分别用块与块拼接而成，上、下接缝线错开。

每个拼块均由若干个螺钉与两个圆柱销分别紧固在凸模固定板及上模座上。

模具的卸料与推件均采用弹性装置，在冲裁时能压紧坯料，以提高冲件的质量。

螺钉（有个）与螺钉（有个）分别对卸料板与推件板起定程作用。

废料的清除采用个废料切刀将搭边废料一切为三，使操作较为方便。

单个毛坯由个定位钉定位。

顶销在弹簧作用下，使工件在落料后稍微抬起，略高于凹模，以防止工件紧贴在凸模上，便于将工件取出。

在下模上还设置了个限位柱，便于装模时，调整压力机的闭合高度。

上、下模各设置了个起重手柄，这对于大、中型的模具是不能忽略的。

13五、冲孔模.冲孔模.冲孔模.冲孔模）冲孔模结构）定位板结构）冲裁件自动弹出示意推件销板簧141516六、厚料冲小孔模具

（一）小孔冲裁的特点冲裁dt的孔即属于厚料冲小孔的范畴（又称深孔冲裁）。

小孔冲裁具有如下特点：

）冲孔过程已不是一个简单的剪切过程，而是通过凸模将材料挤压到凹模孔内的过程。

）小孔冲裁对孔边距有一定要求。

）小孔冲裁的间隙较小，其双面间隙约取（0.0150.025）t。

）小孔冲裁时，在冲孔前宜在孔周围加较大的预压力。

）卸料是小孔冲裁的一个重要环节。

17

（二）小孔冲模结构举例.全长导向结构的小孔冲模）导向精度高）凸模全长导向）在所冲孔周围先对材料加压1819.超短凸模结构的小孔冲模2021第三节连续冲裁模的典型结构一、用导正销定距的连续模二、用侧刃定距的连续模三、无废料、少废料连续冲裁模22一、用导正销定距的连续模一、用导正销定距的连续模图-为用导正销定距的冲孔、落料连续模。

其工件如图中右上角所示。

上、下模用导板导向。

模柄用螺纹与上模座连接。

为了防止冲压中螺纹的松动，采用骑缝的紧定螺钉。

冲孔凸模与落料凸模之间的距离就是送料步距A。

送料时由固定挡料销进行初定位，由两个装在落料凸模上的导正销进行精定位。

导正销与落料凸模的配合为/，其连接的结构应保证在修磨凸模时装拆方便，因此落料凸模安装导正销的孔是一个通孔。

导正销头部的形状应有利于在导正时插入已冲的孔，它与孔的配合应略有间隙。

为了保证首件的正确定距，在带导正销的连续模中，常采用始用挡料装置。

它安装在导板下的导料板中间。

在条料冲制首件时，用手推始用挡料销,使它从导料板中伸出来抵住条料的前端即可冲第一件上的两个孔。

以后各次冲裁时就都由固定挡料销控制送料步距作初定位。

23二、用侧刃定距的连续模.侧刃定距的工作原理在凸模固定板上，除装有一般的冲孔、落料凸模外，还装有特殊的凸模侧刃。

侧刃断面的长度等于送料步距。

在压力机的每次行程中，侧刃在条料的边缘冲下一块长度等于步距的料边。

由于侧刃前后导料板之间的宽度不同，前宽后窄，在导料板的M处形成一个凸肩，所以只有在侧刃切去一个长度等于步距的料边而使其宽度减少之后，条料才能再向前送进一个步距，从而保证了孔与外形相对位置的正确。

24.用侧刃定距连续模的典型结构举例这副模具所冲零件如图中的右上角所示。

根据零件的形状与尺寸，采用了斜对排的排样方式，以提高材料的利用率。

其上模的凸模固定板中，共安装了六个冲孔凸模，两个落料凸模以及两个侧刃。

双侧刃采用前后错开排列。

冲压过程如下：

第一次冲裁时，条料抵在左侧刃的凸肩M处（朝着送料方向看），冲出三个孔及左边一狭条。

第二次冲裁时，落一个已冲过孔的料，同时又冲出三个孔。

第三次冲裁时，落第二个料，并在右边冲去一个狭条。

以后在每次冲裁时都同时冲两件的孔、落两件的料，并在左右各冲去一狭条来定距。

每次送料时，条料上的左、右凸肩分别抵住导料板中的凸肩M和N，每冲一次可以得到两个冲裁件。

带双侧刃的冲孔落料连续模冲孔凸模落料凸模侧刃导料板镶块25三、无废料、少废料连续冲裁模无废料连续冲裁模导正销落料凸模冲孔凸模卸料板凹模切断凸模侧压板弹簧始用挡料销挡料板26采用少、无废料的模具，经常应用连续模的形式，如图-所示。

图中采用直对排的排样方法。

冲裁件的外形能使其无缝地拼合（根据这种图形的几何特性称为“和合图形”）。

送料步距的控制是由挡料板进行初定位，由导正销进行精定位。

其冲压过程如下：

第一步先用始用挡料销定位，由冲孔凸模冲出两个.的孔，同时由落料凸模切除料头，第二步由挡料板定位，由落料凸模冲下一个工件，同时切断凸模切下一小条废料（由图中可知，始用挡料销的挡料位置略超过工件中心，所以才有此废料产生。

这样布置，可使条料上第一个切下的工件接头比较光滑）。

第三步开始，每冲一次，落下一个工件，同时切下一个工件。

27第四节复合冲裁模的典型结构如图-所示为冲孔落料复合模的基本结构，在模具的一方（指上模或下模）外面装着落料凹模，中间装着冲孔凸模，而在另一方，则装着凸凹模（这是在复合模中必有的零件，其外形是落料凸模、其内孔是冲孔凹模，故称此零件为凸凹模）。

当上、下模两部分嵌合时，就能同时完成冲孔与落料。

将落料凹模装在上模上，称为倒装复合模。

反之，则称为正装复合模。

28第四节复合冲裁模的典型结构一、倒装复合模二、正装复合模三、倒、正装复合模的比较四、同时冲三个垫圈的复合模29一、倒装复合模冲裁件如图右上角所示。

其外形为带圆角的矩形片，中间有一个孔。

装在上模部分的有落料凹模与冲孔凸模，通过冲孔凸模固定板、垫板用螺钉与定位销与上模座固定在一起。

装在下模部分的凸凹模是通过凸凹模固定板、垫板与下模座固定在一起。

30二、正装复合模图-为一副冲孔落料正装复合冲裁模的典型结构。

其冲裁件与模具结构与图-基本相同，只是凸、凹模在上、下模的布置与倒装复合模相反。

因此，在冲裁后，上模部分由压力机横杆通过推件系统推出的是冲孔废料，而冲裁件则由安装在下模座下的弹顶装置将其在落料凹模中由下向上顶出。

31三、倒、正装复合模的比较倒装复合模的主要优点是废料能直接从压力机台面落下，而冲裁件从上模推下，比较容易引出去，因此操作方便安全。

由于倒装复合模易于安装送料装置，生产效率高，所以倒装复合模应用比较广泛。

正装复合模的主要优点是顶件板、卸料板均是弹性的，条料与冲裁件同时受到压平作用，所以对于较软、较薄的冲裁件能达到平整要求，冲裁件的精度也较高。

32四、同时冲三个垫圈的复合模33第五节其它冲裁模一、硬质合金冲裁模二、非金属材料的冲裁34一、硬质合金冲裁模硬质合金冲裁模是指以硬质合金作为凸模和凹模材料的冲裁模。

用硬质合金作凸模和凹模材料，为大幅度提高模具寿命开辟了广阔的前景。

（一）硬质合金牌号的选择目前冲压模具的硬质合金是含钴量在%的钨钴类合金。

含钴量愈多，韧性愈好，但硬度略有降低，对于硬质合金冲裁模，常采用韧性较好的、。

（二）硬质合金模具特点及设计时应注意的问题.由于硬质合金承受弯曲载荷的能力差，因此在排样时应尽量避免凸模和凹模单边受力。

如图-所示，采用图的排样方法，即可避免凸模和凹模的单边受力。

35.搭边较一般冲裁为大，并大于料厚。

防止搭边过小冲裁时挤入凹模而损坏模具。

.间隙可适当增大，以减小凸模和凹模刃口碰撞而损坏的可能性。

.模架应有足够的刚性，模具上各零件应与高寿命的凸模和凹模相适应。

.模架的导向必须可靠，而且要有高精度与高寿命。

.凸模和凹模的固定要牢固可靠。

.如果采用弹压卸料装置卸料，则应防止卸料板对硬质合金凹模的冲击。

36（三）硬质合金冲裁模结构举例硬质合金连续冲裁模落料凸模、固定板冲孔凸模侧刃导料板侧压装置37二、非金属材料的冲裁根据非金属材料组织与力学性能的不同，通常采用的冲裁方式有尖刃凸模冲裁和普通冲裁两种。

（一）尖刃凸模冲裁

（二）普通冲裁模冲裁尖刃冲裁模螺钉弹簧推板推杆固定板推料杆冲孔凸模落料凹模推件板硬木垫38一、精冲方法及原理二、精冲过程三、被精冲的