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钣金模具相关知识简介
一、 冷冲压工序的分类
冲压基本工序按照加工性质不同,基本上可分为材料的分离和成形两大类,每一类中以包括许多不同的工序。其具体的工序分类见表1-1和表1-2。
分离工序是指板料或坯料受力后,应力超过材料的强度极限,而使板料发生剪裂或局部剪裂。
成形工序是指坯料受力后,应力超过了材料的屈服点,经过塑性变形后,成为一定形状的加工工序。
表1-1 分离工序
工 序
图 例
特点及应用范围
落料
用模具沿封闭线冲切板料,冲下的部分为工件,其余部分为废料
冲孔
用模具沿封闭线冲板材,冲下的部分是废料
剪切
用剪刀或模具切断板材,切断线不封闭
切口
在坯料上将板材部分切开,切口部分发生弯曲
切边
将拉深或成形后的半成品边缘部分的多余材料切掉
剖切
将半成品切开成两个或几个工件,常用于成双冲压
表1-2 成形工序
工 序
图 例
特点及应用范围
弯曲
用模具使材料弯曲成一定形状
卷圆
将板料端部卷圆
扭曲
将平板毛坯的一部分相对于另一部分扭转一个角度
拉深
用减小壁厚,增加工件高度的方法来改变空心件的尺寸,得到要求的工件
变薄拉深
将板料或工件上有孔的边缘翻成竖立边缘
翻
边
孔的翻边
将板料或工件上有孔的边缘翻边成竖立边缘
外缘翻边
将工件的外缘翻边起圆弧或曲线状的竖立边缘
缩口
将空心件的口部缩小
扩口
将空心件的口部扩大,常用于管子
起伏
在板料或工件上压出肋条、花纹或文字,在起伏处的整个厚度上都有变薄
卷边
将空心件的边缘卷边一定的形状
胀形
使空心件(或管料)的一部分沿径向扩张,呈凸肚形
旋压
利用擀棒或滚轮将板料毛坯压成一定形状(分变薄与不变两种)
整形
把形状不太准确的工件校正成形
校平
将毛坯或工件不平的面或弯曲予以压平
压印
改变工件厚度,在表面上压出文字或花纹
二、 冲压生产对冷冲压模具的基本要求
1.必须要冲出合格的制品零件。
2.必须适应批量生产的要求。
3.必须能满足使用方便、操作安全、可靠。
4.必须要坚固耐用,使用寿命要长。
5、必须容易制造和便于维修。
6.成本低廉,性价比高。
三、 冷冲压模具的分类
1.按冲压冲压工序可分为:冲裁、拉深、成形、弯曲、体积冲压模(如压印模、冷挤压模等)。
2.按工序组合可分为:单工序冲模、连续模、复合模。
四、 冲裁模
一)冲裁件的工艺性
冲裁件的工艺性,是指冲裁件对冲压工艺的适应性。冲裁件的工艺性对冲裁件质量、材料经济利用、生产率、模具制造及使用寿命等都有很大影响。因此,在设计中应尽可能提高其工艺性。冲裁件的工艺性主要包括以下几个方面。
1、冲裁件的形状和尺寸
1)冲裁件形状应尽可能设计成简单、对称,使排样时废料最少,见图4-1。
2)冲裁件的外形和内孔应尽量避免尖锐的角,在各直线或曲线连接处,除少、无废料排样或采用镶拼模结构外,都应有适当的圆角相连,其半径R的最小值见表4—1。
图 4-1 少废料冲裁的排样
表4-1 冲裁件圆角半径R的最小值
3)冲裁件的凸出悬臂和凹槽宽度不宜过小,其合理数值可参考表4-2
4)冲孔时,孔径不能过小。其最小孔径与孔的形状、材料的力学性能、材料的厚度等有关。见表4-3。
表4-2 冲裁件的凸出悬臂和凹槽的最小宽度b
表4-3 无导向凸模冲孔的最小尺寸
5) 冲裁件的孔与孔之间,孔与边缘之间的距离不应过小,其许可值见图4-2。当孔边缘与制件边缘不平行时应不小于t,平行时应不小于1.5t。
冲裁件的最小孔边距
冲裁材料
a/t
b /t
分开冲
同时冲
分开冲
同时冲
L/t<10
L/t>10
硬钢
1.3~1.5
2~2.3
1.3+0.1 L/t
黄铜、软钢
0.9~1.0
1.4~1.5
0.5+0.1 L/t
纯铜软锌
0.75~0.8
1.1~1.2
0.2+0.1 L/t
夹纸、夹布胶板
0.7~0.75
0.9~1.0
0.1 L/t
图4-2 最小孔边距
2、冲裁件的精度与粗糙度
1) 冲裁件内外形的精度不高于IT11级。一般要求落料件精度最好低于IT10级,冲孔件最好低于IT9级。具体数值可参考表4-4、表4-5。
2) 冲裁件断面的表面粗糙度和允许的毛刺高度可见表4-6、表4-7。
表4-4 冲裁件外形与内孔尺寸公差 (单位:mm)
表4-5 冲裁件孔中心距离公差
表4-6 一般冲裁件剪断面的表面粗糙度
材料厚度t/mm
1
>1~2
>2~3
>3~4
>4~5
表面粗糙度/m
3.2
6.3
12.5
25
50
表4-7 冲裁件的允许毛刺高度 (单位:mm)
材料厚度
> 0.3
>0.3~0.5
>0.5~1.0
>1.0~1.5
>1.5~2.0
新模试冲时允许毛刺高度
≤0.015
≤0.02
≤0.03
≤0.04
≤0.05
生产时允许毛刺高度
≤0.05
≤0.08
≤0.10
≤0.13
≤0.15
二)冲裁模具结构
图4—3 导柱式简单落料模
五、 拉深模
利用模具将平板毛坯变成开口空心零件的冲压加工方法称为拉深。
拉深是主要的冲压工序之一,在汽车、飞机、拖拉机、仪表、电子、轻工业等工业生产中占有相当重要的地位。按变形力学特点拉深件分为筒形件(圆筒形件、带凸缘圆筒形件、阶梯圆筒形件)、曲面旋转体(球形、抛物线性、锥形)、盒形件(方形、矩形、椭圆形、多角形)和不规则形状零件等四类(如图5-1)。
图5-1 拉深件分类
一)、拉深件的工艺性
1、拉深件的形状
拉深件的形状应尽量简单、对称。轴对称零件在圆周方向上的变形是均匀的。模具加工也容易,其工艺性最好。其它形状的拉深件,应尽量避免急剧的轮廓变化。
如图5-2所示为汽车消声声器后盖,在保证使用要求的前提下,形状简化后。使生产过程由八道工序减为二道工序,材料消耗也减少了50%。
图5-2 消声器后盖形状的改进
a) 改进前 b) 改进后
对于半敞及非对称的拉深件,工艺上还可以采取成双拉深,然后剖切成两件的方法,以改善拉深时的受力状况。
2、拉深件各部分尺寸比例
拉深件各部分尺寸的比例要恰当。应尽量避免设计宽凸缘和深度大的拉深件(如图5-3),因为这类工件需要较多的拉深次数。如图5-4a所示工件上部尺寸与下部尺寸相差太大,不符合拉深工艺要求。要使它符合工艺要求,可将它分成两部分,分别制出,然后再连接起来(图5-4b)。
图5-3 凸缘直径合适与否 图5-4拉深工艺性的比较
工件凸缘的外廓最好与拉深部分的轮廓形状相似(图5-5a);如果凸缘的宽度不一致(图5-5b).不仅拉深困难,需要添加工序,还需放宽切边余量,增加金属消耗。
图5-5 凸缘外轮廓形状合适与否
3、拉深件的圆角半径
拉深件的圆角半径要合适,应尽量大些,以利于成形和减少拉深次数。
拉深件底与壁、凸缘与壁、矩形件的四壁间圆角半径(图5-6)应满足。否则,应增加整形工序。
图5-6 拉深件的圆角半径
4、考虑拉深件厚度不均匀的情况
拉深件由于各处变形不均匀,上下厚度变化可达1.2t至0.75t(见图5-7)。
图5-7 拉深件壁厚变化情况 t—毛坯壁厚
多次拉深的工件内外壁上或带凸缘拉深件的凸缘表面,应允许有拉深过程中所产生的印痕。除非工件有特殊要求时才采用整形或赶形的方法来消除这些印痕。
5、拉深件上的孔位布置
拉深件侧壁上的冲孔。只有当孔与底边或凸缘边的距离时才有可能(图5-8b)否则这孔只有钻出(图5-8a)。
图5-8 拉深件侧壁上的冲孔
6、拉深件的尺寸精度
拉深件的制造精度不宜要求过高(包括直径方向的精度和高度方向的精度)。在一般情况下拉深件的精度不应超过表5-l、表5-2和 表5-3中所列数值。
表5-1 拉深件直径的极限偏差 ( 单位: cm )
材料
厚度
拉深件直径的基本尺寸d
材料
厚度
拉深件直径的基本尺寸d
附 图
≤50
>50~100
>100~300
≤50
>50~100
>100~300
0.5
0.6
0.8
1.0
1.2
1.5
±0.12
±0.15
±0.20
±0.25
±0.30
±0.35
-
±0.20
±0.25
±0.30
±0.35
±0.40
-
-
±0.30
±0.40
±0.50
±0.60
2.0
2.5
3.0
4.0
5.0
6.0
±0.40
±0.45
±0.50
±0.60
±0.70
±0.80
±0.50
±0.60
±0.70
±0.80
±0.90
±1.00
±0.70
±0.80
±0.90
±1.00
±1.10
±1.20
注:拉深件外形要求取正偏差,内形要求取负偏差。
表5-2 圆筒拉深件高度的极限偏差 ( 单位:mm )
材料厚度
拉深件高度的基本尺寸h
附 图
≤18
>18~30
>30~50
>50~80
>80~120
≤1~
>1~
>2~
>3~
>4~
>5~
±0.5
±0.6
±0.7
±0.8
―
―
±0.6
±0.7
±0.8
±0.9
―
―
±0.7
±0.8
±0.9
±1.0
±1.2
―
±0.9
±1.0
±1.1
±1.2
±1.5
±1.8
±1.1
±1.3
±1.5
±1.8
±2.0
±2.2
注:本表为不切边情况达到的数值。
表5–3 带凸缘拉深件高度的极限偏差 ( 单位:mm)
材料厚度
拉深件高度的基本尺寸h
附 图
≤18
>18~30
>30~50
>50~80
>80~120
≤1
>1~2
>2~3
>3~4
>4~5
>5~6
±0.3
±0.4
±0.5
±0.6
―
―
±0.4
±0.5
±0.6
±0.7
―
―
±0.5
±0.6
±0.7
±0.8
±0.8
―
±0.6
±0.7
±0.8
±0.9
±1.0
±1.1
±0.7
±0.8
±0.9
±1.0
±1.1
±1.2
注:本表为未经整形所达到的数值。
产品图上的尺寸应注明必须保证外部尺寸或内腔尺寸,不能同时标注内外形尺寸。
二)拉深模具基本结构(见图5-9)
图5-9 拉深模具结构简图
六、 成形模
成形工艺是指用各种局部变形的方式来改变零件或坯料形状的各种加工工艺方法。
一)、胀形
在外力(主要是拉应力)作用下使板料的局部材料厚度减薄而表面积增大,以得到所需几何形状和尺寸的制件的加工方法称为胀形。
常见的胀形方式有:圆筒形坯件或管坯上成形凸肚或起伏波纹、起伏成形(平板毛坯压鼓包)、加强筋或图案文字及标记的局部成形、与弯曲结合一起的较大区域的拉胀以及与拉深结合一起的拉胀复合成形。
1、圆柱形空心坯料的胀形
圆柱形空心坯料的胀形是将空心零件或管毛坯,在径向上向外抗张成形的一种冲压加工方法。胀形方法按照胀形模具的不同,圆柱形空心坯料的胀形方法可分为刚性分瓣模胀形(刚模胀形)、半刚性模胀形以及软模胀形。半刚性模胀形采用钢球和砂子作为填充物来进行胀形,操作相对较麻烦。
图6-1 聚氨酯橡胶胀形 图6-2 刚模胀形
2、 起伏成形
模具作用下,板料表面积增大,形成局部的凹进或凸起的加工方法叫作起伏成形。起伏成形主要用于加强肋和凸形压制、零件及艺术装饰品的浮雕形压制(图6-4)。
图6-3 起伏成形
a) 压凸与压凹 b) 压肋 c) 压字
根据零件形状的复杂程度和材料性质,起伏成形可以由一次或几次工序完成。材料在一次成形工序中的极限伸长率,可以概略地根据变形区的尺寸来检查,即
式中 —起伏成形后沿截面的材料长度;
—起伏成形前材料原长;
—材料的伸长率。
二)、 旋压
旋压是借助赶棒或旋轮、压头对随旋压模转动的板料或空心零件的毛坯作进给运动并旋压,使其直径尺寸改变,逐渐成形为薄壁空心回转零件的特殊成形工艺。旋压主要分为普通旋压和变薄旋压两种。
图6-4 变薄旋压
三)、 翻边
翻边是使平面或曲面的板坯料沿一定的曲线翻成竖立边缘的成形方法。根据翻转曲线封闭与否可分为内孔翻边(翻孔)和外缘翻边两类。按变形的性质,翻边又可以分为伸长类翻边和压缩类翻边。
1、 翻 孔
翻孔又称为内孔翻边,是对预先加工了孔(有时也未预加工孔)的板坯上进行冲压加工,得到具有与板面垂直的竖起凸缘的孔的加工过程。
1)、 圆孔的翻边
图6-5 圆孔的翻边
翻边系数K用于判断圆孔翻边的变形程度:
式中 —毛坯预制孔直径; —翻边直径(根据中线)。
翻孔时边缘不破裂所能达到的最大变形程度时的K值,称为极限翻边系数。
影响翻边系数的因素有: (1) 材料种类和力学性能 (2) 孔边缘状况(3) 材料相对厚度(4) 翻孔凸模工作部分的形状 。低碳钢的极限翻边系数见表6-2。
表6-2 低碳钢的极限翻边系数
翻边方法
孔的加工方法
比 值
100
50
35
20
15
10
8
6.5
5
3
1
球形凸模
钻后去毛刺用冲孔模冲孔
0.70
0.75
0.60
0.65
0.52
0.57
0.45
0.52
0.40
0.48
0.36
0.45
0.33
0.44
0.31
0.43
0.30
0.42
0.25
0.42
0.20
—
圆柱形凸模
钻后去毛刺用冲孔模冲孔
0.80
0.85
0.70
0.75
0.60
0.65
0.50
0.60
0.45
0.55
0.42
0.52
0.40
0.50
0.37
0.50
0.35
0.48
0.30
0.47
0.25
—
当翻边高度过大,翻边系数小于极限翻边系数时,已不能用上述直接方法。此时可采用变薄翻边或拉深一冲底孔一翻边的方法(图6-6、图6-7)。
图6-6 预制孔—翻边 图6-7 拉深—冲底孔—翻边
2)、非圆孔的翻边
如图6-8所示的孔边缘由内凹曲线、外凸曲线及直线构成,在翻边的工艺计算时要分别考虑。
图6-8 非圆孔翻边
2、外 缘 翻 边
1)、 平面外缘翻边
根据变形性质不同,平面外缘翻边分内凹曲线和外凸曲线的翻边两种,如图6-9。当翻转轮廓曲线变为直线时,就成为弯曲变形。
图6-9 a) 内凹曲线翻边 b) 外凸曲线翻边
2)、曲面外缘翻边
根据变形性质不同,曲面外缘翻边分为伸长类曲面翻边和压缩类曲面翻边。如图6-10所示。
图6-10 a) 伸长类曲线翻边 b) 压缩类曲线翻边
(1) 伸长类曲面翻边
成形极限 伸长类曲面翻边的成形极限可用极限相对翻边高度表示,即用坯料不产生破坏的条件下可能达到的最大翻边高度与圆弧部分的曲率半径R的比值表示。表6-3与为冷轧低碳钢板、黄铜及铝板的极限相对翻边高度。
表6-3 伸长类曲面翻边的成形极限
材料
R/mm
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.8
>2
低碳
钢板
30
45
-
-
-
-
-
-
1.33
1.27
1.3
1.22
1.25
1.22
1.25
1.22
黄铜板
H62
30
45
-
-
-
-
-
-
1.25
1.22
1.2
1.16
1.16
1.05
1.16
1.05
纯铝板
30
45
70
-
-
0.86
-
1.38
0.82
-
-
0.82
0.83
0.77
0.82
0.8
0.77
0.82
0.66
0.77
0.82
0.66
0.77
0.82
(2) 压缩类曲面翻边
成形极限 压缩类曲面翻边的成形极限用极限翻边高度表示,即侧边不起皱的条件下,可能得到的最大翻边高度。
四)、 缩 口 与 扩 口
1、 缩 口
缩口是将筒形坯的开口端直径缩小的一种冲压方法,如图6-11、6-12所示。
图6-11 筒形件的缩口 图6-12 整体凹模缩口
2、扩 口
与缩口变形相反,扩口是使管材或冲压空心件口部扩大的一种成形方法,特别在管材加工中应用较多,扩口的主要方式如图6-13图6-14所示。
图6-13 锥形刚性凸模扩口 图6-14 手工工具扩口
五) 校平、整形与压印
1、 校 平
将毛坯或零件不平整的面压平,称为校平。如果工件某个面的平直度要求较高,则需校平。校平常平冲裁后进行,以消除冲裁过程造成的不平直现象。
2、 整 形
利用模具使弯曲或拉深后的冲压件局部或整体产生少量塑性变形以得到较准确的尺寸和形状,称为整形。由于零件的形状和精度要求各不相同,冲压生产中所用的整形方法有多种形式,下面主要介绍弯曲和拉深件的整形。
1) 弯曲件的整形
弯曲件的整形方法主要有压校和镦校两种形式。
图6-15 弯曲件的压校 图6-16 弯曲件的镦校
2) 拉深件的整形
根据拉深件的形状、精度要求的不同,生产中所采用的整形方法也不一样。
对不带凸缘的直壁拉深件,通常都是采用变薄拉深的整形方法提高零件侧壁的精度。可以把整形工序和最后一道拉深工序结合在一起,以一道工序完成
拉深件带凸缘时,整形目的通常包括校平凸缘平面、校小根部与底部的圆角半径、校直侧壁和校平底部等,如图6-17所示。
图6-17 带凸缘筒形件的整形
3、 压 印
在模具作用下使板料厚度发生变化,在零件表面上压出起伏花纹或字样的工序叫压印,如图6-18所示。压印时要注意凸起宽度不要窄而高,同时避免尖角。
图6-18 压印
七、 弯曲模
弯曲是将平直板材或管材等型材的毛坯或半成品,用模具或其他工具弯成具有一定角度或一定形状制件的加工方法,是冲压的基本工序之一。
弯曲成形常常在机械压力机、摩擦压力机或液压机上进行,此外也有在折弯机、弯板机、弯管机、拉弯机等专用设备上进行的。压力机上弯曲的特点是工具作直线运动,称为压弯;一些专用设备上的弯曲成形,工具作旋转运动,称为卷弯或滚压。各种弯曲加工方式见表7—1。
表 7-1 板材弯曲形式
类 别
简 图
特 点
压 弯
板材在压力机或弯板机的弯曲
拉 弯
对于弯曲半径大(曲率小)的零件,在拉力作用下进行弯曲,从而得到塑性变形。
滚 弯
用2~4个滚轮。完成大曲率半径的弯曲
一)弯曲件的工艺性
弯曲件的工艺性是指弯曲件对冲压工艺的适应性。对弯曲件的结构工艺性进行分析是判定弯曲成形难易、制定冲压工艺方案以及进行模具设计的依据。工艺性好的弯曲件,不仅能得到良好的质量,而且能简化工艺和模具。弯曲件的工艺性主要表现在以下方面:
1、弯曲精度
弯曲件的精度主要是指其形状和尺寸的准确性与稳定性,它与板料的力学性能、厚度,成形模具的结构和模具精度,工序的数量和工序的先后顺序以及工件本身的形状尺寸等因素有关。
2、最小弯曲半径
当弯曲件相对弯曲半径小到一定程度时,会使弯曲件外表面纤维的拉伸应变超过材料所允许的极限而出现裂纹或折断,所以对弯曲件有一个最小弯曲半径的限制。
表7-2列出了考虑部分工艺因素的最小相对弯曲半径实验数据。
表7-2 最小相对弯曲半径
材 料
压弯线与轧制纹向垂直
压弯线与轧制纹向平行
08F、08Al
0.2t
0.4 t
10、15、Q195
0.5 t
0.8 t
20、Q215A、Q235A、09MnREL
0.8 t
1.2 t
20、30、35、40、Q255A、10Ti、13MnTi、16MnL
1.3 t
1.7 t
65Mn
T
2.0 t
4.0 t
Y
3.0 t
6.0 t
1Cr18Ni9
I
0.5 t
2.0 t
BI
0.3 t
0.5 t
R
0.1 t
0.2 t
1050A、1035
Y
0.7 t
1.5 t
M
0.1 t
0.2 t
7A04
CSY
2.0 t
3.0 t
M
1.0 t
1.5 t
5A05、5A06、3A21
Y
2.5 t
4.0 t
M
0.2 t
0.3 t
2A12
CZ
2.0 t
3.0 t
M
0.3 t
0.4 t
3. 直边高度
弯曲直角时(图7-1a),弯曲件直边高度。当弯曲侧边带有斜角的弯曲件时(图7-1b),侧边的最小高度为 或
若,则需预先压槽或加高直边,弯曲后切掉多余部分。
a)弯曲件直边高度 b)弯曲件侧边高度
图7-1 弯曲件的直边与侧边高度
4. 孔边距
如果孔距弯曲线太近,则弯曲时孔形会发生畸变,为此必须使孔处于变形区外,即孔边到弯曲半径r中心的距离s为 (图7-2)
当t<2mm时,s≥t; 当t≥2mm时,s≥2t。
如果s过小不能满足上述条件时,应弯曲后再冲孔。如果结构允许,也可在弯曲线上冲工艺孔以防止孔的变形。
图7-2 弯曲件孔边距
5. 形状与尺寸的对称性
弯曲件的形状与尺寸尽量对称,如图7-3所示零件的圆角应该是比较好。图7-4所示的零件由于弯曲线两边的宽度尺寸相差较大,弯曲时会出现工件被拉向一边的现象,不容易保证尺寸精度。
图7-3 弯曲件的对称性 图7-4 对称性不良的弯曲件
二) 弯曲件的常见缺陷及解决办法
在实际生产中,弯曲件容易出现的质量问题很多,如回弹、弯裂、偏斜、扭曲以及尺寸超差等。影响弯曲件成形质量的因素也很多,在制定弯曲工艺以及弯曲模具设计时应该综合考虑。
1、 回弹
(1)采用刚性好的工件结构设计 如图7-5所示零件在弯曲区压制加强肋,不仅可以提高工件的刚度,也有利于抑制弯曲回弹。
图7-5 带加强肋的结构由利于减小回弹
(2)从模具设计上考虑减少回弹 在凸模上做出等于回弹角的斜度进行补偿,使制件回弹后恰好等于所要求的角度(图7-6)。
图7-6 修正凸模角度以补偿回弹 图7-7 圆弧底弯曲凸模
图7-7所示将凸模和顶板做成圆弧曲面,或用校正弯曲来代替自由弯曲等措施,由于改变了弯曲件变形区的受力状态,均能起到减小弯曲回弹的效果。
(3)采用拉弯工艺 采用拉弯工艺能使毛坯从内表面到外表面都处于拉应力的作用下,卸料时它们弹性变形的方向一致,因此可大大减少工件的回弹。
2 、 弯裂
弯曲过程中外层材料受拉,当相对弯曲半径小于最小相对弯曲半径值时,外层材料会开裂。弯裂除了与材料本身塑性好坏有关之外,还与弯曲毛坯两侧边缘的加工状态、弯曲线与轧制方向的角度关系等因素有关。
3、 偏移
偏移一般是由于零件或模具不对称使工件两边受到的摩擦力不相等,引起毛坯在弯曲过程中在水平方向移动造成的。解决办法有:
在模具设计时采用压料装置,使毛坯在压紧的状态下逐渐弯曲成形,这样不仅能防止毛坯的滑动,而且能得到底部较平的工件(图7-8)。
图7-8 具有压料顶板的弯曲模
4、 底部不平
压弯时板料与凸模底部没有靠紧,会出现弯曲后的底部不平现象。解决办法是采用带有压料顶板的模具,在压弯开始时顶板便对毛坯产生足够的压力(图7-9)。
图7-9 底部部平 图7-10 表面擦伤
5、 表面擦伤
表面擦伤指弯曲后在工件弯曲外表面产生的划痕等。产生原因可能是由于有较硬的颗粒附在工作表面,或凹模圆角半径太小,或凸模与凹模的间隙过小。(如图7-10)
八、典型模具结构及设计
一)、复合模
复合模能在压力机一次行程内,完成落料、冲孔及拉深等数道工序。在冲压过程中,冲压坯料无需进给移动。
1、图8-1为拉深翻边复合模。毛坯为一带浅法兰边的拉深件,底部已冲一孔。 图8-1 拉深翻边复合模
2、如图8-2所示落料、拉深、冲孔、翻边复合模
图8-2 落料、拉深、冲孔、翻边复合模
二) 、级进模的典型结构
图8-3所示为带料级进拉深模,正装式结构,其工作顺序是切口、首次拉深、二次拉深、三次拉深、整形,最后将制件分离,从下模中漏落。该模具采用手工送料,开始由目测预定位,然后分别由压边圈9、凸模4及导正销22插入毛坯中定位。
图8-3 带料级进拉深模
九 、冲压安全技术
冲压安全技术是指在冲压生产过程中,为了防止和消除人身、设备事故,保障操作者的安全和健康,根据冲压生产的特点和生产环节的需要而采取的各种技术措施。
1、在设计冲压模具时,必须满足下列要求:
1) 模具结构应尽可能保证操作方便,安全可靠,操作者勿手、臂、头伸入危险区即可顺利完成冲压工作。
2) 调试、安装、修理、搬运和贮藏方便、安全。不会因模具结构问题而引发意外事故。
3) 模具零件要有足够的强度,材料选择合理,模具应避免有与机能无关的外部凸凹,外部应倒棱,导柱导套应远离操作者,模具压力中心应通过或靠近模柄中心线,导向、定位等重要部位,要使操作能看清楚。
4 ) 设计模具时,应考虑安装机械化装置的位置,以便必要时用机械化、自动化装置代替手工操作。
5) 顶件器、推件器及卸料板等结构必须可靠。
2、表9-1列出了冲压模具结构的主要安全技术措施
表9-1 冲压模具结构的安全技术措施
序号
简 图
模具结构的安全技术要求
1
凡与机能无关的外缘均应为圆角或倒棱,以免碰伤皮肤
2
在复合模中,为尽可能减少危险断面,应在卸料板与凹模之间作出凹槽或斜面,并尽量减小卸料析前后的宽度
3
模具上开出空槽,以便于安全操作及取料方便
4
用罩防止弹簧飞出
5
上、下模合装易反的应将导柱错开,或采用大、小导柱
6
从模具底座上平面至上模座下平面或压力机滑块平面的最小间距不得小于50mm
7
使用滑槽将工件送进凹模
8
1—送料钩 2—冲孔凸模
3—冲裁件凸模
自动送料结构
9
用手将凹模在凸模下移动,防止手进入危险区域内,可在模外装卸制件(对于小件)
10
压缩空气自动推件
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