2.2 冲裁模的基本形式

2.2.1 凸模运动方向

凸模运动方向与冲裁模具的寿命关系极大。原则上,要求材料或半成品被剪切平面与凸模的轴线垂直,也就是说,工件冲裁平面与凸模的运动方向垂直。某些特殊情况下,这一条件得不到满足时,也要尽可能保证被剪切轮廓线的重心或对称中心与凸模轴线垂直,如图2-5所示。

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图2-5 偏转工件轮廓线重心与冲裁方向垂直

为了满足凸模与冲裁平面垂直,致使凸模轴线不能与压力机滑枕或上工作台同一运动方向的情况下,应采用斜楔加滑块或斜楔加滚动轴承、滑套的方式加以解决。在冲裁模中,斜楔加滑块的形式在环形件冲孔模中比较多见,如图2-6所示,有时也用于大型覆盖件拉延后的冲孔与切边。

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图2-6 斜面与滑动凸模(局部)

1—凹模 2—坯件 3—滑套 4—斜面圈 5—凸模

2.2.2 冲裁模分类

冲裁模的主要任务是使材料分离,在这个前提下,冲裁模的分类方式有很多种。

按工序性质分,冲裁模可分为落料模、冲孔模、切断模、整修模、精冲模等。

按工序组合形式,冲裁模可分为单工序模、复合模和级进模。

此外还有按导向方式、按挡料方式、按凸凹模所用材料来分类等多种分类方式。

本书中按出料方式来分类,这种分类方法可以简便、全面地分析不同形式模具的特点;在此基础上,冲裁模可分为如下类别:

1)正装下出料模。

2)正装上出料模。

3)倒装复合模。

4)倒装上出废料模。

5)飞除废料模,即以切边方式将废料除去,在级进模中应用较多。

6)级进模。

7)简式级进模。

8)圆盘剪裁模。圆盘剪裁模又可分为滚剪模和摇剪模。

2.2.3 冲裁模选型

冲裁模选型是决定模具制造成本、模具寿命和操作方式的重要步骤;它关系到产品质量单件成本,甚至关系到操作者的人身安全,所以一定要经过深思熟虑才能做出最后决定。

基于以上对于冲裁模特点的分析,我们在选择冲裁模的工作方式时,可作以下考虑:

1)无孔、平直度要求不高的工件选择下出料式落料模,例如拉深件、弯曲件坯片之类,这种模具结构简单,寿命长,安全系数高,操作和维修都较其他模具方便。

2)孔间距或孔与轮廓边线精度要求高的工件,选择倒装落料冲孔复合模。

3)有孔但尺寸精度要求不太高的工件,选择简式步进模或倒装落料冲孔复合模。

4)孔间距精度要求高但与轮廓边线要求不高的工件,选择简式级进模。

5)挂耳窄小且中间有孔的工件,采用飞除废料模或正装上出料模,而不用正装下出料模。因为窄小的挂耳位置很容易堵塞凹模,凸模受力增大,导致凸模弯曲或凸、凹模间隙偏边。

6)孔多且小或孔间距绝对值小于6mm的工件,应考虑采用级进模。

7)窄长形工件,有两条最大边为直线的且与进料方向平行的,应优先考虑采用分条料的截断模或级进模;这样,可以省去两长边的冲裁力,有利于增加凹模强度,不仅可以数倍地提高模具寿命,而且工件质量更高,精度更容易保证。

8)利用边角余料冲裁,可采用单工序模,如正装上出料模、正装下出料模或复合模;边角余料冲裁模一般不用导柱导套,以扩大对于不规则材料的适应性。当需要采用导柱导向时,必须安装导套,不可在凹模上割出孔洞直接导向,以防材料伸入导柱导套间隙造成事故。

9)圆盘剪的刃口是一对滚轮,通过调整与工件中心的位置来适应材料直径尺寸的变化。所以,圆盘剪是一种通用性很强的材料分离模具。当剪切直径D≥350mm,就可考虑采用圆盘剪代替切边模;这样不但可以节约大量模具材料的投入,还可以省去落料模制作时间,缩短工期。

10)摇剪结构复杂,设计与制造难度大,适合于前道具工序为拉深的、产品批量大、有较好的加工条件下采用。

11)根据工件形状大小和复杂程度来决定模具类型,一般情况下,大型工件采用单工序模,尺寸较小且形状复杂的工件,常用复合模或级进模。

12)选择冲裁模的工作方式,还要根据产品批量作最后的决定。小批量生产时,应力求模具结构简单,成本低,宜采用单工序模;大批量生产时,模具费用在冲裁件中所占比例较小,可选用复合模或级进模。