冲压工艺与模具设计第7章冲模结构设计

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1、287第7章冲模结构设计第7章冲模结构设计为了保证冲压工艺的顺利实施，必须用到各种类型的冲模。欲适应不同性质的冲压工艺、不同形状尺寸与不同精度的制件、不同生产批量、不同生产效率、不同冲压设备、不同冲模制造条件，从而取得预期的技术经济效益，在冲模结构设计上必须区别对待。7.1冲模分类冲压件的品种式样无穷无尽，导致冲模种类非常繁多，但通常可按以下方法分类。1.按完成的冲压工序性质分类按完成的冲压工序性质可分为冲裁模、弯曲模、拉深模、胀形模、翻边模、扩口模、缩口模、整形模，等等。其中冲裁模是分离工序模具的总称，也是使用最多

2、的一类模具。它包括落料模、冲孔模、切口模、切断模、剖切模、切边/修边模、精修模、精冲模、半精冲模，等等，但一般概念上的冲裁模主要指落料模和冲孔模，其他分离工序模具应分别称呼。2.按完成冲压工序的数量及组合程度分类(1)单工序模。在压力机一次行程中完成一道工序的模具。这类模具结构相对较简单，主要构件为凸模、凹模。(2)级进模(也称连续模或跳步模)。模具平面上有两个或两个以上不同工作部位，压力机一次行程中模具不同工位完成不同的工步。这些工步可以是冲裁、弯曲、拉深等基本工序，也可以是整形，甚至是装配。如垫圈的冲裁，在第1工

3、位上完成冲孔，条料送进到第2工位再完成落料并同时在第1工位完成冲孔；带料的连续拉深(如碱性电池钢壳的连续拉深)也采用了级进模。又如合页生产原来需由落料、卷管、插销钉、铆接等几副模具分别完成，采用级进模，这些工序可以在一副模具中完成。这类模具生产的制件精度高，效率高，便于实现自动化。现在不少企业使用了高速冲床，更显其优越性。但级进模(尤其是多工位级进模)结构复杂，制模技术要求高。(3)复合模。压力机一次行程中，模具在运动方向的同一位置上依次或同时完成两道或两道以上的工序。如垫圈的冲裁，利用冲孔落料复合模可以一次完成落料

4、和冲孔。又如筒形件可以利用落料拉深复合模，在一次行程中完成先落料后拉深。这类模具能减少设备及人工，生产效率较高。由于不存在二次定位，故制件的精度更有保证。同级进模一样，模具结构较复杂，制模技术要求高。3.按模座运动导向装置分类287第7章冲模结构设计(1)无导向模(开式模)。即上、下模之间不设导向装置，其相对运动精度只靠压力机导轨保证。多应用于无侧向作用力的冲压成形，如间隙较大的中/厚板的落料冲孔、能自动导正的简单圆筒拉深/反拉深、简单对称压弯等工序。由于难以保证凸-凹模间隙均匀分布，冲裁件上容易出现不均匀毛刺。此类

5、模具结构简单，成本低廉，但安装调整要格外小心。(2)导向模。即上、下模之间设置了导板、导筒、导柱与导套等导向零件。有了平稳可靠的导向装置，制件精度就有保障，模具安装调整工作也比较简单。但模具成本稍高。4.按制作模具工作零件的材料分类(1)钢模。模具工作零件用模具钢制造。(2)硬质合金模。模具工作零件(整体或局部)用耐磨损的硬质合金/钢结硬质合金制造。应用于某些较高硬度材料(如硬态弹簧钢片)的冲裁模、要求模具寿命长的各类模具(如高速多工位级进模等)。但模具的加工难度较大，需要一些特殊的加工设备与工具，因此成本较高。还有

6、低熔点合金模、聚氨酯橡胶模、塑质模，等等。5.按卸料方式分类按卸料方式可分为刚性卸料模、半刚性卸料模和弹性卸料模。6.按进、出料的操作方式分类按进、出料的操作方式(机械化程度)可分为手动模、半自动模及自动模。7.按节制进料方式分类按节制进料方式的不同(如定位销式、挡料销式、导正销式、侧刃式和挡板式等)也可区分。8.按模具零件组合通用程度分类按模具零件组合通用程度可分为专用模(大多数模具属于此类)和组合通用模(通过零件的组合可以冲裁出多种孔，机柜面板的冲孔模多采用此类模具)。组合通用模具多用于加工中、小批量的冲压件。9

7、.按模具外形尺寸分类按模具外形尺寸的大小可分为小型模具、中型模具和大型模具。对于某一副模具，可能兼有上述几方面的特征，视场合按约定俗成区分即可，并不需要面面俱到。模具的命名一般应冠以被加工制件的名称、工序性质和工步，如垫圈冲孔落料复合模、托架弯曲模、外罩第2次拉深模，等等。7.2冲模的基本结构类型尽管冲模的结构多种多样，但一般可分解为上模和下模两个部分。上模与压力机滑块连接并随之一起运动；下模则固定在压力机的工作台面上。下面就单工序模、复合模、级进模3种基本类型，分别介绍其结构、工作原理、特点及应用场合。287第7章

8、冲模结构设计7.2.1冲裁模7.2.1.1单工序冲裁模1.无导向单工序冲裁模图7.1所示为无导向简单落料模，上模由上模座1(兼有模柄的作用)与凸模2组成。小型冲模甚至可以将模柄与凸模加工成一体，结构更简单。下模由卸料板3、导料板4、凹模5、下模座6、定位板7组成。冲裁间隙通过手工调整，靠压力机滑块的运动精度保证。图7.1无导向简单落料模1—上模