厚钢板冲裁模的研制与装配调试

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1、厚钢板冲裁模的研制与装配调试刘小鹏郑新建（湖北工业大学，武汉430068；）[摘要]基于汽车工业中钢板冲裁的发展，本文详述了厚钢板冲裁模的设计特点和制造工艺性，并结合实践介绍了厚钢板冲裁模的凸模与凹模之间的间隙量的选择以及模具强度分析。此外，本文还详述了厚钢板冲裁模的装配、调试步骤与故障处理，介绍了厚钢板冲裁模在生产过程的初期可能会发生的故障及其处理方法。[关键词]冲模设计，钢板冲裁，设计与制造，装配与调试[中图分类号][文献标识码]：文章编号：51引言汽车工业的发展对汽车零部件的质量要求越来越高，因此对钢板冲裁也提出了新的课题，其中以厚钢板冲裁模的设计与制造问题尤为突出

2、[1]。中国厚钢板冲裁模的研制起步较晚，东风汽车公司冲模厂的大冲模也只能冲切厚度为8mm的钢板，而汽车牵引座的冲裁零件最厚可达16mm。故厚钢板冲裁模的设计、制造、调试和安装有着十分重要的现实意义[2]。2厚钢板冲裁模的设计特点2.1冲裁间隙的选择冲裁间隙（blankingclearance）是指冲裁模(blankingdie)的凸模（coreplate）和凹模（cavityplate）刃口(cuttingedge)之间的尺寸之差。其双边间隙用Z表示，如图1所示。图1冲裁间隙冲裁间隙的选择，是一个至关重要的技术问题。一般地，薄钢板板厚δ≤0.5mm，厚钢板板厚δ≥4mm。

3、对于钢板冲裁，确定其冲裁间隙时，考虑的因素较多。而相关设计资料所能提供的数据，都是只能给定某个范围。例如：一般取冲裁钢板厚度的6%～10%。但究竟是取其上限值还是下限值，对于薄钢板冲裁是无关紧要的，但是对于厚板，如板厚δ=14mm的钢板，其上、下限值将相差0.56mm，这个数字不容忽视。基于应用实践，在设计厚钢板冲裁模时，对冲裁间隙的选择，本文主要考虑了下列因素：1）以板厚δ=10mm为临界值，当δ＜10mm时，其冲裁间隙可取为相关设计资料中所提供数据的下限值；当δ≥10mm时，则取为其数据给定范围的平均值。实践证明：按此原则取定间隙量，将使得模具既易于制造又具有较高的寿

4、命。2）根据冲裁钢板的硬度取定冲裁间隙。对于材质较软的钢板，其冲裁间隙可取为资料数据的下限值，而对于材质较硬的钢板，则取为资料数据给定范围的平均值。3）根据冲裁模的剪切速度取定冲裁间隙。在油压机上使用的模具，剪切速度慢，冲裁间隙可取为资料数据的下限值；在机械冲床上使用的模具，剪切速度快，冲裁间隙可取为资料数据给定范围的平均值。这一因素往往被忽视，而实际上非常重要。5在试模时发现，若一次剪切成功（即剪切速度较快），则剪口平整，无飞边毛刺。如果是二次剪切（即一次剪切不能到位，剪切速度较慢），则切口很不整齐，有积屑重叠现象。综上所述，厚钢板冲裁模的冲裁间隙，原则上应选取工件厚度

5、的6%～8%（单边），生产中还需考虑上述因素加以修正，建议在设计厚钢板冲裁模时，按表1选取。表1厚板冲模间隙的选取钢板厚（mm）68101215间隙（mm）0.360.500.600.700.802.2厚钢板冲裁模的强度分析厚钢板冲裁模的一般结构如图2所示。图2厚板料冲孔模1—下模板2-固定板3-压料板4-托板5-弹簧6-上模板7-卸料螺钉8-模柄托板9-螺钉10-销钉11、12-浮动模柄13-凸模14-扇形块15-固定板16-垫板17-扇形块固定板18-导柱19-导套20-凸模活动套21-凹模块模具的强度，主要是指产品形状的结构强度和冲裁（成形）时凸模、凹模或模腔的机械

6、强度。2.2.1基于产品零件结构强度的考虑产品形状及尺寸要求是由产品的功能确定的，一般无法改变。但由于模具设计的需要，对产品上那些尖角、深沟、小孔等结构上易产生应力集中的部位，必须进行修改。在产品形状及尺寸要求允许的范围内，对各种夹角、窄边、急弯进行改进，可以提高凸模和凹模的强度。2.2.2基于模具结构强度的考虑在材质与料厚一定的前提下，冲裁的周边越长，冲裁力越大。因此，为减小冲裁力，在设计上应尽量减少冲裁长度，而保证模具有足够的强度。例如：某次试模，采用周边冲裁，则冲裁力达到11.8MPa。从设计上改为二边（对边）冲裁后，则冲裁力下降到6.9MPa，仅为原来的60%，减

7、少了冲裁力，提高了模具的结构强度。2.2.3基于排料槽选择的考虑为使模具结构简单，降低制造成本，对于厚钢板冲裁模，一般采用结构简单，工作可靠的下排料方式。这种排料方式的排料槽开在下模座，所以排料槽的尺寸和置都会影响模具的强度。排料槽的宽度应比冲件成品稍宽3～4mm，排料槽的深度应为冲件成品厚度的3～4倍。当采用复合冲模时，为保证冲模强度，排料槽不宜太宽，宜可在槽的中间留一段加强筋。2.3压紧弹簧的选择为保证厚钢板冲裁模的冲裁质量，在设计卸料板时，必须考虑两点，即压边量和压紧弹簧力。2.3.1压边量压边量的大小由工件的厚度决定，