冲压工艺与模具设计电子教案第2章

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1、第2章　冲裁工艺与模具设计冲裁加工概述2.1冲裁模分类及典型结构2.2冲裁模主要零部件2.3冲裁是利用装在压力机上的模具，将板料分离的冲压工序，包括落料、冲孔、切口、剖切、修边等，其中以落料、冲孔工序应用最多。落料是从板料上冲下所需形状的工件（或毛坯），冲孔是在工件上冲出所需形状的孔。图2.1所示为垫圈由落料和冲孔两道工序完成。图2.1垫圈的落料和冲孔2.1冲裁加工概述图2.2所示为冲裁加工示意图。由图可见，冲裁加工必须使用模具。图中1为凸模，2为凹模，凸模端部及凹模洞口边缘的轮廓形状与工件形状对应，并有锋利的刃口。凸模刃口轮廓尺寸略小于凹模，其差值称为冲裁间隙。图2.2

2、冲裁加工示意图1—凸模；2—凹模板料放在凹模平面上，在压力机滑块连同凸模一起向下运动将凸模推入凹模的过程中，就会对板料实行剪切，将所需形状的工件从板料上分离下来。图2.3所示为冲裁模典型结构，其主要部分一般用两个视图（主视图和俯视图）即可表达清楚。模具装配图的画法稍不同于一般机械制图，其主视图通常按上下模闭合状态作图，而其俯视图则往往是表示上模已经取走，只留下下模部分。如果上模也需要画出，那就另画一个上模的俯视图。如果下模左右两部分结构对称，为了简便，也可以用同一个俯视图来表示，左半部表示已取走上模，只画下模；右半部则表示上模没有取走时的情况。这一特殊规则在绘制和阅读冲压

3、模具图时必需熟悉和适应。图2.3导柱式落料模1—上模座；2—卸料弹簧；3—卸料螺钉；4—模柄；5—止转销；6—垫板；7—凸模固定板；8—落料凸模；9—卸料板；10—落料凹模；11—顶件板；12—下模座；13—顶杆；14—固定挡料销；15—导柱；16—导套；17—橡皮；18—导料销除描述模具结构的主、俯视图外，还应将冲裁件及其在条料上的布置（排样）图画在结构图的右上方。由图2.3可以看到的冲裁件是圆形垫片，在条料上成单行排列，依次送进。整个模具由工作零件、固定零件、导向装置、定位装置、卸料装置、顶件装置等部分组成。现逐项说明如下。1．凸、凹模的固定冲压模具一般都是由上模、下

4、模两部分组成。图2.3中，凹模10直接固定在下模座12上，凸模8利用凸模固定板7固定在上模座1上。工作时，下模座可用螺钉压板紧固在压力机的工作台上，上模座则利用模柄4与压力机滑块牢固连接，随同滑块上下运动，实现对板料的冲裁。为了保护上模座不被凸模的巨大冲裁力压陷，在凸模顶部与上模座之间加设了一层垫板6，以分散其压力。2．凸、凹模的对中和上、下模的导向冲裁时，凸、凹模刃口不但不能相互碰撞，而且还要保证沿刃口轮廓线间隙均匀，否则会对冲裁过程带来一系列不利影响。因此，上、下模必需设置导向装置，包括导柱15和导套16。导套16装在上模座上，导柱15装在下模座上。当上模向下运动，凸

5、模还没有接触板料之前，导套已经套入导柱，对凸模实行导向，使上、下模不发生横向错移，保证凸、凹模准确地对板料进行剪切。3．条料的送进与定位一般中小型落料件使用的材料是由板料裁成的条料。条料多宽多长，待冲的工件在条料上的位置如何布置，都要事先设计好，这一工作称为排样。落料时条料必须沿一定方向送进，故必须设置导料装置，图2.3中采用的是两个导料销18。每冲下一个工件，条料必须按排样要求向前送进一定距离，简称为步距（进距）。步距一般用挡料装置来控制，图2.3中，采用的是固定挡料销14，当条料每次送进一个步距后，挡料销就在适当位置挡住条料，使之不再前进。4．工件和废料从凸、凹模上自

6、动排除由于材料有弹性变形，落料完成后，周围的废料会紧紧箍在凸模上，在凸模回程时，废料将会随凸模向上抬起。为了及时将废料从凸模上自动卸除，应设置卸料机构。图2.3中采用的是弹性卸料装置，由卸料板9、卸料弹簧2和卸料螺钉3组成，随凸模上、下运动。但在凸模冲剪板料时，卸料板被凹模挡住不动，于是卸料弹簧被向下运动的上模座压缩。当落料完成后，凸模向上回程，卸料板在弹簧的推力下，将箍在凸模上的废料卸除。同理，从条料上冲落下来的工件，会紧卡在凹模的洞口内，必须设法使之自动取出。图2.3采用的是逆（上）出件方式，即利用装在下模座底部的弹顶装置，在凸模退出凹模时，将工件从凹模中向上顶出。弹

7、顶装置由橡皮17、顶桿13和顶件板11组成。上述冲裁、导向、定位及卸料、顶件等功能，都是冲模必需具备的基本功能。为实现这些功能，可以采用各种不同的方案，选用不同的结构，设计不同的装置，于是就出现各种类型、各种式样、具有不同特点、适合于各种用途的冲裁模。2.2冲裁模分类及典型结构2.2.1冲裁模分类冲裁模的结构类型很多，为了研究的方便，可以对冲裁模按不同的特征进行如下分类。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。按上、下模的导