几种冷压模具的结构

zq9901

经过多年冷冲压模具的设计实践使我深深体会到，设计的冷冲压模具的结构是否合理，是否好用，对能否生产出合格的工件，开发的新产品能否成功，是至关重要的。一套模具，结构简单的不过几十个零部件组成。但是，我们绝不能小看它。在刚开始设计时，是选何种模具结构形式，是选正装模具结构（即凹模安装在下模座上）呢？还是倒（反）装模具结构（即凸模安装在下模座上）？是选单工序模具结构呢？还是选复合模具结构？这是摆在我们每个模具工作者面前的一个非常值得深入探讨的话题，这里面是大有文章可做的。
1 何时选用正装模具结构（由于加精度要求不高，生产批量不大的工件，在很多生产企业都普遍存在。故只讨论无导向装置的单工序模）
1.1 正装模具的结构特点
' F7 p+ Q& X, C- J　　正装模具的结构特点是凹模安装在下模座上。故无论是工件的落料、冲孔，还是其它一些工序，工件或废料能非常方便的落入冲床工作台上的废料孔中。因此在设计正装模具时，就不必考虑工件或废料的流向。因而使设计出的模具结构非常简单，非常实用。
/ @+ {; D  ]" T/ |. a1.2 正装模具结构的优点
　　（1）因模具结构简单，可缩短模具制造周期，有利于新产品的研制与开发。
1 J0 c6 S# i1 V1 _6 h) F0 `0 b  e　　（2）使用及维修都较方便。
　　（3）安装与调整凸、凹模间隙较方便（相对倒装模具而言）。
　　（4）模具制造成本低，有利于提高企业的经济效益。
　　（5）由于在整个拉伸过程中，始终存在着压边力，所以适用于非旋转体件的拉抻（参看五金科技，1997；6：42～44）。
% P( m8 X- `  ^1 [1.3 正装模具结构的缺点
7 L; v% f0 b5 @) o; q  I　　（1）由于工件或废料在凹模孔内的积聚，增加了凹模孔内的小组涨力。因此凹必须增加壁厚，以提高强度。
　　（2）由于工件或废料在凹模孔内的积聚，所以在一般情况下，凹模刃口就必须要加工落料斜度。在有些情况下，还要加工凹模刃口的反面孔（出料孔）。因而即延长了模具的制作周期，又啬了模具的加工费用。
: k1 v+ v/ w: |* }# K2 [0 L1.4 正装模具结构的选用原则
　　综上所述可知，我们在设计冲模时，应遵循的设计原则是：应优先选用正装模具结构。只有在正装模具结构下能满足工件技术要求时，才可以考虑采用其它形式的模具结构。
2 何时选用倒（反）装模具结构
2.1 倒装模具的结构特点
( X3 h# k/ r% X　　倒装模具的结构特点是凸模安装在下模座上，故我们就必须采用弹压卸料装置将工件或废料从凸模上卸下。而它的凹模是安装在模座上，因而就存在着如何将凹孔内的工件或废件从孔中排出的问题。图1这套倒装模是利用冲床上的打料装置，通过打料杆9将工件或废料打下，在打料杆9将工件或废料打下的一瞬间，利用压缩空气将工件或废料吹走，以免落到工件或坯料上，使模具损坏。另外需注意的一点就是，当冲床滑块处于死点时，卸料圈5的上顶面，应比凸模高出约0.20～0.30mm。即必须将坯料压紧后，再进行冲裁。以免坯料或工件在冲裁时移动，达不到精度要求。

http://china.machine365.com/baike_pic/20060329144049.gif 6 ~6 Z; z2 T& G6 J% Y- V6 N0 ^2 U1.上模座 2.顶杆 3.卸料圈固定座 4.凸模座  5.卸料圈 6.凸模   7.工件   8.凹模   9打料杆   10.上模座

2.2 倒装模具结构的优点
& m8 [' N' }# j1 N; p3 b5 Q# P9 ~　　（1）由于采用弹压卸料装置，使冲制出的工件平整，表面质量好。
' ~( L! T) |0 q　　（2）由于采用打料杆将工件或废料从凹模孔中打下，因而工件或废料不在凹模孔内积聚，可减少工件可废料对孔的涨力。从而可减少凹模的壁厚，使凹模的外形尺寸缩小，节约模具材料。
. J2 A- x% H- ]) g; s: U　　（3）由于工件或废料不在凹模孔内积聚，可减少工件或废料对模刃口的磨损，减少凹模的刃磨次数，从而提高了凹模的使用寿命。
　　（4）由于工件或废料不在凹模也内积聚，因此也就没有必要加工凹模的反面孔（出料孔）。可缩短模具制作周期，降低模具加工费用。
　　（5）由于压边力只在平板坯料没有完全被拉入凹模前起作用，所以适用于旋转体体的拉伸。如图2中的圆筒形件（参看五金科技，1997；6：42～44）。
2.3 倒装模具结构的缺点
: N% q( g' L' R% w! S0 N2 {　　（1）模具结构较复杂（相对正装模具而言）。
2 f4 i2 q5 p  I! s* f. h　　（2）安装与调整凸凹模之间的间隙较困难（相对正装模而言）。
4 ?4 l; Z, O4 D3 x　　（3）工件或废料的排除麻烦（最好使用压缩空气将其吹走）。
' {+ I# @! i5 C2.4 倒装模具结构的选用原则
: y0 [0 A( q2 h2 J' I9 ]　　综上所述可知，只有当工件表面要求平整、外形轮廓较复杂、外形轮廓不对称、或坯料较薄时的冲裁，以及旋转体件拉伸时，才选用倒装模具结构。
3 何时选用单工序模具结构
3.1 单工序模具结构的特点
　　所谓单工序模具结构，就是在冲床的一次行程内，只能完成一道工序。
3.2 单工序模具结构的优点
8 @/ L% L3 V. @　　（1）模具结构简单，制造周期短，加工成本低；
# r- _6 p5 f( M1 D- U% w5 @　　（2）模具通用性好，不受冲压件尺寸的限制即适合于中小型冲压的生产；也适合于一些外形尺寸较大、厚度较厚的冲压件的生产。
3 L, P4 H7 h8 v! G' U3.3 单工序模具结构的缺点
8 H3 y* ?! z3 C, W　　（1）制件精度不高；
+ l1 L- m: \' U0 k　　（2）生产效率低。
3.4 单工序模具结构的选用原则
1 ?; f8 o) N! p% W　　综上所述可知，对一些精度要求不高，生产批量不大的工件，采用单工序模具还是比较合适的。尤其是现在我们国家实行的是社会主义市场经济。新产品的开发与研制对每个企业来说，都是至关重要的。而对一些需要冲压生产的新产品来说，就提出了一个要求：要求研制周期短，开发速度快，制造成本低。因内有这样开发出的磨擦产品才能迅速占领市场。而在这一点上，单工序模具就更能满足这一要求，所以就显得更实用一些。
4 何时选用复合模具结构
4.1 复合模具结构的特点
8 L. V1 e8 D( n2 c　　所谓复合模具结构，就是在冲床的一次行程内，完成两道以上的冲压工序。在完成这些工序过程中，冲件材料无需进给移动。图2就是一套落料、拉伸的圆筒形件的复合模具。这套模具的工艺流程必须是先落料、后拉伸。因只有这样才不致于使圆筒形件拉裂。为保证这一工艺流程的顺利进行，就必须使落料凹模2的高度h1，比拉伸凸模4的高度h2，高出约1.2t～1.5t(t为料厚）。另外需注意的一点就是，当冲床滑块处于上死点时，压边圈3的上顶面，应比落料凹模2的高度h1，高出约0.20～0.30mm。即必须将坯料压紧，再进行冲裁。在整个冲压过程中，压边圈3起的作用是，在冲裁开始时，先将坯料压紧；而当拉伸完成后，又将工件6从拉伸凸模4下顶出。即一个零部件在一套模具中起到两种作用。另外打料板8在这套复合模中起到的作用，与《对几种拉伸模具结构的探讨》）刊登在《五金科技》，1997；6：42～44）这篇文章中论述的打料板７起的作用是一致的，所以就不再赘述了。总之，出发点只有一个，即为了使设计出的模具结构简单、实用，就应最大限度的发挥每一个零部件的功能。

http://china.machine365.com/baike_pic/20060329144208.gif 3 @) ]1 I  m  l; |: }  T, d, N+ H& t1.下模座 2.落料凹模 3.压边圈 4.拉伸凸模   5.凸凹模 ' u! |  H4 U/ {- ]7 f  @: a8 B6.工件   7.卸料板   8.打料板   9上模座   10.顶杆

4.2 复合模具结构的优点
: t; W+ ?! D, }. o　　（1）制件精度高。由于是在冲床的一次行程内，完成数道冲压工序。因而不存在累积定位误差。使冲出的制件内外形相对位置及各件的尺寸一致性非常好，制件平直。适宜冲制薄料和脆性或软质材料。
9 J/ R: K; \. J' o3 G6 M　　（2）生产效率高。
" Z% q: _) |) L　　（3）模具结构紧凑，面积较小。
4.3 复合模具结构的缺点
　　（1）凸凹模璧厚不能太薄（外形与内形、内形与内形），以免影响强度。
6 x. ?9 H0 G# l3 v　　（2）凸凹模刃磨有时不方便。尤其是在凸凹模即冲裁，又成形的情况时。如图2中的凸凹模5（如生产批量大，条件许可时，可将凸凹模刃口部分和盛开部分分开设计）。
) R' v+ [. b6 ~1 I( @2 [4.4 复合模具结构的选用原则
4 Q* G- D. i& Q4 c. o　　综上所述可知，只有当制件精度要求高，生产批量大，表面要求平整时，才选用复合模具结构。
) S- q0 {- w5 a! H; m5 K5 结束语
　　通过以上对几种模具结构的分析、比较，我们可以看出。模具结构也如同世界上的任何事物一样，都存在两重性。即有利的一面，也有弊的一面。十全十美的事物是不存在的。因此我们在选用模具结构时，应根据各种模具的结构形式，权衡利弊，综合加以考虑。绝不能根据条条、框框，生搬硬套。应充分根据每个生产企业的生产规模、冲压设备状况和模具加工能力的实际情况，灵活掌握。总之，只要我们每个模具工作者互相交流经验，取长补短、敢于创新、敢于探索、勇于实践，就一定会有许多结构新颖、简单、使用维修方便、操作安全的模具结构涌现出来。

wangjinzhuang

写的很到位，很有学习价值．