小孔沖裁彎曲多工位級進模具設(shè)計

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1、小孔沖裁彎曲多工位級進模具設(shè)計 摘要：順送模具是模具設(shè)計中最重要，也是最難的一種模具，其設(shè)計繁瑣而且復雜，而且質(zhì)量也很難保障。通過對順送模具結(jié)構(gòu)的研究，本文對順送模具的設(shè)計過提出了一種新的設(shè)計理念，簡化了順送模具的設(shè)計過程，提高了設(shè)計質(zhì)量。 　　關(guān)鍵詞：順送模具；模具組件；浮動型芯? 　　如圖1所示為零件圖，材料：MATERIAL：EGC-QS 20/20，厚度為T=0.8，經(jīng)分析所使用的沖床為PUNCHING MACHINE：110T 。 圖1 零件圖 該零件所涉及到的工序較多，而且精度的要求又很高，若采用常用的單工序?；驈秃夏ぃ茈y達到要求，故適合采用順送模設(shè)計，

2、根據(jù)零件本身的特征，結(jié)合零件的技術(shù)要求，再考慮零件的經(jīng)濟性能，設(shè)計了如圖 2 所示的的排樣圖。 圖2 排樣圖 　　結(jié)合零件的結(jié)構(gòu)特征，從定位精度，及保證零件的使用性能等要求，設(shè)計出如下的順送模具（級進模）結(jié)構(gòu)簡圖，如圖 3 所示。 圖3 模具結(jié)構(gòu)簡圖 1 各模板的作用、材料及熱處理要求 1.1 上模座 　　作用：與沖床相連接，承受沖擊力，緩震。 　　要求；較好的強度與韌性。 　　材料：A3或55#，不需要熱處理。 1.2 固定墊板 　　作用：承受沖頭傳遞的沖擊載荷。 　　要求：較高的強度、硬度和一定的韌性；無定位精度要求。 　　材料：YK30或D2，熱處

3、理58度。 1.3 固定板 　　作用：固定沖頭和內(nèi)導柱。 　　要求：由于不承受載荷，故材料無要求，不需要熱處理。 1.4 卸料墊板 　　作用：承受卸料組件和卸料板鑲塊的沖擊載荷。 　　要求：材料有較高的硬度、強度。 　　材料：與固定墊板一樣的材料和熱處理要求。 1.5 卸料板 　　作用：卸料、壓料、導向（模具合模時，卸料板先把條料壓緊在凹模板上，保證條料不產(chǎn)生 移動、走料、扭曲的現(xiàn)象；模具分模時卸料板卸料）。 　　要求：模板有很好的硬度，并且長時間的變形量極小，耐磨性能好。 　　材料：SKD11，熱處理硬度HRC60。 1.6? 凹模板 　　作用：固定鑲塊、與卸料板一

4、起壓緊條料、作為刃口使用。 　　要求：較好的強度、硬度、承受大的沖擊力。 　　材料：SKD11? 熱處理硬度HRC60。 1.7 凹模墊板 　　作用：與卸料墊板相似。 　　材料：D2 熱處理硬度 HRC58。 1.8 下模座 　　作用：與上模相似（一般比上模座稍厚）。 　　材料：A3 或55#?? 不需要熱處理。 1.9 墊鐵 　　作用：A、調(diào)節(jié)模具高度以適應(yīng)壓力機的閉合高度。 ?????? 　　B、調(diào)節(jié)模具下型的高度、以適應(yīng)壓力機送料器的高度。 ?????? 　　C、方便叉車搬運模具。 1.10? 限位柱 　　作用：防止模具在工作過程中由于空打或者重打而損壞模具

5、。 　　材料：55#鋼，熱處理HRC45。 2 結(jié)構(gòu)組件 2.1 卸料組件 　?。?）ZA卸料組件 　　構(gòu)成：絲堵、彈簧、墊片、套筒、螺釘。 　　作用：連接卸料板組件與固定板組件、提供壓料力卸料力。 　　設(shè)計注意點：要求分布均勻，保證卸料板受力均勻。 　?。?）ZB卸料組件 　　構(gòu)成：絲堵、彈簧、墊片、套筒。 　　作用：提供壓料力卸料力、不起連接的作用。 　?。?）ZB2卸料組件 　　構(gòu)成：絲堵、彈簧。 　　作用：提供壓料力卸料力、不起連接的作用、當壓縮量不夠時使用。 　?。?） Zc卸料組件（如圖 4 所示） 　　構(gòu)成：墊片、套筒、螺釘。 　　作用：起連接的

6、作用，不提供力。 圖4 卸料組件 ??? 以上的卸料組件主要在上型提供壓料力、卸料力，通常情況下卸料力為沖裁 力的30%左右，選取SWB的彈簧（MISUMI標準）。在合理布局的同時應(yīng)盡可能多的設(shè)置卸料組件，因為卸料力大有利于產(chǎn)品外形平整，并且使沖壓工程中 不易走料，產(chǎn)品不易變形。（彈簧的壓縮量要小于其極限壓縮量） 　　（5）彈簧、絲堵、螺釘?shù)年P(guān)系 ?　　絲堵的底孔稍大于彈簧的外徑，彈簧的內(nèi)徑大于螺釘頭的直徑，保證卸料組 件不產(chǎn)生干涉，能夠正常使用。 2.2 浮升銷組件 　　構(gòu)成：浮升銷、絲堵、彈簧。 　　作用：（A）導料：條料與浮升銷間隙為0。1~0。2MM，條料在浮升銷

7、內(nèi)移動。 ???? 　?? （B）托料：托起條料，便于工序件的送進。 ????????? （C）卸料：把條料從導正銷上卸下，避免導正銷帶料。 　　（1）保證條料的送料高度，使不產(chǎn)生工序件在送進過程中與下型浮塊，頂針沖頭、吹氣銷碰撞干涉的現(xiàn)象。即工序件的最低處應(yīng)高于下型最高處（在送料方向） 　　（2）卸料板躲避的確定 　　A、躲避深度的確定 ??? 原則：不產(chǎn)生損壞條料的情況。設(shè)計尺寸如圖 5 所示 　　B、躲避直徑的確定 ??? 比浮升銷直徑單邊大１mm 　?。?）彈簧的選擇 ????選用鋼絲彈簧（WL、WM）必須保證有足夠的托料力和允許的彈簧壓縮量。 圖5 卸

8、料板 ? 2.3 頂針組件 　　作用：卸料，通常使用在折彎，倒面，U曲，箱曲，刻印，抽孔，凸包等情況下。構(gòu)成：絲堵，彈簧，頂針。 　　原則：根據(jù)摩擦力的大小確定彈簧，頂針的類型。 　　注：①在單發(fā)模中要注意頂針的高度與內(nèi)，外定位的關(guān)系。外定位直邊的高度大于頂針超過模板面的高度大于內(nèi)定位的高度。 ?? 　②當下型有浮塊時，為保證擺放產(chǎn)品不傾斜，故頂針的高度應(yīng)與浮塊高度一致。 2.4 導正銷組件 　　作用：對條料進行導正。 　　構(gòu)成：導正銷 導正孔，如圖 6 所示；導正銷 上卸料套 下卸料套，如圖 7 所示。 圖6? 導正銷導正孔 圖7? 導正銷 上卸料套 下

9、卸料套 彈簧 　　(1) 結(jié)構(gòu)1的導正銷超出卸料板的長度為0.9倍的材料厚度，下型導正孔的直徑比導正銷的直徑(雙邊間隙)大0.02mm。產(chǎn)品上的預沖孔比導正銷的直徑(雙邊間隙)大0.02~0.03mm。 　　(2) 結(jié)構(gòu)2的導正銷超出卸料板的長度為1mm，上卸料套超出卸料板的長度為 2 mm，下卸料套超出模板的高度應(yīng)比送料高度略低(約0.5mm)。 　　注：為保證條料上不留下壓痕,上卸料套的直徑應(yīng)比下卸料套的直徑小并且上卸料套的卸料力應(yīng)小于下卸料套。 (一般上卸料套選取WF類型彈簧，下卸料套選取WL類型彈簧。) 　　注：上型卸料套的卸料力小于上型卸料套的卸料力的原因。 　　當下卸

10、料套的力大時，在模具合模過程中，條料是被卸料板壓住下行(而不是被上卸料套壓住下行)上卸料套已躲入卸料板中，使的導正銷能夠?qū)霔l料，完成導正作用。 2.5 導料板送料組件 　　作用：條料送料和初始定位。 　　構(gòu)成：導料板、導料墊板、螺釘、銷釘、頂針、彈簧、絲堵。 　　工作過程：送料器送料、導料板導料、頂針抬料。 　　注：頂針不能夠把條料頂死在導料板上，必須留有間隙，以便于條料的送進，如圖 8 所示。 圖8 導料板送料組件 2.6 氣柱 　　當進行上U曲或者箱曲時，為了保證足夠的壓料力，卸料力，必須使用氣柱提供氣壓。 　　注：氣壓穩(wěn)定，力不隨著行程的的改變而改變，并且力的

11、大小便于控制調(diào)節(jié)。 3 標準件的作用及選擇 3.1 外導柱 　　作用：模具的上下型合模時起初始導向的作用 　　設(shè)計注意點：合理考慮外導柱的長度,不能夠產(chǎn)生上下相碰撞或者導柱穿過模座碰到?jīng)_床的情況。(一般要求是當模具合模時在內(nèi)導柱進入內(nèi)導套前,外導柱必須已經(jīng)進入內(nèi)導套30~40mm) 　　注：當采用MISUMI標準PM類型外導柱時，下模座孔直徑小于20mm時，由銑刀加工，片側(cè)0~0.03mm。(直徑大于20mm時，由鏜刀加工)上模座導套孔由鏜床加工，片側(cè)0.1 3.2 內(nèi)導柱 　　作用：模具合模時精確導向 　　設(shè)計注意點：（1）在墊板上開設(shè)通氣槽；（2）墊板鉆孔，防止導柱碰到墊

12、板；（3）根據(jù)導柱的公差及模板淬火情況確定導柱固定部分和導向部分模板線切割片側(cè)（一般固定部分為過盈配合，導向部分為間隙配合）。 3.3 定位銷 　　作用：（1）定位模板與其墊板；（2）定位模板組與模座；（3）合模時定位上型與下型。 　　配合關(guān)系：過渡配合（例：當銷釘?shù)墓顬?.005~0.01時，銷釘孔的線切割片側(cè)為+0.005mm。 4 輔助裝置 4.1 探誤銷 　　作用：檢測是否產(chǎn)生條料送料錯位 　　構(gòu)成：絲堵、探測銷、彈簧、感應(yīng)器 　　原理：在導正銷進入條料導正孔前探測銷已先進入導正孔檢測是否產(chǎn)生送料錯位現(xiàn)象，送料錯位的允許值由探測銷直徑與導正銷直徑的差值控制。（例如：

13、導正銷的直徑為D探測銷的直徑為D-0.5，則允許送料誤差為0.25），如圖 9 所示。 4.2 限位柱（壓料間隙為0.8～0.9倍的材料厚度） （1）外限位柱 　　作用：當沒有被加工材料時,防止模具內(nèi)加強筋,刻印沖頭損壞。 （2）內(nèi)限位柱 　　作用：（A）與外限位柱作用相同；（B）在初始送料當卸料板壓住材料時避免卸料板由于受力不均而發(fā)生傾斜導致憋斷沖頭的現(xiàn)象。 （3）壓料槽 　　作用：與內(nèi)限位相同，效果更好，不過加工量太大，如圖 10 所示。 圖9 探誤銷 圖10 壓料槽 5 順送模具總體布局（如圖11所示） 　　注意點： （1）保證產(chǎn)品基準孔到導正銷距離為整數(shù)。 （2）導正銷，浮升銷到模板零線的距離為整數(shù)。 （3）單邊切邊的后刃片側(cè)為0，在平面圖里標注為CR0.0。 （4）切斷沖頭的側(cè)刃到導正銷的距離為整數(shù)。 （5）切斷沖頭的側(cè)刃到模板的最小距離為18。 （6）沖裁邊到模板邊尺寸控制在60~70之間。 圖11 順送模具總體布局（下型） 6 結(jié)束語 　　順送模具是模具設(shè)計中的重點和難點，一直是模具設(shè)計人員最頭痛的地方，本文結(jié)合生產(chǎn)實際，總結(jié)一套很切合實際的設(shè)計過程，有其值得借鑒的地方，有一定的實用價值。