第5章模具的结构设计及部分零件设计解析知识交流.docx

第 5 章 模具的结构及部分零件设计 5.1 模具总体结构方案的确定 在冲压工艺方案确定以后 ,根据冲压件的形状特点、精度要求、生产批量、 模 具制造条件、 操作与安全要求等确定所用冲模的总体结构方案。 确定模具总体 结 构方案, 就是对模具做出全盘的考虑和总体结构上的安排 , 它既是模具零部件 设计 与选用的基础 , 又是绘制模具总装图的必要准备 , 因而也是模具设计的关键 ,必须十 分重视。 5.1.1模具类型 模具类型主要是指单工序模、复合模、级进模。模具类型应根据生产批量、 冲件形状与尺寸、冲件质量要求、材料性质与厚度、冲压设备与制模条件、操作 与安全等因素确定。考虑冲压工艺方案中已根据上述因素确定了冲压工序的性 质、 数量及组合方式 , 这些已基本决定了所用模具的类型 , 所以此处只需与冲压 工 艺方案相适应即可。 由上述所知 ,更该模具是单工序拉伸模。 5.1.2操作与定位方式 根据生产批量确定采用手工操作、半自动化操作或自动化操作 ;根据坯料或 工 序件的形状、冲压件精度要求、材料厚度、模具类型、操作方式等确定采用坯 料 的送进导向与送料定距方式或工序件的定位方式。 根据厂里的实际情况 ,采用人工手动送料 ;定位方式采用定位销定位。 5.1.3 卸料 与出件方式 根据材料厚度、冲件尺寸与质量要求、冲压工序的性质及模具类型等 ,确定 采 用弹性卸料、 刚性卸料或废料切刀卸料等卸料方式和弹性顶件、 刚性推件或凸 模 直接推件等出件方式。 该模具采用刚性推件杆卸料 5.1.4模架类型及精度 模架分为活动导向模架、滚动导向模架和导板模架，根据导向零件的布置又分 为后侧式、中间式、对角式和四角式模架。 模架类型及精度等级主要根据冲件 的 尺寸与精度、材料厚度、模具类型、送料与操作方式等因素确定。 该模具采用活动导向四角模架。 5.2模具部分零件设计与选用 5.2.1确定凸、凹模结构形式，计算凹模轮廓尺寸及凸模结构尺寸。 根据凸、凹模的刃口形状、尺寸大小及加工条件等确定凸、凹模的结构形式 和固定形式，进而计算凹模轮廓尺寸及凸模结构尺寸。 凹模设计 凹模的结构形式也较多，按外形可分为标准圆凹模和板状凹模，按结构分为整体 式和镶拼式，按刃口形式也有平刃和斜刃。 几种常用的平刃口凹模刃口形式 如图 5— 1所示。 图5—1凹模孔口形式 （a、（b、（c圆柱形孔口凹模（d、（e锥形孔口凹模（f低硬度凹模 （1圆柱形孔口凹模［见图5— 1 （a、（b、（c］此种凹模制造方便，刃口强度高,刃 磨后凹模工作尺寸不增大，对冲裁间隙无明显影响，适合于冲裁形状 复杂、尺寸精 度高的制件。图（b孔口下方制成斜度，图（c下方制成比刃口稍大 的圆柱形，以便制 件或废料顺利漏出，但由于孔口是直孔，孔内易因废料（或制件的聚集而增大推件力， 同时，由于摩擦力增大，对孔壁的磨损深度增大，而使每次的修模量增大，降低了凹模 的总寿命。此外,磨损后可能使凹模型孔形成倒锥,工件或废料会从型孔反跳到凹 模表面而造成操作上的困难。 一般复合模和 上出件的冲裁凹模用图（a、（c型，下 出件的冲裁凹模用图（a、（b型。（2锥形孔口凹模［见图5— 1 （d、（e］凹模洞口内 积料少，洞壁承受来自料片的胀力和摩擦力大大减小，因而推件力减小。但此种刃 口强度低，刃磨后凹模工作尺寸略有增大，故适合于冲裁形状简单、尺寸精度为 IT12~IT10级、板 料厚度较薄、生产批量不大的制件的凹模选用。 （3低硬度凹模［见图5— 1 （f］硬度一般为40HRC左右，可用手锤敲击刃口夕卜侧 斜面，以调整凸、凹模间隙，因此这种结构形式的刃口适合于冲裁 0.5mm以下软而 薄金属和非金属材料制件的凹模选用。图 5—1中凹模的有关参数h、 a B可参 照表5—1o 表5—1凹模的参数 冲裁时凹模承受冲裁力和侧向力的作用，由于凹模的结构形式不一，受力状态又 比较复杂，目前还不可能用理论计算法确定凹模尺寸，在生产中大都采用经验公式 概略地计算凹模尺寸： 凹模厚度H d = Kb 凹模壁厚C = (1.5~2 H 式中:K —系数，查表5— 2; b —冲裁件最大外形尺寸，mm。 形状复杂或制件尺寸较大时，凹模壁厚C应取较大值，一般凹模厚度不得小于 15mm。 r mm €.5 1 2 3 >3 <50 03 035 0 42 0.50 0.60 >50-100 0.2 022 0.28 0.35 0.42 >100 ->oo ft.15 0.1& 0 20 024 030 >200 O.lt 012 0.15 0.18 0.22 5— 2系数K的数值 综上,得凹模零件图5— 2 图5— 2凹模零件图 凸模设计 凸模又称冲头，是冲模的关键零件之一，凸模本身按其作用又可分为工作部分 （即刃口和固定部分。 图5