幾種冷壓模具的結(jié)構(gòu)簡介

　經(jīng)過多年冷沖壓模具的設(shè)計實踐使我深深體會到，設(shè)計的冷沖壓模具的結(jié)構(gòu)是否合理，是否好用，對能否生產(chǎn)出合格的工件，開發(fā)的新產(chǎn)品能否成功，是至關(guān)重要的。一套模具，結(jié)構(gòu)簡單的不過幾十個零部件組成。但是，我們絕不能小看它。在剛開始設(shè)計時，是選何種模具結(jié)構(gòu)形式，是選正裝模具結(jié)構(gòu)(即凹模安裝在下模座上)呢?還是倒(反)裝模具結(jié)構(gòu)(即凸模安裝在下模座上)?是選單工序模具結(jié)構(gòu)呢?還是選復(fù)合模具結(jié)構(gòu)?這是擺在我們每個模具工作者面前的一個非常值得深入探討的話題，這里面是大有文章可做的。

　　1 何時選用正裝模具結(jié)構(gòu)(由于加精度要求不高，生產(chǎn)批量不大的工件，在很多生產(chǎn)企業(yè)都普遍存在。故只討論無導(dǎo)向裝置的單工序模)

　　1.1 正裝模具的結(jié)構(gòu)特點

　　正裝模具的結(jié)構(gòu)特點是凹模安裝在下模座上。故無論是工件的落料、沖孔，還是其它一些工序，工件或廢料能非常方便的落入沖床工作臺上的廢料孔中。因此在設(shè)計正裝模具時，就不必考慮工件或廢料的流向。因而使設(shè)計出的模具結(jié)構(gòu)非常簡單，非常實用。

　　1.2 正裝模具結(jié)構(gòu)的優(yōu)點

　　(1)因模具結(jié)構(gòu)簡單，可縮短模具制造周期，有利于新產(chǎn)品的研制與開發(fā)。

　　(2)使用及維修都較方便。

　　(3)安裝與調(diào)整凸、凹模間隙較方便(相對倒裝模具而言)。

　　(4)模具制造成本低，有利于提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。

　　(5)由于在整個拉伸過程中，始終存在著壓邊力，所以適用于非旋轉(zhuǎn)體件的拉抻(參看五金科技，1997;6：42～44)。

　　1.3 正裝模具結(jié)構(gòu)的缺點

　　(1)由于工件或廢料在凹?？變?nèi)的積聚，增加了凹?？變?nèi)的小組漲力。因此凹必須增加壁厚，以提高強度。

　　(2)由于工件或廢料在凹?？變?nèi)的積聚，所以在一般情況下，凹模刃口就必須要加工落料斜度。在有些情況下，還要加工凹模刃口的反面孔(出料孔)。因而即延長了模具的制作周期，又嗇了模具的加工費用。

　　1.4 正裝模具結(jié)構(gòu)的選用原則

　　綜上所述可知，我們在設(shè)計沖模時，應(yīng)遵循的設(shè)計原則是：應(yīng)優(yōu)先選用正裝模具結(jié)構(gòu)。只有在正裝模具結(jié)構(gòu)下能滿足工件技術(shù)要求時，才可以考慮采用其它形式的模具結(jié)構(gòu)。

　　2 何時選用倒(反)裝模具結(jié)構(gòu)

　　2.1 倒裝模具的結(jié)構(gòu)特點

　　倒裝模具的結(jié)構(gòu)特點是凸模安裝在下模座上，故我們就必須采用彈壓卸料裝置將工件或廢料從凸模上卸下。而它的凹模是安裝在模座上，因而就存在著如何將凹孔內(nèi)的工件或廢件從孔中排出的問題。圖1這套倒裝模是利用沖床上的打料裝置，通過打料桿9將工件或廢料打下，在打料桿9將工件或廢料打下的一瞬間，利用壓縮空氣將工件或廢料吹走，以免落到工件或坯料上，使模具損壞。另外需注意的一點就是，當(dāng)沖床滑塊處于死點時，卸料圈5的上頂面，應(yīng)比凸模高出約0.20～0.30mm。即必須將坯料壓緊后，再進行沖裁。以免坯料或工件在沖裁時移動，達不到精度要求。

　　1.上模座 2.頂桿 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打料桿 10.上模座

　　2.2 倒裝模具結(jié)構(gòu)的優(yōu)點

　　(1)由于采用彈壓卸料裝置，使沖制出的工件平整，表面質(zhì)量好。

　　(2)由于采用打料桿將工件或廢料從凹?？字写蛳?，因而工件或廢料不在凹?？變?nèi)積聚，可減少工件可廢料對孔的漲力。從而可減少凹模的壁厚，使凹模的外形尺寸縮小，節(jié)約模具材料。

　　(3)由于工件或廢料不在凹?？變?nèi)積聚，可減少工件或廢料對模刃口的磨損，減少凹模的刃磨次數(shù)，從而提高了凹模的使用壽命。

　　(4)由于工件或廢料不在凹模也內(nèi)積聚，因此也就沒有必要加工凹模的反面孔(出料孔)。可縮短模具制作周期，降低模具加工費用。

　　(5)由于壓邊力只在平板坯料沒有完全被拉入凹模前起作用，所以適用于旋轉(zhuǎn)體體的拉伸。如圖2中的圓筒形件(參看五金科技，1997;6：42～44)。

　　2.3 倒裝模具結(jié)構(gòu)的缺點

　　(1)模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜(相對正裝模具而言)。

　　(2)安裝與調(diào)整凸凹模之間的間隙較困難(相對正裝模而言)。

　　(3)工件或廢料的排除麻煩(最好使用壓縮空氣將其吹走)。

　　2.4 倒裝模具結(jié)構(gòu)的選用原則

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　　綜上所述可知，只有當(dāng)工件表面要求平整、外形輪廓較復(fù)雜、外形輪廓不對稱、或坯料較薄時的沖裁，以及旋轉(zhuǎn)體件拉伸時，才選用倒裝模具結(jié)構(gòu)。

　　3 何時選用單工序模具結(jié)構(gòu)

　　3.1 單工序模具結(jié)構(gòu)的特點

　　所謂單工序模具結(jié)構(gòu)，就是在沖床的一次行程內(nèi)，只能完成一道工序。

　　3.2 單工序模具結(jié)構(gòu)的優(yōu)點

　　(1)模具結(jié)構(gòu)簡單，制造周期短，加工成本低;

　　(2)模具通用性好，不受沖壓件尺寸的限制即適合于中小型沖壓的生產(chǎn);也適合于一些外形尺寸較大、厚度較厚的沖壓件的生產(chǎn)。

　　3.3 單工序模具結(jié)構(gòu)的缺點

　　(1)制件精度不高;

　　(2)生產(chǎn)效率低。

　　3.4 單工序模具結(jié)構(gòu)的選用原則

　　綜上所述可知，對一些精度要求不高，生產(chǎn)批量不大的工件，采用單工序模具還是比較合適的。尤其是現(xiàn)在我們國家實行的是社會主義市場經(jīng)濟。新產(chǎn)品的開發(fā)與研制對每個企業(yè)來說，都是至關(guān)重要的。而對一些需要沖壓生產(chǎn)的新產(chǎn)品來說，就提出了一個要求：要求研制周期短，開發(fā)速度快，制造成本低。因內(nèi)有這樣開發(fā)出的磨擦產(chǎn)品才能迅速占領(lǐng)市場。而在這一點上，單工序模具就更能滿足這一要求，所以就顯得更實用一些。

　　4 何時選用復(fù)合模具結(jié)構(gòu)

　　4.1 復(fù)合模具結(jié)構(gòu)的特點

　　所謂復(fù)合模具結(jié)構(gòu)，就是在沖床的一次行程內(nèi)，完成兩道以上的沖壓工序。在完成這些工序過程中，沖件材料無需進給移動。圖2就是一套落料、拉伸的圓筒形件的復(fù)合模具。這套模具的工藝流程必須是先落料、后拉伸。因只有這樣才不致于使圓筒形件拉裂。為保證這一工藝流程的順利進行，就必須使落料凹模2的高度h1，比拉伸凸模4的高度h2，高出約1.2t～1.5t(t為料厚)。另外需注意的一點就是，當(dāng)沖床滑塊處于上死點時，壓邊圈3的上頂面，應(yīng)比落料凹模2的高度h1，高出約0.20～0.30mm。即必須將坯料壓緊，再進行沖裁。在整個沖壓過程中，壓邊圈3起的作用是，在沖裁開始時，先將坯料壓緊;而當(dāng)拉伸完成后，又將工件6從拉伸凸模4下頂出。即一個零部件在一套模具中起到兩種作用。另外打料板8在這套復(fù)合模中起到的作用，與《對幾種拉伸模具結(jié)構(gòu)的探討》)刊登在《五金科技》，1997;6：42～44)這篇文章中論述的打料板7起的作用是一致的，所以就不再贅述了?？傊?，出發(fā)點只有一個，即為了使設(shè)計出的模具結(jié)構(gòu)簡單、實用，就應(yīng)最大限度的發(fā)揮每一個零部件的功能。

　　1.下模座 2.落料凹模 3.壓邊圈 4.拉伸凸模 5.凸凹模

　　6.工件 7.卸料板 8.打料板 9上模座 10.頂桿

　　4.2 復(fù)合模具結(jié)構(gòu)的優(yōu)點

　　(1)制件精度高。由于是在沖床的一次行程內(nèi)，完成數(shù)道沖壓工序。因而不存在累積定位誤差。使沖出的制件內(nèi)外形相對位置及各件的尺寸一致性非常好，制件平直。適宜沖制薄料和脆性或軟質(zhì)材料。

　　(2)生產(chǎn)效率高。

　　(3)模具結(jié)構(gòu)緊湊，面積較小。

　　4.3 復(fù)合模具結(jié)構(gòu)的缺點

　　(1)凸凹模璧厚不能太薄(外形與內(nèi)形、內(nèi)形與內(nèi)形)，以免影響強度。

　　(2)凸凹模刃磨有時不方便。尤其是在凸凹模即沖裁，又成形的情況時。如圖2中的凸凹模5(如生產(chǎn)批量大，條件許可時，可將凸凹模刃口部分和盛開部分分開設(shè)計)。

　　4.4 復(fù)合模具結(jié)構(gòu)的選用原則

　　綜上所述可知，只有當(dāng)制件精度要求高，生產(chǎn)批量大，表面要求平整時，才選用復(fù)合模具結(jié)構(gòu)。

　　5 結(jié)束語

　　通過以上對幾種模具結(jié)構(gòu)的分析、比較，我們可以看出。模具結(jié)構(gòu)也如同世界上的任何事物一樣，都存在兩重性。即有利的一面，也有弊的一面。十全十美的事物是不存在的。因此我們在選用模具結(jié)構(gòu)時，應(yīng)根據(jù)各種模具的結(jié)構(gòu)形式，權(quán)衡利弊，綜合加以考慮。絕不能根據(jù)條條、框框，生搬硬套。應(yīng)充分根據(jù)每個生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模、沖壓設(shè)備狀況和模具加工能力的實際情況，靈活掌握?？傊?，只要我們每個模具工作者互相交流經(jīng)驗，取長補短、敢于創(chuàng)新、敢于探索、勇于實踐，就一定會有許多結(jié)構(gòu)新穎、簡單、使用維修方便、操作安全的模具結(jié)構(gòu)涌現(xiàn)出來。

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