沖裁,彎曲復合模 八大講解
(1)墊圈切斷、壓彎、沖孔復合模(圖1-28)
這是一副“L”形墊圈復合模,包括切斷、壓彎、沖孔三個工序,對于沖壓開始首個制件來說,雖是要經過兩步完成,但實際上經過首次沖壓后以后每沖一次即可完成一個合格的制件。
工作時,送料靠兩個定位銷12和定位塊3控制,上模下行時,凸凹模2與卸料板7在壓緊料的情況下與凹模11首先切斷條料,接著開始壓彎,在壓彎過程中,凸模10又進行沖孔,沖孔 后的廢料可由 壓縮空氣吹走(沖孔凹模孔可設計成通孔, 反面擴大,并在側面開斜槽等方法將廢料排出模外)。
沖下的制件從下模中落下。
(2) 沖孔、彎曲復合模(圖1-29)
①工作過程板料由定料銷7定位在下模上。上模下行時,先由彈簧3作用的壓料板5將板料壓在下模上。鉸接在上模的兩個滾輪11的擺桿壓向板料兩側,由向內滑的滾輪11對板料彎曲成形,同時由矩形凸模4和三個小凸模6配合凹模9和8對制件沖孔。上模上行時,左、右擺桿2被由彈簧作用的頂銷10向外頂,由擋銷1擋在原始位置上。
②模具結構特點
a.采用鉸接在上模兩側的向內單向擺滑的擺桿一滾輪壓彎機構,在其隨上模下行的過程中,完成零件兩側的復雜壓彎動作,結構簡單,運動可靠,零件成形質量有保證。
b.將沖孔凹模嵌入彎曲凹模模體內,可以適應沖孔凹模與彎曲凹模磨損情況不一,因而修磨周期各異的客觀需要,拆換也比較方便。
1.3.5落料、 拉深、切邊復合模
(1) 帶直邊球形件落料、拉深、切邊復合模(圖1-30)
該模具的基本結構原理與普通圓筒形件落料拉深模相同,只是增加了擠邊凸模8。拉深凸模7、拉深凹模4和擠切凸模8之間的相互關系如圖1-30 (c)所示。
該模具設計要點是:拉深凹模4的圓角部分與直壁部分不相切,而是相交于P點,P點與拉深凸模7之間相差-一個標準拉深間隙,而P點與擠邊凸模8之間則相差一個標準沖裁間隙。另外,由于此制件的球形部分較淺而直壁部分較長,拉深筋只需要在球形拉深階段起作用,在直壁拉深階段,拉深筋的作用已不再需要,所以,在計算板坯尺寸時不需多留余量。
(2)矩形盒拉深、切邊復合模(圖1-31)本模具結構與常規的敞開式拉深模十分相似,區別在于凸模6,除起到拉深凸模作用外,還起到擠切廢料作用。因此,凸模6實為拉深擠切凸模。
在本模具中,壓邊圈與擠切凸模成滑配合(H7/h6)。
拉深凸凹模單邊間隙取1.1t, 實測為0. 54mm;擠切凸、凹模雙邊間隙Z可取0. 02~0.04mm,本模具設計取0.03mm,實測為0.04mm。擠切凸模進人凹模的深度為2~2.5mm。
為了便于磨削擠切凸模的刃口,擠切凸模與拉深凸模相接部分可以采用如圖7-56 (d)所示結構。
擠切凸模與拉深凸模可以是整體結構,也可以采用分體結構,視尺寸大小而定。但不管滅用何種結構形式,拉深凸模與擠切凸模必須保持良好的同軸度,否則,會出現間隙不均,嚴重時可能會發生啃模。不但影響擠切質量,而且也影響模具的壽命。
(3) 腰圓蓋拉深、沖孔、切邊復合模(圖1-32)
本模具適用于拉深高度比較小的拉深件,在條料上經過一次沖壓成形、 切邊后,無需進行車邊等加工,故生產率高。
模具結構特點:拉深凸模7與切邊凸模8工作部分外形尺寸之差為兩個材料厚度。凹模4刃口部分需有圓角,當上模下行,凹模4與拉深凸模7將制件拉深成形后,與切邊凸模8成無間隙配合沖裁,切斷廢料。下模由沖孔凹模鑲套5、拉深凸模7和切邊凸模8組合而成,保證刃磨方便,頂板3起成形凹模和卸料作用。為防止制件留在下模,可將卸料板6上平面高出拉深凸模7上平面,并使卸料板6與切邊凸模8成近無間隙配合,保證制件不落人卸料板6型孔內,為的是便于卸件。
1.3.6 多工序集成復合模
(1)燈頭落料、沖孔、拉深、成形、翻邊復合模(圖1-33)
這是一副沖制熒光燈燈頭的落料、拉深、沖孔、成形、四工序順裝復合模,它不但可大幅度地縮短生產周期,降低成本,且不需半成品多次進出模具,減少了不安全因素。但這副模具的主體需采用鑲拼結構和電加工工藝保證其精度,模具裝配也有一定的難度。圖示落料的卸料結構未表示,可采用彈壓卸料或利用排樣前后無搭邊。
(2) 托盤落料、拉深、沖孔、翻邊、切邊模
如圖1-34所示為某柴油機零件托盤五工序復合模。
工作時,將條料送入卸料板6內,壓力機滑塊下行,凸凹模7與凹模4落下圓片。滑塊再下行,凸凹模7與拉深凸模17開始進行拉深,與此同時,內凸模20與內凸凹模16沖出內孔并與拉深凸模17進行翻邊,內外推件器15 兼具壓形凹模作用,完成拉深翻邊成形過程。滑塊繼續下行,凸凹模7、內凸凹桃16與切邊凸模3將多余邊料擠切掉,完成整個制件沖壓加工.
滑塊上行,制件和廢料分別由打桿12、推板11、推桿14、內外推件器15、彈頂器22、頂桿21、頂塊19等推出。
為了保證沖孔翻邊等工序的正常進行,拉深凸模應低于落料凹模上平面1.5~2mm。件7與件3和件16與件3之間應留有0.02~0.04mm的雙面間隙,保證擠切邊質量。
本模具生產效率雖高,但刃口部分進人凹模較長,容易磨鈍,模具制造和修理也較復雜。
(3) 調速器罩落料、拉深、沖孔、翻邊復合模
如圖1-35所示為轎車調速器罩落料、拉深、沖孔、翻邊復合模。
本模具落料凸模兼拉深凸凹模3裝于上模,落料凹模10裝于下模,為順裝式模具結構。為簡化翻邊的制造過程和模具結構,將沖孔、翻邊凸模6做成一體。沖孔、翻邊在同一凸模6的作用力下和凸凹模12共同作用,實現一模兩用,即先預沖孔后翻邊,一先一后的完成沖孔翻邊復合沖壓工序。
本模具預沖孔直徑為φ28. 24mm的情況下,由于采用復合方法進行沖孔翻邊,翻邊部分孔口壁厚減薄為0. 8mm,翻邊高度比圖樣尺寸增加約0. 6mm。因此,若翻邊尺寸有嚴格要求,需要適當增大沖孔凸模直徑。
采用復合沖孔翻邊,沖孔形成的喇叭孔狀非常有利于翻邊。在條件相同的情況下,用復合方法時,其凸模刃口磨刃次數比用分刃方法的凸模刃口刃磨次數少得多。因為前者的毛坯材料變形大,凸模刃口承受的沖擊力減小,凸模磨損程度減輕,因而凸模壽命得以提高。此外由于沖孔的毛刺朝向凸模內側,翻邊后口部不易開裂,有利于提高翻邊質量。
(4)消聲器隔板落料、拉深、沖孔、內外翻邊復合模
如圖1-36所示為汽車消聲器隔板落料、拉深、沖孔、內外翻邊四工序復合模。
本模具的工作過程為:條料依靠導料板2和擋料釘(圖中未表示)送進并定位。上模下行,件8對條料先落料,接著外翻邊預沖孔凸模21和內翻邊預沖孔凸模18沖孔,同時凸凹模6與拉深凸模14進行外緣拉深,上模繼續下行,上下(正反)件16、22分別對φ29.5mm、832. 5mm兩孔進行翻邊。最后,沖模經過下死點開始向上運動,在橡膠墊9、15 的作用下,頂料桿17將下翻邊凸凹模16內的預沖孔廢料頂出,推件器11和凸模14將已沖制成的隔板零件從件22、16卸下。此外,橡膠墊10、15對落料毛坯提供拉深成形和翻邊時的壓邊力,可有效地改善制件的沖壓工藝性。
(5) 內直外錐碗形件落料、正反拉深、沖孔、壓形復合模(圖1-37)
工作時,將條料放人模具的工作區,當壓力機滑塊下行時,壓邊圈5與凸凹模8將條料壓緊后沖斷落料部分,滑塊繼續下行時,同時進行正拉深和反拉深,當滑塊至下死點時,拉深沖孔和壓凸臺全部完成,沖孔廢料往下落。滑塊上升時,在橡膠21作用下將外錐形筒體脫離凸凹模8的內腔,滑塊繼續上升時,由下彈頂器裝置頂板6將制件送到與凹模4同-平面(零件脫離凸凹模25),同時上打料裝置將制件推出凸模22和凸模23完成一個工作循環。
結構設計要點如下。
1,為了保證外值拉深時盡可能使毛坯處在樂邊范圍之內減少懸空狀態才不容易起皺,模具結構圖所注的2.5mm處不宜太大。
2,保證上推件板24在末工作前懸掛于凸模22內腔,以免未到落料沖鼓前壓著條科變形,同時,其橫截面積應盡可能大些,避免打料機構推出制件時產生變形。
③凸模22未工作前由于橡膠21的作用已下移3mm,此時其下平面與凸凹模8下平面之差不宜大于2.5mm,否則易壓變形條料。
(6) 鍋蓋落料、拉深、沖孔、切邊復合模
如圖1-38所示為1Cr18Ni9Ti不銹鋼鍋蓋落料、拉深、沖孔、切邊復合模。
本制件曾采用落料-→正向拉深(淺球形)-→反向拉深(外緣低錐形)-→沖孔(φ16mm)- 一切邊→卷邊共6道工序,需6副模具。因工序多、生產效率低、成本高、且質量不穩定而改成用-副多工序集合復合模,經一次沖壓完成落料、正反拉深、切邊和沖孔工序,卷邊工序單獨完成。
經工藝分析,本制件形狀雖較復雜,但正反兩個方向的拉深都很淺,正向近似于淺球形拉深,反向則是低錐形拉深,都可以一次成形,而且落料、沖孔、切邊這些工序是不同直徑的同心圓,可以采用復合模,在一次沖壓過程中順利完成。
模具結構圖一- 半為開啟狀態,另一半畫成閉合狀態。
當模具閉合時,落料切邊凸凹模13與落料凹模14閉合,首先把坯料從條料上沖裁下來,同時上壓邊圈12、落料切邊凸凹模13、下壓邊圈16和廢料推件板17-起把坯料壓緊。上模繼續下行,正拉深開始,上述四個零件起壓邊圈的作用。由于上橡膠墊11強大的彈力,隨著上模繼續下行迫使下壓邊圈16向下運動(下橡膠墊21的彈力必須小于上橡膠墊11),當它被拉深凸模18的凸臺擋住時,上壓邊圈12被迫上行,反向拉深也開始。同時,下壓邊圈16與落料切邊凸凹模13產生剪切運動,完成切邊工序。上模繼續下行,使拉深凸凹模10與拉深凸模18緊緊貼合,同時,沖孔凸模9與沖孔凹模25產生剪切運動完成沖孔工序,行程結束,正反拉深也都完成。沖孔廢料由空心螺桿中的空心孔排出,在上模上行時,條料廢料由彈壓卸料板2卸下,廢料推件板17和下壓邊圈16在下橡膠墊21和頂桿19的作用下,把切邊廢料和制件頂出模面取出,-次沖壓的全過程即完成。
(7) 蓋落料、拉深、壓花、成形復合模
如圖1-39所示為用厚1. 5mm 08F鋼板制造的蓋落料、拉深、壓花、成形復合模。
(8)落料、拉深、側沖孔復合模
如圖1-40所示為側壁帶--小孔的無凸緣件落料、拉深、側沖孔復合模。
本模具的主要工作零件由完成落料、拉深的上、下凸凹模以及完成側沖孔的側滑塊機構和下凸凹模組成:
①下凸凹模是作為拉深凸模和側沖孔的凹模來工作的;上凸凹模的側壁上留有通過側凸模的條形孔。
②側滑塊機構實際上就是一個快速換模機構,由側滑柱3、復位彈簧7、側凸模5、螺塞4組成。當側凸模5出現折斷或其他損壞后,模具通過壓力機滑塊開啟,然后擰出側滑柱3中的果家,再用張長漯釘擰進側凸模s的螺紋里,這樣就可以輕松取出已損壞的側凸模g中的委的明凸樓,過程與此相反。這樣實現了模具不離開壓力機就可以更換側凸模5的工作。
3 為了保證模具工作過程順利進行, 不出現相互干涉,模具結構設計時應滿足以下幾點。
a.開始側沖孔時沖孔部分的拉深已經完成。
b.沖孔凸模在向右運動時不能和上凸凹模的運動發生干涉。
c. 回程時要保證沖孔凸模先從凸凹模中退出。
d.斜楔和側滑柱的斜角既要保證側凸模的行程又要保證側滑柱運動流暢。
如圖1-40所示為模具工作的閉合狀態。工作過程如下:首先壓力機的滑塊帶動由件9~24組成的上模向下運動,彈性卸料板23首先接觸到放在落料凹模2上的被加工坯料,卸料彈簀9被繼續壓縮,彈性卸料板23壓緊胚料,由于下凹凸模30的上端面低于落料凹模2的上端面約一個料厚,上模再下行即上凸凹模22向下運動約一個料厚完成落料。上凸凹模22繼續向下運動開始拉深,拉深時由壓力機氣墊通過托桿28和壓料板31進行壓邊,隨著拉深的進行,當上模下行到上凸凹模22側壁上的條形孔的最低點,低于側凸模5的刃口最低點時,斜楔10與側滑柱3的斜面接觸,側滑柱3帶動側凸模5開始在落料凹模2的導向孔里向右運動,當側凸模5穿過上凸凹模22側壁上的條形孔時,側沖孔開始,拉深完畢或仍在進行,直到上下模完全合模落料、沖孔、拉深均完成。
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