力作用,容易竄動,同時有向后及向上的力作用在條料上。為此,必須加強壓料力、防止條料彈跳。
圖16 切斷模
2) 落料模 如圖17所示是帶有導向的單工序落料模結構示意圖。沖壓加工時,條料沿著導料板送進凹凸模之間,沖制件從條料上沿封閉輪廓線分離并通過凹??茁┫?,而條料上形成的孔則牢牢地套在凸模上,當凸模繼續(xù)上升時,條料被卸料板擋住,使條料與凸模脫開,完成落料作業(yè)工序。這種剛性卸料料模操作時比較安全。
圖17 剛性卸料落料模
1―凸模 2―卸料板 3―導料板 4―凹模 5―條料 6―螺栓 7―擋料銷 8―下模板 9―導柱 10―導套 11―上模板 12―模柄 13―墊板 14―固定板
如圖18所示是彈性卸料落料模的結構示意圖。彈性卸料結構的下模敞開,所以容易發(fā)現沖制過程中的情況,其定位和操和方法比剛性落料模方便,但容易軋手。
圖18 彈性卸料落料模
(2) 彎曲模 用于對材料進行彎曲、卷圓和扭曲等變形工序。
如圖19所示是具備導向裝置的彎曲模(附有沖壓件圖及坯料展開圖)。毛坯由頂板上的兩個定料銷定位。當滑塊帶動凸模向下運動時,毛坯就發(fā)生彎曲變形。在彎曲過程中,毛坯始終夾持在凸模和頂板間。頂板對毛坯的壓力是利用彈簧(安裝在下模下方,圖中未畫出)通過頂桿來實現的。當凸模上升時,頂板又將工件向上推動脫出凹模,隨后卸料桿又將制件由凸模脫出。卸料桿對工件的卸料力是利用壓機上的橫打棒通過上頂桿獲得的。在彎曲模將坯件折彎成開口制件的過程中,可能會由于出料機構的缺陷而使制件卡在模內,影響取件,以至影響安全生產,發(fā)生傷害事故。
圖19 彎曲模
1―卸料桿 2―沖壓件 3―定料銷 4―頂板 5―凹模 6―下頂桿 7―螺釘或銷釘 8―下模板 9―凸模 10―導柱 11―導套 12―上模板 13―模柄 14―上頂桿
(3) 拉延模 用于把平面坯料拉成立體空心制件的工序。
如圖20所示是帶有壓邊裝置的拉延模。沖壓時,將圓板坯件放在定位環(huán)內。當凸模下行時,壓邊圈給坯料一定的壓力。隨著凸模的下行,坯件被凸模帶入凸凹模的間隙中,最后形成圓筒形。凸模上行時,筒形工件因彈性而張開,被凹模下方的孔肩卡住,然后靠自重沿下模板的孔洞落下。這種出件比較安全可靠。
圖20 拉延模
1―模柄 2―上模板 3―螺釘 4―凸模固定板 5―凸模 6―螺釘 7―彈簧 8―壓邊圈 9―螺釘 10―定位環(huán) 11―凹模 12―螺釘 13―下模板 14―制件
(4) 成形模 用于對坯料進行翻孔、翻邊、卷邊、擴口、壓平等局部變形工序。
如圖21所示是翻孔模,它將坯件的內緣翻成立邊,以提高制件的剛性。
圖21 翻孔模
如圖22所示是局部成形模。它將板料局部成形,以達到所要求的形狀并提高制件剛性。
圖22 局部成形模
上述各類單工序彎曲模、拉延模、成形模,其所加工的零件大多為單件片狀、立體形坯料。因此,送料時必須采取相應的安全措施,以有效地保障作業(yè)的安全。
2. 復合模
在滑塊一次行程中,坯料在沖模內經過一次定位能夠同時完成兩道或兩道以上沖壓工序的一套沖壓模具稱為復合模。不同制件可采用不同的沖壓工序組合,所以,復合模也各不相同。按工序組合數量的多少,分為二類:
(1) 二工序組合的復合模 如落料沖孔模(如圖23所示)、拉延成形成模(如圖24所示)、落料拉延模(如圖25所示)。還有其它如修邊與沖孔、落實與成形、沖孔與翻邊等工序的組合。
圖23 落料沖孔模
圖24 拉延成形模
圖25 落料拉延模
(2) 三工序組合的復合模 如落料拉延沖孔模(如圖26所示)、落料拉延成形模(如圖27所示)等等。
圖26 落料拉延沖孔模
圖27 落料拉延成形模
沖壓生產中采用復合模能減少復雜沖制件的加工工序,從而達到減少傷害事故的發(fā)生概率,提高安全系數,增加產量。但復合模結構復雜、制造困難。
3. 連續(xù)模
壓機一次沖程中,在模具的不同部位上同時完成數道工序的模具稱為連續(xù)模。連續(xù)模相當于幾套單工序沖模裝在同一塊上、下模板上形成一套沖壓模具。常用的連續(xù)模有由幾種沖裁單工序組合而成;由沖裁單工序和變形單工序組合而成。連續(xù)模按所需完成的單工序數可分為二工位連續(xù)模和多工位連續(xù)模。
(1) 二工位連續(xù)模 如圖28所示是用于沖裁的、由側刃定位的二工位連續(xù)模。側刃用來切去條料邊上的一塊材料,所切寬度B正好等于工位之間的距離,也就是送進一次條料的距離(簡稱頻距或進距),條料再次送進時用導尺上的臺階定位。這種側刃定位的連續(xù)模定位結構比臨時擋料銷和固定擋料銷的定位結構準備,并且操作方便。
圖28 二工位連續(xù)模
(2) 多工位連續(xù)模 如圖29和圖30所示是用多工位連續(xù)模加工的沖壓件坯料圖。
圖29 沖壓件坯料圖
彎曲切斷 彎曲 沖孔側刀截形
圖30 沖壓件坯料圖
六工步 五工步 四工步 三工步 二工步 一工步
修邊 翻孔 沖孔 拉延 拉延 拉延
連續(xù)模與復合模一樣,能在滑塊一次行程內完成多道工序,達到減少工序、提高生產效率的目的。其不同點在于復合模是將多道單工序模集中在一個工作位置上,而連續(xù)模則將多道單工序模分排在不同的幾個工作位置上,其所用的坯料必須是條料或卷料,沖制件在壓制過程中必須經過多次定位(定位次數與工位次數相等)。連續(xù)模比復合模的作業(yè)效率高,清理廢料和出件較容易,作業(yè)更安全。
(二) 模具結構的安全要求
對于需要多道工序完成的沖制件,應盡量采用復合?;蜻B續(xù)模。對于批量較大的沖制作,應盡量采用自動化、機械化的送出料裝置,實現自動沖壓。不能實現自動沖壓時,應考慮采用安全保護裝置和措施。
手工送料、取件時,模具相應部位應盡量考慮留手部位。在上下模之間或模板之間應考慮用圓弧面、凹槽、斜面,以減少危險面。沖壓模具結構中有相對運動的部位應設有防護罩或防護裝置。模具可動部分如壓料圈、打料板、斜楔等要有行程限位裝置,防止工作時彈出或被其它零件帶出。模具在工作時應保證良好的視野,不應有突出物體遮擋下模工作表面,以影響觀察視線。
(三) 模具的主要零件、作用及安全要求
1. 工作零件
凸凹模是直接使制作成形的工作零件,因此,它是模具上的關鍵零件。凸凹模不但精密而且復雜,它應滿足如下要注:
(1) 應有足夠的強度,不允許在沖壓過程中斷裂或破壞;
(2) 對其材料及熱處理應有適當要求,防止硬度太高而脆裂。
2. 定位零件
安是確定壞件安裝位置的零件,有定位銷(板)、擋料銷(板)、導正銷、導料板、定距側刀、側壓器等。設計定位零件時應考慮操作方便,不應有過定位,位置要便于觀察,最好采用前推定位、外廓定位和導正銷定位等。
3. 壓料、卸料及出料零件
壓料零件有壓邊圈、壓料板等。壓邊圈可對拉延坯料加壓邊力,從而防止坯料在切向壓力的作用下拱起而形成皺折。壓料板的作用是防止坯料的移動和彈跳。頂出器、卸料板的作用是便于出件和清理廢料。它們由彈簧、橡膠和設備上的氣墊推桿支撐,可上下運動,頂出件設計時應具有足夠的頂出力,運動要有限位。卸料板應盡量縮小閉合區(qū)域或在操作位置上銑出空手槽。暴露的卸料板的四周應設有防護板,防止手指伸入或異物進入,外露表面棱角應倒鈍。
4. 導向零件
導柱和導套是應用最廣泛的一種導向零件。其作用是保證凸、凹模在沖壓工作時有精確的配合間隙。因此,導柱導套的間隙應小于沖裁間隙。導柱設在下模座,要保證在沖程下死點時,導柱的上端面在上模板頂面以上最少5~10mm。導柱應安排在遠離模塊和壓料板的部位,使操作者的手臂不用越過導柱送取料。
5. 支承及夾持零件
它包括上下模板、模柄、凸凹模固定板、墊板、限位器等。上下模板是沖模的基礎零件,其它各種零件都分別裝固在上面。模板的平面尺寸、尤其是前后方向應與制件相適應,過大過小均不利于操作。
有些模具(落料、沖孔類模具)為了出件方便,需在模架下設墊板。這時墊板最好與模板之間用螺釘連接在一起,兩墊板的厚度應絕對相等。墊板的間距以能出件為準,不要太大,以免模板斷裂。
6. 緊固零件
它包括螺釘、螺母、彈簧、柱銷、墊圈等,一般都采用標準件。沖壓模具的標準件用量較多,設計選