第4章 修邊模設計

1、第4章修邊模設計第4章修邊模設計4.1修邊模的分類4.2修邊鑲塊4.3斜楔機構4.4修邊廢料的處理4.5修邊沖孔模4.1修邊模的分類4.1.1垂直修邊模修邊鑲塊的運動方向同壓力機滑塊運動方向一致的修邊模叫做垂直修邊模。在設計汽車覆蓋件拉深工藝時，要盡量為垂直修邊創(chuàng)造條件。采用垂直修邊，模具結構簡單，制造容易，是優(yōu)先考慮的結構形式(圖4 1)。圖4-1垂直修邊模示意圖1下模2凸模鑲件3上模4凹模拼塊5卸件器4.1修邊模的分類4.1.2斜楔修邊模修邊鑲塊作水平或傾斜方向運動的修邊模叫做斜楔修邊模。修邊鑲塊的水平運動或傾斜運動是靠斜楔的驅動而實現(xiàn)的，斜楔安裝在上模上，由壓力機帶動，所以說斜楔是將壓力

2、機壓力方向改變的機構。這種修邊模的工作部分占據(jù)較大面積，模具外廓尺寸大，結構復雜，制造比較困難(圖4 2)。圖4-2斜楔修邊模示意圖1、15復位彈簧2下模3、16滑塊4、17修邊凹模鑲塊5、12斜楔6、13凸模鑲塊7上模座8卸料器9彈簧10螺釘11、14防磨板18背靠塊4.1修邊模的分類4.1.3垂直斜楔修邊模修邊鑲塊的一部分作垂直方向運動，另一部分作水平或傾斜方向運動，這類修邊模叫做垂直斜楔修邊模(圖4 3)。它有以下兩種情況:1)垂直方向運動和水平或傾斜方向運動的修邊鑲塊為簡單的合并。2)垂直方向運動和水平或傾斜方向運動的修邊鑲塊為相關的交接。圖4-3垂直斜楔修邊模簡圖a)傾斜修邊部分b)

3、水平修邊部分c)垂直修邊部分1、8復位彈簧2背靠塊3斜楔4、7傾斜及水平修邊凹模鑲塊5上模座6壓件器9垂直修邊凸模10下模座式11垂直修邊凹模4.2修邊鑲塊4.2.1結構形式1.整體式即修邊刃口和模體不分開，主模體上直接堆焊出修邊刃口，如圖4 4所示。圖4-4整體凸模4.2修邊鑲塊2.板塊式修邊鑲塊用板狀模塊拼接，主要用于修邊線曲率和高低起伏變化不大的情況。圖4 5a所示為采用普通碳素結構鋼Q235作模塊，刃口堆焊。圖4 5b所示為采用合金工具鋼或高碳工具鋼作模塊。板塊式是最常用的形式，但不宜用在刃口上、下方向急劇變化的情況。3.角式對于高度變化大、平面平滑的修邊線，上、下模均可采用角式修邊鑲

4、塊，如圖4 6所示。4.2修邊鑲塊圖4-5板塊式鑲塊a)Q235鋼板模塊(刃口堆焊)b)工具鋼板模塊4.2修邊鑲塊圖4-6角式修邊鑲塊a)鑄鐵HT250模塊(堆焊刃口)b)合金工具鋼模塊4.組合式4.2修邊鑲塊組合式焊接結構用于高度變化大、平面平滑的修邊線，上、下模均可采用，如圖4 7所示。鑲塊用普通結構鋼焊接而成，刃口堆焊。圖4-7組合式修邊鑲邊5.刀片式4.2修邊鑲塊刀片式修邊鑲塊主要用在高度變化大的下模，如圖4 8所示。圖4-8刀片式修邊鑲塊a)堆焊刀片b)固定在模體上的工具鋼刀片c)、d)固定在角式座上的工具鋼刀片4.2修邊鑲塊圖4-9修邊刃口的形狀及結構尺寸4.2修邊鑲塊表4-1刃口

5、高度a與料厚的關系(單位：mm)4.2修邊鑲塊4.2.2斜楔面垂直修邊垂直修邊時，修邊面大多是一個水平面。但有時修邊面呈傾斜狀態(tài)，修邊面和刃口面存在一個角度，該角度有時為銳角，有時為鈍角。修邊時要想獲得較好的斷面質量，該角度必須限制在一定范圍內(nèi)，模具結構也必須相應增加壓件機構。圖4-10銳角修邊法a)傾斜15以下b)傾斜15301下模2凸模3凹模4上模5退件器4.2修邊鑲塊1.銳角修邊圖4 10所示為修邊面和凸模刃口垂直面為銳角的情況。傾斜角為15以下可直接垂直修邊，不需采取特殊措施(圖4 10a)；傾斜角大于15時，要考慮在凸、凹模刃口處設2mm寬的平臺(圖4 10b)。傾斜角最大不得超過3

6、0，以免影響刃口強度。2.鈍角修邊圖4 11所示為修邊面與凸模刃口面為鈍角的情況。圖4 11a所示為修邊面傾斜30以下，修邊刃口不需要特殊處理，沖裁間隙要取小一些，一般取正常間隙的50為宜。圖4 11b所示為修邊面傾斜3060，此時刃口很鈍不易沖裁，凸模刃口需要制出空刀形成局部平刃口。空刀量取三倍料厚，但不得超過5mm，沖裁間隙要盡量小，甚至要配成零間隙。4.2修邊鑲塊圖4-11鈍角修邊法a)傾斜30以下b)傾斜30601下模2凸模3凹模4上模5退件器4.2修邊鑲塊4.2.3立邊修邊刃口形狀駕駛室前后立柱的端頭修邊和修邊線在立邊以內(nèi)的拉深件廢料切斷，都屬于立邊修邊特點。立邊修邊是剪切性質，刃口

7、和被修立邊應形成一個角度，如圖4 12所示。圖4-12修立邊時刃口形狀1、4導向塊2修邊上刃口3上模5修邊下刃口6下模4.2修邊鑲塊1)修邊鑲塊刃口圓角應比被修工件圓角大3mm，如圖4-12所示，尺寸關系為2)刃口立邊與修邊件立邊成10夾角。3)刃口受側向力，需增加導向塊消除之。4.2.4修邊鑲塊接縫相鄰兩個修邊鑲塊的對合接縫，原則上應取修邊線的法線方向；如果接縫傾斜，最大不得超過30，如圖4 13所示。4.2修邊鑲塊圖4-13修邊刃口接縫a)刃口接縫不垂直修邊線b)刃口接縫垂直修邊線1修邊鑲塊2修邊線3刃口接縫4.2修邊鑲塊圖4-14板塊式與板塊式鑲塊安裝1下模2凸模修邊刃口鑲塊3退件器4上

8、模5凹模修邊刃口鑲塊4.2修邊鑲塊4.2.5修邊鑲塊的安裝固定修邊鑲塊的固定用M16螺釘35個，定位用2個?6mm圓柱銷。圓柱銷距離應盡量大，并遠離刃口。當修邊件料厚度大于15mm時，鑲塊需嵌入模體或用支承鍵；小于12mm時平裝，如圖4 14圖4 17所示。圖4-15板塊式與角式鑲塊安裝1下模2板塊式下刃口鑲塊3退件器4上模5支承鍵6角式上刃口鑲塊4.2修邊鑲塊圖4-16角式與角式鑲塊安裝1下模2角式下刃口鑲塊3退件器4上模5角式上刃口鑲塊4.2修邊鑲塊圖4-17刀片式和角式鑲塊安裝1下模2刀片式下刃口鑲塊3退件器4上模5角式上刃口鑲塊4.2修邊鑲塊圖4-18水平修邊鑲塊安裝1凸模體2凸模修邊

9、刃口鑲塊3退件器4凹模修邊刃口鑲抉5滑塊6斜楔7復位彈簧4.2修邊鑲塊圖4-19傾斜修邊鑲塊安裝1凸模體2凸模修邊鑲塊3退件器4凹模修邊鑲塊5滑塊6斜楔7背靠塊4.3斜楔機構4.3.1斜楔機構與斜楔圖圖4 20所示是一種常見的斜楔機構，它主要由斜楔傳動器(簡稱斜楔)3、斜楔滑塊(簡稱滑塊)2、防磨板1、復位組件4、5、6、7、8、9、10、11等組成。當斜楔傳動器3隨下模向下運動時，與滑塊2接觸并迫使其沿水平方向向左運動，完成水平方向的加工動作；當斜楔傳動器回程向上運動時，滑塊在彈簧調(diào)整螺栓4、彈簧6等復位部件的作用下沿水平方向向右運動，復位到原來的狀態(tài)。圖4-20斜楔機構1防磨板2斜楔滑塊3

10、斜楔傳動器4彈簧調(diào)整螺栓5后擋塊6彈簧7彈簧座8雙螺母9外罩10開口銷11鍵4.3斜楔機構圖4-21斜楔機構運動示意圖及斜楔圖a)斜楔運動機構示意圖b)斜楔圖1擋塊2斜楔3滑塊4.3斜楔機構4.3.2斜楔機構的設計程序1.滑塊移動距離S的確定S=L1+ZC。其中,L1為在運動方向上加工所需的行程量，ZC為考慮取出和放入制件時操作所必需的最小操作間隙。2.滑塊傾角的確定如果滑塊行程一定，隨著滑塊傾角變大，斜楔的運動距離也隨之增大；反之，若變小，斜楔的運動距離也減小，但滑塊上所承受的垂直載荷變大。因此，值不能太小，水平運動斜楔一般取=5060；當沖壓加工行程不夠時，也可取=45；正向傾斜斜楔和反向

11、傾斜斜楔一般取=(180-)/2。3.根據(jù)滑塊行程S和滑塊傾角作出斜楔圖1)確定斜楔與滑塊的開始接觸點B。4.3斜楔機構2)確定后擋塊與斜楔開始導向點C。3)確定卸料板位置E點。4)綜合分析斜楔模的動作關系后，如有問題，須對滑塊行程S及滑塊傾角作適當調(diào)整。圖4-22水平運動斜楔a)斜楔機構b)斜楔圖1后擋塊2斜楔3滑塊4襯墊5限位器A加工完了B斜楔在滑塊上的接觸點C斜楔和擋塊的接觸點D上、下模導向接觸點E墊板(卸料板)開始壓制件4.3斜楔機構圖4-23正向傾斜斜楔1后擋塊2斜楔3滑塊4.3斜楔機構圖4-24反向傾斜斜楔1斜楔2滑塊3后擋塊4.3.3斜楔機構的形狀與尺寸設計4.3斜楔機構1.滑塊

12、的尺寸確定方法圖4 25所示為斜楔及滑塊的形狀與尺寸以及滑塊在開始動作前的初始狀態(tài)。(1)滑塊長度W2滑塊長度W2應根據(jù)滑塊與斜楔接觸面上力的作用情況確定。(2)滑塊高度H2滑塊高度H2最高與其長度相等。4.3斜楔機構圖4-25斜楔與滑塊接觸的初始狀態(tài)1斜楔2后擋塊3滑塊4滑塊力的作用線4.3斜楔機構(3)滑塊寬度L2滑塊的寬度L2不能比滑塊長度大，否則穩(wěn)定性不好。(4)滑塊的斜面尺寸斜楔滑塊開始動作時，斜楔和滑塊接觸面長度不小于50mm，而且接觸面應為23以上。2.斜楔形狀與尺寸斜楔形狀及尺寸如圖4 26所示。一般小件使用的斜楔模及側向推力較小的斜楔模，可不采用后擋塊；而大件使用的斜楔模及承

13、受較大的側向推力時，則需采用后擋塊。4.3斜楔機構圖4-26斜楔形狀與尺寸a)不用鍵的斜楔b)用鍵的斜楔c)采用后擋塊的斜楔4.3斜楔機構圖4-27復位彈簧安裝在滑塊下面1壓簧2滑塊3傳動器4下模座5防磨板6槽4.3斜楔機構4.3.4滑塊復位方式滑塊復位時靠彈性元件獲得復位力，斜楔傳動器在滑塊復位時不起作用。具體結構如下：1)復位彈簧安裝在滑塊下面，俗稱暗簧，如圖4-27所示。2)復位彈簧裝在凸模和滑塊之間，如圖4-28所示。3)用氣動元件代替彈簧復位，如圖4-29所示。圖4-28彈簧安裝在凸模和滑塊之間4.3斜楔機構圖4-29氣缸裝在外部4.4修邊廢料的處理4.4.1廢料分塊與廢料刀的配置圖

14、4-30廢料刀的布置4.4修邊廢料的處理圖4-31廢料刀相對配置時的處理方法1垂直壁2后角(用于讓料)3下模凸模修邊刃口4上模凹模修邊刃口5廢料刀4.4修邊廢料的處理圖4-32轉角處廢料刀座位置4.4修邊廢料的處理圖4-33轉角處廢料重心4.4修邊廢料的處理圖4-34廢料刀與修邊刃口接縫的位置關系1拉深件外邊緣線2修邊線3修邊刃口接縫4修邊刃口5廢料刀6廢料刀刃4.4修邊廢料的處理圖4-35廢料刀的切入量及刃部尺寸1切刀吃模量2切入深度3修邊刃口4卸料板5下模(修邊凸模)6上模(修邊凹模)7切刀8廢料刀9切刀刃口4.4.2修邊廢料刀的結構1.鑲件式廢料刀4.4修邊廢料的處理丁字形廢料刀(圖4

15、36)是鑲件式廢料刀常采用的一種形式。這種切刀不需要自動化，常用于小批量生產(chǎn)及較薄的廢料(16mm以下)切斷。廢料刀刃口長度應比預計的廢料寬度多510mm以上(圖4 37)。圖4-36丁字形廢料刀結構4.4修邊廢料的處理圖4-37廢料刀刃口長度2.組合式廢料刀4.4修邊廢料的處理圖4 39所示的組合式廢料刀，也是一種應用較多的廢料刀形式。它利用凹模鑲件組成凹模刃口，廢料刀為凸模刃口，通過切下一小塊廢料，將修邊廢料斷開。廢料刀高度與凸模鑲件高度一致。廢料刀鑲件的夾角一般取60，使凹模鑲件的夾角也是60，能保證刃口強度。這種廢料刀適用于較平直的修邊形狀。圖4-38鑲件式廢料刀4.4修邊廢料的處理圖4-39組合式廢料刀4.5修邊沖孔模.垂直修邊沖孔模修邊和沖孔均采取垂直方向沖壓，這是經(jīng)常采用的方案。沖孔表面不一定處于水平位置，但傾斜角度應有一定的限制。傾斜超過30時，則不能垂直沖孔。垂直修邊沖孔模如圖4 40所示。圖4-40垂直修邊沖孔模1下模座2修邊凹模3卸料板4可拆卸料板5、11凸模座6、12沖孔凸模7凹模座8、13沖孔凹模9卸料螺釘10彈簧14修邊凸模15內(nèi)導板16上模座4.5修邊沖