單工序沖裁模和復(fù)合沖裁模

1、單工序沖裁模和復(fù)合沖裁模模具工程技術(shù)基礎(chǔ)電子教案11課題編號(hào)2-1課題名稱單工序沖裁模與復(fù)合沖裁模教材版本任建偉主編、中等職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材一模具工程技術(shù)基礎(chǔ)，北京：高等教育出版社，2002。教學(xué)目標(biāo)與要求一、知識(shí)目標(biāo)1、掌握沖模的分類及基本結(jié)構(gòu)；2、掌握單工序沖裁模的結(jié)構(gòu)、工作過(guò)程、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；3、掌握復(fù)合沖裁模的種類、結(jié)構(gòu)、工作過(guò)程、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。二、能力目標(biāo)1、能看懂沖裁模的裝配圖；2、能根據(jù)沖裁模的裝配圖分析沖裁模的工作過(guò)程及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。教學(xué)重點(diǎn)1、單工序沖裁模的結(jié)構(gòu)；2、復(fù)合沖裁模的種類、結(jié)構(gòu)。分析學(xué)生由于模具裝配圖一般比較復(fù)雜，對(duì)學(xué)生而言要看懂沖裁模的裝配圖并分析沖裁模的工作過(guò)程及結(jié)構(gòu)特

2、點(diǎn)比較困難。教學(xué)思路設(shè)計(jì)將模具的基本結(jié)構(gòu)分析透徹，以此為基礎(chǔ)分析各種沖裁模具的具體結(jié)構(gòu)。通過(guò)分解模具模型，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教學(xué)資源沖裁模教學(xué)模型、圖片、動(dòng)畫等。教學(xué)安排2課時(shí)教學(xué)策略：利用沖裁模教學(xué)模型和ppt的圖片、動(dòng)畫演示，創(chuàng)設(shè)教學(xué)情景，啟發(fā)學(xué)生思考與討論，及時(shí)歸納總結(jié)。教學(xué)過(guò)程復(fù)習(xí)：1、沖裁工藝有哪些工序？2、沖裁工序有哪些組合形式？導(dǎo)入新課：模具是沖壓生產(chǎn)、塑料模塑生產(chǎn)、壓鑄生產(chǎn)的主要工藝裝備，沖壓件、塑件和壓鑄件等各種成形件的尺寸精度、表面質(zhì)量與生產(chǎn)效率均與沖模、塑料模和壓鑄模的結(jié)構(gòu)密不可分。本章要學(xué)習(xí)各類模具的基本組成、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及單工序沖裁模和復(fù)合沖裁模應(yīng)用范圍。首先學(xué)習(xí)沖模的

3、基本結(jié)構(gòu)。新課內(nèi)容：一、沖模概述1、沖模的分類(1)按沖壓工序性質(zhì)分有沖裁模、彎曲模、拉深模、擠壓模等；(2)按工序的組合程度分有單工序模、復(fù)合模、級(jí)進(jìn)模等；(3)按上下模的導(dǎo)向方式分有無(wú)導(dǎo)向模、導(dǎo)板模、導(dǎo)柱模等；(4)按模具的機(jī)械化程度分有手工沖模、半自動(dòng)沖模和自動(dòng)模。2、沖模的基本結(jié)構(gòu)生產(chǎn)中沖壓件的形式各種各樣，成形各種式樣沖壓件的模具結(jié)構(gòu)也不同，但模具的基本結(jié)構(gòu)大體上是相似的。以圖21落料模為例講解：該模具分上模和下模兩部分。上模部分由模柄4、上模座7、墊板8、凸模固定板9、凸模3、卸料板12及螺釘、銷釘?shù)攘慵M成。下模由凹模16、下模座21、導(dǎo)料板19、擋料銷18、螺釘及銷釘?shù)攘慵M成

4、。該模具的上用K通過(guò)模柄4與壓力機(jī)的滑塊相連接，下模放置在壓力機(jī)的工作臺(tái)面上用壓板螺釘緊固。工作時(shí)將條料沿導(dǎo)料板送到擋料銷18處，開動(dòng)壓力機(jī)，上模隨滑塊下行，凸模與凹模對(duì)條料沖壓，使材料分離得到?jīng)_裁件。從圖2-1的模具結(jié)構(gòu)看出，模具中各零部件的功能如下：(1)模具工作零件：能按要求直接沖出沖壓件的形狀、尺寸和精度。如凸模3和凹模16。(2)模具卸料零件：在沖壓后能將卡在模具中的工件或廢料從模具中卸出。如卸料板12、橡膠墊(或彈簧)22和卸料螺釘7。(3)模具定位零件：能將條料或單個(gè)毛坯引導(dǎo)到模具中確定位置。如導(dǎo)料板19和擋料銷18。(4)模具支承零件：能把成形零件、卸料零件和定位零件等相連接并

5、固定，構(gòu)成模具的整體。這類零件有上下模座、固定板、墊板等。(5)模具導(dǎo)向零件：保證模具各相對(duì)運(yùn)動(dòng)部位都具有正確的位置和良好的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。如圖中導(dǎo)柱11和導(dǎo)套10能保證上下模部分的相對(duì)位置，即保證該模具中凸模和凹模的間隙均勻。(6)緊固與其他類零件：能把模具中的各零件定位并緊固。如圖中銷釘5、緊固螺釘6、承料板20等。二、單工序沖裁模沖裁模按工序組合的程度又分為單工序沖裁模、復(fù)合沖裁模、級(jí)進(jìn)沖裁模。1、(案例1)固定卸料的落料模(圖22)(1)結(jié)構(gòu)：由凸模6、凸模固定板13、上模座5等組成上模部分；由固定卸料板7、導(dǎo)料板8、凹模1、下模座9等組成下模部分，模具采用了后側(cè)滑動(dòng)導(dǎo)向模架。單工序沖裁模和

6、復(fù)合沖裁模（2）工作過(guò)程：送料：沖壓時(shí)從右向左送料（稱橫向送料），導(dǎo)料板8給條料導(dǎo)向，在凹模面上設(shè)置了鉤式擋料銷，控制條料的送進(jìn)距離。同時(shí)鉤式擋料銷可加大凹模上裝擋料銷的孔與凹模型孔之間的距離，提高凹模的強(qiáng)度，但要防止鉤式擋料銷在凹模中轉(zhuǎn)動(dòng)，影響條料的送進(jìn)距離。沖裁卸料：沖結(jié)束時(shí)，條料會(huì)卡在凸模上，當(dāng)凸模上行時(shí)，卡在凸模上的條料被下模的固定卸料板卸下。而卡在凹模中的落料件逐漸地被凸模沖裁時(shí)推下，從下模座的漏料孔中落下。凹模上鉤式擋料銷的孔與下模座孔直通，便于刃磨凹模時(shí)卸出鉤式擋料銷。固定卸料的落料模主要用于沖制厚料（材料厚度大于1.5mm）,其卸料的可靠性高。討論：圖22與圖21的卸料裝置有何

7、不同？圖21采用彈壓卸料。采用了中間滑動(dòng)導(dǎo)向模架，條料從前往后送進(jìn)（稱縱向送料）。在落料時(shí)彈壓卸料板能將條料壓緊，條料變形較小，得到的落料件較平整。該模具主要用于沖制薄料，應(yīng)用較多。（3）零部件的配合要求：凸模與凸模固定板、壓入式模柄（圖2-1中件4）與上模座、鉤式擋料銷與凹模、銷釘與凹模、銷釘與導(dǎo)料板、銷釘與上下模座、銷釘與固定板采用過(guò)渡配合（H7/m6、H7/n6或M6/f7、N6/h7）;導(dǎo)柱與下模座、導(dǎo)套與上模座采用過(guò)盈配合（H7/r6、H6/r5）;導(dǎo)柱與導(dǎo)套采用間隙配合（H7/h6、H6/h5）02、（案例2）小孔沖模（圖23）這是一副沖制孔徑小于材料厚度的沖模。分析結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：（1

8、）在沖裁小孔時(shí)，由于模具的凸模直徑過(guò)小而較長(zhǎng)，容易因凸模剛度不足使凸模折斷，因此，該小孔沖模在結(jié)構(gòu)上考慮了提高凸模剛度以及加工、裝配的可靠性等問(wèn)題。在模具中采用小導(dǎo)柱6給卸料板3導(dǎo)向，卸料板再給小凸模4導(dǎo)向，提高了凸模的剛性和穩(wěn)定性。其導(dǎo)向部分采用間隙配合（H7/h6）,同時(shí)凸模與凸模固定板采用了間隙配合（H9/b9或H8/b7）,卸料板和凹模均采用了組合結(jié)構(gòu)，既便于模具加工與裝配，又節(jié)約了模具材料。（2）模具采用了強(qiáng)力的矩形彈簧7,保證在沖孔時(shí)壓緊材料，可避免因材料的變形對(duì)凸模產(chǎn)生偏載。（3）一般在沖制層壓板時(shí)往往要用較大的力進(jìn)行壓料，以防止材料分層。在模具中為了減小凸模對(duì)沖孔廢料的推力，凹

9、模型孔的下端作成較大的排料孔，使凹模型孔內(nèi)不積存過(guò)多的沖孔廢料（也有助于提高凸模的剛性）。三、復(fù)合沖裁模壓力機(jī)的一次工作行程中，在模具同一部位同時(shí)完成兩道以上沖裁工序的模具，稱為復(fù)合沖裁模。單工序沖裁模和復(fù)合沖裁模復(fù)合沖裁模的基本結(jié)構(gòu)形式有順裝復(fù)合模和倒裝復(fù)合模。落料凹模裝在上模的復(fù)合模稱倒裝復(fù)合模；落料凹模裝在下模的復(fù)合模稱順裝復(fù)合模。復(fù)合模的主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，制件較平整，一般精度為IT11-IT10,有時(shí)可達(dá)IT8。一般公差要求較高，送料定距較困難的薄料、軟料零件多采用復(fù)合模沖制。若沖制一般零件，宜采用固定模柄、剛性推件的倒裝復(fù)合模。當(dāng)凸凹模壁厚較小時(shí)，宜采用固定模柄的順裝復(fù)合模結(jié)構(gòu)，以

10、確保凸凹模的壁厚的強(qiáng)度。1、（案例1）倒裝復(fù)合模（圖24）（1）結(jié)構(gòu)：沖孔凸模1、落料凹模2、模柄6及推件裝置10、9、8、7等零件裝于上模；在下模中裝有凸凹模14、卸料板13、凸凹模固定板15、活動(dòng)擋料銷11、18及卸料彈簧19等零件。凸凹模是復(fù)合模的一個(gè)特殊零件，凸凹模的內(nèi)孔為沖孔凹模，外形是落料凸模。（2）工作過(guò)程：該模具采用橫向送料，工作時(shí)凸模、凸凹模、凹模對(duì)材料進(jìn)行沖制，沖孔廢料從凸凹模型孔落下，沖制的工件卡在凹模中，在上模上行時(shí)被推件裝置推出（圖中的推件裝置稱為剛性推件）。抱在凸凹模外的條料由卸料板卸下。倒裝復(fù)合模由于不需去除沖孔的廢料，操作比較方便。但制件在沖裁時(shí)沒(méi)有被壓緊，制作

11、的平整度不高。（3）對(duì)工作零件的要求：由于模具刃口有一定的高度（稱刃壁高度），沖孔時(shí)凸凹模中會(huì)積存多個(gè)廢料，這些廢料對(duì)凸凹模會(huì)形成一定的脹力，當(dāng)脹力較大、凸凹模壁厚較小時(shí)會(huì)脹裂凸凹模。因此，為了保證模具具有一定的強(qiáng)度，凸凹模的最小壁厚不能過(guò)小，即倒裝復(fù)合模不能沖制孔壁較小的零件。倒裝復(fù)合模的最小壁厚見(jiàn)表16。2、（案例2）順裝復(fù)合模（圖25）（1）結(jié)構(gòu)：彈壓卸料板4、凸凹模5、剛性推件裝置6、7和模柄8（旋入式模柄）等零件裝于上模；在下模中裝有落料凹模2、沖孔凸模10、11、固定擋料銷12、頂桿1和頂板3等零件，在下模座中設(shè)置了彈頂器與件1、3構(gòu)成彈性頂件裝置。（2）工作過(guò)程：該模具是縱向送料

12、，沖制的工件由彈性頂件裝置從下模頂出，沖孔的廢料由裝在凸凹模中的剛性推件裝置推出，彈性卸料板將抱在凸凹模外的條料卸下。（3）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：順裝復(fù)合模的彈性頂件裝置和彈性卸料板在沖裁或卸料時(shí)，能將條料壓緊，使制件很容易被嵌在條料的廢料孔中，需要操作者將工件從條料中拍出；沖孔的廢料會(huì)落在凹模面上，必須消除后才能進(jìn)行下一次沖壓，因此，操作不方便，也不安全。尤其在沖多孔制件時(shí)，不宜采用此類結(jié)構(gòu)。順裝復(fù)合模所沖條料因被凸模、凹模和彈性頂件裝置壓緊后沖裁，沖出的制件比較平整。順裝復(fù)合模的凸凹模內(nèi)不積存廢料（每次沖裁只有一個(gè)廢料），使凸凹模單工序沖裁模和復(fù)合沖裁模脹裂的可能性減小，因此其壁厚比倒裝復(fù)合模的最小壁厚小。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，順裝復(fù)合模的最小壁厚b:黑色金屬為b=1.5t>0.7mm：有色金屬為b=t>0.5mm（t為材料厚度）。小結(jié)：1、沖模按沖壓工序性質(zhì)分有沖裁模、彎曲模、拉深模、擠壓模等。2、模具的基本結(jié)構(gòu)一般有以下幾個(gè)部分：模具工作