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下模座接下来就要确定卸料板工作面的宽度。根据前面确定的板料的宽度,相应地卸料板工作面的宽度必须大于这个尺寸,我们给定为26mm.根据材料宽度,卸料板上两个导料销的位置也就随着确定了。同时将零件前后之间的搭边量定为1.5mm,这样板料定位销的位置也确定了,定位销采用的是弹簧式结构。 卸料板设计完成后,接着来确定凹模的结构尺寸。因为模具闭合时卸料板与凹模压合在一起,这样,凹模工作斜面的角度、宽度必须与卸料板相一致。另外,为了便于修磨刃口,我们将凹模的斜面上方设计了一个小台阶,高度为0.5mm,如,这样避免了凹模刃口修磨后与卸料板不符的弊病。另外,在凹模上与导料销相对应的位置上设计了两个盲孔,以便让开导料销。同样,凸凹模、冲头以及上托芯的工作面均设计成倾斜的。只有这样,在冲压作业时,才有利于压料和冲裁,从而保证零件平面度的要求。 由于冲头和凹模的工作面都是倾斜的,因此,在模具下行过程中,在冲头、凹模与板料接触的瞬间,冲裁力F会分解为两个方向的分力F1和F2,如中所示。在分力F1的作用下,冲头、凹模会沿着13°倾斜角的方向发生偏移从而影响冲裁间隙。因此,为了保证凸凹模与凹模、冲头与凸凹模之间的间隙,在上下模之间必须增加副导柱,即在凸凹模固定板适当的位置上增加四个小导柱,与固定板过盈配合,与卸料板间隙配合并高出卸料板20mm.同时为了最大限度地保证模具闭合时刃口之间的间隙量,导柱与凹模的配合间隙应尽量减小,我们设定为0.02mm.这样当模具闭合时,副导柱先进入凹模,精确定位后再合刃口,从而避免模具发生损坏。 但是,在模具的调试过程中我们发现,模具刃口的间隙依然很难保证,当冲头接触板料时还是会有微量偏移,不但冲头容易损坏,而且在零件孔的周围沿着倾斜角的方向出现了二次压痕。在分析试制结果时我们判定,由于冲头的工作面向下倾斜,因此当它刚接触板面时,自然会有一个向下的缓冲。从冲头刚接触板料开始到冲头强行进入凸凹模,已经先将板料拉长,然后再冲的孔,从而产生了二次压痕现象。 如果将托芯与冲头、凹模的间隙量尽量减小,那么在模具闭合时,它会强行迫使冲头垂直下行,减小缓冲,起到导向和保护冲头的作用;另外,把双面的冲裁间隙量留在倾斜方向的一方,这样能否解决这两个问题呢按照这个思路我们重新修改了模具,把托芯与冲头、凹模的间隙量做到0.02mm,同时把凸凹模向倾斜角的方向偏移了单面间隙量,即0.05mm. 在重新调试模具的过程中,我们的分析等到了肯定。结果证实,当冲头接触板料的瞬间能够把间隙量自动调整过来,这样冲头的使用寿命得到了提高,同时也避免了二次压痕现象的出现,从而提高了零件冲裁断面的质量。 模具的尺寸设计在机械模具设计时必然要考虑模具在使用过程中的磨损问题,这样才能延长模具的使用寿命。首先确定凹模的型腔尺寸。 外形尺寸由凹模决定,由于凹模磨损后尺寸会越来越大,因此,根据图样中的尺寸及公差值,外形尺寸取最小值,例如:5mm取4.9mm,φ21mm取φ20.9mm等。但是我们应该注意的是,图样中所注的尺寸除外径以外,其余均是零件水平放置时的尺寸,而它成形时与水平方向成13°角。也就是说,凹模型腔沿着倾斜方向的尺寸与前边确定的尺寸存在着13°的投影关系。这样,在确定模具尺寸时,应把这些尺寸乘以13°的余弦值。例如,我们前面确定的尺寸4.9mm,凹模尺寸应为4.9×cos13°=4.77mm,以此类推,其余这类尺寸均这样确定。 孔的尺寸由冲头决定。由于冲头在使用过程中,经过磨损尺寸会越来越小,因此,冲头尺寸按照图样尺寸及公差取最大值,即φ3.3mm.因为中心距的尺寸几乎不会受到磨损的影响,故中心距之间的尺寸取中间值,如9.5mm取9.45mm,等等。 至于凸凹模的尺寸,根据凹模和冲头的尺寸放出间隙量配做即可。该模具采用后侧导柱模架,图5为该模具打开时的状态,卸料方式选用了弹簧卸料。冲头、凹模、凸凹模及上托芯均采用Cr12材质,热处理硬度均为5860HRC,其余垫板、固定板均选用45钢。另外,它们之间的配合面在装配前均进行磨削。为模具闭合时的状态。 结语实践证明,此模具结构设计合理,在冲压过中性能稳定,操作方便,加工的零件完全符合图样要求,适于批量生产。