冷冲压模具的组成结构大揭秘,上模下模各有何作用?

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一、冷冲压模具的组成

冷冲压模具的组成结构大揭秘,上模下模各有何作用?

每一款冷冲压模具都是一个结构完整、独立的个体,然而,它的构造却是由多种不同功能的零件所构成。

依据各个零部件所承担的具体职能与标准,冷冲压模具主要由以下两大类零件构成:

工艺性零件,指的是那些在冲压过程中直接与材料或冲压件接触的部件,例如成形零件(包括凸模、凹模以及凹凸模)、定位零件、压卸零件等。

结构性零件,在模具中扮演着安装、组合和导向的关键角色。比如,成形零件,如上下模座的凹模、凸模固定板等;导向零件,包括导柱、导套以及紧固零件等。尽管冷冲结构的构造相对复杂,但就其工作特性而言,通常可划分为上模和下模两部分。上模通常被固定在压力机(冲床)的滑块上,能够与滑块同步运动;而下模则通常固定在压力机(冲床)的工作台上。现以冲裁模为例来讨论其结构。

根据各部件在模具中承担的特定功能,冷冲模具主要由以下四种组件构成:

①工件零件。直接进行冲裁工作的零件,是冲模中最重要的零件。

定位零件,这类零件负责将材料或工件准确放置于模具内。它们在压料、卸料和出件过程中扮演关键角色。一方面,它们确保材料或工件稳固就位;另一方面,它们负责将卡在凸模与凹模间的废料或成品卸下或推出,从而确保冲压作业能够顺畅进行。

导向部件能够确保在冲压作业中,凹模与凸模间的距离保持一致,同时确保模具各组件运动协调顺畅。

支撑构件。这些构件包括将模具上各个部件稳固于特定位置,或者连接模具与压力机的部件,它们构成了冲压模具的基本组成部分。

这些组成部件在冲模中各司其职,共同协作,确保冲压作业得以顺畅开展。

二、冷冲压模具结构示意图

1.冲裁模

冲裁模的结构如图5.20所示。

模具工艺性部件涵盖凸模、凹模、卸料板以及定位销等;而结构性部件则包括上模座、下模座、导套和导柱等。在这些部件中,凸模是通过螺钉直接与上模座相连接进行固定的,而凹模则是通过螺钉和销钉组合固定在底部的下模座上。

模具运行中,条状材料沿着导向装置被送入模具内部,并通过定位销实现固定。随着压力机滑块的下降,安装在滑块上的上模座和凸模一同下降,并与板料接触。继续下降的过程中,凸模与凹模将板料在封闭的周边处切断,从而完成冲压制品零件的冲下。当滑块上升动作发生,与之同步的是凸模的上升,此时,固定在导向尺上的卸料板会将条料从凸模表面刮落,与此同时,零件成品通过下模座的漏料孔排出,整个冲压工序就此完成。随后,材料被持续输送,为下一次冲压成形做好准备。

2.弯曲模

弯曲模的结构如图5.21所示。

图5.21展示了一个简单的U形弯曲模具结构。在这个结构中,工作部件凸模是直接利用螺钉和销钉固定在上模板的模柄上;与此同时,凹模则被固定在底部的模座上;此外,还有定位板用于对坯件进行准确定位;而卸料弹簧和顶杆则负责将制成的零件进行卸料处理。

在工作过程中,首先将原料放置于定位装置中,确保其准确就位;随后,随着压力机滑块的下降,将坯料压入与之对应的凹模中,进而弯曲成预定的形状。

当滑块开始向上移动,卸料弹簧随之恢复原状,推动顶杆动作,从而将产品从模具中推出,至此,压弯成形过程得以圆满结束。

3.拉深模

拉深模的结构如图5.22所示。

图5.22展示了配备弹性压边圈的浅盒形拉深模具结构。该模具的上部由凸模、压边圆以及上模块构成。而底部则由凹模、下模块以及缓冲器构成,并且借助导柱和导套进行精确导向。

在工作过程中,将坯料置于凹模与压边圈之间。随着凸模在压力机滑块推动下缓缓下降,坯料被压入凹模内,从而在压力作用下发生变形,最终形成所需的零件。而当凸模上升之际,制品在缓冲器的辅助下被推出模具,标志着冲压作业的圆满完成。

4.成形模

成形模的结构如图5.23所示。

图5.23展示的是一种具有内外缘翻边特征的复合模结构。该结构中,上模由凸模、凸凹模以及模块构成;下模则由凹模、缓冲器和安装在底部的卸件器组成。在成形过程中,坯件通过凸模和凹凸模的相互作用,实现了内孔的翻边;同时,凹凸模在凸模和凹模的共同作用下,对坯料进行了外圆的翻边处理。翻边完成后,零件制品在缓冲器的推动下,通过顶件器被卸下。

三、典型冷冲模结构

1.单工序冲裁模

(1)无导向单工序冲裁模(简单冲裁模)。如图5.24所示。

导板式单工序冲裁模是常见的一种模具类型,其中包括导板式简易落料模具,如图5.25(a)所示,其工件图和排样图可参考图5.25(b);另外还有侧面冲孔模具,如图5.26(a)所示,其工件图则如图5.26(b)所示。

上述两种模具均无导柱和导管,习惯上把它们称为敞式模。

该模具为导柱式单工序冲裁模,如图5.27(a)中所示。其工件图和排样图,详见图5.27(b)。

2.级进模

级进模属于一种多工位、效率极高的冲模类型。它可以在同一副模具上,根据实际需求,按照既定的顺序(在级进模中称作工位)进行连续的冲压操作。这种模具有着多方面的功能,不仅能完成冲裁作业,还能进行成形甚至装配,从而使得高速自动冲压作业成为现实。

采用固定销或导正销进行级进模的定位。具体如图5.28(a)所示,其中包含了工件图和排样图,详见图5.28(b)。

这是一种用于制造垫圈的模具装置,它能够在同一模具中同时完成冲孔和落料这两个加工步骤。

该模具采用侧刃进行定距,其工件图和排样图分别如图5.29(b)所示。具体如图5.29(a)所展示。

级进模比单工序冲裁模在生产效率上更为优越,同时减少了模具和设备的数量。此外,它还能保证工件的高精度,使得操作更加便捷,并有利于实现生产自动化。在面对特别复杂或孔距较小的冲压件时,若使用简单模或复合模冲制存在困难,级进模则可通过逐步冲击的方式解决问题。这种模具有着特别适合大批量生产的优势。

3.复合模

复合模是一种涉及多个工序的冲压模具,其显著特点是能够在一次冲压过程中完成两个工序。在这种模具中,一个零件兼具两种作用,它既是凸模也是凹模。零件在模具中的安装位置不同,复合模便分为正装式和倒装式两种类型。

这是一种正装式的复合模具,其凸凹模被安装在上模之中,具体如图5.30(a)所示。同时,该模具的工件图和排样图亦可在图5.30(b)中找到。在操作过程中,板料会借助导料销和挡料销来确保其正确定位。

上方施加压力,下侧施加压力,凸起的模具形状与凹模具共同执行切割材料,切割下来的材料被固定在凹模具中,与此同时,冲孔用的凸模具与凸凹模具的内孔进行冲孔作业,产生的废料被锁定在凸凹模具的孔内,而卡在凹模具中的成品零件则由顶件装置将其顶出。

在上模上行的过程中,顶料装置借助顶杆的力量将顶件器提升,从而将制件推出;同时,由打孔产生的废料则被压力机上的打料装置处理,该装置通过打杆驱动推板,进而带动推杆,将卡在凹凸模孔中的废料移出,具体操作如图5.31所示。

该复合模具采用倒装结构设计,其凹凸模部分被安装在模具的下部,具体如图5.32(a)所示。同时,该模具的工件图和排样图亦可见于图5.32(b)。

这两种复合模各有利弊,正装式复合模特别适用于冲压那些材质较软、较薄且形状平直的工件,或者对冲件质量要求较高的场合,同时也能应对孔边距离较小的冲件加工。而倒装式复合模的结构相对简单,能够直接利用压力机的打杆进行卸料,操作起来更为便捷,易于控制。