冲裁不锈钢凹模材料不规则冲件凹模设计
摘要:分析不规则冲裁件的冲裁工艺后,指出了在整体式凹模成型过程中遇到的问题。阐述了镶拼式组合凹模的冲裁结构及其特性,并重点探讨了镶拼式组合凹模的设计规范,确保了精度,同时降低了多种镶块接合的难度,这不仅节省了模具材料,也便于加工制造。所获得的模具结构设计严密且合理,具备优良的刚性、精确的精度、安全可靠的操作性能、低材料损耗以及较长的使用寿命,非常适合大规模生产。同时,该设计还能有效解决模具使用寿命的问题。镶拼组合式凹模具有以下特点:
凹模通过分块加工各个镶块,不仅简化了毛坯的锻造过程,而且提升了加工工艺的易行性,同时降低了加工的难度。
对凹模进行分块加工,各个镶块的处理,不仅将内形加工转换成了外形加工,还提升了加工的工艺水平,确保了凹模加工的品质,同时增强了冲模的精度。
采用3凹模分块进行加工,对设备加工能力的要求降低,从而使得适宜的加工环境得以增加。
4镶块在进行热解决时,不易产生变形和开裂。
该模具的5分块结构便于对易损部分的维修与替换,从而显著延长了整副模具的使用年限。
节约了宝贵的模具材料,在加工环节中,若某一部分出现损坏,只需更换该部分,无需整个模块报废,这样大大降低了模具的生产成本。
7分块凹模便于调节间隙,减少了模具制造旳废品率。
凹模镶块
图2展示了凹模镶块的组合方式,其镶拼块间的结构稳固,确保无任何滑动现象。此类镶块能有效缓解尖角处的应力集中问题,使得整个模块传递至凹模套上的力量不会集中在转角,从而在凹模套上避免应力集中现象的产生。
上图2所示旳凹模镶块在分段时应注意:
1模块应取矩形、圆形或接近直线旳形状。
2要确切旳决定凹模各拼合部旳位置,并能加以固定。
在拼接拼块时,必须遵循机械加工和热处理的工艺要求;考虑到尖角部位加工难度较大,且在淬火过程中容易发生开裂现象,所以通常会在刀口的夹角位置进行镶块的拼接。
拼块需稳固地嵌入整体凹模套中,确保具备相应的配合精度与强度;同时,为防止模具在冲压作业中可能出现的相对移动,各拼块应设计成能够相互锁定。
5在分块时,还必需考虑便于部署紧固螺钉孔及销钉孔旳位置。
6沿转角、尖角、分割拼块角度应不小于90度。
圆弧部分应独立加工成一块,其拼接的线条需位于距离切割点4至7毫米的直线外侧。同样,对于大圆弧或长直线,也应将其分割成几部分,确保拼接线与刃口保持垂直。此外,拼合面的接触部分不宜过长,通常长度控制在12至15毫米。
拼合面在圆弧与直线相接的部分不宜设置在它们的交汇点上,而应尽量挑选远离交汇点的位置,并向直线方向移动一段距离,通常这个距离是3至15毫米。
凹模镶块构造
凹模镶块的构造依据冲裁件的形状、厚度和精度进行设计,并选用了直筒式的凹模刃口。这是因为该刃口具有较好的强度,且其尺寸和间隙在修磨过程中不会因修磨而增大,因此冲压出的工件质量保持稳定。在设计过程中,直筒刃口的高度h可以根据冲压材料的厚度来决定。
以图2中的凹模镶块2为例,如图3所示,其刃口高度设定为10毫米,这一高度是材料厚度的五倍。为了增强刃口的再磨性能,镶块与凹模套的接合部位设计成1°30′的斜面,这样在模具装配过程中可以更紧密地压紧镶块,确保凸凹模之间的间隙,从而保证冲裁的优良质量。
分解出的模具镶块可直接通过数控线切割技术进行加工,或者通过磨削工艺进行处理,使用平面磨床或万能磨床配合相应的夹具进行操作。对于斜面磨削,可以使用正弦夹具来辅助加工。这样加工出的镶块结构稳固,精度优良,完全能够达到凹模冲裁加工的相关要求。
凹模构造
凹模旳构造图4所示:
凹模由凹模镶