一．冷冲压工作的分类
切断(各类头带)
落料(散热片、华司等)
冲孔(金属底板)
切口(头带扣位)
截开
切边
修整(接触片的接触点)
裁料
压弯
卷边
扭曲
引伸(喇叭后盖类)
变薄引伸(深冲的铜针双铜珠)
压折
胀形
翻边(新旧4003后盖)
卷缘
缩口
整形
冲窝(头带)
压印(头带)
顶镦(铆钉)
镦粗
精压
挤压
二、冷冲压模具常用结构
冲模是冲压成形的专用工具,冲模的结构形式很多.下面介绍几种模具的典型结构.
1.简单冲裁模(又称单工序模)
按其导向方式可分为敞开模、导板模和导柱模.图2-1所示为冲制圆形制件敞开式冲裁模.
图2-1 敞开式冲裁模
1. 凸模固定板
2. 橡皮
3. 凸模
4. 固定挡料销
5. 凹模
6. 下模座
2.连续冲裁模
可按一定的程序,在冲床滑块的一次行程中,完成两个以上的冲压工序.工作时,随着条料的连续送进,在模具的几对凸模和凹模的作用下,分别完成冲孔和落料工作.图2-2为冲裁垫圈的连续模.
图2-2 连续冲裁模
1. 落料凸模
2. 冲孔凸模
3. 导正钉
4. 卸料板
5. 凹模
6. 临时挡料销
7. 弹簧
3.复合模
也是多任务序模,它和连续模的作用方式不同,复合模是板料在一个位置上,便可以同时实现内孔及外形的冲裁.图2-3所示为正装式复合模.其特点是落料凹模装在下模上.冲出来的制件卡在凹模内,由弹性缓冲器通过顶杆、顶件器顶出.在正装复合模上进行冲裁时,由于条料被凸凹模与弹性顶件器压紧,故冲出的制件较平整.对于平直度要求较高、冲裁时穹弯比较大的薄料,采用正装复合模比较合适.
图2-3 正装式复合模
1.凸凹模
2.顶件器
3.凸模
4.凹模
5.凸模固定板
6.下模座
7.螺钉8.卸料板9.顶杆10.顶杆11.缓冲器12.挡料销
4.弯曲模
分为三类:简单弯曲模、复合模和自动弯曲模.图2-4所示为半圆形弯曲模.图2-5所示为闭角弯曲模用以变制夹角小于90°的U形制件,可一次弯曲成形.图2-6所示为槽形弯曲模.冲制槽形件,为止毛料被拉长而变薄,通常采用二次变成.第一次将平直的毛料变成U形半成品件,然后放在此模具上,用U
形内侧位,弯成槽形.
图2-4 半圆形弯曲模
1.模柄
2.螺钉
3.凸模
4.工件
5.定位板
6.凹模
7.顶件器
8.弹簧
9.下模座
图2-5 闭角弯曲模图2-6 槽形弯曲模
1.凸模
2.定位板
3.凹模
4. 止动块 1.上模座2.凸模3.工件4.压料板
5.凹模
5.销钉
6.活动模块 6.螺栓
7.下模座
8.橡皮
5.引伸模
图2-7所示为双动冲床用首次引伸模.此模具结构适用于较大的各种引伸件的第一次引伸.图2-8所示双动冲床用以后各次引伸模是适用于各种方、矩形件引伸.其结构及引伸过程中的运动状况与首
次引伸模相同.所不同点,在于此模具的毛坯为筒形半成品.
图2-9为单动冲床用落料引伸复合模,图2-10为单动冲床用以后各次引伸模.
图2-7 双动冲床用首次引伸模图2-8 双动冲床用以后各次引伸模
1.下模座
2.凹模
3.卸料板
4.上模座
5.压料板 1.底座2.凹模固定板3.顶件板4.凸模5.凹模
6.凸模固定杆
7.凸模
8.凹模固定板
9.托板 6.定位板7.压料板8.上托9.凸模固定杆
10.顶件杆
图2-9 落料引伸复合模图2-10 有压边装置的以后各次工序的引伸模
1.卸料杆
2.上模
3.卸料橡皮
4.落料凹模 1.凹模2.凸模3.压边模4.下模底
5.上托板5.引伸凸模
6.顶件器 6.橡皮
7.顶料板
8.下托板
6.翻边模
图2-11所示为小孔翻边模
图2-11 小孔翻边模
1.凸模
2.压料板
3.凹模
4.顶料杆
7.冷挤压模
可分为反挤压模、正挤压模、复合挤压模三种.图2-12所示为制造筒形零件的反挤压模.
图2-12 冷挤压模具结构
1.上模座
2.垫板
3.凸模固定板
4.凸模
5.凹模
6.凹模固定板
7.垫板8.卸料板9.制作10.下模座11.顶件器12.顶杆
三、冲裁模的间隙
1. 冲裁件断面
冲裁件的断面分三个区域(表3-1):圆角带1、光亮带2、断裂带3、(图3-1)
表3-1 冲裁件断面三个区域的特征
图3-1 冲裁件断面
a) 冲孔件b) 落料件
2.冲裁模间隙的定义和作用
冲裁模间隙的定义及其影响,见图3-2、3-3
图3-2 冲裁模间隙图3-3 间隙对冲件断面的影响
a) 间隙合理b) 间隙过小c) 间隙过大
四、非金属材料的冲裁
1.非金属材料冲裁收缩值
表4-1
2. 非金属材料冲裁时的涨缩
表4-2
五、冲裁件的精度和公差
1. 影响冲裁件精度的因素
1). 凸模和凹模间的间隙大小和间隙的均匀性;
2). 凹模刃口的形状和尺寸;
3). 凸模形状和尖刃凸模的斜角大小;
4). 材料的性能及厚度;
5). 冲件的尺寸大小和形状复杂性;
6). 模具的结构(是否采用压料板和是否有导向等); 7). 冲床的结构形式和精度.
2. 冲裁金属工件内外形所能达到的经济精度
表5-1
注: ( ) 为旧国际GB159-59精度等级.
3. 模具制造精度和冲裁件精度对照表
表5-2 注: ( ) 为旧国际GB159-59精度等级. 4. 冲裁件外形与内孔尺寸公差
模
注: 1. 表中注法:外形公差值/内孔公差值
2. 普通冲裁模指模具工作、导向零件按IT8级精度制造 (0.014~0.33)mm,高级冲裁模按IT7级精度制造 (0.01~0.21)mm.
5. 冲裁金属工件两孔中心距离公差
表5-4 (mm)
注:本表数值适用于两孔同时冲制的情况.
6. 冲裁件的角度公差
注:IT7(2)为较高精度IT8(3)为一般精度.
7. 用自由凸模冲孔的最小尺寸
注: t---材料厚度.
8. 金属工件冲裁时的允许毛刺高度
表5-7
(mm) 9. 硅钢片冲裁件的允许毛刺高度
六、弯曲的基本知识
1. 弯曲的过程(图6-1)
图6-1 弯曲的变形过程
弯曲分自由弯曲和校正弯曲.自由弯曲是指弯曲终了时,凸模、毛坯与凹模吻合后不再发生冲击作用.而校正弯曲是指凸模、毛坯与凹模吻合后还继续发生冲击,对材料起校正作用,可使弯曲件得到较小的回弹.
2. 弯曲件的特点
图6-2 弯曲件图
1). 弯曲时,内侧材料受压缩作用,而外侧材料受拉伸作用;
2). 弯曲主要集中在半径r0、圆心角α的区域内;
3). 在外侧拉伸和内侧压缩之间,有一个中性层O-O(图6-2),它的长度不变化;
4). 弯曲时,对较厚的材料,外侧宽度会减小,而内侧宽度会增大,对窄板尤其显著(宽度小于料厚三倍时).当材料较宽(大于料厚的20~30倍)时,这种现象只有在板边才会看到.
3.弯曲后材料的变薄系数(表6-1)
变薄系数=弯曲后的材料厚度/弯曲前的材料厚度
表6-1变薄系数表
4.最小许可弯曲半径(表6-2)
工件内侧的最小许可弯曲半径,就是凸模圆角半径.这个半径太小,会使工件外侧的材料发生断裂.
表6-2 最小许可弯曲半径表
例硬化状态的软铝,料厚t=2mm.弯曲线与纤维方向垂直时,最小许可弯曲半径是多少?
解查表,最小弯曲半径r=0.5t=0.5×2=1(mm).
5.弯曲件孔边距离
图6-3 弯曲件孔边距离
a) 圆孔b) 长圆孔
为圆孔时,当t<2mm,L≧t t≧2mm,L≧2t
为长圆孔时,L>4t
6.弯曲件的直边高度
图6-4弯曲工件的直边高度
对90°弯曲,必须使工件直边高度H≧2t.当H<2t时,可增加弯曲高度,待弯曲后再加工到需要尺寸.
7.弯曲方向
确定弯曲件弯曲方向时,应昼量使毛坯的冲裁断裂带在弯曲件内侧,以避免带的微裂纹在外侧拉力作用下扩展成裂口(如图6-5),故应使冲裁毛刺一面置于弯曲件内侧.
图6-5 弯曲方向的安排
8.弯曲件可以达到的尺寸精度
表6-3
尺寸B(mm) 尺寸A≦500mm
9.弯曲金属工件的角度公差
注横线下部数值为因角度偏差引起的直边偏差,其值为正负偏差之和.。