冲裁模工作零件设计
冲裁凸模设计
机械工程系模具教研室 主讲：梁合意 二 00九、四
冲裁模工作零件设计
学习目标： 1、知识目标 1）掌握凸模的结构形式和固定方法 2）了解凸模常用材料及其技术要求 2、能力目标 1）能根据冲压零件的材料、形状尺寸、生产批量、
技术要求等正确选择凸模的结构形式，确定其固定方法 2）能正确计算凸模的长度 3）能合理选择模具材料及技术要求
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③镶拼式凸模 模块分别加工后再 镶拼为一整体。 a）、b）为较大凸模镶 拼，节省材料。 a）为 止口定位， b）为直角 定位。 C）、d）为带窄槽凸模 镶拼，方便加工。 C） 为铆接拼装， 模固定方法 1）台肩固定
凸缘式凸模采用台肩固定
2）铆接固定
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生产中常采用的固定方式如下图：
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4、凸模长度的确定
设计标准模具时，当选定了典型组合后，凸模长度即确定 了。设计非标准模具时，凸模长度一般应根据结构上的需要， 并考虑磨损量和安全因素来确定，原则是在满足使用要求前提 下，凸模越短越好。 ①固定卸料方式凸模长度
L＝h1+h2+h3+h h1——凸模固定板厚度； h2——固定卸料板厚度； h3——导尺厚度； L——凸模长度。 h——附加长度，它包括凸模进 入凹模的深度、凸模修磨量、固定板 与卸料板之间的安全距离等，一般h≥ 20mm
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②小孔圆凸模 指孔径d≤t或d ≤ 1mm的圆凸 模，其刚度和强度不足，生产中常采用对小凸模起保 护作用的导向装置或做成短凸模结构来提高其强度刚度。
a图、b图为局部保护，c图、d图基本为全长保护
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③大型圆凸模 适用于冲大孔或落料
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2）非圆形凸模
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①凸缘式凸模 工作段为 非圆形，为方便固定板型孔加 工，固定段常作成圆形、方形、 矩形，固定段为圆形时需加防 转销或骑缝螺钉。 加工工艺性不好，一般采用仿 形刨削加工，刃口形状复杂时 不宜采用。
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②直通式凸模 凸模全长截面形状一致，便于成形 磨削或线切割加工。加工工艺性好。可用螺钉、销钉固 定，铆接固定，低熔点合金或环氧树脂固定等。
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2、凸模的结构型式 凸模分类：根据凸模工作段截面形状，可分为圆形 和非圆形两类；根据其结构形式可分为整体式和镶拼式 。
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1）圆形凸模 指凸模刃口端面为圆形
①标准圆凸模
国家标准圆凸模分 为A型、B型和快换式 凸模。 A型如图（b） ，d＝1.1～30.2， B 型没有中间过渡段如 图（a）， d＝3.0～ 30.2，快换式凸模如 图（c），最小直径d ＝5～9，最大直径d＝ 24～29
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②凸模抗纵向弯曲能力校核 有导向时：Lmax≤1200（Imin/F）1/2 无导向时： Lmax≤425（Imin/F）1/2 Imin－凸模最小截面惯性矩 F－凸模所受冲裁力 Lmax－凸模允许的最大长度
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1、凸模结构设计三原则 为保证凸模能够正常工作，凸模结构设计时必须满足 下列三条原则： ①精确定位 安装时凸模在模具中能准确定位，工作 过程中轴线与母线不允许发生任何位移，否则冲裁间隙不 均匀。 ②防止拔出 卸料时凸模受拉伸力作用，结构上应防 止凸模从固定板中拔出。 ③防止转动 非圆形凸模为方便固定板型孔加工，将 固定段作成圆形时，工作过程中凸模不允许发生转动，结 构上需采取防转措施，否则将啃模。
一、模具零件的分类 1、工艺结构零件 直接参与完成冲压工艺过程并和 坯料直接发生作用的零件。 工件零件：指直接使板料断裂分离或塑性变形的零 件，有凸模、凹模、凸凹模等。 定位零件：使板料或工序件在冲模中具有确定位置 的零件，有导料板、导料销、挡料销、导正销、侧刃， 定位板等。
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卸料与出件零件：将箍在凸模上或卡在凹模内的废 料或冲件卸料、推出、顶出以保证冲压工件继续进行的 零件，如卸料板、卸料螺钉、弹性元件、推杆、推板、 打杆、打板、弹顶器等。
铆接凸模 铆接一端不淬火 。固定板型孔要按凸模配作成 过渡配合，型孔上端要作成（ 1.5～2.5）×45°的斜角，凸 模与固定板垂直度难保证。
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3）螺钉吊装固定
大型凸模采用螺钉、销钉吊装固定
4）低熔点合金或环氧树脂固定
凸模截面尺寸较小不能用螺钉吊装 固定时，可采用低熔点合金或环氧树脂 固定。为防止拔出，固定板型孔可作成 倒锥形、台阶型或型孔上开槽，Ra=50 ～12。5um .低熔点合金只适合t≤2mm 时冲裁用，当t＞2mm时需采用环氧树脂 固定。
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②弹压卸料方式凸模长度 L＝h1+h2+h4－0.2mm h1——凸模固定板厚度 h2——弹压卸料板厚度 h4——预压状态下弹性
元件的高度，h4 ＝（0.85－ 0.9）H，H为自由状态下弹性 元件的高度
L——凸模长度
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5、凸模强度的校核 一般的凸模强度是足够的，不需要进行强度校核。 只有当凸模特别细长，或者凸模截面尺寸相对板厚很小 时，才进行强度校核，包括抗压强度和抗纵向弯曲能力 两个方面校核。 ①凸模抗压能力校核 σ＝F/A≤〔σ〕 〔σ〕－凸模材料许用压应力 σ－凸模最小截面上的压应力 F－凸模所受冲裁力 A－凸模最小截面积
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教学重点 1、凸模结构形式与固定方法 2、凸模长度尺寸的计算
教学难点 1、凸模的镶拼结构 2、小孔凸模的导向保护
教学方法 1、多媒体教学、启发引导 2、案例教学
冲裁模工作零件设计
复习导入 上次课我们讲了冲裁模的结构组成，分析了典型冲裁
模的结构，知道一幅冲裁模主要由工作零件 、定位零件 、卸料与出件零件、导向零件、支承与固定零件、其它 零件组成。
2、辅助结构零件 不直接参与完成冲压工艺过程的工作，只对模具完 成工艺过程起保证作用或对模具的功能起完善作用的零 件。主要包括： 导向零件 导柱、导套、导板、导筒等。 固定零件 上、下模座、模柄、固定板、垫板、限位 支承柱等。 其它零件 螺钉、销钉，送料装置等。
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二、凸模设计 凸模组件如下图所示：