【導(dǎo)讀】訊、家電等行業(yè)，其中有80%以上的產(chǎn)品零件均通過模具生產(chǎn)而成。際上，模具又有“工業(yè)之母”之稱。其中冷沖壓模具在各種模具中所占比重最多，占整個(gè)模具。市場(chǎng)的60%以上，以下僅對(duì)冷沖壓模具進(jìn)行詳細(xì)探討。生分離成塑性變形的一種加工方法。加工對(duì)象主要是金屬或非金屬的板料。按其工序性質(zhì)分為落料模，沖孔模，切邊模，彎曲模，拉深模，成形模和翻邊模等；按其工序組合方式分為單工序模，復(fù)合模和連續(xù)模；根據(jù)結(jié)構(gòu)形式，按上、下模導(dǎo)向方式，分為無導(dǎo)向模和導(dǎo)柱模，側(cè)刃定距沖模等；皮沖模，橡皮沖模和聚酯沖模等。構(gòu)成沖模的零部件可分為工藝構(gòu)件和輔助構(gòu)件兩部分。只完成一個(gè)沖壓工序，稱之為單沖模具。兩個(gè)或兩個(gè)以上的沖壓工序，沖出一個(gè)完整制件的模具稱之為復(fù)。落料凹模布置在上模的，稱為倒裝式復(fù)合模。右圖為一簡單的沖孔、落料、連續(xù)模。1）構(gòu)成連續(xù)模的零件數(shù)量多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜；沖裁件質(zhì)量是指斷面質(zhì)量、尺寸精度及形狀誤差。

　　

【正文】 中國最大的 管理資源中心 (大量免費(fèi)資源共享 ) 第 40 頁 共 53 頁 狀復(fù)雜，材料消耗大，但送料精度高。 8． 8． 2 導(dǎo)正裝置 當(dāng)沖裁板材需要在模具內(nèi)精確定位時(shí)，多采用導(dǎo)正裝置完成。常用的導(dǎo)正裝置為導(dǎo)正銷，如圖 847 所示。為保證連續(xù)模具沖裁件內(nèi)孔與外緣的相對(duì)位置精度，將導(dǎo)正銷安裝于 落料凸模的工作端面上。落料前導(dǎo)正銷先插入已沖好的孔內(nèi)，確定內(nèi)孔與外形的相對(duì)位置，從而消除了送料和導(dǎo)向中產(chǎn)生的誤差，提高了沖裁件的精度。 圖 847 導(dǎo)正銷 導(dǎo)正銷的結(jié)構(gòu)形式 導(dǎo)正銷導(dǎo)正板料位置的方式有兩種。一種是直接導(dǎo)正，即利用沖件孔導(dǎo)正；另一種是間接導(dǎo)正，即被導(dǎo)正的孔是條料上另外設(shè)置的工藝孔，孔徑范圍一般在φ 3mm~φ 10mm 間。常用導(dǎo)正銷的結(jié)構(gòu)形式如圖 848 所示，根據(jù)孔的尺寸選用。導(dǎo)正銷由導(dǎo)入和定位兩部分組成。導(dǎo)入部分一般用圓弧或圓錐過度，定位部分為圓柱面。考慮到?jīng)_孔后孔徑的縮小，為使導(dǎo)正銷順利地進(jìn)入 孔中，圓柱直徑取間隙配合。 圖 848 導(dǎo)正銷形式（ ） （ 1）圖（ a）所示導(dǎo)正銷用于導(dǎo)正直徑為φ 2mm~φ 12mm 的孔，材料用 T19A，熱處理硬度為 50HRC~54HRC，圓柱面高度 h 一般可?。?~） t。 （ 2）圖（ b）所示導(dǎo)正銷用于導(dǎo)正直徑小于φ 10mm 的孔。采用彈簧壓緊結(jié)構(gòu)，對(duì)送料或坯件定位不正確時(shí)，可避免損壞導(dǎo)正銷或模具。 （ 3）圖（ c）所示導(dǎo)正銷用于導(dǎo)正直徑為φ 12mm~φ 14mm 的孔。采 中國最大的 管理資源中心 (大量免費(fèi)資源共享 ) 第 41 頁 共 53 頁 用帶臺(tái)肩螺母固定結(jié)構(gòu)，拆裝方便，模具刃磨后導(dǎo)正銷長度可以相應(yīng)調(diào)節(jié)。 （ 4）圖（ d）所示導(dǎo)正銷用于導(dǎo)正直徑為φ 12mm~φ 50mm 的孔。 導(dǎo)正銷尺寸設(shè)計(jì) （ 1）導(dǎo)正銷直徑 如果導(dǎo)正銷工作端直徑和被導(dǎo)正孔的沖裁直徑均采用公差配合為 h的偏差，即上偏差為 0，下偏差為負(fù)值，則導(dǎo)正銷直徑接下式計(jì)算： d=d′ s △′ g （ 827） 式中： d —— 導(dǎo)正銷直徑， mm； d′ —— 沖裁凸模直徑， mm； s —— 孔最大回彈絕對(duì)值， mm； △′ —— 沖裁凸模公差， mm； g —— 孔與導(dǎo)正銷最小空隙，查表 86。 表 87 導(dǎo)正銷和孔間的空隙工作高度 g mm 沖 件材料厚度 被導(dǎo)正的孔徑 ≤ 6 ＞ 6~10 ＞ 10~30 ＞ 30~50 一般精度 ≤ ＞ ~3 ＞ 3~5 較高精度 由于導(dǎo)正銷與被導(dǎo)正的孔存在空隙，沖裁件因此引導(dǎo)起的可能最大偏心 e 中國最大的 管理資源中心 (大量免費(fèi)資源共享 ) 第 42 頁 共 53 頁 為 e= (△ +△′ +g+s) (828) 式中： e—— 可能最大偏心， mm； △ —— 導(dǎo)正銷公差， mm。 （ 2） 導(dǎo)正銷的工作高度 導(dǎo)正銷的工作高度 h，根據(jù)沖件材料厚度及被導(dǎo)正孔徑查表 87 得到。 表 87 導(dǎo)正銷工作高度 h mm 沖件材料厚度 被導(dǎo)正的孔徑 ≤ 10 ＞ 10~25 ＞ 25~50 ≥ ＞ ~3 ＞ 3~5 1 1~ ~ ~ ~3 ~3 3~4 定位裝置 定位裝置的作用是保證工序件進(jìn)行后續(xù)沖壓時(shí)，使工序件在模具內(nèi)保持 正確的位置。 中國最大的 管理資源中心 (大量免費(fèi)資源共享 ) 第 43 頁 共 53 頁 8． 9． 1 定位裝置的形式 常用的定位裝置有定位板和定位銷。對(duì)于單個(gè)工序件的定位，定位板和定位銷可以采用外廓定位，也可以采用內(nèi)孔定位。 圖 849 為采用定位板確定外廓位置定位。圖 849（ a）為利用工序的兩端定位，是異形落料件常用的定位方式；圖 849（ b）為端部定位，適用于較長工序件的定位。 圖 849 定位板外廓定位 圖 850 為采用定位板確定內(nèi)孔位置定位。圖 850（ a）為圓形內(nèi)孔定位；圖 859（ b）為異形內(nèi)孔定位。 圖 850 定位板內(nèi)孔定位 圖 851（ a）為采用定位 銷外廓定位，四個(gè)定位銷確定了工序件在模具中的位置；圖 851（ b）為采用定位銷內(nèi)孔定位，工序件內(nèi)孔位置被定位銷確定，圖中為拉深件切邊時(shí)常用的結(jié)構(gòu)。 圖 851 定位銷定位 8． 9． 2 定位裝置設(shè)計(jì) 定位板或定位銷的數(shù)量，應(yīng)滿足限制被定位件自由度的要求。為了定位可靠，經(jīng)常采用過定位的方法。定位板或定位銷的外形尺寸應(yīng)滿足裝配要求。定位板的厚度和定位銷工作部分的高度，按沖裁材料的厚度確定。當(dāng)材料厚度在 3mm 以下時(shí)，一般應(yīng)高出材料厚度 1mm~2mm。當(dāng)材 中國最大的 管理資源中心 (大量免費(fèi)資源共享 ) 第 44 頁 共 53 頁 料厚度在 3mm 以上時(shí)，高度可與料厚一致。如果定位銷對(duì)孔進(jìn)行定位 ，銷與孔之間應(yīng)有空隙，其單邊的空隙值為 ~，沖裁件材料厚度較大時(shí)取大值。 為了保證定位精度，各定位基準(zhǔn)必須在同一工序中沖成。定位裝置在制造時(shí)可以和工序件配做。 8． 10 出件裝置 將沖壓制件從凸?；虬寄Ｉ先〕龅难b置稱為出件裝置。 8． 10． 1 出件裝置的結(jié)構(gòu)形式 上模出件裝置 圖 852 為上模出件裝置。一般上模出件裝置為剛性機(jī)械，也稱為推件或打件裝置。沖壓時(shí)，利用壓力機(jī)滑塊內(nèi)的打料橫杠，推打模柄中間的打料桿，完成剛性出件。這種方法的推件力大，出件可靠。 圖 852 上模出件裝 置 圖 853 下模出件裝置 下模出件裝置 圖 853 為下模出件裝置，也稱為下模頂件裝置。頂板直接由彈簧驅(qū)動(dòng)，將工序件從下模中頂出。 中國最大的 管理資源中心 (大量免費(fèi)資源共享 ) 第 45 頁 共 53 頁 一般下模出件為彈性頂件機(jī)構(gòu)，由于下模空間限制，所以彈性元件的尺寸受到了限制，往往不能滿足出件的需要。采用在模具下方增設(shè)彈頂器的方法，可以解決這個(gè)問題。圖 854 為采用彈頂器的下模出件裝置，彈頂器通過頂桿 2 推動(dòng)頂板 1 將工序件頂出。圖 855 為常用彈頂器的結(jié)構(gòu)。圖 855（ a）為彈簧驅(qū)動(dòng)的彈頂器；圖 855（ b）為橡膠驅(qū)動(dòng)的彈頂器。安裝模具時(shí)彈頂器 可置于壓力機(jī)工作臺(tái)的落料孔內(nèi)。 圖 854 采用彈簧頂器的下模出件裝置 8． 10． 2 彈性元件計(jì)算 出件裝置中常用的彈性元件為螺旋壓縮彈簧、碟形彈簧和橡膠。螺旋壓縮彈簧和橡膠的計(jì)算見 。碟形彈簧結(jié)構(gòu)緊湊，可以承受大負(fù)荷，因此應(yīng)用逐漸廣泛。 碟形彈簧的尺寸參數(shù)如圖 856 所示。 第四章 排樣 排樣是指沖裁件在條料、帶料或板料的布置方法。合理的排樣和選擇適當(dāng)?shù)拇钸呏担墙档统杀竞捅ＷC工件質(zhì)量及模具壽命的有效措施。 中國最大的 管理資源中心 (大量免費(fèi)資源共享 ) 第 46 頁 共 53 頁 排樣的方式多種多樣。如圖 有搭進(jìn)排樣是屬于有廢料排樣，模具沿工件全部外形進(jìn)行沖裁， 工作周邊都留有搭邊。這種排樣能保證沖裁件的質(zhì)量，沖模壽命長。但打料利用率低。無搭邊排樣對(duì)節(jié)省材料具有重要意義，并有利于一次沖裁多個(gè)工件，故可以提高生產(chǎn)率。同時(shí)因沖裁周邊減少?？珊喕瘺_模結(jié)構(gòu)和降低沖裁力，但這種排樣由于料寬產(chǎn)生的誤差，使工件的質(zhì)量和精度較低。另外由于單邊沖裁也影響模具的質(zhì)量。 硬質(zhì)合金級(jí)進(jìn)模 硬質(zhì)合金級(jí)進(jìn)模的特點(diǎn)是：模具本身設(shè)計(jì)的精度是最高的，制造精度也是最高的，要求模度，固定極，導(dǎo)向及導(dǎo)向系統(tǒng)的強(qiáng)度更高。 采用更質(zhì)合金沖裁時(shí)，應(yīng)避免凸模單邊受邊，而損壞刃口，使用硬質(zhì)合金級(jí)沖模一般來說，沖壓 件的產(chǎn)量大，且為送料裝置，送料精度高。 由于硬質(zhì)合金的導(dǎo)熱系數(shù)小，難于散熱，所以硬質(zhì)合金沖裁模的間隙比普通工具鋼沖裁模的間隙要大，一般取料厚的 12%~15% 十九、硬質(zhì)合金模具 （一）硬質(zhì)合金材料性能與選擇 中國最大的 管理資源中心 (大量免費(fèi)資源共享 ) 第 47 頁 共 53 頁 模具用硬質(zhì)合金，是在碳化鎢中加入適量鈷，用粉末冶金方法壓制、燒結(jié)而成的。所以它與工具鋼的成分、制法根本不同，因此有各種各樣的性能差別。 1）硬質(zhì)合金中不存在方向性。硬質(zhì)合金是由粉末加壓燒結(jié)而成的，由于不采用鑄造工藝，所以不存在表面層與內(nèi)部成分在密度上的差異，從而消除了由于密度差可能引起的局部機(jī) 械性能差異。 2）硬質(zhì)合金不存在熱處理問題。除了加熱和冷卻過程中熱應(yīng)力的影響外，可以認(rèn)為，其機(jī)械性能不因加熱冷卻而變化（例如即使加熱到1000℃冷卻后，機(jī)械性能不發(fā)生變化）。所以，對(duì)這類硬質(zhì)合金的加工來說，不能在軟化的條料下進(jìn)行預(yù)加工，即硬質(zhì)合金的預(yù)加工必須在燒結(jié)之前進(jìn)行，燒結(jié)之后除用金剛石工具或電加工方法進(jìn)行加工之外，是無法用其它簡單方法加工的。硬質(zhì)合金的機(jī)械性能主要是由含鈷量和碳化鎢的粒度決定的。 3）硬質(zhì)合金的楊氏彈性模量大，為工具鋼的 ~3 倍 ,而泊松比小 ,硬質(zhì)合金泊松比為 ~，工具 鋼的泊松比在 左右。因此在加工應(yīng)力作用下，硬質(zhì)合金模具內(nèi)徑尺寸變化比鋼制模具要小很多，所以能獲得與模具尺寸非常接近的制品。 4）硬質(zhì)合金抗壓強(qiáng)度高?？箟簭?qiáng)度與含鈷量有關(guān)，低鈷的硬質(zhì)合金可達(dá) 6000Mpa 以上，即接近工具鋼的二倍。所以這種材料用于承受單位壓力大的冷擠壓模工作部分是有利的。 5）硬質(zhì)合金熱膨脹系數(shù)小。與工具鋼熱膨脹系數(shù) 11 106/K 相比，硬質(zhì)合金為 5~7 106/K，要小一些。這一點(diǎn)在模具設(shè)計(jì)和制造時(shí)是應(yīng)當(dāng) 中國最大的 管理資源中心 (大量免費(fèi)資源共享 ) 第 48 頁 共 53 頁 考慮的。 6）熱傳導(dǎo)率高。硬質(zhì)合金的熱傳導(dǎo)率比工具鋼要高三倍。而可避免被加工材 料與模具之間的燒結(jié)問題。 7）彈性變形量與塑性變形量很小。這點(diǎn)對(duì)模具來說，是其有利的一方面，但卻表現(xiàn)出不利的一方面。就是在模具中