简单冲孔模结构简图(初学者在初次设计制造小孔冲裁模时)
小孔冲裁模是指利用冲裁的方法,在板料或坯件上,冲出孔径小于板料厚度或孔径小于3mm的孔所使用的模具。
在设计和制造这种小孔冲模时,其模具结构及设计程序基本与普通冲模相似,但要注意以下要点:
1.冲模结构要采用良好的导向
小孔冲模,一般应采用滚珠导向模架及浮动模柄结构,而且冲小孔凸模要加保护套导向和保护,以防冲裁时,由于精度低而导致折断。
如图2-31所示的冲模,即使冲孔凸模13,在整个行程中,除了进入被冲材料的工作部位外其余全部得到不间断的导向。模具在工作过程中,两个冲小孔凸模13由固定的扇形块14保持着固定的导向。
沿圆周等分的扇形块14(图2-32a)安装在固定板中,并在凸模下部还套有凸模活动套20(图2-32b),其上端开有三个等分的扇形槽,凸模可在三个扇形块中上下滑动。这样使得凸模在整个长度上,无论是在空程或工作时,均能得到导向和保护,不易折断。
其导向保护结构如图2-33所示。
这种结构,一般加工难度较大。在设计时也可以将小孔凸模设计成图2-34所示的台阶式结构。其凸模1应由导向套3、4导向,尽量使其外露部位较短,以增加强度,但效果不如图2-33好。
2.凸、凹模结构要设计合理
小孔冲裁模凸模结构见图2-35。
凸模的长度不要太长。在设计时,应保持凸模最小直径与凸模长度之比满足强度要求。凸模的表面粗糙度应达到Ra0.40 ~0. 025um,并在装配时确保凸模与凹模的同轴度。淬火硬度不低于54 ~56HRC。
凹模的结构形式见图2-36。凹模体一般采用圆柱形模套压入凹模固定板中,内孔应锥形结构,以便于排除废料。
3.凸、凹模间隙要合理
小孔冲裁的凸、凹模间隙可按下式确定:
Z=Kt
式中z——双面间隙(mm);
t——被冲材料厚度(mm) ;
K——修正系数。有色金属和软钢一般K=0.06;硬钢K=0.08。
4、凸、凹模尺寸要准确
冲裁小孔的凸模尺寸可按下式确定:
d = d₁ (0.75~1)▲
式中d——凸模直径(mm);
d₁——工件孔的直径( mm);
▲—工件制造公差( mm)。
凹模尺寸可按下式确定:
D=d z
式中D——凹模直径( mm) ;
d—凸模直径( mm) ;
Z——凸、凹模间隙(双面)( mm)。
凸模与凹模的制造公差,应比工件孔公差高1~2级,一般不低于IT9级精度。
5.凸模与导向套间隙要配制合适
凸模与导向套间隙值,一般选用H7/h6配合形式。间隙也可以选择在凸模直径的1 %~2%。
间隙-一定要选配合适,不能过大、过小。间隙太大,不能起导向作用;间隙太小,由于凸模受交变负荷,若受力稍微变粗,就会使凸模卡在导向套内,影响冲压或使冲模损坏。
6.要选用弹性卸料装置卸料
小孔冲模一般采用弹性卸料。要求弹压卸料板的弹簧要有足够的压力和弹力,弹顶灵活可靠。
7.采用专用挡板以防凹模变形
在冲制孔靠近零件外轮廓边缘时,由于挤压而易引起外轮廓变形,在模具设计时,应考虑加装挡板用以防护
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