覆盖件修边模的结构和主要零件的设计.pdf

覆盖件修边模的结构和主要零件的设计 覆盖件修边模就是特殊的冲裁模，与一般冲孔、落料模的主要区别是：所要修边的冲压件形状复杂，模具分离刃口所在的位置可能是任意的空间曲面；冲压件通常存在不同程度的弹性变形；分离过程通常存在较大的侧向压力等因此，进行模具设计时，在工艺上和模具结构上应考虑冲压方向、制件定位、模具导正、废料的排除、工件的取出、侧向力的平衡等问题 1. 修边模具的结构 覆盖件修边模可分为垂直修边模、斜楔修边模和垂直斜楔修边模垂直修边模的修边方向与压力机滑块运动方向一致，是覆盖件修边模最常用的形式，应尽量采用斜楔修边模的修边镶块作水平或倾斜方向运动，有一套将压力机滑块运动方向转变成刃口镶块沿修边方向运动的斜楔机构，所以结构较复杂垂直斜楔修边模的一些修边镶块作垂直方向运动，另一些修边镶块作水平或倾斜方向运动，该修边模用于同一模具上需要垂直修边和斜楔修边的情况，模具结构复杂 图 8 是汽车后门柱外板修边冲孔模模具的修边凹模 6 安装在上模座上，凸模 12 安装在下模座上废料刀组 13 顺向布置于修边刃口周圈，用于沿修边线剪断拉深件的废边卸料板 4 安装于上模腔内，在导板 5 的作用下，沿导向面往复运动。

当机床在上始点时将制件放入凹模，制件依靠周边废料刀及型面定位机床上滑块下行，卸料板 4 首先将制件压贴在凸模上，弹簧 3 被压缩当将卸料板压入凹模时，凸、凹模刃口进行修边、冲孔，上模座 1 与安放于下模座 9 上的限位器接触时，机床滑块正到下死点，此时废料被完全切断并滑落到工作台上滑块回程，气缸 11 通过顶出器 10 将制件从凸模中托起，取出制件，在滑块到达上始点时顶出器回位，则完成整个制件的修边、冲孔过程该模具采用的是垂直修边结构，模具设计的重点是凸模和凹模镶块设计和废料刀设计 图 9 是水箱盖修边模模具的修边凹模 7 安装在从动斜楔 6 上，用以抵消主、从动斜楔侧向力的反侧块 12 固定在下模座 11 上，当压力机上滑块下行时，压料板 8 与制件接触，随弹簧 9 的压缩制件被压紧在下模上，同时主动斜楔 5 压迫从动斜楔 6 作水平方向运动，装在从动斜楔 6 上的凹模 7 对制件进行水平修边压力机滑块到达下死点时，凸、凹模已完成对制件的修边压力机滑块开始上行，凹模 7 随从动斜楔6 在复位弹簧 4 的作用下回程，压料板也随上模上行，则完成整个制件的修边过程该模具采用斜楔修边结构，模具设计的重点是凸模和凹模镶块设计和斜楔滑块设计。

图 8 汽车后门柱外板垂直修边冲孔模 • 上模座 2—卸料螺钉 3—弹簧 4—卸料板 5—导板 6—凹模镶块组 7—导柱 8—导套 9—下模座 10—顶出器 11—顶出气缸 12—凸模镶块组 13—废料刀组 14—限位器 2. 修边模主要零件的设计 （1） 凸模和凹模镶块的布置和固定 修边模刃口的结构形式有整体式和镶块式两种，如果是将刃口材料堆焊在凸模或凹模体上的则称为整体式，如果是以镶块结构形式安装在凸模或凹模体上的则称为镶块式由于覆盖件的修边线多为不规则的空间曲线，且修边线很长，为便于制造、装配及修理，修边模的凸模和凹模常用镶块式结构 ① 镶块的布置原则 1）分块大小要适应加工条件，直线段适当长，形状复杂或拐角处取短些，尽量取标准值 2）为了消除接合面制造的垂直度误差，两镶块之间的接合面宽度应尽量小些 3）分块应便于加工，便于装配调整，便于误差补偿，最好为矩形块 4）曲线与直线连接时，接合面应在直线部分，距切点应有一定的距离（一般取 5～7）必须在曲线上分块时，接合面应尽量与修边线垂直，以增大刃口强度 5）对于立边修边的易损镶块，应尽量取小值，以便更换 6）有很多镶块依次相连接时，特别是整周镶块，为了补偿镶块在制造中存在的偏差，需要设计一块镶块作为补偿镶块。

补偿镶块应选择在立体曲面比较平滑、 形状简单处， 其长度要比设计长度加长 3～4 7）凸模镶块接合面与凹模镶块接合面不应重合，以减小模具损坏，提高制件质量 8）局部为凸、凹点修边时，应采用镶块中再镶入镶块的复合结构，以消除或减小角部应力集中，延长模具寿命 9）对高度差较大的复杂修边表面，为了降低镶块的高度，保证镶块的稳定性，可将镶块底面做成阶梯状相应地在上、下模座或修边镶块固定板上也做成阶梯状 10）凸模的局部镶块用于转角、易磨损和易损坏的部位，凹模的局部镶块装在转角和修边线带有突出和凹槽的地方各镶块在模座组装好后，再进行仿行加工，以保证修边形状和刃口间隙的配做要求 ② 镶块的固定 对于镶块结构的修边凸、凹模，作用于刃口镶块上的剪切力和水平推力，将使镶块沿受力方向产生位移和颠覆力矩，所以镶块的固定必须稳固，以平衡侧向力图 10 所示是两种常用的镶块固定形式的示意图图 10a 适用于覆盖件材料厚度小于 1.2 或冲裁刃口高度差变化小的镶块图 10b 适用于覆盖件材料厚度大于 1.2 或冲裁刃口高度差变化大的镶块，该结构能承受较大的侧向力，装配方便，被广泛采用 为了保证镶块的稳定性，镶块的高度 与宽度 应保持一定的比例关系，即：=1： （1.25～1.75）。

镶块的长度 一般取 150～300太长，加工不方便；太短，螺钉和销钉不好布置 图 6.1.10 镶块的固定形式 考虑到模座加工螺纹孔方便和紧固可靠，镶块用螺钉 3～5 个固定，一般以两排布置在接近修边刃口和接合面处，并用两个 φ 的圆柱销定位定位销离刃口越远越好，相对距离尽量大 （2） 废料刀设计 覆盖件的废料外形尺寸大，修边线形状复杂，不可能采用一般卸料圈卸料，需要先将废料切断后卸料才方便和安全如有地下自动处理废料的装置时更需要将废料切成若干段，便于把废料取出运走有的不能用制件本身形状定位的零件，则用废料刀定位所以废料刀是修边模设计的重点内容之一 ① 废料刀的结构 废料刀也是修边镶块的组成部分，镶块式废料刀是利用修边凹模镶块的接合面作为一个废料刀刃口，相应地在修边凸模镶块外面装废料刀作为另一个废料刀刃口 ，如图 11、12 所示 图 11 弧形废料刀 1-上模凹模；2-卸料板；3-下模图模；4-凹模废料刀；5-凸模废料刀 图 12 丁字形废料刀 1-凸模；2-废料刀 ② 废料刀的布置 1） 为了使废料容易落料下，废料刀的刃口开口角通常取为 10 0 ，且应顺向布置，如图 13 所示。

图 13 废料刀的顺向布置 1—废料刀 2—凸模 2） 为了使废料容易落下，废料刀的垂直壁应尽量避免相对配置当不得不相对配置时，可改变刃口角度，如图 14 所示 图 14 相对废料刀的布置 3） 修边线上有凸起部分时，为了防止废料卡住，要在凸起部位配置切刀，如图 13 所示 4） 切角时，刀座不要突出修边线外，如图 15 所示废料刀的刃口应靠近半径圆弧 与切线的交点处，如图 15 所示，以免影响废料的落下 5） 当角部废料靠自重下落时，废料重心必须在图 15 所示 线的外侧 a）b） 图 6-31 切制件角部废料时的废料刀的布置 1—废料刀座 2—修边凸模 。