冲模结构设计方法、要点及实例(第2版)
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1.2 各类冲模的结构特点及应用范围

1.2.1 简易冲模的结构特点及应用范围

为了将先进的板料冲压工艺扩展应用于单件小批生产中,在需要冲压零件品种多、数量有限、冲压零件图样随时都要不断改动的科研、新产品样试与批试工作中,推广使用制造经济的各种类型的简易冲模,可以大幅度降低冲模制造费用,显著缩短制模周期,冲压零件的交货期可以提前,为新品提前投放市场争取到时间和商机,从而获取巨大的经济效益与社会效益。简易冲模的种类、结构特点及适用范围见表1-3。低熔点锌基合金冲模与常规普通全钢冲模经济效益比较见表1-4。钢带冲模与常规普通全钢冲模经济效益的比较见表1-5。薄板冲模与常规普通全钢冲模经济效益比较见表1-6。可以看出,推广应用简易经济冲模在多品种、小批小量冲压零件生产中具有明显优势。

1.2.2 通用冲模与组合冲模的结构特点及应用范围

在单件小批生产中,采用多用途通用冲模,即在一套冲模上冲制多种孔径的孔,也可用一套冲裁模进行切边、裁角、落料不同尺寸的矩形与方形,以及带不同尺寸凸台与凹口的平板冲裁件,分工步组合冲切。这种通用冲模与普通全钢冲模结构及其零部件构成不同,其定位系统可调,冲孔凸、凹模元件可按冲孔直径更换;切角、切边及切凹口均用一对刃口,而仅调整冲模刃口位置与定位标识。这类多用途通用冲模可以有效减少冲模套数,用于多品种、单件小批生产各种平板冲裁件,十分经济。通用冲模与组合冲模的种类、结构特点及应用范围见表1-7。组合冲模与常规普通全钢冲模的经济效益比较见表1-8。

多用途、通用万能冲模,在板料冲压工作量较大的工厂使用很广泛。下面介绍几种最常用的通用万能冲模。

1.通用剪切模

该模具为单边直线刃口,用于板料剪裁坯料、条带料切断,也可以剪边、切角,其剪切间隙可按剪切料厚t调整,是一种简单的多用途通用剪切模。

表1-3 简易冲模的种类、结构特点及适用范围

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表1-4 低熔点锌基合金冲模与常规普通全钢冲模经济效益比较

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注:1.冲压零件全部为平板冲裁件。

2.初始寿命是指新冲模在首次刃磨前的寿命。

表1-5 钢带冲模与常规普通全钢冲模经济效益的比较

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注:1.制模尽量采用标准零部件。

2.硬木加工采用专用木工机床。

表1-6 薄板冲模与常规普通全钢冲模经济效益比较

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注:1.采用同一种平板冲裁件,在生产条件下比较。

2.制造成本比较有不大的波动范围。

表1—7 通用冲模与组合冲模的种类、结构特点及应用范围

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表1-8 组合冲模与常规普通全钢冲模的经济效益比较

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2.通用直角边冲裁模

该冲模可以冲切不等边长的直角以及直角凸台与凹口,也可以利用直角凸模冲出L形、十字形、978-7-111-46118-0-Chapter01-10.jpg形等多种平板冲裁件,是一种常用的多用途通用冲模。

3.矩形落料与冲槽通用模

该冲模靠设置的矩形冲孔凸模,不仅可以分次冲切长短不等、宽窄各异的大小不同的矩形孔,还可切边、切角、落料矩形件,是一种冲切不同规格矩形槽孔及冲裁矩形坯料的通用矩形冲槽模。

4.外圆弧冲切通用冲模

该冲模上装有多个不同尺寸半圆凸模及匹配的凹模,用于冲切不同直径的半圆弧、直角圆弧等。

5.通用冲孔模

这种通用冲模结构形式较多。一种是采用通用快换模架,靠换冲孔凸模、凹模,随时改变冲孔形状与尺寸;另一种是冲模上装有多个冲不同孔径的圆孔工位供选用,同时备有一个或几个方形冲孔凸、凹模组合,因此可以冲制多种不同孔径的圆孔、长圆孔、方孔、矩形孔,是一种用途广泛的万能冲孔模。

6.通用冲矩形孔与落料冲模

该冲模装有可调矩形边长的模孔,不仅可以冲制不等边长的矩形孔,落料各种规格的矩形冲裁件,还可以进行切边、切角、切直角口等多种作业,是一种常用的万能冲矩形孔与落料冲模。

7.通用弯曲模

这种弯曲模也有弯V形、弯978-7-111-46118-0-Chapter01-11.jpg形多种类型。一般简单的通用弯V形冲模是一个V形凸模,配一个有多个不同开口和V形模腔深浅各异的、四面都有下模模腔的方形模块,随时按弯角大小及边长选用。978-7-111-46118-0-Chapter01-12.jpg形弯模的模腔宽度可调。V形万能弯曲模也可弯曲单角L形、双角978-7-111-46118-0-Chapter01-13.jpg形、978-7-111-46118-0-Chapter01-14.jpg形以及978-7-111-46118-0-Chapter01-15.jpg形、978-7-111-46118-0-Chapter01-16.jpg形等弯曲件,使用很广。

8.拉深、翻边成形通用模

这类通用模多数是快换通用模架,而模芯(凸、凹模)要按加工件尺寸随时更换。其通用程度远不及弯曲模和各种冲裁通用模。

随着上述万能通用模的不断充实与完善,其加工范围也不断拓宽。一种复杂形状的立体形冲压零件,按其展开毛坯图,分多个加工工序,可使用上述多套通用模,逐步冲压完成。由此慢慢演变为分解式冲压。当通用万能冲模达到8~12套以上时,可冲制各种形状的冲裁件、弯曲件与拉深件等。各种成形冲压用通用冲模的品种日趋齐全,也将上述成套通用万能冲模称为分解式组合冲模。

1.2.3 普通全钢冲模的结构类型及其制造与冲压精度

成批与大量生产各种类型、不同形状板料冲压零件所用的普通全钢冲模,按其结构形式和工艺技术功能,以及其冲压工序的组合方式、工位数,可分为表1-9所列各种类型。表1-9还列出了各种类型冲模的制造精度和在正常生产条件下的冲压精度。应该指出,关于冲模的标准统一命名,国内相关标准还未统一,表1-9所列分类与名称可供参考。

表1-9 普通全钢冲模的类型及其制造与冲压精度

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(续)

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1.2.4 精冲模的结构特点及精冲工艺水平

精冲工艺类型很多,不同的精冲工艺要使用不同类型的精冲模。各种精冲工艺所用精冲模的类型、结构特点及主要工艺参数见表1-10。精冲零件与普通冲压零件生产成本比较见表1-11。

表1-10 精冲模的类型、结构特点及主要工艺参数

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表1-11 精冲零件与普通冲压零件生产成本比较

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注:1.表中除普通冲压(中国的)一栏数据外,其余全部数据取自日本有关协会统计资料,可供参考。

2.表中同一栏中前边数据为小批生产,后边数据为大批大量生产。