複合複合模是指在壓力機(沖床)的一個工作行程中,在模具的同一部位同時完成數道沖壓工序的模具。它們可能是沖孔、落料、拉深或整形等不同工序的組合。複合模結構特點生産效率高 節省人力、電力和工序間搬運工作。沖裁精度高 因幾道工序在同一工位上完成,定位基準一緻。制造成本較高 模具的制造精度要求較高,周期較長。
模結構特點對比
複合模結構選擇原則
- 生産批量 複合模的生産效率高,故對大量生産有很重要的作用。
- 沖裁精度 當沖件的尺寸精度或對稱度、同軸度要求較高時,可考慮采用複合模。
- 複合工序的數量 一般複合工序應在四個以下,否則模具結構複雜,強度也不好,并且不易制造和維修。
複合模結構設計要點
- 曲柄壓力機的許用壓力曲線和複合模的壓力曲線的關系(對于成形類複合模尤為重要)。
- 複合模中凸凹模的設計。
- 複合模的卸料推件裝置。
- 複合模模架的選用。
- 複合模工作部分零件的材料選用。
複合模結構分類
依複合工序性質分為:
- 沖裁類複合模:如落料沖複合模。
- 成形類複合模:如複合擠壓模。
- 沖裁與成形複合模:如落料拉深複合模。
依其結構形式分為:
- 順裝複合模:凹模裝置在下模中的複合模。
- 倒裝複合模:凹模裝置在上模中的複合模。
複合模結構對比
倒裝複合模 順裝複合模
漏料:從下模漏料孔出 回到模具工作面
出件:從上模出 從下模出
操作:安全方便 操作不利
工件:平整度較差 平整度較好
受力:受力差,強度不好 受力好
磨損:相對較小 相對較大
工作面:易清理 不易清理
通過以上對比,可見它們的适用範圍為:
1.倒裝複合模适用于沖件平整度要求不高,凸凹模強度足夠的沖裁;
2.順裝複合模适用于薄材沖件或沖件平整度要求高,凸凹模強度不足或是無沖孔廢料 的複合模沖裁。
典型複合模結構
上圖所示複合模為公司中最為常用的沖孔、落料工序複合的倒裝複合模。因為有沖孔形成的廢料,根據前面的對比和其适用範圍,我們采用了倒裝複合模的方式。
下表所示為圖示模具在設計時所用的各模闆的編号,材質,闆厚以及熱處理。
複合模結構設計重點
由于公司常用的複合模均為倒裝複合模,因此以下所談到的設計重點及注意事項均适用于倒裝複合模;對于順裝複合模,可依實際情況作相應變更。
- 為了減少模具的加工費用和材料費用,複合模公母模與母模闆(即凸凹模與凹模)為共享件,其共享件的批注為: UD SHARED WITH DB, GAP 0.07 BASED ON UD(UD闆與DB闆共享,保證沖裁間隙0.07,以UD闆為準).
- 複合模的内、外打闆為共享件, 其共享件的批注為:SP SHARED WITH OP, BASED ON SP C-0.03 (SP闆和OP闆共享,尺寸要求: SP闆準, SP闆放間隙-0.03)
- 上面所示僅為一實例,沖裁間隙0.07在具體的模具中因料厚,材質不同而不一樣。另外,由于線割絲的直徑加上放電間隙往往大于此沖裁間隙,故線割模闆時要割斜度,且應畫出線割斜度示意圖。
- 複合模的内、外打闆共享時,不用割斜度 。
- 凸凹模上的最小實壁厚度:對于黑色金屬,最小壁厚為料厚的2.5倍,但不應小于1.8MM;
- 凸凹模上的最小實壁厚度:對于有色金屬,最小壁厚為料厚的2.0倍,但不應小于1.4MM。
- 一般采用活動定位銷來定位。定位銷一般采用LA型Φ6浮升銷,下面用Φ10的黃色彈簧,M12的止付螺絲。
- 如果複合模下料不在第一工步,還應考慮采用内定位以保證下料精度,外形用已切準的邊定位。
- 複合模模闆闆厚的選取要注意配合标準沖子的長度。
- 如果在複合模中有抽凸,半剪等成形工藝有話,要注意計算沖子的長度。
- 如果在上打闆上裝有壓印,壓等 沖子的話,模具要求閉死。
- 倒裝複合模的上模闆四周及薄弱環節應考慮多用幾個固定銷來補強,以避免沖裁中模闆變形或開裂。
- 如果下模闆上有長條形的沖孔或者強度不好時,也應考慮用銷釘補強。
- 如果上下模刃口部位有強度難以保證的地方時,應考慮做入子。
- 複合模下模座與下夾闆之間的螺絲要倒裝,以方便拆模。
- 上模座與上夾闆之間的固定銷應開在上模闆的導柱孔處,以減少固定銷逃孔的加工并方便拆裝。
- 在選擇上模等高套筒時,一般以上模彈簧不預壓為原則。
成形模結構定義
- 成形是指用各種局部變形的方式來改變工件或毛坯形狀的各種加工方法。
- 成形工藝包括拉延、脹形、起伏成形、翻邊翻孔、縮口、旋壓、擠壓、校平等工藝。
- 專用以上工藝成形的模具則稱之為成形模。
- 但需特别說明的是,我們這裡的成形模指的是用于彎曲的折彎模。
成形模結構分類
依其結構形式分為:
- V折模
- 翻闆模
- 側推模
- N折模
- 标準結構折彎模(以此種最為多見)
成形模結構标準結構
開模狀态
成形模結構标準結構—閉模狀态
閉模狀态
以上模具結構為公司最常用的折彎模具結構,它已被認定為标準彎曲模具結構。這種結構上模通常用折刀(有時用滑塊代替折刀)加中間闆,下模用滾輪折刀加下打闆的方式。
以下為上圖模具在中所采用的模闆厚度:
成形模結構局部結構
上模脫料
- 上模采用頂料銷脫料,閉模時,頂料銷被壓入上模闆内;開模時,頂料銷被彈簧頂出上模面,将包在上模闆上的工件頂落。
- 上模采用滑塊脫料,閉模時,滑塊被壓回到折彎的位置;開模時,滑塊在自重和頂料銷作用下下行, 工件從滑塊上松落。
折刀局部
- 折刀(下模)采用鑲嵌凹模結構,即在下夾闆加工折刀槽,槽的位置要準,将折刀鑲入後,正面用螺絲固定在下夾闆上。
- 為了減小折彎過程中的摩擦,我們采用了在折刀上裝入滾的作法。
下模脫料
- 下模采用内打闆脫料,注意下打闆上表面應高出折刀上模面1~3MM作為預壓量,也就是說在合模過程中折刀還沒有折彎前下模彈簧已被壓縮了1~3MM,材料壓緊後再開始折彎。
- 為了增大壓料脫料力,下模可以用彈簧箱或是氣墊結構。
内定位
下模有内鈎孔定位時,下面用彈簧将定位銷頂住。
定位銷要在上模闆開避位孔。
下打闆有定位銷或定位孔來定位時,必須在下打闆上安内導柱導向。
成形模結構其它結構
氣墊結構
- 氣墊結構是靠機床的氣壓裝置通過氣墊闆來傳遞力量給打闆,此種結構一般在産品成型需較大的壓料力時采用。
- 如果模具的下模行程較大時,也應考慮用氣墊結構。
- 在以上結構圖中,除了氣墊闆厚度外,其它闆的厚度尺寸與标準模具一樣。
- 氣墊闆的厚度一般為30.0MM,材質為SS41,對于氣墊闆上、下頂杆水平方向距離較遠時,氣墊闆的厚度可考慮用40.0MM厚。
- 穿過氣墊闆的下墊腳應根據氣墊闆的行程銑深掉一定的高度,以避免閉模時下墊腳與氣墊闆發生幹涉而導緻氣墊闆壓不下去的現象。
- 同時氣墊闆在開模時亦不要與上模座發生幹涉。
- 氣墊結構中的頂杆大小一般為Φ20.0MM,材質為SKD11,不熱處理,分别在氣墊闆和下打闆中沉頭來固定。
- 在排配下墊腳時,應注意不要與機台台盤的氣頂杆孔幹涉。
翻闆結構
開模狀态
閉模狀态
細部結構
- 可以成形一些常規方法不能成形的産品需求。
- 材料面與翻闆滑動極小,成形以後産品表面無損傷。
- 可減少成形折彎高度高内R較大的産品回彈。
- 翻闆模可成形負角度,折出内角小于90°的角度。
- 利用翻闆來折形的折彎邊高度較高,設計時應注意上模座,上夾闆,上托闆的尺寸大小不能和折成形後的産品發生幹涉。
- 翻闆模常用的沖壓設備為油壓機;如用普通沖床可能會因折彎速度過快,産品變形。
- 翻闆模的翻闆不要分段,上模部分可分段。
- 翻闆模的打闆行程一般取30MM,用氣墊頂出結構卸料,闆厚度為24MM。
- 翻闆模的折刀在與翻闆相接觸的轉角處不允許倒R角或C角,以利于翻轉。
其它結構
除了這些結構外,折模還有以下一些常用結構
- V折模具
- 懸臂折彎模具
- 斷差成形模
- 側推模
- N折模
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