落料冲孔复合模具设计教程

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摘要
经过长期实践研究,通过对零件的工艺分析,用一套落料冲孔复合模完成了某型号产品中挡圈的制作过程，论述了冲裁模具的整体结构特点及工作过程。通过模具大幅度地提高了产品的生产效率。

1 引言
冷冲技术的发展已日臻成熟，我在查阅相关资料的基础上，结合车间实际，制作了一套冲裁模，旨在大幅度地提高劳动效率、降低劳动强度，同时挡圈是我公司生产某型号中的一个零件，该零件年产量在20万件以上，属于批量的生产，在未设计落料冲孔复合模前，一直采用单工序加工，加工效率相当低下。

2 零件冲压工艺性分析
图1为某型号中挡圈零件，材料为65Mn钢。零件形状复杂，要求表面平整光洁，边缘不得有毛刺。图中尺寸要求不高，采用一般冲压均能满足其尺寸精度要求。

图1 挡圈零件图

3 冲压工艺方案的确定
根据图1分析可知零件壁厚较薄，属窄缘类零件。一般情况下，这类零件的冲裁分二道工序：即先落料，再冲孔。这两道工序的每一步工艺均较简单，且容易实现，但都存在不利的方面，那就是工步多、效率低、且零件质量难以保证。在工艺设计及模具设计时，将冲孔及落料工序合并在一起，这样即保证了落料与冲孔的同轴度，又避免了零件外形尺寸较复杂面带来的二次定位困难。

4 展开尺寸计算
由于材料很薄，无需采用中性层展开，而直接进行计算：D展=79+（95-84）/cos15=95.4mm。考虑到mm可以大0.15mm，故实际展开尺寸取mm。其展开图如图2所示。

图2 挡圈展开图

5 模具总体结构
根据冲压工艺方案，采用复合模结构，复合模可以采用正装结构和倒装结构。其中倒装复合模由于凸模、凹模装在上模上，凸凹模装在下模上，废料能直接从压力机台面落料，而制件从上模推下比较容易引出去，操作方便安全。正装复合模的主要优点为上、下模板均为弹性，条料和制件同时受压平作用，可使较薄的制件达到平整要求；同时由于凸凹模的孔内不会积聚冲孔废料，可减少孔内废料的胀力，有利于减少凸凹模的最小壁厚。
经过对正、倒装复合模的分析比较，根据零件形状窄缘的特点，采用正装复合模结构，其结构如图3所示。

图3 落料冲孔复合模
1-下模座；2-卸料螺钉；3-导柱；4、9-固定板；5-橡胶；6-定位销；7-落料凹模；8-推件块；10-导套；11-垫板；12、20-销钉；13-上模座；14-模柄；15-顶杆；16、21-螺栓；17-冲孔凸模；18-凸凹模；19-卸料板

6 模具工作过程
工作时，将裁好的条料放在下模上，并用定位销定好位。上模下行，推件块8在橡胶5作用下压住坯料；当凸凹模18进入凹模7时，先落料再继续下行时完成冲孔工序；压力机此时恰好到达下死点。中间废料由顶杆15打出。当上模返回时，卸料板19在橡胶5作用下，反边缘废料从凸凹模18上卸下，同时把零件从下模中顶出。

7 结束语
该复合模经过生产实践证明，其结构合理，动作正确，用该夹具加工出的零件尺寸精度高，质量稳定，满足设计要求，大大提高了工作效率，在我公司现已得到了广泛的应用。