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五金沖壓模具元件的設計

時間：2024-05-29 點擊次數： 1643

1、標準零件和規格

模具用標準規格的選擇方法考慮以下幾項：（A）在所用規格內容不受限制的情況下，[敏感詞]采用[敏感詞]層者。（B）原則上采用標準數。（C）如果模具的標準零件沒有這個尺寸，應使用近的一個進行加工。

2、沖頭的設計

根據其功能，沖頭大致可分為三個部分：（A）加工材料的刃部先端（切刃部形狀有不規則、方形、圓形等）。（B）與沖頭固定板的接觸部分(橫截面形狀為不規則形、正方形、圓形等的固定部分或手柄部分)。（C）刃部和手柄之間的連接部分(中間部分)。

從（A）切刃部的長度，（B）切刃部的磨削方向，（C）沖頭的固定方法和手柄的形狀等方面，簡述了沖頭各部分的設計準則。

（1）切刃部長度：階段型沖頭的切刃部長度的設計應考慮在加工時不會產生側向彎曲、與壓料板運動部分的間隙應合適。壓料板與沖頭切刃部的關系是引導型和非引導型，切刃部的直線長度會有所不同。

（2）切刃部的磨削方向：切刃部的磨削方向可以平行于軸(上削加工)和垂直于軸(穿越加工)，應采用前者，以提高沖頭的耐磨耗性和抗燒性。切刃部形狀是凸形狀時可以切穿，凹凸形狀時可以采用上削加工或穿越加工并用方式。

（3）沖頭的固定方法和手柄的形狀：沖頭的手柄大致分為直段式和肩部式兩種，其固定方法的選擇因素包括產品和模具的精度、沖頭和沖頭固定板的加工機械、加工方法、維護保養方法等。

（4）手柄的尺寸和精度：根據沖頭的固定方法，沖頭手柄的尺寸和精度會有不同的要求。

（5）沖頭長度的調整方法：由于重新研磨，沖切沖頭的長度縮短，因此需要調整沖頭長度，以便與其他項目的沖頭長度保持平衡，如(彎曲、引伸等)，并保持沖頭設計長度。

（6）配合沖壓加工的沖頭設計：為了實現大批量生產中沖壓產品的質量安全，不出現次品，在模具方面需要考慮以下事項：A 、沖頭加工的磨削方向要一致，表面要拋光處理。B、為防止切屑上浮，可在沖頭上安裝頂針或加工空氣孔。C、為了減小沖壓力，沖孔沖頭要有斜角加工，靠近大沖頭的細小沖頭要短一些，以減小沖擊力。

（7）沖頭設計配合加工方法：沖頭的形狀設計與加工難度有[敏感詞]關系。當距離太近時，沖頭固定板的加工變得困難。這時，沖頭應該分割處理（采用組合方式）。

3、沖床固定板的設計

沖頭固定板的厚度與模具尺寸和載荷大小有關，一般為沖頭長度的30-40%，沖頭引導部的長度應比沖頭直徑高1.5倍。

4、導引銷（沖頭）的設計

導引銷（沖頭）引導部的直徑與材料導引孔之間的間隙、其尺寸和從壓料板突出的量是根據材料的厚度設計的。導引銷[敏感詞]的形狀大致可分為兩種：A. 炮彈形；B. 圓錐形(推拔形)。

（1）炮彈形狀是常見的形式，市場上有標準件。

（2）圓錐形有一定的角度，很適合小零件的高速沖壓，推拔角度的決定性因素是沖壓行程、被加工件材料、導引孔尺寸和加工速度等。當推拔角度較大時，更容易校正被加工材料的位置，但推拔部分的長度會變長。推拔部分和圓筒部分之間的接合處應光滑。

5、母模的設計

（1）沖切母模的設計

沖切母模的形狀設計要考慮的關鍵項目有：A. 模具壽命和逃角的形狀；B. 母模的剪角；C. 母模的分割。

(A) 模具壽命和逃角的形狀：這種設計是一件很重要的事情，如果設計不正確，會導致沖頭損壞、沖屑之堵塞或者浮上、毛邊的發生等沖壓加工不良現象。

(B) 母模的剪角：為了減小形狀沖孔時的沖切力，可以將母模設計成剪角，當剪角較大時，沖切力也大大減小，但容易造成產品后彎變形。

（2）彎曲母模的設計

彎曲加工用母模的設計中，為了防止回彈和過度彎曲等現象的發生，U形彎曲加工用母模的零件形狀是雙R和直形零件(斜度為30度)的組合，[敏感詞]近似R形。R零件形狀應在成形磨削或NC放電加工后進行拋光處理。

（3）引伸母模的設計

引伸母模的角隅部形狀和逃角形狀是很重要的設計問題，角隅部和逃角的形狀和特點如下：引伸母模R的角度值較大時，更容易引伸加工，但也會造成引伸產品表面產生褶皺現象，引伸件側壁厚度大于板材厚度。當引伸厚板且頂出困難時，母模的R值應較小，約為板厚的1-2倍，一般來說，上圓筒和方圓筒的母模的拉延部分大多做成直段，為防止潤滑油膜在燃燒過程中損壞，降低頂出力等目的，應在直段下方應有一個逃部(階段形或推拔形)設計。特別是在引縮加工的情況下，有必要盡可能少的直段部。

6、沖頭的側壓對策

沖壓加工時，沖頭承受左右相等的載荷(即側向壓力為零)是[敏感詞]理想的狀態，當沖頭承受側向壓力時，使上模和下模會橫方向的偏移，導致模具之間的間隙變大或變小(間隙不均勻)，無法獲得精度良好的沖壓加工。沖頭側壓有以下措施：(a)改變加工方向；(b)單側加工的產品（沖切、折彎、引伸等）采用兩排布列方式；(c)沖頭或母模配有側壓擋塊，切削刃的側面配有導引部(特別是用于切斷和分斷加工)。

7、壓料板的設計

壓料板的作用是剝離施加在沖頭上的材料，引導細小沖頭的作用，其設計內容根據不同的功能有很大的不同。根據產品設計，壓料板的厚度和選擇標準如下：1）可動式壓料板；2）固定式壓料板。

壓料板與沖頭之間的間隙應小于模具間隙的一半(尤其是精密連續模應遵守這一原則)。設計壓料板時，應根據不同產品進行更換，并注意以下事項：

a.壓料板和沖頭之間的間隙以及沖頭導引部的長度。

b.輔助導柱和壓料板的安裝標準及壓料板的逃部設計。

c.防止沖壓加工時可動式壓料板發生傾斜的對策。

d.固定式導料板和壓料板導引銷孔之間的尺寸關系。

e.固定式壓料板的材料導引部與被加工材料的寬度之間的關系。

8、背壓板的設計

沖壓加工時主要作用部件(沖頭、壓料板、母模)將承受面壓，當沖壓力高于面壓時應采用背壓板(尤其是沖頭和母模模套的背面)，背壓板的使用方式可分局部使用和全面使用兩種方式。