第3章 冲裁模的结构设计
3.1 冲裁加工及冲裁模类型
3.1.1 冲裁加工的种类
冲裁是冲孔与落料工艺作业的总称。冲孔是切舌(切开)、冲口、冲任意形状孔的通称;落料就是冲压零件的外形整体冲切并与原材料分离。此外,还包括剪切、剪截、切边、剖截、整修、裁切等分离冲切工序。一般讲来,从原材料上冲切分离出来的是废料或非主冲裁件的工艺作业,称为冲孔;从原材料上冲落分离出来的是主冲裁零件,则该冲切工序称为落料。整修、拉深件切边与剖截等属于半成品冲切加工,虽也是分离冲裁作业,但既不是冲孔,也不是落料。冲裁分离作业工序的实质,是冲裁模刃口施加给原材料的压力,超过其抗剪强度,材料便产生分离。故除上述板料的冲孔与落料之外,还应包括拉深件的切边、剖截、平板冲压零件的整修、非金属板料的裁切、线材与杆料的剪截、型材剪截与冲孔等,都属于分离作业的冲裁工序。
冲裁工序是板料冲压中使用最多的基本工艺工序,是所有冲压零件,无论是平板冲裁件,还是弯曲、拉深、翻边等各种成形的立体形冲压零件,都必不可少的冲压加工工序。且不说绝大多数立体成形冲压零件,都具有各种形状的孔、切口,即便无孔,其展开毛坯还是要经过落料冲裁,从原材料上分离出来。故冲裁模及含冲裁工步的多工位连续模、复合模,在冲模中数量最大。
3.1.2 冲裁加工的工艺作业工序及特点
1.冲裁加工的工艺作业工序
板、片、条、带、卷料和线、杆、型材及冲压毛坯和半成品,以及其他加工工艺提供的半成品,包括铸、锻、焊、铆、金切加工等半成品,都可进行冲裁加工。
(1)板料、片料和条、带、卷料冲裁加工的工艺作业工序
1)剪切。
2)剪截,亦称剪断。
3)冲口,亦称冲缺。
4)切口(切舌),亦称切开。
5)冲孔。
6)落料。
(2)板料冲压的毛坯与半成品冲裁加工的工艺作业工序
1)整修,包括外缘整修、内缘整修、叠料整修、振动整修。
2)切边,指拉深件的垂直切边与水平(横向)切边
3)光洁冲裁,包括负间隙冲裁、微间隙圆刃口冲孔与落料、微间隙冲深孔、挤压冲裁。
4)剖截,含拉深件与弯曲件剖截,亦称剖切。
5)切角、切口、冲口(冲缺)。
6)冲切内外圆弧(圆角)。
(3)线、杆、型材与非金属板料冲裁加工的工艺作业工序
1)剪截,亦称剪断。
2)裁切,指非金属板料冲裁。
3)冲孔,主要在型材上冲孔。
4)切口。
5)切角。
6)杆、棒料切扁。
(4)铸、锻、焊、铆、金切加工零件、半成品冲裁加工的工艺作业工序
1)冲孔与冲盲孔连皮。
2)切毛边即模锻件切边。
3)切口与切角。
2.冲裁加工的特点
上述对各种不同材料的冲裁加工,其共同的特点都是通过刃口类的模具,从原材料上冲出零件或从毛坯、半成品上冲去余料,获得成品零件。因此,使材料分离是其加工特征。而使材料分离的工具,就是进行各种不同冲裁工艺作业的带刃口的冲模。一般所说的冲裁模是对上述各种材料、半成品,进行以上所列各种分离工艺作业,及还未列出的其他专门与特殊的分离作业,所使用的各种冲模。
3.1.3 冲裁模的结构类型
仅进行冲裁加工的冲模,其结构类型很多。适于中小型冲裁件成批和大量生产的普通全钢冲模,按其结构特点及冲裁工步的组合程度与方式可分为以下多种:
1)无导向单工序冲裁模。
2)无导向固定卸料单工序冲裁模、连续冲裁模及复合冲裁模。
3)固定卸料导板式冲裁模、连续冲裁模、复合冲裁模(较少)。
4)导柱模架固定卸料冲裁模、连续冲裁模、复合冲裁模。
5)导柱模架弹压卸料冲裁模、连续冲裁模、复合冲裁模。
6)弹压卸料导板式冲裁模、连续冲裁模、复合冲裁模。
7)线材、杆料及型材剪截模。
8)光洁冲裁模。
9)整修模。
10)精冲模(含单工序精密冲裁模、连续冲裁精冲模、复合冲裁精冲模)。
11)拉深件垂直切边模和水平(横向)切边模、剖切模。
12)弯曲件剪截模。
13)板料通用的剪切模、切角模、冲孔与冲圆弧模。
14)低熔点合金冲裁模、连续冲裁模、复合冲裁模(用于小批生产)。
15)钢带冲裁模、连续冲裁模、复合冲裁模(用于小批生产)。
16)聚氨酯橡胶冲裁模、连续冲裁模、复合冲裁模(用于小批生产)。
17)硬质合金连续冲裁模、复合冲裁模。