1.2 冲压加工所用工装及设备
1.2.1 冲压加工专用模具
冲压加工所用的模具简称冲模,它是实现冲压生产的主要工艺装备。一般来说,冲压制品零件的表面质量、尺寸公差、生产率以及企业的经济效益等都取决于冲模的结构和质量。利用冲模进行各种材料的冲压成形,可实现高速、高效的大批量生产,并在大批量生产条件下能保证制品的质量稳定和互换性。因此,在现代工业生产中,冲模的应用日益广泛,模具的生产水平和发展状况已被认为是衡量一个地区乃至一个国家的工业水平的重要标志之一。
1.冲模的类型及基本结构
在冷冲压生产中,冲模的类型很多。按冲压工序分,冲模可分为冲裁模、弯曲模、拉深模、成形模及冷挤压模等;按冲压组合工序方式分,冲模又可分为单工序冲模、多工序连续模(又称级进模、跳步模)、多工序复合模等;按冲件精度分,冲模可分为普通冲模及精密冲模等。但无论何类冲模,除工作刃口形状不同外,其结构都大同小异,都由工作零件、结构零件、导向零件、定位零件、卸退料零件等组成。图1-1所示为单工序导柱导向冲裁模。该模具由上模与下模两部分组成。上模由上模座1与凸模2通过内六角螺钉、圆柱销紧固组成;下模由卸料板6、导尺9、凹模4、下模座5及定位销7组成。上、下模通过固定在上模座的导套8与下模座的导柱3以H6/h5或H6/h7配合形成定向定位连接,以保证下、上模的正确位置;工作时不受压力机滑块精度的影响组成整体模具。
在图1-1所示落料冲裁模中,凸模2、凹模4组成模具的工作零件,主要用于对制品零件的成形,它是模具的核心零件,其质量精度要求较高;上模座1、下模座5组成模具的支承零件,主要是起连接、固定模具的工作零件、定位零件与卸料零件作用,是模具的主体零件;导柱3、导套8是连接上、下模的导向零件,并使上、下模连成一体,成为整体模具;卸料板6为模具的卸退料零件,主要是使零件冲压后,将条料恢复原位。此模具是一个硬性卸料机构,又称刮料板,主要适用于厚度t≥1mm材料的冲裁,如级进模经常采用。而对于冲裁t<1mm的板料,应采用弹性卸料板,并以弹簧及橡皮做弹性元件。如图1-2所示,卸料板4为卸料零件,而顶件器2、打料杆3则为领件零件。图1-1中导尺9和定位销7组成模具的定位零件,主要使条料送进过程能有一个准确位置。图示中的螺钉及圆柱销称为紧固零件,主要是把模具各部件连接固定在一起而成为整体模具,而圆柱销又兼起定位作用。
图1-1 单工序导柱导向冲裁模
1—上模座 2—凸模 3—导柱 4—凹模 5—下模座 6—卸料板 7—定位销 8—导套 9—导尺
图1-2 倒装式落料模
1—凹模 2—顶件器 3—打料杆 4—卸料板 5—凸模
图1-1所示模具在工作时,条料送进采用左右导尺导向并由定位销定位。当压力机滑块下降时,带动模具中的凸模2与凹模4将板料通过刃口沿封闭周边切断而冲下制品零件,并从凹模漏料口落下;待凸模随滑块回升时,包括凸模上的条料由卸料板放下回到原位完成整个冲裁过程。待材料继续送进可进行第二次冲裁,从而进行批量生产。
2.冲压加工对冲模的要求
冲模是冲压生产必不可少的主要工艺装备。因此,冲模的结构及性能必须满足冲压生产的下述要求:
1)必须能冲压出合格的制品零件。
2)必须使用方便、操作安全可靠。
3)必须能适应批量生产的要求。
4)必须坚固耐用、使用寿命长。
5)必须容易制造、方便维修。
6)必须成本低廉。
冲压加工使用的冲模类型及结构很多,这在本书的后续章节里还要做专门介绍,作为一名冲压工在上岗之前,必须首先要了解所使用的冲模基本结构及动作原理,才能更好地对其进行使用,以冲出合格的制品,并能更好地发挥其作用、降低成本和提高经济效益。