小孔冲裁模的设计改进.docx

小孔冲裁模的设计改进【摘要】本文以实践为基础讲述了冲压零件试模中常见的问题及模具的改进方法对提高模具返修质量和提高模具寿命有一定的指导意义。其中凸模与卸件圈的小间隙配合夹板与凸模由过盈配合调整为间隙配合凸模结构和参数的改变在小孔冲裁模具应用中效果良好对这一类模具有一定的推广和借鉴作用。【关键词】小孔冲裁；凸模；断面质量；搭边；冲裁间隙1问题的提出冲压零件如图1示材料为25CrMoVA厚度4mm。模具在试模及使用中存在下列问题：1）孔距30±0.08经常超差。2）产品外形一侧有毛刺、撕裂严重。3）冲孔凸模易折断模具寿命短。在试模时孔距30±0.08很难保证即便试模具合格模具的寿命也就是200-300件不是孔距超差就是凸模断裂。2原因分析模具结构如图2示。影响模具质量的因素较多牵涉面也较广针对模具存在的问题需经过多次试模再根据试模结果逐一进行分析和改进。影响模具质量的主要因素在于模具的设计和制造质量模具的材料和热处理对模具的质量也有一定的影响。1.上模板；2.推杆；3.卸件圈；4.凸模；5.卸料板；6.橡皮；7.下模板；8.打杆；9.推板；10.凸模夹板；11.凹模；12.定位销；13.凸凹模；14.凸凹模夹板2.1孔距超差的原因分析孔距超差可以从模具的制造和设计方面找原因。制造方面：检查凸模夹板上与凸模配合的孔位置度是否超差检查所装配的冲孔凸模与凸模夹板端面是否垂直。设计方面：看凸模的强度是否足够在冲裁时有没有受到保护。经过实际测量凸模夹板上的相应孔和装配后两个凸模间距其尺寸均满足图纸要求同时也说明凸模与夹板垂直度是没有问题的。这时我们注意到冲孔凸模的工作端过于细长刚性不好在工作时有可能发生变形可能会引起孔距超差情况的发生。所以必须对原凸模结构进行改进。2.2产品外形一侧有毛刺、撕裂严重的原因分析对于冲裁模冲裁间隙是影响零件断面质量的主要因素间隙过大或过小都会产生毛刺只是形式不同模具间隙过小冲裁断面会出现二次光亮带在两个光亮带之间有撕裂带或者呈现断续的小光斑。模具间隙过大冲裁断面光亮带较窄撕裂带斜度较大冲裁断面毛刺也大。当模具间隙不均匀时在间隙不合理处也将出现毛刺断面质量差。冲裁搭边值的大小也会影响冲裁零件的断面质量搭边值过小会使作用在凸模侧表面上的法向应力沿切离周边分布不均不但降低冲裁件断面质量还降低模具寿命故必须使搭边的最小宽度大于冲裁时塑性变形区宽度否则冲裁时搭边可能变形或被拉断有时还会被拉入模具间隙中使零件产生毛刺甚至损坏模具刃口。此零件只有一侧有毛刺、撕裂严重根据经验可以初步认定是间隙偏向一侧造成的。但当打开模具检查后发现凸凹模与凹模两侧间隙均为0.4mm是均匀的。这时我们注意到冲裁零件搭边为2.5mm可能是搭边有点小这就造成了产品总是在同一侧出现有毛刺、撕裂严重的情况应适当增大冲裁搭边。2.3冲孔凸模寿命短模具试模合格后经常出现在干了二、三百件甚至是几十件零件后冲孔凸模断裂。造成冲孔凸模寿命短的原因较多有以下几点：冲裁间隙不合理凸模本身结构有缺陷模具结构局部不合理这些都可以造成凸模提前失效。图1示零件料厚与孔径比小于1.5属于小孔冲裁冲压工艺性不好。另外从制造方面来说模具受到加工误差和装配精度的限制凸模不可能绝对垂直于凹模平面间隙也不会绝对的分布均匀综合这两点在凸模比较细长时更容易断裂模具凸模材料一般选用T8、Cr12Mo有时还会选用一些进口材料。热处理方面如果淬火硬度过高凸模就较容易断裂。如果淬火硬度过低凸模强度和刚性差易失稳变形和孔冲不透。通过试模结果显示更换不同材料和调整不同的淬火硬度凸模寿命略有提高但效果不明显。3解决办法3.1冲孔凸模结构的改变为了增加凸模强度提高凸模寿命和保证孔距30±0.08mm对凸模结构进行了改进。如图3、图4示。图3为设计图纸上给出的标准凸模下段是工作部分中间为与夹板配压合部分。图4是（下转）（上接）经过改进后的结构中间增加了过渡段工作部分尽可能短以提高凸模强度和刚性。冲孔凸模的止扣台也增加了厚度防止凸模被拔出夹板。冲孔凸模止口台的退刀槽也改为R1.5防止热处理应力集中产生裂纹。3.2冲孔凸模间隙的调整采用落料和冲孔不同的冲裁间隙模具落料间隙0.75mm～0.8mm不变增大冲孔的间隙冲孔凹模、凸模间隙比落料间隙大了30%左右即0.9mm～1.0mm。在保证断面质量前提下适当加大冲裁间隙可有效的降低冲裁力可间接地提高凸模的寿命因