第4章 修邊模設(shè)計(jì)

1、第4章修邊模設(shè)計(jì) 第4章修邊模設(shè)計(jì) 4.1修邊模的分類 4.2修邊鑲塊 4.3斜楔機(jī)構(gòu) 4.4修邊廢料的處理 4.5修邊沖孔模 4.1修邊模的分類 4.1.1垂直修邊模 修邊鑲塊的運(yùn)動方向同壓力機(jī)滑塊運(yùn)動方向一致的修邊模叫做垂直 修邊模。在設(shè)計(jì)汽車覆蓋件拉深工藝時，要盡量為垂直修邊創(chuàng)造條 件。采用垂直修邊，模具結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，是優(yōu)先考慮的結(jié)構(gòu) 形式(圖4 1)。 圖4-1垂直修邊模示意圖 1下模2凸模鑲件3上模4凹模拼塊5卸件器 4.1修邊模的分類 4.1.2斜楔修邊模 修邊鑲塊作水平或傾斜方向運(yùn)動的修邊模叫做斜楔修邊模。修邊鑲 塊的水平運(yùn)動或傾斜運(yùn)動是靠斜楔的驅(qū)動而實(shí)現(xiàn)的，斜楔安裝在上

2、模上，由壓力機(jī)帶動，所以說斜楔是將壓力機(jī)壓力方向改變的機(jī)構(gòu)。 這種修邊模的工作部分占據(jù)較大面積，模具外廓尺寸大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 制造比較困難(圖4 2)。 圖4-2斜楔修邊模示意圖 1、15復(fù)位彈簧2下模3、16滑塊4、17修邊凹模鑲塊5、12斜楔6、13凸 模鑲塊 7上模座8卸料器9彈簧10螺釘11、14防磨板18背靠塊 4.1修邊模的分類 4.1.3垂直斜楔修邊模 修邊鑲塊的一部分作垂直方向運(yùn)動，另一部分作水平或傾斜方向運(yùn) 動，這類修邊模叫做垂直斜楔修邊模(圖4 3)。它有以下兩種情況: 1)垂直方向運(yùn)動和水平或傾斜方向運(yùn)動的修邊鑲塊為簡單的合并。 2)垂直方向運(yùn)動和水平或傾斜方向運(yùn)動的修邊鑲

3、塊為相關(guān)的交接。 圖4-3垂直斜楔修邊模簡圖 a)傾斜修邊部分b)水平修邊部分c)垂直修邊部分 1、8復(fù)位彈簧2背靠塊3斜楔4、7傾斜及水平修邊凹模鑲塊 5上模座6壓件器9垂直修邊凸模10下模座式11垂直修邊凹模 4.2修邊鑲塊 4.2.1結(jié)構(gòu)形式 1.整體式 即修邊刃口和模體不分開，主模體上直接堆焊出修邊刃口，如圖4 4所示。 圖4-4整體凸模 4.2修邊鑲塊 2.板塊式 修邊鑲塊用板狀模塊拼接，主要用于修邊線曲率和高低起伏變化不 大的情況。圖4 5a所示為采用普通碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235作模塊，刃口 堆焊。圖4 5b所示為采用合金工具鋼或高碳工具鋼作模塊。板塊式 是最常用的形式，但不宜用在刃口上

4、、下方向急劇變化的情況。 3.角式 對于高度變化大、平面平滑的修邊線，上、下模均可采用角式修邊 鑲塊，如圖4 6所示。 4.2修邊鑲塊 圖4-5板塊式鑲塊 a)Q235鋼板模塊(刃口堆焊)b)工具鋼板模塊 4.2修邊鑲塊 圖4-6角式修邊鑲塊 a)鑄鐵HT250模塊(堆焊刃口)b)合金工具鋼模塊 4.組合式 4.2修邊鑲塊 組合式焊接結(jié)構(gòu)用于高度變化大、平面平滑的修邊線，上、下模均 可采用，如圖4 7所示。鑲塊用普通結(jié)構(gòu)鋼焊接而成，刃口堆焊。 圖4-7組合式修邊鑲邊 5.刀片式 4.2修邊鑲塊 刀片式修邊鑲塊主要用在高度變化大的下模，如圖4 8所示。 圖4-8刀片式修邊鑲塊 a)堆焊刀片b)固

5、定在模體上的工具鋼刀片 c)、d)固定在角式座上的工具鋼刀片 4.2修邊鑲塊 圖4-9修邊刃口的形狀及結(jié)構(gòu)尺寸 4.2修邊鑲塊 表4-1刃口高度a與料厚的關(guān)系(單位：mm) 4.2修邊鑲塊 4.2.2斜楔面垂直修邊 垂直修邊時，修邊面大多是一個水平面。但有時修邊面呈傾斜狀態(tài)， 修邊面和刃口面存在一個角度，該角度有時為銳角，有時為鈍角。 修邊時要想獲得較好的斷面質(zhì)量，該角度必須限制在一定范圍內(nèi)， 模具結(jié)構(gòu)也必須相應(yīng)增加壓件機(jī)構(gòu)。 圖4-10銳角修邊法 a)傾斜15以下b)傾斜1530 1下模2凸模3凹模4上模5退件器 4.2修邊鑲塊 1.銳角修邊 圖4 10所示為修邊面和凸模刃口垂直面為銳角的情

6、況。傾斜角為15 以下可直接垂直修邊，不需采取特殊措施(圖4 10a)；傾斜角大于 15時，要考慮在凸、凹模刃口處設(shè)2mm寬的平臺(圖4 10b)。傾 斜角最大不得超過30，以免影響刃口強(qiáng)度。 2.鈍角修邊 圖4 11所示為修邊面與凸模刃口面為鈍角的情況。圖4 11a所示為 修邊面傾斜30以下，修邊刃口不需要特殊處理，沖裁間隙要取小 一些，一般取正常間隙的50為宜。圖4 11b所示為修邊面傾斜30 60，此時刃口很鈍不易沖裁，凸模刃口需要制出空刀形成局 部平刃口?？盏读咳∪读虾?，但不得超過5mm，沖裁間隙要盡量 小，甚至要配成零間隙。 4.2修邊鑲塊 圖4-11鈍角修邊法 a)傾斜30以下b

7、)傾斜3060 1下模2凸模3凹模4上模5退件器 4.2修邊鑲塊 4.2.3立邊修邊刃口形狀 駕駛室前后立柱的端頭修邊和修邊線在立邊以內(nèi)的拉深件廢料切斷， 都屬于立邊修邊特點(diǎn)。立邊修邊是剪切性質(zhì)，刃口和被修立邊應(yīng)形 成一個角度，如圖4 12所示。 圖4-12修立邊時刃口形狀 1、4導(dǎo)向塊2修邊上刃口3上模5修邊下刃口6下模 4.2修邊鑲塊 1)修邊鑲塊刃口圓角應(yīng)比被修工件圓角大3mm，如圖4-12所示，尺 寸關(guān)系為 2)刃口立邊與修邊件立邊成10夾角。 3)刃口受側(cè)向力，需增加導(dǎo)向塊消除之。 4.2.4修邊鑲塊接縫 相鄰兩個修邊鑲塊的對合接縫，原則上應(yīng)取修邊線的法線方向；如 果接縫傾斜，最大不

8、得超過30，如圖4 13所示。 4.2修邊鑲塊 圖4-13修邊刃口接縫 a)刃口接縫不垂直修邊線b)刃口接縫垂直修邊線 1修邊鑲塊2修邊線3刃口接縫 4.2修邊鑲塊 圖4-14板塊式與板塊式鑲塊安裝 1下模2凸模修邊刃口鑲塊3退件器4上模5凹模修邊刃口鑲塊 4.2修邊鑲塊 4.2.5修邊鑲塊的安裝固定 修邊鑲塊的固定用M16螺釘35個，定位用2個?6mm圓柱銷。圓柱 銷距離應(yīng)盡量大，并遠(yuǎn)離刃口。當(dāng)修邊件料厚度大于15mm時，鑲 塊需嵌入模體或用支承鍵；小于12mm時平裝，如圖4 14圖4 17所示。 圖4-15板塊式與角式鑲塊安裝 1下模2板塊式下刃口鑲塊3退件器 4上模5支承鍵6角式上刃口鑲

9、塊 4.2修邊鑲塊 圖4-16角式與角式鑲塊安裝 1下模2角式下刃口鑲塊3退件器 4上模5角式上刃口鑲塊 4.2修邊鑲塊 圖4-17刀片式和角式鑲塊安裝 1下模2刀片式下刃口鑲塊3退件器 4上模5角式上刃口鑲塊 4.2修邊鑲塊 圖4-18水平修邊鑲塊安裝 1凸模體2凸模修邊刃口鑲塊3退件器 4凹模修邊刃口鑲抉5滑塊6斜楔7復(fù)位彈簧 4.2修邊鑲塊 圖4-19傾斜修邊鑲塊安裝 1凸模體2凸模修邊鑲塊3退件器4凹模修邊鑲塊 5滑塊6斜楔7背靠塊 4.3斜楔機(jī)構(gòu) 4.3.1斜楔機(jī)構(gòu)與斜楔圖 圖4 20所示是一種常見的斜楔機(jī)構(gòu)，它主要由斜楔傳動器(簡稱斜 楔)3、斜楔滑塊(簡稱滑塊)2、防磨板1、復(fù)位

10、組件4、5、6、7、8、9、 10、11等組成。當(dāng)斜楔傳動器3隨下模向下運(yùn)動時，與滑塊2接觸并 迫使其沿水平方向向左運(yùn)動，完成水平方向的加工動作；當(dāng)斜楔傳 動器回程向上運(yùn)動時，滑塊在彈簧調(diào)整螺栓4、彈簧6等復(fù)位部件的 作用下沿水平方向向右運(yùn)動，復(fù)位到原來的狀態(tài)。 圖4-20斜楔機(jī)構(gòu) 1防磨板2斜楔滑塊3斜楔傳動器4彈簧調(diào)整螺栓5后擋塊 6彈簧7彈簧座8雙螺母9外罩10開口銷11鍵 4.3斜楔機(jī)構(gòu) 圖4-21斜楔機(jī)構(gòu)運(yùn)動示意圖及斜楔圖 a)斜楔運(yùn)動機(jī)構(gòu)示意圖b)斜楔圖 1擋塊2斜楔3滑塊 4.3斜楔機(jī)構(gòu) 4.3.2斜楔機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)程序 1.滑塊移動距離S的確定 S=L1+ZC。其中,L1為在運(yùn)動方

11、向上加工所需的行程量，ZC為考慮取 出和放入制件時操作所必需的最小操作間隙。 2.滑塊傾角的確定 如果滑塊行程一定，隨著滑塊傾角變大，斜楔的運(yùn)動距離也隨之增 大；反之，若變小，斜楔的運(yùn)動距離也減小，但滑塊上所承受的垂 直載荷變大。因此，值不能太小，水平運(yùn)動斜楔一般取=5060 ；當(dāng)沖壓加工行程不夠時，也可取=45；正向傾斜斜楔和反向 傾斜斜楔一般取=(180-)/2。 3.根據(jù)滑塊行程S和滑塊傾角作出斜楔圖 1)確定斜楔與滑塊的開始接觸點(diǎn)B。 4.3斜楔機(jī)構(gòu) 2)確定后擋塊與斜楔開始導(dǎo)向點(diǎn)C。 3)確定卸料板位置E點(diǎn)。 4)綜合分析斜楔模的動作關(guān)系后，如有問題，須對滑塊行程S及滑塊 傾角作適當(dāng)

12、調(diào)整。 圖4-22水平運(yùn)動斜楔 a)斜楔機(jī)構(gòu)b)斜楔圖 1后擋塊2斜楔3滑塊4襯墊5限位器 A加工完了B斜楔在滑塊上的接觸點(diǎn)C斜楔和擋塊的接觸點(diǎn) D上、下模導(dǎo)向接觸點(diǎn)E墊板(卸料板)開始壓制件 4.3斜楔機(jī)構(gòu) 圖4-23正向傾斜斜楔 1后擋塊2斜楔3滑塊 4.3斜楔機(jī)構(gòu) 圖4-24反向傾斜斜楔 1斜楔2滑塊3后擋塊 4.3.3斜楔機(jī)構(gòu)的形狀與尺寸設(shè)計(jì) 4.3斜楔機(jī)構(gòu) 1.滑塊的尺寸確定方法 圖4 25所示為斜楔及滑塊的形狀與尺寸以及滑塊在開始動作前的初 始狀態(tài)。 (1)滑塊長度W2滑塊長度W2應(yīng)根據(jù)滑塊與斜楔接觸面上力的作用情 況確定。 (2)滑塊高度H2滑塊高度H2最高與其長度相等。 4.3

13、斜楔機(jī)構(gòu) 圖4-25斜楔與滑塊 接觸的初始狀態(tài) 1斜楔2后擋塊 3滑塊4滑塊力的作用線 4.3斜楔機(jī)構(gòu) (3)滑塊寬度L2滑塊的寬度L2不能比滑塊長度大，否則穩(wěn)定性不好。 (4)滑塊的斜面尺寸斜楔滑塊開始動作時，斜楔和滑塊接觸面長度 不小于50mm，而且接觸面應(yīng)為23以上。 2.斜楔形狀與尺寸 斜楔形狀及尺寸如圖4 26所示。一般小件使用的斜楔模及側(cè)向推力 較小的斜楔模，可不采用后擋塊；而大件使用的斜楔模及承受較大 的側(cè)向推力時，則需采用后擋塊。 4.3斜楔機(jī)構(gòu) 圖4-26斜楔形狀與尺寸 a)不用鍵的斜楔b)用鍵的斜楔c)采用后擋塊的斜楔 4.3斜楔機(jī)構(gòu) 圖4-27復(fù)位彈簧安裝在滑塊下面 1壓

14、簧2滑塊3傳動器 4下模座5防磨板6槽 4.3斜楔機(jī)構(gòu) 4.3.4滑塊復(fù)位方式 滑塊復(fù)位時靠彈性元件獲得復(fù)位力，斜楔傳動器在滑塊復(fù)位時不起 作用。具體結(jié)構(gòu)如下： 1)復(fù)位彈簧安裝在滑塊下面，俗稱暗簧，如圖4-27所示。 2)復(fù)位彈簧裝在凸模和滑塊之間，如圖4-28所示。 3)用氣動元件代替彈簧復(fù)位，如圖4-29所示。 圖4-28彈簧安裝在凸模和滑塊之間 4.3斜楔機(jī)構(gòu) 圖4-29氣缸裝在外部 4.4修邊廢料的處理 4.4.1廢料分塊與廢料刀的配置 圖4-30廢料刀的布置 4.4修邊廢料的處理 圖4-31廢料刀相對配置時的處理方法 1垂直壁2后角(用于讓料)3下模凸模修邊刃口 4上模凹模修邊刃口

15、5廢料刀 4.4修邊廢料的處理 圖4-32轉(zhuǎn)角處廢料刀座位置 4.4修邊廢料的處理 圖4-33轉(zhuǎn)角處廢料重心 4.4修邊廢料的處理 圖4-34廢料刀與修邊刃口接縫的位置關(guān)系 1拉深件外邊緣線2修邊線3修邊刃口接縫4修邊刃口5廢料刀6廢料刀刃 4.4修邊廢料的處理 圖4-35廢料刀的切入量及刃部尺寸 1切刀吃模量2切入深度3修邊刃口4卸料板5下模(修邊凸模) 6上模(修邊凹模)7切刀8廢料刀9切刀刃口 4.4.2修邊廢料刀的結(jié)構(gòu) 1.鑲件式廢料刀 4.4修邊廢料的處理 丁字形廢料刀(圖4 36)是鑲件式廢料刀常采用的一種形式。這種切 刀不需要自動化，常用于小批量生產(chǎn)及較薄的廢料(16mm以下)切

16、 斷。廢料刀刃口長度應(yīng)比預(yù)計(jì)的廢料寬度多510mm以上(圖4 37)。 圖4-36丁字形廢料刀結(jié)構(gòu) 4.4修邊廢料的處理 圖4-37廢料刀刃口長度 2.組合式廢料刀 4.4修邊廢料的處理 圖4 39所示的組合式廢料刀，也是一種應(yīng)用較多的廢料刀形式。它 利用凹模鑲件組成凹模刃口，廢料刀為凸模刃口，通過切下一小塊 廢料，將修邊廢料斷開。廢料刀高度與凸模鑲件高度一致。廢料刀 鑲件的夾角一般取60，使凹模鑲件的夾角也是60，能保證刃口 強(qiáng)度。這種廢料刀適用于較平直的修邊形狀。 圖4-38鑲件式廢料刀 4.4修邊廢料的處理 圖4-39組合式廢料刀 4.5修邊沖孔模 .垂直修邊沖孔模 修邊和沖孔均采取垂直方向沖壓，這是經(jīng)常采用的方案。沖孔表面 不一定處于水平位置，但傾斜角度應(yīng)有一定的限制。傾斜超過30 時，則不能垂直沖孔。垂直修邊沖孔模如圖4 40所示。 圖4-40垂直修邊沖孔模 1下模座2修邊凹模3卸料板4可拆卸料板5、11凸模座6、12沖孔凸模 7凹模座8、13沖孔凹模9卸料螺釘10彈簧14修邊凸模15內(nèi)導(dǎo)板16上 模座 4.5修邊沖