小孔沖裁模是指利用沖裁的方法,在闆料或坯件上,沖出孔徑小于闆料厚度或孔徑小于3mm的孔所使用的模具。
在設計和制造這種小孔沖模時,其模具結構及設計程序基本與普通沖模相似,但要注意以下要點:
1.沖模結構要采用良好的導向
小孔沖模,一般應采用滾珠導向模架及浮動模柄結構,而且沖小孔凸模要加保護套導向和保護,以防沖裁時,由于精度低而導緻折斷。
如圖2-31所示的沖模,即使沖孔凸模13,在整個行程中,除了進入被沖材料的工作部位外其餘全部得到不間斷的導向。模具在工作過程中,兩個沖小孔凸模13由固定的扇形塊14保持着固定的導向。
沿圓周等分的扇形塊14(圖2-32a)安裝在固定闆中,并在凸模下部還套有凸模活動套20(圖2-32b),其上端開有三個等分的扇形槽,凸模可在三個扇形塊中上下滑動。這樣使得凸模在整個長度上,無論是在空程或工作時,均能得到導向和保護,不易折斷。
其導向保護結構如圖2-33所示。
這種結構,一般加工難度較大。在設計時也可以将小孔凸模設計成圖2-34所示的台階式結構。其凸模1應由導向套3、4導向,盡量使其外露部位較短,以增加強度,但效果不如圖2-33好。
2.凸、凹模結構要設計合理
小孔沖裁模凸模結構見圖2-35。
凸模的長度不要太長。在設計時,應保持凸模最小直徑與凸模長度之比滿足強度要求。凸模的表面粗糙度應達到Ra0.40 ~0. 025um,并在裝配時确保凸模與凹模的同軸度。淬火硬度不低于54 ~56HRC。
凹模的結構形式見圖2-36。凹模體一般采用圓柱形模套壓入凹模固定闆中,内孔應錐形結構,以便于排除廢料。
3.凸、凹模間隙要合理
小孔沖裁的凸、凹模間隙可按下式确定:
Z=Kt
式中z——雙面間隙(mm);
t——被沖材料厚度(mm) ;
K——修正系數。有色金屬和軟鋼一般K=0.06;硬鋼K=0.08。
4、凸、凹模尺寸要準确
沖裁小孔的凸模尺寸可按下式确定:
d = d₁ (0.75~1)▲
式中d——凸模直徑(mm);
d₁——工件孔的直徑( mm);
▲—工件制造公差( mm)。
凹模尺寸可按下式确定:
D=d z
式中D——凹模直徑( mm) ;
d—凸模直徑( mm) ;
Z——凸、凹模間隙(雙面)( mm)。
凸模與凹模的制造公差,應比工件孔公差高1~2級,一般不低于IT9級精度。
5.凸模與導向套間隙要配制合适
凸模與導向套間隙值,一般選用H7/h6配合形式。間隙也可以選擇在凸模直徑的1 %~2%。
間隙-一定要選配合适,不能過大、過小。間隙太大,不能起導向作用;間隙太小,由于凸模受交變負荷,若受力稍微變粗,就會使凸模卡在導向套内,影響沖壓或使沖模損壞。
6.要選用彈性卸料裝置卸料
小孔沖模一般采用彈性卸料。要求彈壓卸料闆的彈簧要有足夠的壓力和彈力,彈頂靈活可靠。
7.采用專用擋闆以防凹模變形
在沖制孔靠近零件外輪廓邊緣時,由于擠壓而易引起外輪廓變形,在模具設計時,應考慮加裝擋闆用以防護
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