冲小孔凸模破坏形式分析及其预防措施.doc

冲小孔凸模破坏形式分析及预防措施
摘要分析了冲小孔凸模的破坏形式,提出了几种较为理想的预防措施,以提高冲小孔凸模的使用寿命和冲压件质量,降低生产成本。
关键词凸模冲孔破坏形式预防
引言在冲裁过程中,凸模不仅承受轴向冲击力的作用,同时又不可避免地承受径向力的作用(这里的径向力是指作用于凸模侧壁各力的总称)。由各种原因引起坯料的偏移、卸料板的偏移、冲裁力分布不均等因素都会造成凸模承受径向力的作用。而且冲小孔凸模相对于普通凸模而言,其结构细而长,因而强度、刚度较差,在冲裁过程中容易弯曲,甚至折断。要防止冲小孔凸模的弯曲或折断,应从改善凸模结构和受力条件,增设导向机构,减小径向力以及选用合理的模具材料等角度入手。本文通过对生产中各类冲小孔模具进行综合分析,提出以下预防措施。
1 加强凸模的导向,增设导向护套
在凸模外增设导向护套,使凸模处于局部导向(图1a)或全长导向(图1b),以提高凸模的强度和刚度。图中有的采用卸料板直接导向,有的在卸料板上增加导向套,有的是在凸模外增设导向护套或导向套、导向护套兼而有之。当然,这类模具中卸料板自身必须自带导向机构,~0
.006mm。小凸模同样受到导向护套或卸料板的导向,~。这样,即可提高模具自身的导向精度,保证冲裁件的形状、尺寸精度,同时又可缩短小凸模的自由长度,减少或消除卸料板作用于凸模的径向力,从而达到防止小凸模弯曲或折断的效果。
图1
(a)小凸模的局部导向(b)小凸模的全长导向
2 防止坯料冲裁过程中的偏移
冲压生产中,由于各种原因会使坯料产生滑动现象,特别是在级进模生产中,前后工位若有成形工序、切口工序或冲孔周边距不等,坯料则会向某一方向整体移动或某一局部偏移,小凸模随之移动而被折断,消除这种缺陷可采用以下措施:
(1)采用无间隙高精度柔性导正销(图2)
图2 柔性导正销
导正销端部为60°锥角,导正销直径比导正孔直径大1~,故导正销与导正孔之间为线接触,不但提高了导正销强度和导正精度,消除了坯料的整体偏移,同时可起卸料作用,阻止带料随凸模上升。
(2)在小孔周边对坯料加压
多工序冲压生产中,零件的成形是分步、逐次完成的。若冲小孔时周边间距不等,根据金属流动阻力最小定律,小孔附近坯料向孔间距较小的地方偏移,凸模随之弯曲,甚至使凸模、凹模发生刚性碰撞而崩裂或折断,这种现象在厚料上冲小孔尤为显著。模具工作结构可按图3设计,在冲裁之前,将弹性元件施加于卸料板上的力全部传递到小孔周边较小的面积内,以产生较大的压力,这样就可减缓孔型周边坯料的任意移动,从而达到防止凸模折断的目的。同时提高了孔型周边坯料的三向静水压,使坯料塑性提高,这与精冲有异曲同工的效果。
图3 在小孔周边对坯料加压的模具结构
3 消除模具外界因素对小凸模的影响
通常情况下,固定有凸模的上模座紧固在压力机的滑块上,因此,模具的精度直接受压力机精度影响。如果压力机滑块与导轨之间间隙调整不当或导轨已被磨损,则滑块下降时会左右摆动,最终导致模具导柱、导套出现非正常磨损而失去导准作用,细小凸模也会受到非正常振动而产生变形甚至折断。
为了减小模具外界因素对小凸模的影响,可采取以下三种措施:
(1)选用浮动模