小型冲压件套件落料冲孔跳步模结构设计(一)

小型冲压件套件落料冲孔跳步模结构设计(一)

Jul 20, 2022

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转发自:模具设计与制造

作者:安徽江淮汽车股份有限公司何鹕申徐肖陈世涛刘春雨李辉

本文主要介绍了一种小型冲压件落料冲孔跳步模的结构设计及其工作原理。

该落料冲孔跳步模模具结构紧凑,可降低模具开发成本及后期的生产成本。

此外,料带切断机构可以起到料带剪断作用,提高了送料的操作方便性及安全性。

在白车身的组成中,冲压件占95%以上,提升材料利用率和降低冲压件模具工序比,对降低白车身成本、提升整车经济效益具有十分显著的效果。

如何提升材料利用率和降低模具工序比,可从产品设计、工艺方法和新技术新材料应用等方面着手,努力提升材料利用率。

目前,冲压件主要通过普通料片或特定坯料成形、拉延,再进行修边、冲孔和整形翻边制作。

般的特定坯料成形或拉延方法,可有效提升成形和拉延效果,同时提升材料利用率。

目前,特定坯料主要通过落料冲孔模实现,在落料时同时进行冫中孔操作,以此节约加工工序,降低加工成本。

但如果需要冫中的孔与落料后的工序件的边界之间的距离较小时,因落料凸模上用于与冲头配合的部分距离落料凸模的边界线较近,导致在生产过程中,落料凸模容易出现发热涨形,继而减小落料凸模与落料凹模之间的间隙

加大两者之间的摩擦力,导致孔变形和落料结束后落料凹模无法实现退料,以及落料凸模上用于与冲头配合的部分距离落料凸模的边界线较近区域容易产生裂纹等隐患,同时无法保证落料冫中孔工序质量要求,效率较低,一般需要增加冲孔序解决。

本文通过对落料冲孔跳步模的结构设计及其工作原理的分析,优化改进模具结构,采用一种落料套件工艺及新型落料冲孔模

通过在落料套件、落料冲孔跳步排布,料带自切断结构,实现了小型冲压件套件落料冲孔工艺设计,从而实现在一副落料模具上实现两种冫中压件坯料冲制,同时一次冫中次完成预冲孔及落料两道工序,料带直切作业。

工艺分析

冲压工艺方案设计,是在考虑冲压操作方便、安全、模具结构合理、工件及废料排出顺畅等要求的基础上,根据产品结构形状和技术要求确定拉延、修边、冲孔、翻边和整形等工序的先后顺序及各工序的具体内容。

一般来说,冲压工序越少,零件定位精度就越高,前期模具工装开发成本及后期生产成本越低,合理的工艺方案结合可行性模具新结构的使用可以使冲压件生产的工序步骤有效减少。

冫中压生产中小型钢板零件落料模,在生产过程中,落料冲孔后会出现条形废料带(见图1)。冲制完产品后因中间大部分面积为孔洞,孔洞与废料

边搭接,且搭接处的强度差,在条形废料带自重使废料带会向下产生不规则的弯曲,越到料带未冲端头,落料冲孔效率越低,安全隐患越大。

此外,生产完料带不好收集,需要借助设备压制收集,提升冲压生产废料带收集成本。

在SE设计时,将产品|和产品日设计成一致的材质和料厚(见图2),以保证套件前提,再通过其对应特定坯料形状进行套件设计,以实现材料利用率的提升,降低冫中压件模具工序比。

上述落料冲孔工艺中,通过侧定位板加可升缩定位销实现料带定位,此种加工工艺不仅节约了加工程序,得到更高的加工效率,还可提高零部件的加工精度。

为保证凸凹模刃口强度及提升孔位止口精度,落料冲孔采用跳步模排布(见图3),第一步冲孔,第二步落料,第三步料带切断。

如此依次递进,有效解决条形废料带自重使废料带会向下产生不规则的弯曲,影响落料冲孔效率及精度的难题,同时无需辅助设备,避免因废料带或相关辅助设备带来的安全隐患。

结构设计

本文主要讲述了一种小型冫中压件套件落料冲孔跳步模结构

及其料带自切断机构的设计要占小型冫中压件套件落料冲孔跳步模结构如图4所示,包括上模座、下模座、压料板、落料凸模、落料凹模、冲孔凸模和冲孔凹模及料带自切断机构等组成。

图3套件落料冲孔跳步排样工艺

图4套件落料冲孔跳步模模具结构

上模座包括上模板105、第一上模垫板101和第二上模垫板 102,上模板105上设置有模柄 1 1 7,通过该模柄1 17可以将落料冲孔模初定位在冲床滑块上,同时将上模部分装夹于冫中床上的滑块上。

第一上模垫板101固定于上模板105与第二上模垫板 102之间


压料板1 17设置于上模座中,其具体可通过安全限位螺栓 1 15和工作限位螺栓1 14连接至上模板105上。

压料板107用于向料带落料冲孔过程施加压料力。

压料板1 17上设置导柱 107,该导柱107与下模凹模板 21 1上导向孔滑动配合,即可实现压料板1 17的运动导向。

落料凸模、冲孔凸模及废料带切断刀均安装于上模座上,且两者沿着料带的工序切换方向并列排布,落料凹模、冲孔凹模及切断凹模均安装于下模凹模板 21 1上,且两者沿着料带的工序切换方向并列排布,落料凸模和落料凹模均为多个,各落料凸模与各落料凹模一一配合

工作原理

该模具的具体工作流程是:

冲孔操作完毕后,移动料带,将冲孔后的部分置于落料处,以实现落料操作时,料带的移动方向。

落料凸模可设置为两个,分别为第一落料凸模103和第二落料凸模109,对应的落料凹模也为两个,分别为第一落料凹模207和第二落料凹模209,以此在同一料带上产生不同结构的产品|料片和产品日料片,提高了材料利用率,降低了冲压件模具工序比。

冲孔凸模可采用冲头组件1 10,而冲孔凹模和多个落料凹模均可设置于落料冲孔凹模板211上。

采用上述落料冲孔模加工零部件时,即可在单序中同时实现落料和冲孔操作,对于需要冲的孔距离零部件的边界较近的情况,通过先冲孔再落料,以此在一序两工位中实现至少两个零部件的特定坯料生产

不仅保证了生产效率,还能够使得冲孔部分与落料部分保持较大的距离,防止两者距离过近时,所导致的孔变形、落料结束后落料凹模无法实现退料,以及落料凸模上用于与冲孔凸模配合的部分距离落料凸模的边界线较近区域容易产生裂纹等隐患难题,以此改善冲压件特定坯料的生产质量,提高冲压件特定坯料的生产效率。