冲模工作零件及定位零件

《模具工程技术基础》电子教案[15]

[课题编号] 2－2① [课题名称]

冲模工作零件及定位零件 [教材版本]

任建伟主编、中等职业教育国家规划教材—模具工程技术基础，北京：高等教育出版社，2002。

[教学目标与要求] 一、知识目标

1、掌握冲模工作零件凸模、凹模、凸凹模的结构形式、固定形式、特点及配合要求；

2、掌握冲模定位零件挡料销、导正销、侧刃、导料板、定位板、侧刃挡块的作用、类型、结构、应用范围。

二、能力目标

1、能根据工作条件选择确定冲模工作零件的结构形式； 2、能根据定位要求选择冲模定位零件的类型。 [教学重点]

1、冲模工作零件的结构形式、特点； 2、冲模定位零件的类型、结构。

[分析学生]

学生对零件的视图及简单的装配图比较容易看懂，且有前几次课的模具知识基础，为理解本次课的学习奠定了基础，但专业知识的枯燥仍影响学生的学习兴趣。

[教学思路设计]

联系冲模的结构知识和生产实际，运用教学模型、图片等辅助手段及讨论等灵活的教学法，激发学生对枯燥专业知识的学习积极性。

[教学资源]

冲模工作零件、定位零件的教学模型、图片等。 [教学安排] 2课时

教学策略：利用冲模工作零件、定位零件的教学模型及图片进行演示，创设教学情景，启发学生思考与讨论，特别注重联系实际，讲解、分析、讨论交叉进行，及时归纳总结。

[教学过程]

※复习：

按照冲模各零件的作用，可将冲模零部件分类如下：

（1）工作零件：直接对毛坯进行加工（成形或分离）的零件，如凸模、凹

模、凸凹模；

（2）定位零件：确定冲压加工中坯料正确位置的零件，如挡料销、导正销、侧刃、导料板、定位板、侧刃挡块等；

（3）卸料装置：在冲压时与工作零件将材料压紧，冲压后能将停留在模具中的工件或废料排出的零件，如卸料板、压料板、顶件器、推件器等：

（4）模架：将各模具零件连接成－体，保证模具上下两部分相对位置和精度并与压力机相连接的部件，如上模座、下模座、导柱、导套等；

（5）其他零件：模具零件间固定、支承、紧固的零件，如固定板、模柄、垫板、螺钉、销钉、弹簧等。

※导入新课：冲模中冲裁模应用量最大，因此重点介绍冲裁模的零件结构、特点。

新课内容： －、工作零件 1、凹模

（1）凹模总体结构形式： ①整体式凹模

※按图2－28讲解：

图2－28a是常用的凹模结构形式，凹模－般用销钉定位，螺钉紧固在模座上；

图2－28b是带肩圆形凹模，直接装入凹模固定板中，采用过渡配合（H7/m6）； 图2－28c是圆形凹模与凹模固定板采用过盈配合（H7/r6）； 图2－28d是－种快换式冲孔凹模，在试制与小批生产中使用。 ②镶拼式凹模

当冲裁件的形状复杂、尺寸过大或过小时，往往采用镶拼式凹模结构，即将分块凹模嵌入模座或凹模固定板的凹槽内，用斜楔、垫片、键、螺钉等紧固。图2－30是镶拼凹模及其固定方法。

（2）凹模型孔的形式： ※按图2－29讲解： ①图2－29a、b、c是直刃壁凹模，刃囗高度h不宜过大，－般h为4－10mm。 ※讨论：直刃壁凹模的优缺点。 其优点是制造方便、刃囗强度高、刃磨后工作部分尺寸基本不变；缺点是工作时凹模型孔中常积存工件或废料，增大了对凹模型孔的胀力，对凸模、凹模的强度造成不利影响。

②图2－29d、e是斜刃壁凹模，凹模刃口斜度α、后角β－般是α=15′－30′、β=2°－3°，其值随制件的材料厚度增加而增大。

※讨论：斜刃壁凹模的优缺点。

斜刃壁凹模型孔内不积存工件或废料，侧壁磨损小；但刃口强度差，刃磨后刃口尺寸易发生变化，主要用于厚料、尺寸公差较大或尺寸较小而向下漏料的制

件冲裁。

（3）板式凹模的外形尺寸：

板式凹模外形的基本形式是矩形和圆形，常用经验公式来确定凹模的轮廓尺寸（见表2－2）：

①凹模厚度H/mm：H=（0.2－0.6）b（>15mm），式中：b为凹模孔最大尺寸。

②凹模孔边距c/mm：c=（1.5－2）H（＞30mm）

当100mm

当50mm

2、凸模

（1）凸模各部分的作用： ※按图2－31讲解：

Ⅰ处是工作刃口部分，其尺寸及其精度决定了冲件的尺寸及其精度；

Ⅱ处是杆的直径，即凸模与凸模固定板的配合部分，一般采用过渡配合（H7/m6）； Ⅲ处是凸模头部，其可防止凸模从固定板中脱落；

Ⅳ处（R5）是过渡半径，它的作用是减缓应力集中；

Ⅴ处（D尺寸对应的轴向长度为2－3mm）是引导直径，凸模装入固定板时的导入部分。

（2）凸模的结构形式：有圆形凸模和非圆形凸模。 ※按图2－32介绍：

①图2－32a、b、e是三种圆形凸模标准形式。图2－32b在凸模中部增加了－个直径段，可大大提高凸模的刚度；

②图2－32c、d是冲制小孔的凸模。为了保护小凸模的刚度，给小凸模增加了保护套。

③图2－32e、f是快换凸模的结构形式。图2－32e用于简单模具中；图2－32f用于大型冲模和多孔的冲模中容易损坏和磨损的凸模，在不拆卸整个上模的情况下可以方便更换和维修。

④图2－32g、h是非圆形凸模结构形式。图2－32g凸模的刃口部分为非圆形，与固定板配合部分为圆形，为防止凸模在固定板中的转动，在凸模与固定板的配合处装入防转销7；图2－32h是－种直通式凸模，凸模的工作部分和固定部分均为非圆形，为防止凸模从固定板中脱落，用螺钉紧固在垫板上（也可采用铆接的方法）。

⑤图2－32i、j是大型凸模结构。这种凸模结构直接将凸模用螺钉紧固在模座上。

（3）凸模的固定形式：

①图2－32的凸模紧固均为机械式固定。－般凸模与固定板采用基孔制过渡配合（H7/m6或H7/n6），直通式凸模采用基轴制过渡配合（N7/h6或M7/h6）。若模具中卸料板给凸模导向时，凸模与固定板应采用间隙配合（H9/h9）。

②在生产中有时也用低熔点合金、环氧树脂、无机粘结剂固定凸模。 二、定位零件 1、挡料销

（1）作用：在模具中确定材料的位置。

（2）类型：有固定挡料销和活动挡料销两种类型。

①标准固定挡料销的形式（GB2866.11－l981）如图2－33所示。 挡料销固定在凹模上，与凹模的销孔采用过渡配合（H7/m6）。

挡料销在凹模上的布置见图2－34，其中：图2－34a和b用于落料模和级进模；图2－34c和d多用于复合模和落料模。挡料销的材料可用45钢，淬火硬度为43－48HRC。

②活动挡料销的形式如图2－35所示（GB2866.5～7－1981）。

其中：图2－35a是扭簧弹顶挡料装置；图2—35b是弹簧弹顶挡料装置；图2－35c是橡胶垫弹顶挡料装置。

这三种挡料装置常用于带有弹性卸料板的倒装式模具中，－般挡料销伸出卸料板－定高度给材料定位。模具冲压时，挡料销被压缩到卸料板孔内。当上模回程时，挡料销在弹性元件的作用下可弹出，进行下－次的冲压材料定位。

活动挡料销与卸料板的配合为H8/d9（H9/d9），挡料销的材料可用45钢，淬火硬度为43－48HRC。

2、导正销

（1）作用：导正销是级进模中的精密定位零件，可在普通级进模中与固定挡料销配合使用，在精密级进模中与侧刃配合使用，在自动冲模中与送料机构配合使用。导正销主要利用工件上的孔或在材料上冲制的工艺孔对材料进行导正。如利用工件的孔导正，则导正销装在凸模中；如利用材料的工艺孔导正，则导正销装在固定板中。

（2）标准导正销的结构类型（GB2864.1～4－1981）： ※按图2－36简要介绍：

图2－36a的导正销用于直径小于4mm的孔；

图2－36b、c的导正销用于直径在4－10mm的孔。导正销由弹簧支承，可以伸缩，当送料不到位时导正销受阻，弹簧被压缩，可避免导正销断裂。

图2－36d、e的导正销用于直径大于10mm以上的孔。 （3）固定形式：

图2－36c的导正销装于固定板中，其他图的导正销均装在凸模中。

（4）定位原理：

※按图2－37讲解：

条料1送到固定挡料销2处初步定位（粗定位），装于落料凸模3内的导正销4先于落料凸模下行，进入由冲孔凸模5已经冲好的孔中校正条料，给条料准确的位置（精确定位），落料凸模继续下行完成落料。

（5）结构：

①导正销的头部是锥形或球形；

②导正销的导正部分高度h不宜过大，导正销的直径与导正的孔应有适当的间隙Z，其数值可参考表2－3。

③导正销与凸模、导正销与卸料板－般都采用间隙配合（H7/h6）； ④导正销使用的材料－般是工具钢，如T7，T8（50－54HRC），Cr12（52－56HRC）。 3、侧刃

（1）作用：侧刃是级进模中控制条料步距的精密定位零件。

（2）工作原理：工作时侧刃在条料边沿依次冲出－个台肩，台肩长度正好等于送料的步距。

（3）类型：

①从结构上分类，侧刃分为有导向侧刃和无导向侧刃。 ※按图2－38简要介绍：

图2－38a是有导向侧刃，工作时导向部分首先插入侧刃孔，而后再冲裁。改善了侧刃的受力状况，确保了侧刃的位置准确，但刃磨较困难。

图2－38b是无导向侧刃，其特点是制造与刃磨都很方便；但在冲厚料时因单边受力，因此侧刃产生弯曲变形，不能保证侧刃的正确位置。在－副模具中可以设置－个或两个侧刃。

②从断面形状侧刃又可分为A型、B型、C型三种型式。

（4）尺寸要求：在有侧刃和导正销配合使用的级进模中，侧刃沿送料方向的断面尺寸应比步距大0.05－0.1mm，以使导正销在校正条料时条料可以移动。侧刃的有关数据可参考有关标准（GB2865.1—1981）。

4、始用挡料装置

（1）作用：始用挡料装置在级进模中使用，其作用是给条料在级进模中进行首次定位。

（2）定位原理： ※按图2－39讲解：

在冲裁前由操作者推动始用挡料块3，并使其伸出导料板4，条料送到始用挡料块处即被定位；定位后，操作者松开始用挡料块，始用挡料块在弹簧2的作用下复位。

5、导料板与侧压装置 （1）导料板（图2－40）

导料板作用是给条料在模具中导向，两导料板之间的距离A要略比条料宽度大，以便于送料。

（2）侧压装置：在级进模中，为了确保条料沿着导料板一侧送料，在导料板的一侧设置了侧压装置（图2－41）。在条料送进时，侧压装置对材料有一侧向压力。侧压装置由簧片或弹簧、压块或侧压板组成，其结构由材料厚度的大小来确定。一般侧压板的淬火硬度为43－48HRC。

小结：

1、冲模的工作零件是直接对毛坯进行加工（成形或分离）的零件，包括凸模、凹模、凸凹模。

2、凹模的结构有整体式和镶拼式；凸模的结构形式有圆形凸模和非圆形凸模。

3、冲模的定位零件是确定冲压加工中坯料正确位置的零件，包括挡料销、导正销、侧刃、导料板、定位板、侧刃挡块等。

4、挡料销的作用是在模具中确定材料的位置，有固定挡料销和活动挡料销两种类型；导正销是级进模中的精密定位零件；侧刃是级进模中控制条料步距的精密定位零件；始用挡料装置在级进模中使用，其作用是给条料在级进模中进行首次定位；导料板、定位板作用是给条料在模具中导向；侧压装置是在在级进模中为了确保条料沿着导料板一侧送料的装置。

课后作业：

1、冲裁模中凸模有哪些结构形式？如何紧固？

2、冲裁模中凹模工作部分的表面粗糙度一般是多少？

3、冲裁模有哪些定位零件？这些定位零件主要应用在什么冲裁模中？ 教学后记：