凸模结构基本形式
凸模结构基本形式
什么是凸模，它有哪几种结构形式？8 y. c! P6 J9 D% M, f$ M( M: R+ l凸模，又叫阳模，是成型塑件内表面的部件，在注射成型中通常装在注射机的动模板上，所以，习惯上又叫动模。
由于注塑成型中常让塑件留在凸模上，所以，在凸模上常装有顶出机构，以方便塑件的脱模。
凸模按结构形式，主要有以下几类。
# O, R; f+ a0 D( c/ x, @) O(1) 整体式凸模( y2 x( |# H/ x3 w; n7 x! N这类凸模是用整块模具材料直接加工而成，如图4-73所示。
它结构简单、牢固、刚性好，不易变形，制作较容易，塑件质量好，无接缝的溢料痕迹。
但塑件形状复杂时不易加工，对优质模具材料的消耗量也大。
这种模具多适合形状简单的小型塑件加工。
1 M4 m1 i1 H8 W, P7 r( M/ vq% r0 P* W% b3 D5 q" D图1：整体式凸模(直通式和台阶式。
直通式凸模的工作部分和固定部分的形状与尺寸做成一样，这类凸模一般采用线切割方法进行加工。
台阶式凸模一般采用机械加工，当形状复杂时，成形部分常采用成型磨削。
)9 z0 i, t6 Y) u2 s# {1 v$ i(2) 组合式凸模对于内表面复杂的塑件，或形状虽不复杂，但为了节省较昂贵的模具材料，可以采用组合式凸模结构。
它适用于大中型模具，还便于设置模具的冷却回路，图2所示为几种常见组合式凸模。
1 _' ~6 _" l5 @2 S: T" o8 B$ N+ m% W: \, d5 {# J4 h图2：组合式凸模a）整体嵌入式b）锥销定位式c）止口嵌入式1) 整体嵌人式凸模（图a)。
这种结构是采用整体嵌人固定板，用轴肩和支承板连接，它有利于合理选择模具材料并对凸模进行合适的热处理，它适合于形状简单，机械加工容易的凸模。
3 m$ y- j/ b c) _" v2) 锥销定位式凸模（图b)。
快换凸模的结构特点与设计应用
球锁式凸模材料多用合金工具钢 => #!. &? 或 高 速 工 具 钢 @ ’. &-=> (? !， 淬 火 硬 度 -+ 1 ’!AB= 。 球锁式凹模 球锁紧凹模一般都采用镶环结构 4 见图 ) 6 ，球 锁式凹模尺寸系列如下 8 柄径 4 ! 6 为 8 !#)、 !#’、 !!"、 !!-、 !)!、 !)+、
亦可做成矩形、 圆角矩形、 长圆形等。 螺钉孔径 * ! # , 为 /!: $ "00 * 即 # 400 内六角 圆柱头紧固螺钉过孔 , 1 沉孔!#700 。 凸 模 材 料 用 @ #"+ 、 .; #!< &= 1 硬 度 34 9 ’!6?. 。 固定板结构形式、 尺寸和材料
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万方数据
《模具工业》 !""# $ % & $ ’ 总 !((
拉伸件的二次拉深模具设计说明书
课程设计报告题目：______Ｕ型件二次拉深模___ ________专业：___09材料成型及控制工程（2）班__________姓名：______ _____________________________导师：____ ____________________________时间：_______2012年6月29日______________________目录1、零件结构2、零件工艺性分析 (4)2.1 零件图的分析 (4)3、零件工艺方案的确定 (5)2.1 排样方案的比较 (5)4、模具设计 (7)3.1 模具类型及结构形式的确定 (7)3.2模具工作部分刃口尺寸及公差 (8)3.3 模具主要零件的设计与选用 (10)3.3.1工作零件的选择 (10)3.3.2卸料零件 (12)3.3.3模架及零件 (12)3.3.4其他支撑零件 (12)3.3.5 模具的装配方法 (13)3.3.6模具冲裁力和压力中心的计算 (14)5、压力机的选用 (15)6、产品的技术与经济特点 (16)7、结语致谢 (16)8、参考文献 (17)序言拉深是利用拉伸模具将平板毛胚压制成各种开口的空心工件，或将已制成的开口空心件加工成其他形状空心件的一种冲压加工方法。
伸模具可以制得筒形、阶梯形、球形、锥形抛物线形等旋转体零件，还可以制成其他非旋转体零件，如果和其他成形工艺压（如胀形、翻边等）复合，还可以制造形状极为复杂的零件。
如汽车车门等，拉深在汽车、航空航天、国防、电器和电子等工业部门以及日用品生产中，都占据相当重要的地位，因此拉深是冷冲压的基本工序之一。
本说明书在设计球形件拉深模具方面，通过分析和计算，详细的叙述了拉深件的加工工艺流程，通过选择相应的标准件和压力机，完成拉深模的实体设计，并且对零件的技术适用性和经济价值进行分析，较为全面的展现出该拉深模具的特点和优点。
本设计中该拉深件的加工简单，技术要求较低，从而降低了生产成本，能够在实际应用中有很高的经济效益。
各种冲压模具结构形式与设计
各种冲压模具结构形式与设计普通冲模的结构形式与设计凹模结构尺寸1.凹模厚度 H 和壁厚 C 凹模厚度 H可按下式计算：式中 F ——最大冲裁力（ N）。
但 H 必须大于 10mm，如果冲裁轮廓长度大于 51mm，则上式计算值再乘以系数1.1 ～ 1.4 。
凹模壁厚按下式确定：C=（1.5 ～2）H（mm）2.凹模刃口间最小壁厚一般可参照表1。
表 1 凹模刃口间最小壁厚（mm）材料厚度 t冲件材料≤ 0.50.6 ～ 0.8≥1铝、紫铜0.6 ～ 0.80.8 ～ 1.0(1.0～ 1.2)t 黄铜、低碳钢0.8 ～ 1.0 1.0 ～ 1.2(1.2～ 1.5)t 硅钢、磷铜、中碳钢 1.2 ～ 1.5 1.5 ～ 2.0(2.0～ 2.5)t常用凸模形式简图特点适用范围典型圆凸模结构。
下端为工作部分，中间的圆柱部分用以与固定板配合冲圆孔凸模，用以冲裁（安装），最上端的台肩承受向下拉（包括落料、冲孔）的卸料力直通式凸模，便于线切割加工，如各种非圆形凸模用以冲凸模断面足够大，可直接用螺钉固定裁（包括落料、冲孔）断面细弱的凸模，为了增加强度和凸模受力大，而凸模相刚度，上部放大对来说强度、刚度薄弱凸模一端放长，在冲裁前，先伸入单面冲压的凸模凹模支承，能承受侧向力整体的凸模结构上部断面大，可直单面冲压的凸模接与模座固定节省贵重的工具钢或硬凸模工作部分组合式质合金组合式凸模，工作部分轮廓完整，圆凸模。
节省工作部分与基体套接定位的贵重材料冲裁凹模的刃壁形式简特点适用范围图刃壁带有斜度，冲件或废料不易滞留在刃孔内，因而减轻对刃壁的磨适用于冲件为任何形状、各损，一次刃磨量较少。
刃口尺寸随刃种板厚的冲裁模（但料太薄不磨变化宜采用）凹模工作部分强度好α一般取5′～ 30 ′刃壁带有斜度，漏料畅通，但由于适用于材料厚度小于3mm 刃壁与漏料孔用台肩过渡，因此凹模的冲裁模工作部分强度较差凹模厚度即有效刃壁高度。
刃壁带有斜度，冲件或废料不易滞留在刃孔内，因而刃壁磨损小，一次刃磨量少。
镶拼式结构的凸、凹模的固定方法
镶拼式结构的凸、凹模的固定方法有哪些？各适用于哪些场合？形状复杂和大型的凹模与凸模选择镶拼结构，可以获得良好的工艺性，局部损坏更换方便，还能节约优质钢材，对大型模具可以解决锻造困难和热处理设备及变形的问题，因此被广泛采用。
镶拼式凸、凹模的固定方法主要有：平面固定法，嵌入固定法、压入固定法、斜楔固定法及低熔点合金固定法。
(1)平面固定法这种方法是把拼好的镶块，用销钉和螺钉直接在模板上定位和固定，其结构形式如图1所示。
图a、b所示结构用销钉定位，螺钉固定，用于冲裁件厚度小于1.5mm的大型凸、凹模；图c所示结构用销钉定位，螺钉加上止推键将拼块固定在模板上，用于冲裁件厚度为1.5～2.5mm的大型冲模；图d所示结构利用销钉、螺钉将镶拼的凸、凹模固定在模板的凹槽内，止推强度更大，用于冲裁件厚度大于2.5皿大型冲模的固定；图6；用螺钉固定，适用于大型圆凸模；图纟适用于大型剪切凸模；图g适用于孔距尺寸很小的多排矩形孔的冲裁凸模。
图1 镶拼式凸、凹模平面固定结构形式1—凹模镶块 2—螺钉 3—销钉 4—模板 5—止推键 6—凸模镶块(2)嵌入固定法这种方法是把拼合的镶块嵌人两边或四周都有凸台的模板槽内定位，采用基轴制过渡配合K7/h6,然后用螺钉、销钉或垫片与禊块（或键）紧固，如图2所示。
图a为螺钉固定嵌人结构；图b为用垫片嵌入固定结构；图c为楔块、螺钉固定嵌入结构。
这类结构侧向承载能力较强，主要用于中、小型凸、凹模的固定。
图2 嵌人式镶拼固定法a)螺钉、销钉固定 b)垫片嵌人固定 c)楔块螺钉固定(3)压入固定法这种方法是将拼合的凸、凹模，以过盈配合U8/h7压人固定板孔或模板槽内固定，如图3 所示，适用于形状复杂的小型冲模以及拼块较小不宜用螺钉、销钉紧固的情况。
图3 压入式镶拼(4)斜楔固定法这种方法主要是采用斜楔紧固拼块，如图4所示。
其特点是装拆、调整较方便，凹模因磨损间隙增大时，可将其中一块拼合面磨去少许，使其恢复正常间隙。
凸模与凹模的结构设计
凸模与凹模的结构设计冲压⼯艺与模具设计课程设计设计题⽬：跳步模——横向单排挡料钉定位组合凹模台阶冲裁弹压卸料班级07机械⼀班姓名赵应鸿B0737011于万斌B0737003指导教师郭志忠设计步骤：⼀.冲裁件的⼯艺与分析本设计制件为⼀垫圈，由内形的冲孔件与外形的落料件组成，垫圈的材料为10钢，具有良好的塑性，由表3-7查得内外形所能达到的经济精度为IT12-IT13（制件厚度为1.5mm），考虑到垫圈⼀般不作为什么重要零件来使⽤，所以从经济性⾓度出发，取内外形的精度等级为IT13，即内外形的极限尺⼨分别为：,,此精度在冲裁加⼯中容易得到，批量⽣产及其它情况也满⾜冲裁⼯艺要求。
冲件图如下：⼆.确定冲裁的⼯艺⽅案：（1）单⼯序模：此制件形状简单，结构并不复杂，故可考虑使⽤单⼯序模，但单⼯序模⽣产效率较低⽣产周期较长，不能满⾜经济性要求；（2）连续模：由于制件精度要求并不是很⾼，使⽤连续模即可以保证，且连续模在⼀次冲压⾏程中可以同时对多道⼯序进⾏冲裁，明显提⾼了⼯作效率；（3）复合模:复合模冲裁的最⼤特点是冲裁所获得的制件精度⾼，并且效率⾼，但模具制造相对困难，对于此制件来说，由于制件要求并不是很⾼，所以使⽤复合模难免有些不经济。
综上所述：确定使⽤连续模进⾏冲裁，采⽤挡料钉定位和弹性卸料装置，结构简单，制造容易。
三.有关排样的设计与计算（1）排样⽅案的确定;此条料为,制件外形尺⼨为.，故采⽤单⾏直排。
（2）由表4.3取搭边值,取进距h=20mm.（3）计算冲裁效率:（4）排样图如下图所⽰：四.冲裁⼒的计算：（1）落料⼒：（2）冲孔⼒：（3）顶件⼒：（4）卸料⼒：F卸=K卸*F1=0.04X33912=1356N（5）总压⼒：（6）确定模具压⼒中⼼：由于此垫圈为对称形状，所以制件的压⼒中⼼位于图形轮廓的⼏何中⼼处。
五.确定模具刃⼝的⼏何尺⼨:查表4-4得：查表4-5得：冲孔凸模与落料凸模公差=0.020mm,冲孔凹模与落料凹模公差=0.020mm。
凸模的设计
2.6.2 凸模的设计
为了使凸模在冲裁时不发生失稳弯曲，凸模
纵向压力P∑应小于或等于临界压力P0,
即P∑≤P0
➢
根据欧拉公式：
Pc
2 EJ
l 2
故
2 EJ
l 2
P
lm ax
2E m J in 2P
2.6.2 凸模的设计
➢ 2、凸模的固定方法
➢ 凸模固定到固定板中的配合或间隙对不要求常拆 换的凸模用N7/m6或M7/m6（双边0.02mm过盈， 需要经常更换的凸模一般用H7/h6（双边0.01mm 的间隙）弹压导板模中凸模与固定板成0.1mm的 双面间隙。
1）铆接固定法：一般用作非圆形小截面直通式凸模 的固定，就是将固定板的型孔倒角（1×45°） 后，再将反铆后的凸模装入，最后一起磨平，如 图2-24左半部份所示。
2.6.2 凸模的设计
图2-30 凸模疲劳强度图算法
3） 如果对凸模寿命要求校核，则可利用疲劳强度图表进行 校核。例如图2-30，已知料厚t=4mm，抗剪强度τ=500Mpa， 凸模直径d=12mm，求得点Ⅱ在冲次n=1×105以上，故可判 断该凸模可冲105次以上。
2.6.2 凸模的设计
４、凸模护套
➢ 当凸模自由长度大于max时，则应采用护套保护凸模。图 2-31 a）、b）是两种简单的圆形凸模护套。
➢ 图a）所示护套1、凸模2均用铆接固定。 ➢ 图b）所示护套1采用台肩固定 ➢ 图c）所示护套1固定在卸料板（或导板）4上。 ➢ 图d）是一种比较完善的凸模护套，三个等分扇形块6固定
在固定板中，具有三个等分扇形的护套1固定在导板4中， 可以在固定扇形块6内滑动，因此可使凸模在任意位置均 处于三方导向与保护之中。但是结构复杂，制造比较困难。
冲压工试题
一、填空题1．冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件（冲压件)的成形加工方法。
2．冲压加工按工艺分类,可分为和两大类。
3．按照冲压时的温度情况不同可分为和两种方式。
4．落料时，被分离的部分是，剩下的周边是；冲孔则是为了获得,被冲孔的板料是成品，而被分离的部分是废料。
5．弯曲就是使工件获得各种不同形状的弯角。
弯曲模上使工件弯曲的工作部分要有适当的,以避免工件弯曲时开裂。
6．冲压加工的三大要素是、和。
7．拉深是将平板坯料制成或件的加工过程.8．冲压生产中常用的材料有金属板料和非金属板料。
金属板料又分为板料和板料两种。
9．纯铜也叫，常用的牌号有T1,T2和T3。
牌号中的T表示铜，T后面数字表示纯度等级，数字越大,则纯度。
10．黄铜是和的合金，常用的牌号有H62和H68。
牌号中H表示黄铜,H 后面的数字表示含铜量的多少，如62表示含铜量为左右。
11．铝板的密度小,导电、导热性良好，塑性好,在水和其他介质中有作用。
它广泛应用于航空、仪表和无线电工业中,主要用于导电材料和耐腐蚀零件。
12．对于产生了加工硬化的金属进行加热，随着加热温度的提高，它的内部组织和性能的变化可分为、、三个阶段。
13．回复是指在不太高的加热温度下，金属的强度稍有，塑性稍有的现象。
这时晶粒的大小和形状都没有改变，只是由于加热后使原子活动能力增强，从不稳定的位置恢复到较为稳定的位置.14．冲压设备有很多种类，一般可分为压力机、压力机、压力机和压力机分类。
15．压力机的滑块行程是指压力机滑块从到所经过的距离,它的大小随工艺用途和公称压力的不同而不同。
16．滑块行程次数是指滑块没分钟从上止点到下止点，然后再回到上止点的。
17．压力机的闭合高度是指压力机滑块处于位置时,滑块下表面到工作台(不包括垫板的厚度)的距离.二、名词解释1．加工硬化2．再结晶3．公称压力4．冲压次数三、简答题1．什么是冷冲压？什么是热冲压？各有什么优缺点？2．冲压加工的基本工序有哪些？各有什么特点？3．毛坯的准备分为哪些具体步骤？4．冲压件生产厂家为何要对毛坯进行验收？5．金属产生加工硬化的原因是什么？6．在压力机工作过程中有哪些注意事项？7．确定冲压顺序的一般原则是什么？8．正常使用条件下压力机零部件的三种主要失效形式是什么？一、填空题1．剪断是由两个单刃口工具组成的来进行剪切工件的。
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什么是凸模，它有哪几种结构形式？8 y. c! P6 J9 D% M, f$ M( M: R+ l
凸模，又叫阳模，是成型塑件内表面的部件，在注射成型中通常装在注射机的动模板上，所以，习惯上又叫动模。
由于注塑成型中常让塑件留在凸模上，所以，在凸模上常装有顶出机构，以方便塑件的脱模。
凸模按结构形式，主要有以下几类。
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(1) 整体式凸模( y2 x( |# H/ x3 w; n7 x! N
这类凸模是用整块模具材料直接加工而成，如图4-73所示。
它结构简单、牢固、刚性好，不易变形，制作较容易，塑件质量好，无接缝的溢料痕迹。
但塑件形状复杂时不易加工，对优质模具材料的消耗量也大。
这种模具多适合形状简单的小型塑件加工。
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图1：整体式凸模
(直通式和台阶式。
直通式凸模的工作部分和固定部分的形状与尺寸做成一样，这类凸模一般采用线切割方法进行加工。
台阶式凸模一般采用机械加工，当形状复杂时，成形部分常采用成型磨削。
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(2) 组合式凸模
对于内表面复杂的塑件，或形状虽不复杂，但为了节省较昂贵的模具材料，可以采用组合式凸模结构。
它适用于大中型模具，还便于设置模具的冷却回路，图2所示为几种常见组合式凸模。
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图2：组合式凸模
a）整体嵌入式b）锥销定位式c）止口嵌入式
1) 整体嵌人式凸模（图a)。
这种结构是采用整体嵌人固定板，用轴肩和支承板连接，
它有利于合理选择模具材料并对凸模进行合适的热处理，它适合于形状简单，机械加工容易的凸模。
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2) 锥销定位式凸模（图b)。
这种凸模在装配时用锥销将凸模与模板定位，然后用螺钉紧固。
这种结构，定位可靠，结构简单，易于组合，制造成本低。
但是它不能承受过大的侧向力，否则会使定位销损坏或断裂。
3) 止口嵌入式凸模（图c)。
这种凸模是在模板上加工出止口，然后把加工好的凸模按过渡配合放入止口中，再用沉头螺钉紧固即成。
它适用于大尺寸、形状较复杂的凸模。