镶拼式结构凸、凹模的设计与分块原则

一、镶拼式结构凸、凹模的设计

镶拼式结构和整体凸、凹模相比，其优点是:加工工艺·性好，简化了凸、凹模毛坯的锻造;把内形加工变为外形加工，使加工更方便,减轻了热处理的困难，而且容易保证拼块质量,对加工设备能力的要求也小;凸、凹模易于损坏或磨损的部位容易维修;可节约模具钢等。但镶拼式结构的凸、凹模，在装配工艺和镶块加工精度上要比整体结构的要求高，此外，由于冲裁时凹模孔内涨力的作用，在凹模拼缝处容易产生毛刺，因此在厚板冲裁模中应用镶拼式凹模要受到–定的限制。

1.镶拼式结构凸、凹模分块原则

(1）分块位置的选择惇分块位置要考虑镶块固定的可能、加工工艺性、冲裁轮廓和镶块间交接的合理性以及维修方便等。其镶拼原则是:1.当制件为直线相交轮廓线时~镶块分割线ab应取在交角处，与轮廓线垂直，如图3-38所示;2,当制件为直线与曲线相交轮廓线时，分割线应取在直线上，距曲线与直线相交点4～ 5 mm，知图3-39所示，3.当制件为轴对称窄长冲件时，分割线取在对称轴线上，但必须有键或锁口销住，以防止镶块之间相对位移，

如图3-40所示j4.当制件为轴对称回转体轮廓时，镶块应沿径向分割，如图3-41所示，5.轮廓形状复杂的制件，易于磨损的部分应单独分块，如图3-42所示，6.多孔冲件的分割线应考虑饟块装配时中心距调整的可能性，如图3-43所示。

以上原则主要应用于中小型凹模的镶拼，而凸模应用整体式结构。对于多孔槽冲件凸、凹模,均可设计成镶拼结构，如图3-44所示。

(2）大型凸、凹模镶拼的特点﹐大型凸、凹模大部分采用标准镶块拼镶。其分块原则除按上述1、2. 4、6项外，还应考虑的因素有:1.拼缝接合面一般为12～15mm，非拼合面保留1 mm的间隙，如图3-45所示;2紧固螺钉应靠近锾块刃口和接合面，并作参差布置，定位销距刃口越远越好,两定位销的距离也越远越好,如图3-45所示，3,凸、凹模皆采用

镶拼结构时，凸模拼缝与凹模拼缝不应重合，最少应错开3~5 mm距离，以防止拼块过快磨损，产生毛刺,如图3-46所示;4,要便于调整冲裁间隙,如图3-47所示y5,当板料厚度大于3 mm时，冲件的尖角处，凸模作成尖角，而凹模作成圆角，保证冲裁间隙相等，防止产生毛刺，如图3-48所示。

2。镶拼式结构凸、凹模的固定

镶拼式凸、凹模的固定方法主要有:平面固定法，嵌入固定法、压入囿定法及低熔点合金固定法等。平面固定法，是把拼好的镶块，用销钉和螺钉直接在模板上定位和固定，其结构型式如图3-49所示。图中(a) 、(b)型结构用销钉定位，螺钉固定,用于冲裁料厚度小于图3-48凸、凹模角部结构1.5mm的大型凸、凹模，(c）型结构用销钉定位，螺钉加上止推键将拼块固定在模板上，用于冲裁料厚为1.5~2,5rmm的大型冲模; (d）型结构利用销钉、螺钉将镶拼的凸、凹模

固定在模板的凹槽内，止推的强度比(c)型大，用于冲裁料厚大于2,5mm大型冲模的固定。嵌入式固定法，是将拼合的饟块嵌入模板槽内定位，采用基轴制过渡配合，然后用螺钉或垫片与楔块（键）或螺钉和楔块（键）固定，如图3-50所示。图中(a)为螺钉固定入

式结构;(b)为用垫片嵌入固定结构s (c）为楔块螺钉固定嵌入式结构。这类结构主要用于中小型凸、凹模的固定。

二、模具定位零件及选用

定位零件是用来确定条料或毛坯在冲模中的正确位置，以保证冲出合格的制件的,因此，根据毛坯和模具的不同特点，必须采用各种形式的定位装置。如要达到毛坯定位，至少应该有三个支承点（通常采用支承面)、二个导向点（有时可用导向面）及–个定程点（也可用面)。定位的支承点（面）与导向点（面）之间应有足够的距离，以保证坯料定位稳定。冲模中常用的各种定位零件有定位板、定位销、挡料销、始用挡料销、导正销、导料板、侧压板、定距凸模（侧刃）等（始用捎料销、导正销、侧刃将在第九章中介绍）。

1.定位板、定位销

单个毛坯在模具上进行冲孔或弯曲加工时需要定位，常采用的定位零件是定位板或定位销。定位板有两种形式:以毛坯外形定位，如图3-52所示，以毛坯内孔定位，如图3-53所

示。各种定位销如图3-54所示。其中，图(a)适用于直径小于2 mm的孔定位（由于固定部分直径放大，所以强度较好。装配时需注意定位销的台肩比凹模平面低0,5~ 1 mm) ;图(b）适用于直径小于5 mm的孔定位（这种定位销的定位部分与固定部分基本上尺寸一致，但配合公差不同)﹔图(C)适用于直径3~10mm的圆孔（由于头部有较长的异入端，定位方便)，图(d)适用于直径5~15mm的圆孔;图(é）适用于直径15~30mm的

圆孔;图(f)适用定位销对毛坯外形作定位。每块定位板应有两个销钉，以防定位板移动。定位板或定位销与毛坯间的配合一般为H9/h8。制造模具时，常按毛坯件定位修配得到。定位板厚度或定位销头部高度h与制件料厚t有关，具体数值可参考表3-24。

2.挡料销

限定条料或卷料送进距离的定位，常用挡料销，其结构形式及应用见表3-25。

3.导料板和侧压板

导料板又称导尺或侧面导板，其作用是对条料的侧面进行导向，以保证送进方向和位置的正确。导料板常用于带有弹压卸料板和固定卸料板的落料模、复合模和级进模中，如图3-55 (a)、(b)所示。图(c)是将导料板和固定卸料板做为一体的结构。大多数冲模,特别是在冲薄料时，常使用两块导料板导向，这样送料比较准确。导料板的长度一般取大于凹模长度，即有一部分伸出凹模的外面，通常为10nn以上。其厚度H导根据制件料摩和挡料销

表3-25 挡料销的形式及应用

的高度而定，通常取4 ~15mm，必要时还可取厚些。宽度B导根据凹模宽度 B凹与制件料宽B确定，即B导=(B凹- B)/ 2。导料板伸出凹模以外的部分（一边或两边)，通常在其底部托一块承料板，用以支承进入模具之前的条料。承料板的宽度可与凹模宽度相等，厚度为1 ~ 3 mm。

如果条料的公差太大或搭边太小时，须在导料板的一侧装有侧压板。侧压板将使位于导料板间的条料压向导料板一测，消除导料板与条料之间的间隙，以保证条料正确送行。常用的侧压板的形式如图3-56所示。

送料时，条料总是被压向导板的一侧，以便和凹模保持一定位置。图（a)所示的弹簧片侧压板结构较简单，但压力小，适用于0,3~ 1 nm的薄料。图(b)所示的侧压力较大，用于冲裁厚料，其安装位置和尺寸按需要而定（见GB2866,3–81)。应该注意的是，当条料厚度小于0,3mm，或用滚轴自动送料时（由于侧壁摩擦，会阻碍送料)均不宜采用侧压板。

三、模具卸料零件及选用

卸料零件的作用是卸掉制件或废料。常见的卸料零件有固定卸料板和弹压卸料板。前者是刚性结构，主要起卸料作用，卸料力大;后者是柔性结构,兼有压料和卸料两个作用，其卸料力大小决定于所选的弹性件。

1.固定卸料板

固定卸料板适用于冲制料厚大于0.8mm的模具。其外形尺寸一般与凹模相同，厚度H卸不可太薄，一般取H卸=(0.8~1)H凹(H凹为凹模厚度),以免因卸料力大而使卸料板变形。固定卸料板的结构,可参见图3-55 (b)、(c). (d)。其中图(℃)因结构简化,便于装配，常用于小型模具y图(b)是与导料板分开组合的结构，固定卸料板为…-坎平板,此结构在一般冲模中应用最广。图(d)为悬臂式固定卸料板，适用于窄长制件的两头冲孔或切口。

固定卸料板只起卸料作用时，它与凸模相配合的单面间隙可放大至0.2~0.5mm。如果需要兼起导向作用，对于精密模具，则与凸模的配合应为H7/ h6。

2．弹压卸料板

弹压卸料板主要用于冲制薄料和要求制件平整的冲模中。它可在冲压开始时先起压料作用，冲压结束后起卸料作用，是落料模中最常用的卸料方式。为了在冲压开始前就将料压紧，弹压卸料板位于两侧的导料板的上部分应加工成台阶，其高度h(参见图3-55a）可用下式确定:

h = h导 – t+Kt

式中，h导为导料板厚度(mm) , t为材料厚度(mm)﹔系数K=0,1~0,3（薄料助3.3，厚料(大于1 mm)取0.1)。

表3-26 弹压卸料板与凸模配合间隙值

注:当弹压卸料板兼用作为凸模导向时，凸模与卸料板孔的配合应按H7/h6。弹压卸料板与凸模配合间隙可按表3-26确定。当然，根据需要其值还可取得更小些。

弹压卸料板最常用于倒装式复合模中,如图3-57所示,其弹力用橡皮或弹簧获得。图(d)是通过顶杆由弹顶器得到弹力的。’自由状态下的弹压卸料板应高出凸模刃口0.3～0.5mm。弹压卸料板的平面外形尺寸与凹模相同，可选用标准件，但要注意厚度方面的强度，必要时可选用优质钢，并经淬火处理。

3.废料切刀

在冲裁大型制件或筒形件切边时,其废料可用切刀分割成数块,卸出模外。切刀的形式如图3-58所示。实践证明，当a =80°时，刀的磨损最小。废料刀的刃宽，应比废料稍宽些，否则会出现切不到的现象。其高度h应低于凸模刃口，常取h>(2.5~4 ) t(t为料厚)，但不小于2 mm。工作时应使凹模刃口不致于碰到切刀刃口上。废料切刀卸料法，主要用于料

厚且用一般卸料板卸料困难的情况下。此法操作方便，且卸下的废料便于处理。

4.推件块和顶件块

图3-59 带有推料板、推件块、顶杆和打杆的装置

把冲压成的制件或废料从凹模（装于上模）中推出的零件，称为推件块。反之，如凹模装于下模，制件或废料从凹模里往上顶出的零件，则称为顶件块。如图3-59所示，图(a)为用在倒装式落料模中的推件块，在冲压结束时利用打杆直接在压力机的打杆横梁作用下,撞击推件块，将凹模里的制件推出。图(b)为用在倒装式复合模中的推件块，其工作原理与图(a)相似,打杆通过推板将力传给顶杆，顶杆再撞击推件块，把凹模里的制件推出。这种结构的特点是推件力大，故适用于冲制较厚材料的制件。但生产中采用此结构的另一个重要原因，是为了便于出件,尤其对于冲制薄料制件,要求制件平整，冲下就应推出一件。

图(b)中的顶杆，常由两件以上组成，要求加工时必须齐平一-致。推件块与凹模的配合间隙不可太大，特别是当冲孔凸模很细的时候，为了保护小凸模，要求推件块与凹模的配合间隙小于推件块与小凸模的配合间隙。自由状态下的推件块应高出凹模面0.2～0.5mm。

推板的形状要合理，且不可过多地削弱上模座与模柄的强度。因此，推板的形状要按被推下的形状设计，即受力点要少，又要保证能平稳推下制件。常用的几种推板形状如图3-60所示。

5.推杆和打杆

用于推出制件或废料的杆件，称为推杆。其形状与尺寸决定于被推出的制件或废料。推杆的材料应有一定的刚度，一般要经淬火处理。

穿过模柄的孔，把压力机滑块上的打杆横梁的力传给推板的杆件，称为打杆。打杆的直径和长短一般已标准化，有许多规格可供选用。打杆长度的确定见图3-61，并按下式计算：

L= L1+L2+C

式中，L为打杆长度(mm);L1为打杆在上模座平面以下的长度(mm) , L2为压力机滑块底平面到打杆横梁孔之间最小尺寸(mm)，可在压力机上量得；C为考虑各种误差而加的常数，可取为10~15mm。