凸凹模的设计与优化方案

2023-06-26 理论教育版权反馈

【摘要】：在设计多工位级进模时，凸、凹模一般凭经验确定或按经验公式计算结构尺寸。凸、凹模应设计成便于拆装，更换方便，固定可靠。凸、凹模要有统一的基准对于形状复杂而型孔较多的多工位级进模，作为工作零件的凸、凹模，不但种类或形状不同，数量也较多。

在设计多工位级进模时，凸、凹模一般凭经验确定或按经验公式计算结构尺寸。在强度足够的情况下，一般无须进行强度的计算；只是在某些特殊情况下（如载荷大、强度差时），才需要对零件的强度或承载能力（许用载荷）进行计算或核算。

1.凸、凹模的功能

凸、凹模是模具中的工作零件，它不仅直接担负着冲压工作，而且是在模具上直接决定制件形状、尺寸大小和精度最为关键的零件。多工位级进模中的凸、凹模和其他模具中的凸、凹模一样，都是配对使用，缺一不可。

2.凸、凹模的设计原则

（1）凸、凹模必须有足够的强度、刚度和硬度在多工位级进模中，凸、凹模必须有足够的刚度和强度。特别在中、大型结构比较复杂而型孔较多的多工位级进模，它在工作过程中受力状况也比较复杂，具有不均匀、不垂直、不对称、偏载等特点，所以凸、凹模很容易受到损坏。

对于细小凸、凹模而言，增加强度、提高刚性尤为重要。例如冲压比较厚的不锈钢材料（料厚>3mm），要选用强度比较好的合金工具钢，并合理安排热处理。必要时用硬质合金，保持凸、凹模有足够的硬度和耐磨性，保证凸、凹模经得起使用。在条件许可的情况下，适当缩短凸模长度，增加凹模厚度和对凸、凹模采用合理的结构等，都是增加模具刚性和强度的有效措施。

（2）凸、凹模结构要简单可靠，制造、测量和安装方便多工位级进模中，一般制件的年产量都较大，所以凸、凹模要经得起长时间冲压工作状态下的考验。因此，要求其结构简单，制造和维修方便。一般情况下，复杂的结构或其结构薄弱的位置，最容易损坏，损坏后就得修理或更换新的。如果凸、凹模的结构设计得比较复杂，必然制造和测量困难，加工周期长，不仅直接增加模具成本，还会延误正常生产。所以凸、凹模结构简单，制造和维修方便也是衡量模具结构好坏的一个重要内容。

如果凹模的型孔比较复杂，不便加工，则可以采用镶拼式结构，将凹模的型孔内形加工变为外形加工。一般情况下，外形加工的方法比较多，尺寸的控制与检测容易，加工精度比较好控制，加工成本低；而内形加工相对来说困难一些，尤其是遇到尖角、细缝、窄槽、曲面等特殊位置，困难就更大了，加工成本也高。采用镶拼结构也便于维修。

对于凸模来说，其工作型面随凹模而定，一般采用整体式结构，因为它是属于外形加工，比凹面容易加工。对于易损的凸模，则要考虑如何设计得便于安装、固定和更换，而且在固定后要有足够的稳定性，不但做到和凹模间保持稳定的合理间隙，更要做到在长时间冲压下，凸模不能脱落。例如带台阶固定凸模比铆接固定得更可靠，但铆拉式凸模制造方便。

（3）便于调整、维修和保养多工位级进模在冲压过程中的凸、凹模工作部分磨损，细小的凸模容易折断等现象是不可避免的，这就需要及时得到调整、维修和保养。凸、凹模应设计成便于拆装，更换方便，固定可靠。

（4）凸、凹模要有统一的基准对于形状复杂而型孔较多的多工位级进模，作为工作零件的凸、凹模，不但种类或形状不同，数量也较多（指一副模具中工作的每一对凸、凹模部分）。在设计时，应遵循基准统一的原则，以制件的尺寸基准作为各凹模型孔间坐标位置的统一基准，并以该统一基准作为凹模、卸料板、凸模固定板等模具零件的型孔坐标基准，以及各凸模的安装位置基准。这样既便于模具的加工、测量、组装，又减少累积误差。

（5）凸、凹模之间应有合理的间隙多工位级进模工作零件的凸模与凹模之间，因工作、配合有不同要求，因而应选择不同的间隙配置，以保持冲压的稳定和制件的精度。

凸凹模的设计与优化方案

相关推荐