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如何选择倒冲机构?

【摘要】:3)为了使翻边预冲孔的毛刺方向与翻边凸模的运动方向相反,翻边预冲孔应考虑采用倒冲机构。4)倒冲机构应便于维修、更换和安装。图6-196b所示为采用杠杆倒冲成形机构。限位螺柱12、限位杆5分别对从动杆和倒冲凸模进行限位保险,并防止其受冲击弹跳离开下模。模具回升,上模开启,侧冲机构在弹簧16的作用下复位。

常规的冲压过程是凸模由上向下冲压,倒冲正好相反,即整个冲压过程是凸模由下向上冲压。

倒冲一般通过主动杆(打杆)、从动杆、杠杆、弹簧等实现动作,也可以采用两段斜楔、滑块机构来改变运动方向,实现倒冲。

1.合理应用

倒冲是多工位级进模中特殊的冲压机构。因不同于常规的冲压机构,使模具结构变得较复杂,加工、装配和调整,相对来说要求比较严,模具成本因此较高,故对制件有特殊要求时才考虑采用侧冲机构,具体在如下情况可考虑采用:

1)为了保持与制件毛刺方向的一致时,可考虑用倒冲。

2)由于制件的形状和质量有特殊要求,如采用复合冲压时的某个局部工序件采用倒冲机构。

3)为了使翻边预冲孔的毛刺方向与翻边凸模的运动方向相反,翻边预冲孔应考虑采用倒冲机构。

2.倒冲机构的设计要求

1)杠杆强度必须足够,刚性好,尤其是支承部分的强度应绝对可靠;杠杆一般做成梭状。压力较大时,可做成半圆状,以整个圆弧面为支点,强度好。

2)要有可靠而有效的复位机构。

3)倒冲凸模应有良好的导向。

4)倒冲机构应便于维修、更换和安装。

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图6-195 梭形杠杆倒冲结构

1、3—轴 2—轴套 4—垫板 5—弹簧 6—凹模 7—凸模 8—护套 9—上模 10—主动杆 11—从动杆 12—导向杆 13—梭形杠杆 14—支架

3.倒冲机构应用示例

(1)梭形杠杆倒冲结构

1)如图6-195所示,在正向弯曲的同时制件底部中间有一个倒冲向上切口。模具采用杠杆式倒冲机构。梭形杠杆13安装在下模座内,它由刚性支架14支承住。主动杆10安装在上模内,从动杆装入下模垫板4内,为增加导向长度设有导向杆12。冲切凸模7与护套8之间为圆柱面滑动配合,对冲切凸模起着导向作用。冲切凸模的工作端为长方形斜面冲切刀刃,其方向由凹模上端的长方孔决定。凸模7与梭形杠杆13通过轴套2与轴3连接。轴套与轴为动配合。

倒冲后的凸模复位靠压缩弹簧5来实现。弹簧力必须足够大,须做到冲压一结束,就立即复位。

值得注意的是:两个转动轴的配合间隙不能过大,如过大了,冲压时会有间歇性振动,一般为H8/h7配合。凸模与导向套之间的动配合间隙大小与冲裁间隙有关,正常冲裁间隙时,凸模与导向套之间取H7/h6配合;小间隙冲裁时,取H6/h5配合。

2)图6-196a所示为底部45°倒冲切口成形的外壳。图6-196b所示为采用杠杆倒冲成形机构。动作原理与前面介绍的示例一样。

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图6-196 45°倒冲切口成形

a)制件(材料:冷轧钢板,料厚t=0.5mm) b)模具结构 1—切口压弯凹模 2—凸模 3—滑块 4—卸料板 5—调节螺杆 6—杠杆

本结构主要特点是:切口压弯凹模1是卸料板上的镶件,扩大了卸料板的功能;根据制件的特点,切弯凸模2与凹模中心线成45°固定在滑块3上,凸模的切入深度可以在不拆卸模具的情况下,由模具外面的调节螺杆5进行调节,使用方便,能更好地控制制件的质量;滑块3的复位主要靠弹簧实现;在卸料板与固定板之间附加垫板,模具闭合状态下处在压死情况,对保证制件底部的切弯质量有较好效果。

(2)摆块式杠杆倒冲结构

1)图6-197所示为半圆形摆块式杠杆倒冲结构。基本原理与图6-195相同。但这里的杠杆是个半圆形四面体,它以整个圆形面做支承,这样强度大,使用效果好。

图6-197中传动系统的从动杆11、杠杆15和倒冲凸模6三者之间为刚性接触,无机械连接。限位螺柱12、限位杆5分别对从动杆和倒冲凸模进行限位保险,并防止其受冲击弹跳离开下模。倒冲后复位是由半圆形杠杆两侧的两个拉簧实现的。倒冲凸模只是靠其自重复位。

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图6-197 摆块式杠杆倒冲结构

1—弹簧 2—垫板 3—下模体 4、8—螺塞 5—限位杆 6—凸模 7—盖板 9—上模 10—主动杆 11—从动杆 12—限位螺柱 13—调整压块 14—轴 15—半圆形摆块杠杆 16—凹圆弧垫板

半圆形摆块杠杆与下模座之间增加一个经过淬火处理的凹圆弧垫板16,一方面起到支承或依托的作用,便于杠杆15活动;另一方面有利于防止圆弧杠杆在冲压过程中上下窜动,对稳定工作有好处。定心小轴14是浮动的,它受调整压块13的压力控制与半圆形杠杆间隙配合,防止窜动。

2)图6-198所示为倒冲翻孔结构。此结构翻边凹模兼卸料板4是活动的。上模下行,凹模先将被加工坯件压在下模板2上面,同时凹模4在上模下行过程中也被压缩,主动杆11打动半圆形摆块杠杆18,推动翻孔凸模13由下往上进行倒冲翻孔,当模具到下死点时,翻孔结束,凹模4在限位块12的作用下对冲件可进行镦压整形

模具回升,上模开启,侧冲机构在弹簧16的作用下复位。同时上模中的顶件器10在弹簧力的作用下,对制件进行卸料,翻边凸模13立即复位。

(3)斜滑块倒冲结构 图6-199所示为利用左、右各具有两段斜面的滑块实现倒冲功能。从图中可以看出,安装在上模的主动杆8随压力机行程下降冲击从动斜楔3、9,并带

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图6-198 倒冲翻边结构

1—下模座 2—下模板 3—限位杆 4—凹模兼卸料板 5、9、16—弹簧 6—卸料螺钉 7—上模板 8—上模座 10—顶件器 11—主动杆 12—限位块 13—翻孔凸模 14—限位钉 15—从动杆 17—轴 18—半圆形摆块杠杆

动左、右水平滑块1、11作水平运动,又由水平滑块的另一斜面对凸模固定板兼升降滑块10作推举向上的运动,带动凸模进行倒冲工作。

两段斜滑块机构的复位力要求较大。本结构由两级复位弹力来实现。件2是一对较大的弹簧,使水平滑块立即恢复原位;件4是一组橡胶(也可用一组小弹簧),使凸模固定板复位。

这组斜滑块的两级斜角为αβ;斜楔3、9垂直行程为A;斜滑块1、11的水平行程为B;凸模固定板10提升行程为C

ABC三者与αβ的关系是:

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所以

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所以两段斜滑块机构推举倒冲,其倒冲凸模的行程距离C,取决于斜滑块的两级斜角αβ的大小和斜楔冲击行程A的距离。

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图6-199 两段斜滑块推举倒冲结构

1、11—左、右滑块 2—复位弹簧 3、9—左、右从动斜楔 4—复位橡胶 5—凸模 6—卸料板 7—顶件器 8—主动杆 10—凸模固定板兼升降滑块 12—垫板

两段斜滑块机构推举倒冲,两侧的α、β角必须一致,上下杆的长度必须相同,复位弹簧力必须相等,否则倒冲效果不好。该结构适宜用于一组同类倒冲冲压。