拉伸冲孔复合模设计

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1、拉伸冲孔复合模设计太空模具网  2008-6-12      阅读：710次【字体：大中小】[摘要]　介绍了能在普通冲床上实现先成形后冲孔的复合模结构，分析了零件的工艺方案以及模具的调试和使用效果。关键词　复合模聚氨酯橡胶凸模[Abstract]　Anintroductionwasmadeonthecompounddiesthatcouldrealizepiercingholesafterpartsformingoncommonstampingmachines.Andananalysiswasmadeont

2、hetechnologicalprocessoftheparts,thetestingofthedieandtheresultofusingthedie.Keywords　compounddie,polyurethanerubber,punch1工艺方案分析　　图1所示零件(材料为08，料厚为1.5mm)除有较多的孔之外，还要成形2个对称分布、外径为φ54mm的浅圆柱凸台，凸台上2个φ42mm孔与凸台有同轴度要求。该零件原成形工艺是先成形2个外径为φ54mm的浅圆柱凸台，然后冲2个φ42mm孔，需要2副模具

3、，并且成形后的工件在冲孔时，不易保证φ42mm孔与φ54mm凸台的同轴度要求，导致在装配时发生干涉。图1零件简图　　以前习惯于对同类型的零件采用拉伸冲孔复合模，虽能够保证其同轴度，但由于拉伸基本上滞后或与冲孔同步进行，并且它还随着凸模的刃磨发生变化，故冲出的孔径大于凸模直径，并且其误差无法计算，即使通过试验重配冲孔凸、凹模，也只能保证试验用的这批材料生产出合格产品，而以后购进的材料，因为生产厂家不同，材料在延伸率等性能方面存在差异，使制件的孔口毛刺较大，孔径发生变化，严重时导致产品不合格。所以这种方法只适用

4、于孔径公差较大的零件。　　由于该产品批量大，为了减少工序，提高生产效率，保证产品质量，根据生产的需要，设计了新的拉伸冲孔复合模。其基本设计思想是：在拉伸成形、冲孔复合模上，采用弹性体使成形在冲孔之前完成，在保证其同轴度的同时，保证冲出的孔不发生变形。2模具结构及工作过程　　拉伸、冲孔复合模结构如图2所示。工作过程如下：当材料送进、定位后，上模部分下行，成形凸模固定板20与顶料板15开始接触，聚氨酯橡胶垫13压缩，成形凸模固定板20与顶料板15压紧工件，成形凸模7(由小导柱4、小导套3导向，保证其与所冲φ42

5、mm孔的同轴度)配合成形凹模16开始成形，在成形快完成时，成形凸模固定板20和成形凸模7与成形凹模16压紧工件，给成形最后提供一个整形的过程，直至成形完成；随着上模部分的继续下行，成形工作部分不再下行，聚氨酯橡胶垫13进一步压缩，冲孔凸模6与冲孔凹模18开始冲孔；上模行至下死点后开始返回，顶料板15与成形凸模固定板20一起卸下工件，上模部分返回初始位置，完成一个工作循环。图2拉伸、冲孔复合模结构1.导柱2.导套3.小导套4.小导柱5.冲孔凸模垫板6.冲孔凸模7.成形凸模8.冲孔凸模固定板9上模板10.大导套

6、11.卸料螺钉12.大导柱13.聚氨酯橡胶垫14.卸料板15.顶料板16.成形凹模17.冲孔凹模固定板18.冲孔凹模19.下垫板20.成形凸模固定板21.顶杆22.定位销23.下模板3聚氨酯橡胶垫的设计　　为了保证成形在冲孔之前完成，聚氨酯橡胶垫13必须提供足够的成形力，否则会由于拉伸滞后，或与冲孔同步进行，从而导致产品不合格。考虑到此处成形时凸缘部分太宽，成形后拉伸部位材料将出现不同程度的减薄现象，所以零件所需要的成形力将大于拉伸力、小于胀形力，要精确地计算其大小比较困难，也没有必要，此处按胀形力进行计算

7、。　　查《实用冲压模具设计手册》得：P=KLtσb，因为成形凸台有2处，故P=2×KLtσb，其中K=0.7～1，实取0.7，L1=54π=169.6mm，t=1.5mm，σb=324MPa，所以胀形力P=115396N。　　初选聚氨酯橡胶自由状态下高度H=40mm，橡胶的预压缩量L0=(0.10～0.15)H，取L0=0.10H=4mm，允许最大压缩量Lmax=(0.35～0.45)H，取Lmax=0.45H=18mm，实取最大压缩量Lmax=17mm。　　故在设计模具时，安排聚氨酯橡胶垫13压缩至26m

8、m时成形完毕并开始冲孔，继续压缩至23mm时冲孔完毕，此时上模部分行至下死点并开始返回。　　因为橡胶高度与直径之比应满足：0.5≤H/D≤1.5，即27≤D≤80　　所以选取聚氨酯橡胶外径D=80mm，考虑加工方便，取聚氨酯橡胶外形为80mm×80mm×40mm，并在其中心钻一φ17mm的孔。　　由于聚氨酯橡胶垫压缩至26mm时成形完成，故此时橡胶所产生的总压力应等于零件所需要的成形力P=115396N，此时橡胶