綜合拼合凹模在隔離片級(jí)進(jìn)模中的應(yīng)用

在多工位級(jí)進(jìn)模中，凹模和凸模一樣，都是決定沖件形狀尺寸與精度的關(guān)鍵工作零件。其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理，不僅關(guān)系到?jīng)_件質(zhì)量穩(wěn)定可靠，更重要的關(guān)系到凹模的耐用度，使用壽命長(zhǎng)短，生產(chǎn)能否穩(wěn)定持續(xù)進(jìn)行。因此，正確設(shè)計(jì)凹模結(jié)構(gòu)形式，對(duì)模具設(shè)計(jì)質(zhì)量非常重要。

多工位級(jí)進(jìn)模凹模結(jié)構(gòu)形式很多，常用的有整體式凹模、鑲套式凹模、拼合形孔凹模、分段拼合凹模、綜合拼合凹模等，除整體式凹模外，其他凹模可統(tǒng)稱(chēng)為鑲拼凹模，或?qū)⑺屑?jí)進(jìn)模的凹模可簡(jiǎn)化用整體式和鑲拼式兩種不同結(jié)構(gòu)來(lái)區(qū)別。本文在淺析級(jí)進(jìn)模凹模常用結(jié)構(gòu)與應(yīng)用特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合隔離片沖裁彎曲級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，介紹綜合拼合凹模替代整體凹模在該模具中的合理應(yīng)用，供瀆者參考。

(1)整體式凹模

這是較簡(jiǎn)單較常見(jiàn)的一種結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)是凹模的易損部分和非易損部分做成一體，用一整塊料制成， 因此結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于組裝，被優(yōu)先采用，但其刃口內(nèi)形不便加工，20世紀(jì)60年代前主要靠鉗工，采用壓印穿孔銼削加工制成，目前主要采用電火花快走絲線(xiàn)切割和精密慢走絲線(xiàn)切割加工，加工精度和表面粗糙度值能滿(mǎn)足一般要求，但不能做到高精度的理想要求。刃口的加工精度完全決定于加工機(jī)床精密度，加工精度低，無(wú)法通過(guò)調(diào)整提高精度。刃口局部磨耗或損壞了，要將整體凹模拆下方可修理，嚴(yán)重時(shí)，將整體凹模報(bào)廢重做，更換或維修不方便，維修成本大，故在工位數(shù)不多的級(jí)進(jìn)模或在純沖裁級(jí)進(jìn)模中被常常采用。 外形尺寸一般<400mm。

(2)鑲套式凹模

這是指凹模的某些工作部分采用鑲套式植入整體板內(nèi)的一種結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是將凹模易損部分與非易損部分分開(kāi)，將凹模形孔采用獨(dú)立的鑲套結(jié)構(gòu)，這樣凹模的局部損壞時(shí)，可以局部刃磨更換，而且更換不影響定位基準(zhǔn)，易損件定位可靠，互換性好，裝拆決，維修也決，此外，易損件可用優(yōu)質(zhì)材料制造，非易損部分可以用普通鋼材制造。

鑲套式凹模的鑲件結(jié)構(gòu)形式從結(jié)構(gòu)的完整性分有整體式和拼合式兩種：從鑲套的外形的形狀分有圓形和方形兩種。

鑲套式凹模與固定板或固定它的凹模板常用過(guò)渡配合（H7/m6或H7/n6），加工時(shí)內(nèi)外形孔中心要求同軸度很高，常控制在002mm之內(nèi)，這樣才能具有良好的互換性和便于維修。

(3）拼合形孔凹模

這是指?jìng)€(gè)別凹模形孔（在級(jí)進(jìn)模中一般為特別小，又比較復(fù)雜的異形孔），由幾個(gè)小段拼塊拼合而成的一種凹模，其特點(diǎn)為變內(nèi)形加工為外形加工，這樣的結(jié)構(gòu)凹模的形孔既便于加工，又可以獲得較高的加工精度，此時(shí)采用拼合形孔凹模較為合理。

(4)分段拼合凹模

在多工位級(jí)進(jìn)模中，對(duì)于大一點(diǎn)的凹模，為便于加工，也為了提高各工位孔形位置精度而采用的一種凹模結(jié)構(gòu)，又稱(chēng)模塊式凹模，它是將模具的凹模分為若干段（每段中形孔數(shù)不等，每段的大小、工位數(shù)也不一定相同），然后將幾段凹模的結(jié)合面研合鑲?cè)说桨?模固定框內(nèi)，構(gòu)成一個(gè)整體凹模。

分段拼合凹模的外形尺寸，一般是在先加工好該段上工作形孔尺寸后，再以?xún)?nèi)形孔為基準(zhǔn)，加工外形尺寸，并留研磨量，較后通過(guò)研合裝配達(dá)到高精度的質(zhì)量要求。

(5)綜合拼合凹模

這是兼有上述幾種凹模特點(diǎn)的一種組合應(yīng)用凹模，簡(jiǎn)稱(chēng)綜合拼合凹模，這種凹模的較大特點(diǎn)是充分利用精密成形磨削（包括光學(xué)曲線(xiàn)磨）加工工藝，加工方便，使凹模各形孔加工精度、各孔之間的位置精度都能做到很高（可達(dá)≤2um），表面粗糙度值比用普通線(xiàn)切割加工小得多，但要求精密成形磨削的技術(shù)水平要高。相對(duì)于整體式凹模，加工組裝比較煩瑣，裝配要求高。成本高些，但便于調(diào)整維修，使用壽命長(zhǎng)，因此，此結(jié)構(gòu)是現(xiàn)代多工位級(jí)進(jìn)模應(yīng)用較多的一種先進(jìn)凹模結(jié)構(gòu)形式。有關(guān)它的實(shí)際應(yīng)用， 本文下面有介紹j

制件隔離片，材料鍍鎳鐵帶，料厚0.15mm該制件外形是個(gè)帶有雙向彎曲的小零件，U 形彎曲底部有一小腰圓孔，下彎尺寸101+02mm對(duì)腰圓孔中心有對(duì)稱(chēng)度要求，彎角處不允許有裂紋，表面 無(wú)擦傷，毛刺<0.03mm，其他方面除尺寸較小外，公差要求不太高，均為采用沖壓加工在可控范圍。因產(chǎn)量大，不適合采用單工序模具生產(chǎn)，采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)能滿(mǎn)足產(chǎn)量和質(zhì)量要求。

排樣設(shè)計(jì)所示，考慮料薄和送料定位定距可靠，采用雙側(cè)載體、齒形雙側(cè)刃定距,沖落制件留 載體的制件在帶料上獲取的沖壓方法，設(shè)6個(gè)工位，分別為：
①?zèng)_中間腰圓孔；
②沖去壓彎部分兩頭廢料；
③ 切斷一側(cè)并彎成L形，左邊部分與載體相近；
④彎曲廄U杉，到尺寸34mm；髟芎雨后尺寸104+02mm和12+Olx145+1mm;
⑥較后為落料。料寬為1mm，步距為112mm，帶料靠導(dǎo)料板導(dǎo)向送進(jìn)

模具結(jié)構(gòu)如為典型的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，采用對(duì)角導(dǎo)柱滑動(dòng)導(dǎo)向鑄鐵模座I級(jí)標(biāo)準(zhǔn)模架，卸料板、固定板之間設(shè)有小導(dǎo)柱、小導(dǎo)套導(dǎo)向，對(duì)小凸模起到穩(wěn)定和保護(hù)的作用，免受側(cè)向力而受損考慮沖件材料厚度只有0.15mm，比較薄，沖裁時(shí)容易在卸料板彈壓力作用下被吸附在凹模上，故本模具的凹模上，在按照排樣處于載體處對(duì)稱(chēng)位置布置了起頂料和托料作 用的小頂桿，幫助帶料及時(shí)被頂離凹模上平面，便于送料。檔板23起阻止壓彎后的制件跟著凸模上行時(shí)帶走。本模具所有凸模設(shè)計(jì)成直通式結(jié)構(gòu)，便于磨 削加工和提高加工質(zhì)量，與固定板采用過(guò)盈配合鉚接 固定形式，凸、凹模材料開(kāi)始時(shí)采用CrKMn，沖裁間隙 取圖3中凹模4為整體式結(jié)構(gòu)，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于組裝的特點(diǎn)，但存在不便維修和不便加工的問(wèn)題。 圖4為改進(jìn)后綜合拼合凹模結(jié)構(gòu)，它是將凹模的刃口 內(nèi)形經(jīng)分解，由數(shù)塊拼合而成，再固定到一固定板上的一種結(jié)構(gòu)。拼合凹模的刃口變內(nèi)形加工為外形加 工，能充分利用精密磨削加工工藝，加工方便，加工精度和表面粗糙度都能較方便得到j(luò)適宜用于精密、復(fù) 雜、小型和不便加工的模具，便于維修、更換，因而經(jīng)得住長(zhǎng)壽命使用，不足之處，加工組裝比較繁瑣成本有所提高。

圖4是圖3中凹模4后來(lái)采用的結(jié)構(gòu)，它由2塊拼塊和3塊鑲件組成，凹模固定板用雙點(diǎn)畫(huà)線(xiàn)表示：
①?zèng)_長(zhǎng)腰圓孔，位于鑲件3上；h為側(cè)刃定距孔，它由凹模拼塊、2和鑲件3經(jīng)精密磨削后 拼合而成；
②根據(jù)排樣圖需要，沖去制件展開(kāi)后兩邊的多余廢料而設(shè)計(jì)的，為異形孔，它由拼塊1、2和鑲件3、4拼合后形成的；
③切彎用凹模孔， 由拼塊l、2拼合而成；
④兩次彎曲用孔，亦由拼塊l、2拼合而成；
⑤彎曲制件圖上A向的兩邊小腳，該處為裝下凸模用長(zhǎng)方孔，由拼塊2、2拼合而成，彎小腳的凸模裝在這里播為工位
⑥落料用凹模孔，半圓形孔設(shè)在鑲件5上鑲件5與拼塊1、2成緊配的同時(shí)，上面有螺孔用螺釘固緊在凹模固定板6上

在圖4中的d、c孔中均裝有推（頂）件器，它在壓彎前起壓料作用，彎曲成形后起頂件作用。同時(shí)在整體凹模內(nèi)設(shè)置了10個(gè)小彈頂器，這樣保證彎曲過(guò)后的工序件連著帶料載體一起被頂出浮離凹模平面一定高度，使送料沿著兩側(cè)導(dǎo)料板處于暢通狀態(tài)。

綜合拼合凹模一般均由多件拼合而成，拼合后相互間位置不允許因結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理而有可能引起前后左右的微量移動(dòng)。所示為利用凹模固定板的通槽并借助螺釘、銷(xiāo)釘將其固定，鑲件3、4、5也限制了拼塊1、2之間的相對(duì)移動(dòng)。拼塊與凹模固定板之間采用過(guò)渡配合偏緊（有點(diǎn)過(guò)盈量），可取0.01-0.02mm過(guò)盈量較好，凹模固定板一般淬火處理，保證固定凹模后穩(wěn)定可靠有足夠強(qiáng)度和剛度。拼合凹模的背面一般應(yīng)有墊板支撐，本結(jié)構(gòu)可以不用，因?yàn)榘寄６ò逵袎|板作用。

采用綜合拼合凹模以后，由于模具的加工制造精度提高，沖件質(zhì)量明顯好用于整體式凹模，模具修理不但少了，而且也便于修配，模具使用壽命大大提高，故這種凹模已成為多工位級(jí)進(jìn)模復(fù)雜凹模結(jié)構(gòu)形式的較佳選擇之一。