1.8.3 模具设计时应遵循的原则<br> 模具的损坏可分为两大类型:破裂和磨损。冲压件的报废则可由尺寸超差或表面质量不合格(主要为毛刺过大)引起。为此,设计模具时要注意下列问题。1.相对位置的控制模具动作时,各部分零件必须保持正确的相对位置。保持模具间隙(冲裁间隙或弯曲、拉深间隙等)均匀是最主要的一条。模具的静态间隙取决于模具结构的合理性、模具零件的加工和装配精度等;模具的动态间隙取决于压力机的精度、刚性及模具本身的刚性及承受侧向力的情况。设计模具时应对以上诸因素有足够的认识。<br> 2.冲压材料位置的控制<br> 模具动作时,被冲材料或半成品应保持正确的位置。宏观的位移容易发现,材料的局部变形往往被忽视。例如,单面冲裁会引起条料位移;封闭冲裁时凸模周围的被冲材料也会发生局部变形。如果其附近有细小凸模,则此变形会对细小凸模产生侧向挤压,严重时会将其折断。材料的这种额外位移在弯曲、拉深工序中更为严重,会造成工件尺寸超差及模具损坏。因此,设计模具时要充分考虑被冲材料可靠定位,如采用强力压板等。<br> 3.振动的控制凸模在进入材料及材料断裂时会产生振动,为使此振动正常地传递出去而不引起小凸模折断应采取一些可靠措施:如凸模压合部分截面积应为端部的两倍,而尾部横截面积则应为端部的4倍;凸模不导向时,凸模端部长度不应超过端部直径的2.5倍(工具钢凸模)或4倍(高速钢凸模);再如凸模座应采用淬火件以防凸模松动。<br> 4.废料的控制必须避免废料上升与堵塞,否则会造成模具凹模破裂。废料飞溅则会引起人身事故或机械故障。<br> 5.磨损的控制正常报废的模具多为刃口磨损以至经反复修刃而使刃口丧失,如何减小磨损就成为延长模具寿命的关键问题之一。一般来说,可以从以下几个方面入手。<br> (1)适当地加大冲裁间隙<br> 根据对冲裁机理的研究,冲裁间隙的大小、被冲材料的约束条件都对刃口的磨损有很大影响。冲裁过程中,形成光亮带的挤压阶段对凸、凹模刃口侧壁的挤压会造成侧壁磨损,而刃口端面的磨损主要是由被冲材料的水平滑动造成的。随着冲裁间隙的加大,侧壁磨损减小,端面磨损增大。当冲裁间隙达到一定值时(如低碳钢,单面冲裁间隙为12%f时),对刃口磨损的综合影响达到最小,模具寿命可提高2~3倍。<br> 这种最佳寿命冲裁间隙值随着被冲材料的约束条件改变而发生改变。当被冲材料受到较大的约束时(如采用强力压板),凹模端面磨损减小,凸模端面磨损增大,凸、凹模侧壁磨损都减小。因为侧壁磨损对模具寿命影响最大,增加卸料板的压力无疑是有好处的。如果冲压件存在小孔、尖角、窄槽或冲压时被冲材料的约束条件发生改变,都应适当改变间隙值。<br> ……
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