ＣＥＰＣ ——中国 昆山—— 网址：ＷＷＷ．ｓｔｌｊｔ．ｃｏｒｎ 型材冲裁模的设计及应用 钟翔山 新余林集团亚洲富士长林电梯公司技术部（江西新余３３８０２９） 【摘要】依据型材的结构特性，分析了其冲裁加工的难点。针对不同型材结构在生产中的 具体应用，制定了相应的工艺方案，设计了实用的冲裁模结构。 关键词：型材；冲裁模；设计；应用 中图分类号：ＴＧ３８５．２ 文献标识码：Ｂ Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｂｌａｎｋｉｎｇ Ｄｉｅ ｏｆ Ｐｒｏｆｉｌｅ Ｍａｔｅｒｉａｌ 【Ａｂｓｔｒａｃｔ】Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｃｈａｒａｃｔｅｉｒｓｔｉｃｓ ｏｆ ｐｒｏｆｉｌｅ ｍａｔｅｒｉａｌ，ａｎａｌｙｚｅｄ ｔｈｅ ｂｌａｎｋｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｄｉｉｃｕｌｆｔｙ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｐｒｏｆｉｌｅｓ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｆｏｒｍｕｌａｔｅ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ，ｄｅｓｉｇｎ ｔｈｅ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｄｉｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｐｒｏｆｉｌｅ Ｍａｔｅｒｉａｌ；ｂｌａｎｋｉｎｇ ｄｉｅ；ｄｅｓｉｇｎ；ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ 的形状及模具结构考虑，以有效地抵消剪切侧向力的 或部分加长凸模的非工作刃口部分的长度，使 在生产中，对角钢、槽钢等型材的切断、切槽、缺 影响。）切断凸模与挡料块先紧贴，或使加长部位 口等加工一般是采用锯切或铣削等机械加工方法，但 冲切之前，当制件生产批量较大，品种较多时，传统的机械加工 凸模紧贴凹模先行进入，由此抵消由于切断产生的偏 １ 引言 保证模具的寿命及切断的制件质量。 方式则因生产效率较低，不利于经济效率的提高，而 移力，为防止型材冲切时可能发生的翘曲，从而影响导 多考虑采用型材冲裁模加工。 冲裁质量及操作人员的安全。在模具中设置压料板 ２型材冲裁加工的特点 大多数型材的加工都为单面冲切，冲切力不平 预压和卸料装置。 为控制或消除型材冲裁时侧向力的影响，模具通 使切刀所受侧向力在封闭式结构 衡，料与凸模都承受偏移力，易造成凸模折断或使料 常采用封闭式结构， 偏移，由于受型材结构特性的影响，冲裁多在型材轧 中得到较好的平衡，减小冲切时型材翘曲的趋向性。制成形斜面上进行，从而使冲切凸模所受侧向推力加 图１为生产中常采用的角钢切断模。多用于厚度小于 剧，凸模工作稳定性进一步变差，又由于冲切材料较 ６ｍｍ的角钢，为了防止角钢切断时翘曲，压料板预压 厚，较大的冲切力易造成凸模刃口的甭刃或开裂。在 和卸料采用弹簧加橡胶，保证操作的稳定及安全性。 下切刀有挡块来承担侧向 凸模受到侧向推力的同时，被冲切的型材同样受一反 上下模采用导柱导向，上、 作用力，造成型材冲切时翘曲力很大，影响操作的安 推力。工作时，毛坯沿托料架Ｉ１和下压板９上的Ｖ型槽 全性 送到定位螺钉６处定位，上模下行时，上压板３与下切 ３型材冲裁模的设计要领 刀１０及下压板９、上切刀１２分别将毛坯夹紧，上切刀 针对型材冲裁模加工的这些特点，在设计型材冲 １２与下切刀１０共同完成角钢的切断。上切刀１２与下切刀１Ｏ的工作刃口夹角均取９Ｏ。， 裁模时，应充分考虑到冲裁侧向力的影响，尽量控制 使冲裁力降低。下切刀１０ 或消除这种侧向力的影响。通常采取的措施及设计 切断时可从两边逐渐切断，单面刃口磨损后，可翻转１８０。使用。冲 的结构主要有：对制件及凸模设置挡料块（一般安放 为对称设计，３～０．４ｍｍ。 在凹模上，挡块的设置形式及位置，需结合冲切制件 切时单面间隙可选用０．《模具制造￣２０１２年第７期 ・３７・ 淮安仕泰隆国际工业博览城 全球招商热线：０５１ ７－８６２９９９９９ ＳＴＬ 网址：ＷＷＷ，ｓｔｌｅｐ．ｃｏｍ 在角钢类型材切断模设 计时，应保证型材与凹模贴 ．／ 合，即凹模型腔与型材角相 同，凸模的含角比型材含角 Ｉ Ｉ ｌ １． 嘲 大，如’图２ａ、图２ｂ所示，同样， 对ｕ型材的切断，也应保证凹 ｆ ．．辅ｌ ▲ｌ ＼ 模型腔与型材角相同，但凸 模含角略小于９０。（参见图 ２ｃ）．以减小切断力，提高断面 质量。 Ｉ ｆ Ｅ ÷｛－－＇ｒ盎 ｒ＇－ ．ｊ－１ 哥 Ｌ 一 ［＝） ｒ●Ｉｌ＿＿●Ｉｔｒ【＇＿●●＿Ｊ●＿ｌ＿Ｊｌ 图３为Ｕ型材切断模的 另一种结构，主要用于料较 厚（６ｒａｍ）且对切断面有较 ／一ｅ Ｉ Ｕ ’ 佶 奄 ｌ 、 ～ ｎ¨Ｈ０¨¨¨¨儿 高要求件的切断。工作时， 上模下降，先由两个圆盘刀２ 将槽钢两侧划出深２—３ｒａｍ 的ｖ形沟，上模继续下降时， 由上刃ｌ和下刃３将其全部 切断。 ３ ４ ５ ６ ７ ８ 囝 ◆ ／ 一 ９ ｍ ¨ 图１角钢切断模 ４．下切刀压紧螺钉５．挡料架６．定位螺钉 １０．下切刀 ｌ１＿托料架 ｌ２．上切刀 ４实例应用 图４所示角钢件，采用 ６３ｘ６３￣６ｒａｍ的Ｑ２３５一Ａ材质 １．橡胶２．弹簧３．上压板７．支撑柱８压板９．下压板角钢制成，中等生产批量。 凸模 凹模 （ａ） （ｂ） （ｃ） 图４角钢结构图 图２型材切断模中凸、凹模的设计 （１）工艺分析。考虑到需切断的角钢长度不等， 且生产批量较大，因此，采用角钢切断模完成制件的 加工。 ｒ＝＝譬 ；］ ． Ｙ／／ｖ＇／），ｒ－ ＿ＪＩ． ｒ昌＝ ］ ／／／ ／／八 — ．Ｓｔ ：Ｉ （２）模具结构。设计的角钢打击式切断模结构如 图５所示。 ３＼ ，、 该模具工作前，应在压力机滑块的相应模柄孔中 安装锤头，工作时，把角钢放人Ｖ型槽中，随着压力机 滑块的下行，锤头打击上模１，其上安装的上刀片８随 即下行，当其下行时，与下模板１２上的下刀片相切，就 妄 Ｉ 上 ．ｆ ＼＼＼＼ ＼＼ 图３ Ｕ型材切断模 １．上刃２．圆盘刀３．下刃 可把角钢切断。 （３）模具设计分析。模具中的上模１两端起导向 《模具制造）２０１２年第７期 ・３８・ ＣＥｐＣ ——中国・昆山—— 网址：ＷＷＷｓｔｌｊｔ．ｔｏｍ ．作用，并开有油槽。上盖板３上有小 油杯，可加稀油润滑。下端的３个弹 簧使上模板复位。 ，１ 仁±］ ＇＿＼ ６－－－－．．． ／血 ， ＿—● ／８ ９ ／ 图５所示角钢打击式切断模可剪 切不同厚度的角钢。考虑角钢在长度 方向上的尺寸定位，可在模具Ｖ型槽 下端装一Ｖ型长槽，Ｖ型槽的内边装有 刻度尺，并设一挡块起定位作用。 ＢＪ＼ ／ ＼７＼ 、＼ ／ ／ ｕ ／１ Ｉ１／ ／ Ｉ １ ｌ， ｌ／７ ／ ／／ｌ ：Ｉ Ｉ● 切断厚度６ｒａｍ以下的角钢，上、下 刀片间的切断间隙取０．３ ０．４ｍｍ，切 断大于６ｍｍ厚度的角钢，上、下刀片间 』 ｌ耋ｌ 薹 萋 捶 』 ’２．油杯３．上盖板４．左下刀片ｌ １．上模ｌ ／／ ／￣＇／／／ ６．右下刀片 ／ 萄 ／ 、 ，。 的切断间隙取０．５～１．０ｍｍ。 本实例所用模具用于普通压力机 加工，也可用在液压机及折弯机上，具 有一模多用的特点。使用时把折弯模 具换下，换上锤头，装上模具就可以使 用。此外，对模具结构稍加改进便能 ７＿导向板图５角钢打击式切断模 ５、９、１０．垫片８．上刀片１１．模座１２．下模１３．下模板 ３ ２、 ＼ １ ｌ ＼ １ｆ ｃｂ ．．．．．．ＬＩ 完成对角钢单边进行切口，形成图６ 示角钢切边模。 ’趣． ＼ ．角钢切边模外形与角钢切断模相 似，可完成对不同型号的角钢进行剪 切，但刀片的结构与切断模不同，由上 刀片８、下刀片６、１０组成。切边时，为 上６，一一一 ！／ 肌专＋Ｉ一 一 ＋１ Ｕ－ ‘ ｌ Ｉ Ｉ Ｉ Ｊ 广一 一寸！］ 】 Ｉ 盘 上 疆 篓 ｌ 萋 羹 ｆ ｆ 。 ｌ‘ 』 ｆ 保证角钢从根部切断，应调节螺纹顶 杆５使待切角钢紧靠着上刀片。若需 将角钢弯角部分切除（见图７ａ所示）， 则要冲切两次，即先冲切平直部分，再 冲切弯角的圆角部分，也可采用图７ｂ 所示模具结构，先在模具右边将角钢 平直部分裁掉，再移到左边将圆角部 分切掉，将挡料销调换位置，可对角钢 另一端裁缺口。 图６角钢切边模 １．上模２．油杯７．下模３．上盖板８．上刀片４．导向板５．螺纹顶杆６、１０．下刀片 ９、ｌ１．垫片 １２．模座 ｌ３．底板 参考文献 ～ 拉 ｒ－ｌ ｌ —…１ 冲模设计手册编写组编．冲模设计手册 ［Ｍ］．北京：机械工业出版社，１９８８． ［ － Ｌ （ａ） （ｂ） 【２］钟翔山．冲压模具设计技巧、经验及实 例［Ｍ］．北京：化学工业出版社，２０１１． 作者简介：钟翔山，男，１９６８年生， 从事冲压模具技术工作。 （收稿日期：２０１２—０５—１９） 图７角钢缺口的冲切 １、５．挡料销２．凸模３．卸料板４．凹模《 《模具制造｝２０１２年第７期 ・３９・
