五金冲压模具设计之图解旋切模

随着科技的高速发展，五金冲压件在各个行业的应用日益广泛，对产品的质量及尺寸要求也越来越严格。一些产品的传统加工工艺已经不能满足要求。

其中五金拉伸产品尤为突出，拉伸件在拉伸过程中，由于材料的各向异性，厚度不均匀以及定位不准或拉深模间隙不均匀等原因，将使拉出的工件顶端不整齐。对于端部要求平齐、美观的零件就需要补充切边工序。

以前，简单的切边加工方法（简单模具的飞边或在车床、旋压机上切边）达不到公差要求，工作效率低。而用加工精度较高的旋切模具可达到应有的效果。

旋切模是旋转浮动摆块切边模具的简称。按凸凹的位置可分为：正装和反装两种；按切边进刀的方向分为：轴（纵）向切边模（螺旋切边模）和径（横）向切边模（浮动摆块切边模）。由于应用程度的关系，这里只介绍螺旋切边模和浮动摆块切边模。

螺旋切边模：

图1所示为螺旋切边模结构。

此模具用于对圆筒形拉深件的切边。

芯子6可取出，工作时将冲件套在芯子上，放入螺套15内。当压力机滑块下降时，凸模9先压下芯子6并带动冲件一起下降，然后限位钉11下压滑块14一起下降。滑块14的外形为平直螺纹状，设计时注意滑块的斜度不能太大，否则模具容易被“咬死”。见图2。

滑块14在下降的过程中，沿滑块座7的螺旋形内腔运动，（滑块座7的结构图见图3）。

凹模12也随之运动，与凸模作相对运动，对冲件进行切边。压力机滑块上升时，顶圈16在弹顶器的作用下，把滑块14沿螺旋方向顶至原位。弹簧2、顶圈17把冲件、芯子顶出。取出冲件和芯子。

为方便从芯子上取下冲件，芯子6中开有一螺孔，用螺杆旋入，便于拔出芯子。

冲件被切边后长度由芯子6控制。

此模具由于只能对圆筒件进行切边，加之螺旋形内腔加工复杂，应用程度受到限制，逐渐被浮动摆块切边模代替。一般较高（长）的拉伸件或圆筒件采用此模结构。

浮动摆块切边模：

浮动摆块切边模有正装和反装两种，结构上区别不大，只是凸凹模的上下

位置相反，其余部分大致相同。

正装浮动摆块切边模结构见图4：

反装浮动摆块切边模见图5：

两种结构基本相似，这里只介绍正装的浮动摆块切边模的设计方法。

1、正装的浮动摆块切边模的结构：（见图6）

图6所示为矩形件浮动式切边模。其主要特点是，凹模8置于凹模托板6上，凹模托板6与下模座孔成H9/h9动配合，并通过弹顶器（图中未绘出）借助柱头螺丝12，始终将凹模8往上顶。冲压前，将制件7放入凹模8内，由顶板2和弹簧3托住。为防止制件变形，制件内装有定位芯9，其外形与制件内形成H7/h7配合。芯子的高度与制件所需的高度相等。四根限位柱11用于限制凸模下平面与凹模上平面间的间隙，其值由料厚而定，一般取0.05mm。

2、浮动式切边的工作原理：

冲模工作时，上模借助压力机的压力，使凸模10先压住芯子、制件7、顶板2和弹簧，再往下凸模即要进入凹模，但由于限制柱的作用，凸模与凹模的平面间保持着一定的间隙。此时，凹模与四周导板1、13、4、5始终保持接触。凹模在导板的轨迹中，不但作上、下运动，还作水平方向运动时，芯子9也随之运动，即与凸模发生相对运动，在剪切力的作用下，对坯料进行剪切，并利用导板接触面的变化，使凹模按不同方向位移，依次把余边切掉。图2所示为凹模相对凸模位移切掉余边的慢动作的四个过程。实际上，冲压的一瞬间，即完成切边工作。

3、浮动式切边模导板的设计：

1）滑块的的动作原理：

设计浮动式切边模时，最关键的部分是导板。设计导板应先决定凹模需要的动作，再按动作的要求设计导轨的形状和尺寸。决定凹模动作，可采用作图法。普通拉伸件的切边模，只需作平面切齐，凹模可在X、Y两水平方向同时动作，分几次将制件的边切掉。动作是否达到要求，可用两张图纸验证，即在一张图纸上绘制凸模平面，在另一张透明纸上画出制件平面，将两张纸叠在一起，作相对位移，经几次动作比较，即可判定制件各边是否全部切掉，如图7所示。

如图7所示的的动作将制件的各边全部切齐，具体动作图如下：

图8的动作可以以凸模平面为原点，四周的小格为移动的距离（为能看清，距离拉大），制件平面与凸模平面的相对移动可在一座标系上显示出来。则每个图移动如下：

如图d）：凸模平面不动，制件向左、向前移3mm，则在座标上显示的位置见图9；

如图e）：由于前面制件已向前移了3mm，所以制件前后不动，只是横向向右移动了6mm，在座标图显示如图10；

如图f）：制件左右不动，从前向后移动6mm，在座标上显示见图11；

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