小垫片冲压复合模设计（CAD图+UG三维）

小垫片冲压复合模

模具结构

1. 上模部分：
   • 上模板：是上模的基础部件，起到支撑和固定其他零件的作用。通常采用钢板或铸铁等材料制造，具有足够的强度和刚性。上模板的尺寸和形状根据具体的模具设计要求确定，其上面安装有导套、限位柱等零件，用于与下模的定位和导向。
   • 上垫板：安装在上模板和凸模固定板之间，主要作用是防止凸模在冲压过程中过度下沉，起到缓冲和保护作用。上垫板一般采用硬度较高的材料制造，如淬火钢板等。
   • 凸模固定板：用于固定凸模和其他相关的零件，确保凸模在冲压过程中的位置准确和稳定。凸模固定板上加工有与凸模配合的孔或槽，通过螺钉、销钉等连接方式将凸模固定在板上。
   • 凸模：是冲压成型的关键零件，直接与垫片毛坯接触并使其发生变形。凸模的形状和尺寸根据垫片的具体要求设计，通常采用高速钢、硬质合金钢等高硬度、高耐磨性的材料制造，以保证其使用寿命和冲压精度。
   • 导套：安装在上模板上，与下模中的导柱配合使用，起到导向和定位的作用。导套的内孔尺寸与导柱的外径相匹配，保证上模和下模在合模过程中的准确性和稳定性。
2. 下模部分：
   • 下模板：是下模的基础部件，起到支撑和固定其他零件的作用。下模板的材质和尺寸与上模板相似，其上面安装有导柱、凹模固定板等零件。
   • 下垫板：安装在下模板和凹模固定板之间，起到缓冲和保护作用，与上垫板相对应。
   • 凹模固定板：用于固定凹模和其他相关零件，确保凹模在冲压过程中的位置准确和稳定。凹模固定板上加工有与凹模配合的孔或槽，通过螺钉、销钉等连接方式将凹模固定在板上。
   • 凹模：与凸模配合，共同完成垫片的冲压成型。凹模的形状和尺寸根据垫片的要求设计，其内部型腔与凸模的外形相适配，保证在冲压过程中垫片能够均匀地变形。
   • 导柱：安装在下模板上，与上模中的导套配合使用，为上模和下模的合模运动提供导向。导柱的外径尺寸与导套的内孔相匹配，长度根据模具的结构尺寸确定。
3. 卸料装置：
   • 卸料板：安装在凹模固定板的下方，用于在冲压完成后将垫片从凸模上卸下。卸料板上加工有与凸模配合的孔或槽，当上模回程时，卸料板通过弹簧或橡胶等弹性元件的作用，将垫片从凸模上推出。
   • 弹性元件：如弹簧、氮气弹簧、橡胶等，为卸料板提供弹性力，使其能够顺利地完成卸料动作。弹性元件的选用应根据模具的结构尺寸、卸料力大小等因素确定。
4. 定位装置：
   • 挡料销：安装在凹模固定板上，用于对垫片毛坯进行径向定位，保证其在冲压过程中的位置准确。挡料销的高度和位置应根据垫片的尺寸和形状进行合理设计。
   • 导料销：通常安装在凹模固定板的入口处，用于引导垫片毛坯进入模具，并对其进行初步定位。导料销的形状和尺寸应与垫片毛坯的外形相适配。

工作原理

1. 冲裁工序：当模具闭合时，凸模和凹模共同作用，将垫片毛坯上的多余材料冲裁掉，形成垫片的外部轮廓。冲裁过程中，凸模切入凹模的型腔，使毛坯材料在剪切力的作用下分离。
2. 弯曲工序：如果垫片需要弯曲成型，凸模在冲裁的同时会对毛坯施加弯曲力，使垫片按照预定的形状发生弯曲变形。弯曲角度和弯曲半径由凸模和凹模的形状和尺寸决定。
3. 压印工序：在某些情况下，垫片表面需要压印图案或文字等信息。此时，模具中会设置相应的压印凸模和凹模，在冲压过程中，压印凸模将图案或文字压印在垫片的表面。
4. 卸料工序：冲压完成后，上模回程，卸料板在弹性元件的作用下向上移动，将冲裁后的垫片从凸模上推出，完成卸料操作。同时，垫片毛坯在导料销和挡料销的作用下进入下一个冲压循环。

设计要点

1. 模具间隙：合理确定凸模和凹模之间的间隙是保证冲压质量的关键。间隙过大，会导致冲裁断面不平整、毛刺过大等问题；间隙过小，会增加模具的磨损和摩擦力，影响模具的使用寿命。一般来说，对于薄垫片的冲压，间隙值较小；对于厚垫片或材质较硬的垫片，间隙值应适当增大。
2. 模具精度：由于小垫片的尺寸较小，对模具的精度要求较高。在设计和制造过程中，应严格控制模具零件的尺寸公差、形状公差和表面粗糙度，确保模具的装配精度和冲压精度。例如，凸模和凹模的工作表面的粗糙度应达到 Ra0.8-Ra0.4μm，尺寸公差控制在±0.02mm 以内。
3. 模具材料：根据垫片的材质、生产批量和冲压工艺要求，选择合适的模具材料。对于一般的垫片冲压，可选用Cr12MoV、SKD11等冷作模具钢；对于高精度、大批量生产的垫片冲压，可选用硬质合金钢或高速钢等高性能材料。同时，要注意材料的热处理工艺，提高模具的硬度和耐磨性。
4. 模具寿命：为了提高模具的使用寿命，减少模具的维修和更换成本，在设计过程中应采取相应的措施。例如，合理设计模具的结构，避免应力集中；选择合适的模具材料和热处理工艺，提高模具的耐磨性和抗疲劳性能；优化冲压工艺参数，减小模具的负荷等。