冲压模具的结构由模座、承压板、顶模、滑块、顶头、滑道、导向机构、卸料板等部分组成。模具结构一般由底模组成,底模是冲压件成形的起点和终点。在此位置上,要设有垫板和模座(又称导向块),它起支撑作用,保证冲件成形过程中模座与导向块之间有良好的接触,以便及时排除冲件或模具的残余应力。在冲压行程中使用的顶模也是固定在垫块上设置的夹具。与前道模具相比,可减少冲模重量和简化构造。底板一般由压簧组成,它是冲模上最薄或最密的部位。
(1)为减少冲件或模具的残余应力,其作用是使冲件在底模与导向部位得到均匀的预紧力。
一般底模的固定支座的高度应比冲模的位置低0.5~0.7 mm,以便固定滑块,使各部位都能获得预紧力。固定支座的高度与滑块的高度之比是指板厚的1/2。为了提高冲冲压件在滑动过程中的稳定性和导向性,在一定范围内采用固定支座与导向块配合工作,以防止冲件的歪斜和产生拉伤和压痕。一般设置固定支座时,底模的位置应在水平面上。这类固定支座除在滑动过程中有一定的导向作用外,其主要作用是保证滑模与垫板不会发生位移并使之保持在所需要的位置上,防止冲件从导向部位脱出或在未脱出部分发生弯曲现象。
(2)为保证冲压件成形质量,还应设计各种结构形式的垫板、顶模、滑块、顶头、滑道、导向机构等支承结构和装置及滑板、顶块、顶头、滑道、导向机构等传动机构和装配构件。
底板与压簧之间的连接方式分为顶头联接、滑板联接和导向联接三种方式。顶块联接多为单块,以便于调节顶块的位置,降低成本。顶块的连接要方便灵活。滑板联联为滑杆可上下移动,即把顶压力直接传递给滑板与顶头的联接处。通常情况下都是在顶板与压簧之间装一支撑机构,通过支撑机构实现顶压力传递给滑杆。顶块和滑道连为一体进行连续运动,通过运动装置实现对底板及压簧的控制和支撑作用。导向连体为一套机构,用来支承和引导模具的移动,使冲件成形各阶段所需压紧力通过这些装置传递到导向机构内。
(3)冲压工艺控制的方法和措施如下:
a.控制压力平衡:为了减少冲裁零件所产生的残余应力,应采取稳定的压力平衡方法。它是通过改变冲裁零件的压紧力来减小工件的残余应力。a.采用分段成形技术,在生产过程中,每个冲裁零件需经过两次冲压工序,一次成形在压辊间隙控制上,一次成形在压料槽上。这样既可以减少或避免压轴间隙过大对压簧产生损伤,又可以防止冲压件在冲压行程中产生冲弧或拉弧过长造成的浪费以及提高成型效率等不利因素而引起的变形。b.减少冲孔变形:通常在冲孔成形过程中,需要采用压缩变形来减小冲裁零件的尺寸量,其目的是减少冲孔变形率(变形量),使冲孔尺寸达到标准尺寸要求;另外,冲孔中心线与板料边缘线之间也存在着一定角度的凹凸位置变化规律。c.减少板料残余应力:对多厚板、多厚板以及对薄板、中厚板具有一定壁厚(如60 mm×40 mm或65 mm×65 mm等)和冲孔中心线与板料边缘线之间具有一定角度差异的部位应尽量减少冲孔变形量,以防止板料因应力集中而产生过大的塑性变形等不良现象发生。