(1) 实例应用

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图2-153为较常用的钢皮冲裁模结构。主要用于冲裁料厚<1. 2mm的有色金属板料。 模具由钢带刀刃3、内模板9、外模板2、聚氨酯橡胶顶件器4与卸料器以及简易模架组成。 整套模具冲裁采用图2-150所示的切刀式钢带刃口形式，钢带刀刃3带45°斜角，利用螺钉 固定在内模板上。冲裁零件时，将坯料放在刃口上，坯料上方覆盖一块平板5。当零件从坯 料中分离后，刃口切人平板5表面。平板5采用较软的2mm的有色金属板（如硬铝板），功效是防止带尖角的刃口在冲击载荷作用下发生卷刃或崩裂现象，为避免前后两次冲裁的刀刃痕迹重叠，使零件无法分离，在每冲裁一个零件后，平板必须往对角线方向前后、左右移动一微小距离。平板可采用划伤报废的铝板，正反面都可使用。为防止紧固螺钉在冲击载荷作用下松动，以及考虑刃口拆卸时不损坏模板，可利用低熔点合金填满半圆凹槽。为了装配外模板方便起见，沿外模板刃槽相应的位置铣出埋藏螺钉头部的半圆凹槽。为了从刃口内部顶出零件，在内模板表面上固定许多均布的聚氨酯橡胶顶件器。为了使残料较为平整以减少搭边，在外模板表面上均布许多聚氨酯橡胶卸料器。

2.15.3组合冲模的设计及应用

组合冲模主要有分解式和积木式两种。以分段冲裁成形的方法，逐步完成冲压件

的加工。尽管冲压件的形状是多种多样的，但其平面展开件可看成由直线和圆弧组成，中间

..、        可能还包括一些孔、缺口及槽等。根据这一特性，设计了一些通用模具，分别用来冲裁直

边、切圆弧、冲孔、冲槽或缺口等。其设计要领参见 “2. 4通用冲裁模的设计及应用”的相
关内容。

积木式组合冲模与组合夹具类似，它由许多预先制好的不同形状、规格尺寸的元件组合
( @8 k) R( U1 Y6 X1 \  d  [/ C而成，使用时按需要选择其中一部分元件采取不同的组合或变换其安装位置，就能装配成各

种各样的模具，如冲孔模、切边模及弯曲模等。

2.15.4聚氨酯橡胶模设计及应用

聚氨酯橡胶是一种人工合成的以氨基甲酸酯为主链的具
有髙弹性的高分子材料。聚氨酯橡胶模是用聚氨酯橡胶代替
0 F( a2 d3 W1 r; W# }冲模中的凸模或凹模，模具结构如图2-154所示。

聚氨酯橡胶模可用来完成冲裁、弯曲、拉深、起伏成形、

胀形等多种冲压工序。用聚氨酯橡胶冲裁模冲裁的材料厚度
在0.3 mm以下时效果最佳，当被加工材料为黑色金属，如
" g; m' h1 L  O7 y6 i% [& Y碳钢、不锈钢、合金钢等时，最大冲裁料厚一般不大于
1.5mm,弯曲不大于3mm,成形不大于1. 5mm;加工有色金
属，如铜、黄铜、铝、铝合金等时，最大冲裁料厚一般不大
于2. 5mm,弯曲不大于4mm，成形不大于3. 5mm;冲裁非
金属材料、塑料薄膜最大料厚约为2mm。

冲裁时，条料搭边应较大，一般以3&#12316;5mm为宜。压力
. Y  i9 P( X" \- E% N) u7 X! V机吨位宜选得大一些，最好选用速度较慢的液压机或摩擦压

- H5 C6 C( o8 d, R

分解式组合冲模是将冲件按其几何形状分类，力机。

7 y: C; g# s/ X9 [8 e% D

(1) 聚氨酯橡胶模的特点

用聚氨酯橡胶模进行冲裁时只需要一个钢质的凸模或凹模。落料时用橡胶模垫作凹模， 冲孔时用橡胶模垫作凸模。橡胶模垫应放在容框内，以使橡胶不向外挤出来，并能产生较大 的单位压力。

利用聚氨酯橡胶模进行冲裁，不需要比较贵重的滚珠导柱模架，制造成本低廉，解决了 钢制普通冲模中冲薄料模具制造困难的问题。模具结构简单、制模周期短、安装方便，且模 具的通用性较强，一副模具可以冲裁不同厚度的制品零件。但模具的使用寿命有限，仅用于 零件的小批量试制性生产或多品种少量生产。

(2) 聚氨酯橡胶模的设计

聚氨酯橡胶模的设计程序与普通冲模基本相同，主要包括聚氨酯橡胶模垫、容框、压料 板及顶杆等的设计。

① 聚氨酯橡胶模垫设计。用作冲裁的聚氨酯橡胶硬度以取邵氏硬度（90&#12316;95)A为宜， 它具有较好的综合力学性能，金属凸模或凹模的刃口应锋利。橡胶的厚度一般以取12&#12316; 20mm为宜。橡胶的变形量一般在30%以下。同一种橡胶，在压缩量相等的情况下，厚度 愈大，则所产生的单位压力愈小，这对冲裁不利。聚氨酯橡胶的形状与压料板内腔应基本一 致，其外形尺寸取与容框的过盈量0.3&#12316;0.5mm。

② 容框设计。容框的型腔应与凸模的外形相仿，其单边间隙一般为0. 5&#12316;1.5mm。间 隙太大，搭边量增加，造成材料浪费，并且易使橡胶产生割损和脱圈现象。间隙太小，则因 橡胶不易突入缝隙，对材料产生的剪切力小，不利于材料分离。容框一般采用45钢制造。

③ 压料板的设计。压料板一般采用45钢制造，并淬火至40&#12316;45HRC使用。压料板除 起卸料和压平毛料作用外，还起到增加刃口处剪切力的作用。其形式基本有平板式和台阶式 两种，其中平板式多用于薄板冲裁，台阶式多用于冲裁料较硬及较厚的板料。

台阶式压料板的凸台髙度H约取3/ U为冲裁板材的厚度），具体数值可经过试验确定。 此外，在设计台阶式压料板时，还应保证其有效压料宽度台阶宽度B = 6+c (c为容 框与凸模的单面间隙）。

压料板与凸模外形按间隙配合H8/h7选取。

④ 顶杆的设计。顶杆一般选用45钢，并淬火至40&#12316;45HRC使用。顶杆不仅起顶出零 件的作用，而且还能控制聚氨酯橡胶的变形程度，提高其模垫的使用寿命，以保证刃口处受 力合理造成最有利的冲裁条件。

顶杆的结构形式与几何参数决定于工件的
尺寸，即型腔的直径顶杆的结构形式的选
用参见图2-155。

图2-155U)所示顶杆结构用于工件直径
d>5mm的孔径冲裁，图2-155(b)所示顶杆
7 B; P- R* G; v- Z0 ]" ^结构用于2. 5mm        5 mm的孔径冲裁，

图2-155(c)所示顶杆结构用于d<2. 5mm的

⑻        （b)        ⑻

图2-155顶杆结构形式的选用

孔径冲裁。

顶杆的主要参数是端头处的橡胶压入深度

九与倒角tf。端头的倒角尺寸合理，橡胶冲孔时流进倒角处可以产生较大的压力而且可以控
制模垫的压入深度。这两个参数主要决定于冲件的厚度、几何形状、尺寸和材料的硬度，顶

杆几何参数可参见表2-16进行设计。

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