齿圈简易精冲复合模设计

　　1、工艺分析

　　该零件尺寸精度要求较高，冲裁后剪切表面粗糙度值要求较低，采用普通冲裁无法满足产品要求，因而选用精冲工艺。精冲一般要求在专用的精冲压力机上工作，但该设备价格昂贵，因此考虑在普通压力机上通过设计简易精冲模来完成零件的精冲。

　　2、模具结构及工作原理

　　模具工作时，将模具置于普通压力机工作台上，压力机滑块上升，上、下模脱离接触，此时将坯斜置于模具齿圈压板15上的合适位置，当压力机滑块下降，齿圈压板15与凹模14共同作用。首先，将板料压紧、压实，随着滑块的继续下降，卸料块13与顶杆25及齿圈压板15、凹模14共同将板料完全压紧。随着压力机的继续下降，凸凹模16与凹模14、凸模8共同将齿圈冲裁形成，压力机滑块上升，齿圈压板15及顶杆25在碟簧22共同作用下，将冲裁完成后的条料及冲孔废料推出凸凹模16的外形及内孔，与此同时，冲裁完得零件在碟形弹簧7作用下，通过卸料块12被推出凹模型腔。至此，零件冲裁完成，模具转入下一个工作循环。

　　3、模具设计要点

　　(1)齿圈压板是精冲工艺实施的重要组成部分。齿圈压板的外轮廓形状与零件外形相同，其中齿圈压板的凸梗尖点与凸凹模外形刃口距离取1㎜，凸梗截面呈V字形，半锥角为45°，考虑到料厚不大，因此，凹模面上不开设齿圈。

　　(2)由于精冲所需要的总压力比普通冲裁大50%左右，为保证模具使用寿命，因此，在凸凹模设计时选用日本的DC53钢材，模具的双面冲裁间隙按1%t，即双面冲裁间隙取0.01㎜。

　　(3)为保证冲裁断面光洁，凹模14刃口部位圆角半径取0.01㎜。

　　(4)由于精冲的加工原理是通过让坯料变形区处于强烈三向压应力状态，以提高材料塑性，从而抑制剪切过程中裂纹的产生，达到精冲的目的。因此，斜坯所受到的齿圈压力及压紧冲裁压力的大小就比较关键。为此，模具设计上，在模具上部特意设计了螺杆11，通过螺母10的松紧进行调节；下部可通过螺母21松紧调节；设计中齿圈压板压力按整个冲裁力的40%～60%设计，而卸料块13的推荐压力按整个冲裁的15%～20%设计。

　　(5)由于普通压力机的合模精度及控制上模对模深度要求达不到精冲的要求，为保证精冲时有比普通冲裁更好的强度及制度，模具导向采用滚珠导向模架，同时增加了上、下模板的厚度。

　　4、效果

　　模具设计、制造完成后，生产的零件满足图样要求。

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