模具设计中考虑冲裁应用的研究

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1模具设计

设计模具时，在卸料板内增加导向装置，将导柱安装在卸料板上，导套安装在上模板上。这样可提高卸料板在卸料时的导向精度，避免其倾斜，从而缓解卡料现象。

1.1冲裁间隙

冲裁模凸、凹模刃口部分尺寸之差称为冲裁间隙，其双面间隙用Z表示，单边间隙用Z/2表示。冲裁间隙的大小对冲裁件的断面质量、模具寿命等影响很大。所以在设计模具时要选择合理的间隙。间隙的选取要使冲裁达到较好的断面质量、较高的尺寸精度，较小的冲裁力，较高的模具寿命。合理间隙指一个范围值，确定是综合考虑上述各个因素的影响，选择一个适当的间隙范围作为合理间隙，其上限为最大合理间隙，下限为最小合理间隙。厚板模具出现啃刃、磨损等失效方式都与冲裁间隙有关。对于重卡所用厚板零件来说，对工件的断面质量没有严格的要求，根据零件的材质，选取单边间隙（Z/2）为料厚的10%-12%较为合适。通过验证，此间隙不会影响到零件的质量，而且提高了模具的使用寿命。

1.2镶块结构和布置

对于厚板冲裁模具，在落料或切边加工时，凸、凹模镶块出现失效的概率最大，失效方式以崩刃和磨损为主。因此对于刃口形状复杂以及容易损坏的凸、凹模应设计成镶块式结构，如果某一个镶块出现失效，只需更换该镶块即可，不必整体更换，方便维修的同时还降低了维修成本。

1.3漏料机构

冲裁结束时，废料豆需从凹模中通过漏料机构滑落出来。漏料机构一般有直漏式和滑落式。一般会根据模具的结构和高度选择漏料机构，从厚板料模具的使用情况来看，在空间允许的情况下，尽量选择用滑落式，这样可以防止料豆堆积而损坏模具。如果用铸件表面作为滑槽，其倾斜角最小必须在45°以上，用薄板作为滑槽时，其倾斜角最小必须在30°以上，保证废料豆能顺利滑落。加工漏料孔时，尽可能不要采用交叉公用，因为这样容易产生废料堵塞。

2材料及热处理在影响

模具寿命的诸多因素中，模具材料的选择和热处理工艺的制订对模具寿命的影响非常大，合理的选材与实施正确的热处理技术是保证模具寿命的基础。机械制造行业中常用的冲压和挤压等模具由于在使用的过程中承受的载荷通常都较大，其使用寿命与模具零件所选材料的硬度、强度、耐磨度及抗冲击韧性等有着直接的关系。模具零件在热处理过程中，由于金属材料金相组织的改变而产生的组织应力及受高温和快速冷却过程中产生的热应力的共同作用，常会发生开裂。在许多情况下，模具零件尽管没有明显的裂纹，但由于其内部存在着很大的内应力，在使用的过程中，如果模具所承受的外力较大，就会在外力作用下产生相应的应力，再加上由于在热处理过程中材料本身已存在的内应力，从而使模具材料很快发生疲劳裂纹，甚至断裂，最终导致模具丧失工作能力。从某种意义上讲，模具使用寿命的长短与其热处理工艺同样有着非常密切的关系。

3设备选型

厚板冲裁时，要选择高刚性的冲压设备，这样才能保证模具工作有良好的设备条件。所以一般多采用闭式结构的机械压力机。所选压力机的公称压力必须大于冲裁所需的总压力，模具冲裁总压力一般以设备的60％-70%公称压力为限使用较好。

4保养和检修

模具的一些内部构件在未拆开状态下是无法观测到的，有时候模具内部构件出现问题发现不了，导致模具带病作业，这样就加重了对模具的损害。所以模具的定期保养和检修对模具的使用寿命有很大的影响。根据模具的使用情况，确定出合理的检修周期。对于厚板冲裁模具，定期保养和检修应重点关注以下内容：检查凸、凹模刃口是否磨损变形，检查凸、凹模固定板是否松动，检查弹簧是否失效，擦拭和退料板内二级导向机构等。

5结束语

模具的寿命是在一定时期内模具设计、模具材料及热处理、设备选型、安装与调试、保养和检修等各种因素共同影响下的综合体现。寿命长的模具，不仅可以提高产品的加工效率，还可以降低模具开发成本。本文找出了影响厚板冲裁模具寿命的一些关键因素，并对如何提高模具使用寿命做了一些探讨。

作者：张兴峰雷军营单位：陕西重型汽车有限公司