凸模在移动过程当中必须有导向零件,导向零件主要作用为保证上、下模之间的正确相对位置。此外还需要设计一些固定零件,用以承装模具零件或将模具安装固定,使之成为完整的模具结构。主要包括上模座、下模座、固定板等。支承零件除考虑结构需要外,应具备必要的强度及刚度。
在本次课题中,冲裁模具组件主要包括了:凸模,冲头导向底板,凹模板,固定块,滑块机构,杠杆机构等。另外还包括螺钉和定位销等导向零件。
3.1.2  冲裁的工作原理
由于对塑料薄膜进行冲裁的冲头是连接在偏心套上,偏心套又是套在偏心轮上,偏心轮则固定在主轴上。当主轴运转时,带动偏心轮转动,偏心轮再带动偏心套做上下移动,最后通过滑块使冲头杠杆带动冲头进行冲裁运动。偏心轮是通过内优尔角螺钉固定在主轴上的,偏心轮一方面带动冲头完成冲料,使塑料薄膜一头拉紧。另一方面还带动抬料杠杆抬料,产生塑料薄膜带动滚筒转动的效果,使得塑料薄膜的另一头放松。
因此,本课题的冲裁主要是由冲头冲裁机构,滑块机构,杠杆机构和偏心轮机构组成的模具组件说完成的。
3.2  凸模(冲头)组件及其结构设计
3.2.1  冲头设计
此模具凸模为冲头。根据要求,此穿孔机需要有16个冲头,对于冲塑料薄膜的穿孔机来说,冲头的设计必须要满足快速冲裁的要求。也就是说,塑料圆片要迅速冲裁下来,圆片圆周边必须光滑。因此冲裁冲头设计有以下几种设计方案可供选择:
方案一:一种是平口冲头;
方案二:另一种是斜口冲头;
方案三:还有一种是端面侧面成三角形的。
方案分析比较:平口冲头冲力大,可能造成塑料薄片边缘不光滑,产生毛刺。斜口冲头锋利,但在定位方面不够好,可能会有偏差。为保证加工完成的塑料薄片边缘光滑、尽量没有毛刺、成型完整,对于塑料薄膜我们采用端面侧面成三角形的方式,好处是选用这种形式的冲头既能起到定位作用,又能像剪刀一样对薄膜进行裁剪,从而达到所需加工薄膜的形状。并且冲头是安装在滑块上的。此外在设计过程中,还要考虑凸模刀口的锋利程度,它直接影响到加工成品的质量。
因此,综上所述,选择端面侧面呈三角形的冲头。
3.2.2  滑块机构设计
凸模常用固定机构总共三种:固定式,快换式,浮动式,常用的就固定式和快换式。固定式一般采镶件的形式已负间隙值与凸模或者凹模固定板,固定座配合,一般小型工程模用的比较多。快换式一般采用镶件加螺栓固定或者以压板,侧压板的方式固定在凸模或者凹模固定板(座)上,一般连续模,尤其是大型连续模具工程模最常用。浮动式用的比较少,一般做活动滑块凸凹模,装配在滑块槽,滑块里。
由偏心轮带动连杆,再由连杆带动滑块冲头冲裁,滑块镶嵌在滑块槽里,滑块与滑块槽有机械配合。
机械中常见的3种配合关系:
(1)间隙配合:具有间隙(包括最小间隙等于零)的配合称为间隙配合。此时,孔的公差带在轴的公差带之上。
(2)过盈配合:具有过盈(包括最小过盈等于零)的配合称为过盈配合。此时,孔的公差带在轴的公差带之下。
(3)过渡配合:可能具有间隙或过盈的配合称为过渡配合。此时,孔的公差带与轴的公差带交叠。
滑块与滑块槽的配合为间隙配合,配合公差H8/f7。
滑块槽的尺寸为:5x21x3 mm
滑块的尺寸为:5x6x3 mm
3.3 杠杆机构设计
杠杆-滑块机构是压力机中常见的机构之一。虽然它具有结构简单工作可靠的优点,但由于滑块偏载所产生的倾覆力矩,影响其使用性能。用解析法证明采用渐开线曲面的杠杆,可消除滑块工作过程中的偏载,从而提高压力机的工作性能,这一方法用于冲剪机设计,取得了良好效果。
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