冲压模具中的弹簧用于卸料、压料和顶出,其布置方式直接影响冲压件的质量和模具寿命。合理的布置能够使力均匀分布,减少零件变形。
在冲裁模中,卸料弹簧的布置应围绕凸模周围,使卸料力均匀作用在卸料板上。对于形状复杂的凸模,弹簧应布置在关键部位,如转角、窄槽等难以卸料的位置。弹簧之间距不宜过大,否则卸料板会出现局部翘曲,导致凸模与卸料板间隙不均,加速凸模磨损。弹簧与卸料螺钉应错开布置,避免相互干涉。
拉伸模的压边弹簧需要提供足够的压边力,防止拉伸过程中材料起皱。压边弹簧应布置在压边圈的周边,靠近拉伸凸模的位置。对于非圆形拉伸件,压边弹簧在曲率半径较小的部位应适当加密,因为这些区域的起皱趋势更大。弹簧的刚度应与压边力分布相匹配,确保各处压边力均匀。
在弯曲模中,弹簧用于顶出弯曲件或压料。弯曲件在弯曲后容易回弹,顶出弹簧需要提供足够的顶出力,使工件脱离凸模。压料弹簧用于防止材料在弯曲过程中滑动,其压力应足以压紧材料,但不能阻碍材料流动。压料弹簧的行程应与弯曲深度匹配,确保在整个弯曲过程中始终保持压力。
对于级进模,多个工位的弹簧需要协调工作。每个工位的弹簧压缩量可能不同,设计时要考虑弹簧在模具完全闭合时的受力状态。某一工位的弹簧过短会失去作用,过长则会使该工位过载。可以通过在弹簧底部加垫片来微调高度,使各工位受力均衡。
弹簧布置时应考虑维修便利性。将弹簧安装在可拆卸的垫板上,便于更换而无需拆散整个模具。在大型模具中,弹簧的重量较大,应设置辅助起重螺孔,方便取出。弹簧周围应留有扳手空间,便于拆卸紧固件。
在布置弹簧时,还要注意与模具其他元件的关系。弹簧不应与导柱、导套、斜楔等运动部件发生干涉。弹簧的安装孔不应与冷却水道或加热棒贯通,以免漏水或短路。对于需要频繁更换弹簧的模具,可以采用快换弹簧座,通过旋转或拨动即可释放弹簧。