1.2 冷冲模基本结构及工作过程
1.2.1 冷冲模分类
模具可分为型腔模和冷冲模两大类。
型腔模是指利用材料塑性或液态流动，填充型腔而制成零件的模具，它具有与成型零件外表面相同的型腔。塑料制品、低熔点合金制品等主要靠型腔模加工，如图1-4（b）所示为某一塑件的注塑模具结构。本书仅介绍冷冲压工艺及冷冲压模具的结构及设计。
图1-4 冷冲模和型腔模
冷冲模，又称冷冲压模具、五金模等，冷冲模是冷冲压加工的模具，是指装在各种压力机上，使材料发生分离或变形的模型或工具。它以其特定的形状，通过一定的方式使原材料成型。如图1-4（a）所示为生产某一冲压产品的模具。
冷冲模的结构形式很多，通常按如下几种方式分类。
① 按工序性质分类，可分为落料模、冲孔模、弯曲模、拉深模等。
② 按工序组合方式分类，可分为单工序模、级进模和复合模三种基本组合结构形式。
单工序模俗称简单模，即在压力机的一次行程中只能完成一道工序的模具，如冲孔、落料、弯曲、拉深等。它可以由一个凸模和一个凹模组成，也可由多个凸模和凹模孔口组成。
级进模（俗称连续模，也称跳步模），即在压力机一次行程中，在模具的不同位置上同时完成数道冲压工序的模具。级进模所完成的同一零件的不同冲压工序是按一定顺序，相隔一定步距排列在模具的送料方向上的，压力机一次行程得到一个或数个冲压件。
复合模，即在压力机的一次行程中，在一副模具同一位置上完成数道冲压工序的模具。压力机一次行程一般得到一个冲压件。
③ 按上、下模的导向方式分类，可分为无导向的敞开模和有导向的导板模、导柱模。
④ 按凸、凹模的材料分类，可分为硬质合金冲模、钢皮冲模、锌基合金冲模、聚氨酯冲模等。
⑤ 按凸、凹模的结构和布置方法分类，可分为整体模和镶拼模，正装模和倒装模。
正装模是指凹模在下模的模具结构，倒装模是指凹模在上模的模具结构。
⑥ 按自动化程度分类，可分为手工操作模、半自动模、自动模。
分类的方法还有很多，上述的各种分类方法从不同的角度反映了模具结构的不同特点。同时，一副模具可能兼有上述几种特征，如导柱模、复合模、手动模等。
1.2.2 冷冲模基本结构
冷冲模一般在立式冲床上工作，因此按其在冲床上的安装位置，一幅模具结构可以分为上模和下模两大部分。上模是指模具固定在滑块上的部分，下模是指模具固定在工作台上的部分。
如图1-5所示的冲裁模，上模包括上模座、卸料板、优力胶（橡胶）、凸模固定板、垫板、内六角螺钉、凸模、模柄、骑缝螺钉、卸料螺钉、导套，下模包括下模座、导柱、圆柱销、凹模、挡料销等。
无论单工序模，还是连续模或复合模，无论是冲裁模，还是弯曲模和其他工序的冷冲模，冷冲模结构均是由工作零件、定位零件、退料零件和模架零件四大部分零件组成的。
1. 工作零件
工作零件是直接对毛坯施压，使之发生分离或变形而得到所需形状和尺寸的模具零件，包括凸模、凹模、凸凹模。
2. 定位零件
定位零件是保证板料（或毛坯）在冲裁模中具有准确位置的零件，包括挡料销、导尺、侧刃、导正销等。
3. 退料零件
退料零件是保证材料（或毛坯）冲压后能顺利从工作零件上退出，以便下一次冲裁能顺利进行的零件，包括卸料零件、顶料零件、推件零件和缓冲零件。
1—下模座；2—凹模；3—挡料销；4—卸料板；5—优力胶（橡胶）；6—凸模固定板；7—垫板；8—上模座；9—销钉；10—滑块；11—凸模；12—圆柱销；13—模柄；14—骑缝螺钉；15—卸料螺钉；16—导套；17—导柱；18—圆柱销；19—内六角螺钉
图1-5 冲裁模的基本结构
（1）卸料零件
卸料零件是将材料从凸模上卸下的零件，包括刚性卸料装置和弹性卸料装置。在图1-5中，卸料板就是弹性卸料装置。
（2）顶料零件
顶料零件是将材料由凹模内逆着冲压方向顶出的零件，也包括弹性顶料装置和刚性顶料装置两种。主要零件有顶件板等。
（3）推件零件
推件零件是将材料由凹模内顺着冲压方向推出的零件，正装模中推件由凸模直接完成，无须另外的推件零件，在倒装模中，由于凹模在上模，推件零件由推杆、推板等零件组成。
（4）缓冲零件
缓冲零件在冲裁模中既起压料作用，又起卸料和顶料作用，包括弹簧、橡皮、气垫和顶杆等零件。在图1-5中，优力胶即属于缓冲零件。
4. 模架零件
模架零件包括模具的导向零件、支承零件和紧固零件。
（1）导向零件
导向零件是保证上、下模正确运动，不至于使上、下模位置产生偏移的零件，包括导柱、导套和导板。在图1-5中，导柱、导套就是这类零件。
（2）支承零件
支承零件是连接和固定工作零件，使之成为完整模具的零件，包括模座（模板）、垫板、固定板、模柄等零件。在图1-5中，模柄、上模座、垫板、凸模固定板、下模座等都属这类零件。
（3）紧固零件
紧固零件是将各类零件连接和紧固为一体的零件，包括各种螺钉、销钉。
1.2.3 模具工作过程
尽管冷冲模具的结构零件是千变万化的，但模具工作的过程是基本相同的。下面以图1-5所示的冲裁模具结构为例，说明模具工作过程。
第一步，毛坯定位。在没有冲压工作时，滑块一般处于上死点位置，上、下模分开，此时将板料送入模具，并与挡料销接触，以保持板料冲压时的正确位置，如图1-6所示。
图1-6 毛坯定位
第二步，上模下行，材料分离。操纵离合器按钮，此时上模随压力机滑块迅速向下运动，卸料板与凹模夹住毛坯，如图1-7所示。上模随压力机滑块继续下行，弹性橡皮被压缩，材料在冲床的压力下迅速分离，冲下的制件落入凹模孔中，而坯料则卡在凸模上，如图1-8所示。
图1-7 卸料板与凹模夹住毛坯
图1-8 材料冲压分离
第三步，上模上行，卸料和取出制件。压力机滑块通过下死点后自动回程带动上模上行，卡在凸模上的材料则卸料板借弹性橡皮的回弹力卸下，滑块回到上死点，冲裁过程完成一次。卡在凹模里的材料在以后冲裁中被不断往下推，直到从下模座的孔口中落下，如图1-9所示。
图1-9 卸料和取出制件
习题1-2
一、填空题
1. 模具可分为_______________和_______________两大类。
2. 冲压加工一般在_______________温下进行，它也称为_______________ ，还可称为_______________。
3. 冷冲模又叫五金模、_______________模具等，是指将材料发生_______________加工成冲压零件的专用工具。
4. 冷冲模的结构形式按工序组合方式分类，有_______________、_______________和_______________。
5. 按凸、凹模的结构和布置方法分类，可分为_______________和_______________，_______________和_______________。
二、简答题
1. 冷冲模结构是由哪四大部分零件组成的？它们分别有哪些零件？
2. 简述模具的工作过程。