止推片多工位級進(jìn)模設(shè)計(jì)

遼寧曙光汽車集團(tuán)股份有限公司 （丹東 118001） 李偉軍

止推片是客車內(nèi)飾中的一個(gè)零件，材料為鋼板1.0/Q235－A，厚1.0mm。工件如圖1所示，形狀復(fù)雜，尺寸要求比較嚴(yán)格，有壓窩、沖孔、翻邊、落料等多道工序。

若采用單工序模具來沖壓此件，需要多個(gè)模具來完成，且效率極低。考慮零件批量及尺寸要求，決定采用多工位級進(jìn)模。

圖1 零件圖

1.工序安排

根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和尺寸要求，經(jīng)過分析比較，確定采用5步?jīng)_壓工序來完成此件，工序如圖2所示。其中在沖15mm×9mm的異形孔時(shí)，考慮到凸、凹模的加工，模具裝配及維修等因素，將此孔分兩次沖出。

圖2 工序圖

工序1：沖導(dǎo)正孔、壓窩、側(cè)刃在條料邊緣上切出缺口。

工序2：沖φ4mm圓孔、沖異形孔的橫孔。

工序3：沖兩個(gè)φ4mm翻邊孔的底孔、沖異形孔的兩側(cè)豎孔。

工序4：對兩個(gè)圓孔和異形孔進(jìn)行翻邊。

工序5：落料。

2.模具結(jié)構(gòu)與工作原理

模具結(jié)構(gòu)如圖3所示。采用了浮動(dòng)送料，側(cè)刃粗定位，導(dǎo)正銷精定位的結(jié)構(gòu)方式，保證了止推片的沖壓質(zhì)量。

（1）卸料板6設(shè)計(jì)為彈性卸料板，沖壓時(shí)，有足夠的作用力將條料壓住，使材料在三向張應(yīng)力作用下被沖裁，減小回彈，沖裁面光潔。在卸料板上還裝配了四個(gè)小導(dǎo)柱7，提高卸料板的穩(wěn)定性，保護(hù)細(xì)長凸模，防止其折斷。

圖3 模具結(jié)構(gòu)圖

（2）在模具的定位系統(tǒng)中使用了凹式側(cè)刃，在相鄰兩次沖切間產(chǎn)生的毛刺位于凹入的缺口中，克服了平式側(cè)刃的不足。側(cè)刃的刃口長度略大于送料進(jìn)距，以便導(dǎo)正銷伸入預(yù)沖孔時(shí)，條料略向后退。

（3）根據(jù)零件的沖壓工序安排，條料在由右至左的送進(jìn)過程中，零件形狀由平面逐步過渡為立體，為確保條料的順利送進(jìn)，模具上安裝了浮動(dòng)送料機(jī)構(gòu)，浮動(dòng)擋料銷5為其核心元件，浮動(dòng)擋料銷頭部制有凹槽，為條料提供浮起和導(dǎo)向之功用。

（4）在凹模3上對稱地布置了四個(gè)支撐釘4，使卸料板的受力更均勻。在無支撐釘?shù)那闆r下，當(dāng)條料的前端剛進(jìn)入模具或條料的末端要離開模具時(shí)，卸料板會(huì)有一端與條料壓實(shí)，另一段懸空，加重導(dǎo)柱、導(dǎo)套以及沖頭的磨損，影響模具的沖壓精度。在凹模上裝配支撐釘4，并將支撐釘凸出凹模上平面的高度調(diào)整為“料厚－0.05mm”，這樣當(dāng)條料進(jìn)入或離開模具時(shí)，卸料板懸空的部分會(huì)有支撐釘支撐，防止其傾斜。

（5）工作原理：條料自右端沿箭頭方向送進(jìn)，由側(cè)刃定距，凸模16!凸模13分別完成沖導(dǎo)正孔、壓窩、沖翻邊底孔、翻邊。最后凸模12將沖件落掉。模具工作過程中，條料始終由浮動(dòng)擋料銷浮動(dòng)送料，每一工位都有導(dǎo)正銷精確定位。

3.模具主要零件的設(shè)計(jì)

（1）沖小孔凸模設(shè)計(jì)：小孔凸模在頻繁的工作過程中極易折斷，更換亦較麻煩。為此設(shè)計(jì)成如圖4所示結(jié)構(gòu)，將沖孔凸模1鑲到護(hù)套2內(nèi)，通過護(hù)套固定在凸模固定板上；凸模1采用W6Mo5Cr4V2優(yōu)質(zhì)模具鋼，為節(jié)省材料，將凸模設(shè)計(jì)的比較短，通過頂銷3和螺塞4安裝到護(hù)套內(nèi)。

（2）導(dǎo)正銷設(shè)計(jì)：導(dǎo)正銷為條料精確定位所用。導(dǎo)正銷導(dǎo)正材料位置的方式有兩種，一種是直接導(dǎo)正，即利用沖件孔導(dǎo)正；另一種是間接導(dǎo)正，即被導(dǎo)正的孔是條料上另外設(shè)置的工藝孔。本模具中使用的是間接導(dǎo)正。導(dǎo)正銷結(jié)構(gòu)如圖5所示, 導(dǎo)正銷1與凸模固定板之間為間隙配合H7/h6，因?qū)дN較長，工作時(shí)剛性差，故讓其工作端與卸料板配合，增加其穩(wěn)定性。導(dǎo)正銷尾部用彈簧2壓住，當(dāng)條料進(jìn)給誤差較大，導(dǎo)正銷不能插入導(dǎo)正孔時(shí)，導(dǎo)正銷頂壓彈簧而彈起，保證模具不受傷害。

圖4 沖孔凸模

圖5 導(dǎo)正銷

圖6 限位套

（3）限位套設(shè)計(jì)：此限位套設(shè)計(jì)的特點(diǎn)：使用一個(gè)限位套，通過其正裝和反裝分別使模具達(dá)到對模和存放狀態(tài)（見圖6）。每此使用模具時(shí)，將限位套2正裝在下限位柱1上，對模時(shí)當(dāng)上限位柱3與限位套剛好接觸時(shí)，對模結(jié)束，防止了對模過深而損壞模具。工作時(shí)將限位套放到支撐釘4上存放。在存放模具時(shí)將限位套反裝在下限位柱上而將上模座抬起，使卸料板不接觸凹模，確保卸料彈簧不會(huì)因長期被壓縮而失效。

（4）翻孔凸、凹模設(shè)計(jì)：翻孔凸、凹模如圖7所示，翻孔凸模工作部分為拋物線型，有光滑圓弧過渡，翻孔質(zhì)量良好。凹模孔帶臺(tái)肩，控制凸緣高度，減少邊緣毛刺，避免直孔翻邊引起的邊緣不齊。

（5）浮動(dòng)頂料裝置：圖7b所示為浮動(dòng)頂料裝置，它既能頂料，又起導(dǎo)向作用。頂料銷凹槽與卸料板沉孔是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，若處理不當(dāng)，材料不是被剪切，就是被翹曲。為避免出現(xiàn)上述情況，有關(guān)尺寸通常采用公式計(jì)算

式中，h1為頂料銷頭部高度（mm）；d為頂料銷直徑（mm）；H1為卸料板沉孔深度（mm）；H2為頂料銷槽寬（mm）；t為料厚（mm）。

圖7 翻孔凸、凹模

4.結(jié)語

該模具正確地處理了各工序之間的沖壓關(guān)系，通過浮動(dòng)送料機(jī)構(gòu)將沖孔、壓窩、翻邊、落料等工序很好地結(jié)合到一起。經(jīng)試模、試生產(chǎn)和批量生產(chǎn)，證明模具設(shè)計(jì)合理，效率高，操作方便，能夠滿足生產(chǎn)需要。