連續模內的旋切技術

湖北職業技術學院 （孝感 432100） 周友松

孝感工業學校 （湖北 432100） 熊 英

隨著科技的高速發展，連接器在電腦、消費電子、網絡通信電子及汽車等諸多行業中的應用越來越多。而連接器的外殼不是彎曲鉚合而成，就是拉深后切除底部和多余頂端。對于后者，在車床或旋壓機上切除，工作效率低，浪費人力，也很難達到零件尺寸精度和表面質量的要求。如果采用連續模內的旋切加工，只需在連續模內加一旋切工位，就可以滿足高效率和保證產品質量。

1.零件結構及特點

圖1所示的零件是美國APPLE公司的USB線纜公插外殼，其拉深后的底部就是通過連續模內旋切加工切除的。其兩翼展開長度16.34 mm；拉深后內徑為（φ3.69±0.05）mm， 外徑為（φ4.29±0.05）mm；拉深深度接近5mm，對小直徑不銹鋼來說為深拉深；底部旋切后再擴口，以便零件對插。零件材料為SUS304—2B，是日本SUS系列奧氏體不銹鋼。相當于我國的0Cr18Ni9，具有良好的耐蝕、耐熱及低溫強度，沖壓彎曲性好。2B表示不銹鋼板材表面原始狀態亮度兩面發暗。材料厚度為0.30mm。

圖1

2.模具結構及特點

模具整體結構如圖2所示，有上、下兩塊模座板；凸模固定板、凹模固定板、卸料板三塊模板；每塊模板各有一塊墊板，即凸模墊板、凹模墊板、卸料墊板共三塊。與普通連續模結構相比，這里多了一塊上夾板，加一上夾板是為了加強旋切時工件定位和保證旋切凹模運動穩定，并提供該工位模具零件足夠的運行空間和復位保證。

仔細觀察圖2所示，卸料板、卸料墊板和上夾板又被分成三段，這是因為工件在拉深開始時（前兩次拉深）要的壓料力比較小，方便材料順利進入凹模；后面拉深（后兩次拉深及整理）需要的壓料力要大一些，以保證工件表面質量，改變壓料力只要換不同彈性模量的卸料彈簧就可以做到。工件旋切完成后，通過在下模加工的孔道引入壓縮空氣，將旋切下的廢料吹下，進入機床下面的廢料框。

由零件Layout圖（見圖3），該模具共設計從20～34計15個工位，分別為：20沖定位孔；21、22下廢料；23、24、25、26分別為第一次、第二次、第三次、第四次拉深；27是拉深修整工位；28為空工位，留有設計余地，也供改變材料或拉深量加大時使用；29是沖切拉深件頂部；30為旋切；31是彎曲；32是擴口；33再次彎曲；34切落工件。

圖2

圖3

3.旋切原理及模具主要零件設計

旋切原理：如圖4a上模下行時，芯模S30B先插入工件，給工件徑向定位，并引導工件底部需切除部分進入凹模D30A（旋切刀）內，實現軸向（深度方向）定位，從而保證工件處于正確的被沖裁位置。凹模D30A在凸模P30A/B和P30C/D作用下相對芯模S30B在水平面內作橫向（左右）和縱向（前后）的順序運動如圖4c所示，以循環切除工件側壁。

圖4

圖5

圖4a、圖4b所示為30工位模具零件的工作位置圖。當滑塊帶動上模下行時，凸模P30A與P30B相互配合作用，使凹模D30A在凸模P30A/B的軌道線上作水平橫向（左右）運動；同樣，在凸模P30C與P30D相互作用下凹模D30A作水平縱向（前后）運動。凸模與凹模推動的引導角度設計為45°。圖4a是凹模D30A在左右方向初始位置圖，圖4b是凹模在凸模P30A下行時突出部位的推動下向右運動，切斷左邊側壁的示意圖。

如圖4c所示，工件在芯模S30B作用下完成定位。凹模D30A從原點位置開始依序在凸模P30D→P30A→P30C→P30B→ P30D→P30A推動下在水平面內作從1（向后運動0.5 mm）→2（向右運動0.5 mm）→3（向前運動1.0mm）→4（向左運動1.0 mm）→5（向后運動0.5 mm）→6（向右運動0.5 mm）的運動循環，完成整個旋切動作，拉深件底部完全切斷，并最后回到原點位置。

圖5所示為30工位各模具零件的安裝位置。圖中可以看到，凸模P30A和P30B各兩支，操控凹模D30A作橫向運動；凸模P30C和P30D各一支，操控凹模D30A作縱向運動。將凹模D30A做成長方體是為了加強凹模水平運動的穩定性和安裝時的防呆。圖中錐形的復位機構可保證凹模在芯模上行后回到原始位置。

圖6為旋切運動的過程圖，圖中B為工件側壁，A為凹模刃口，五個圖分別代表凹模刃口運動的順序位置，每個圖中可以切斷的是小半圓側壁，將圖中運動連串起來，可以觀察到凹模可將工件完全切斷。

4.結語

綜上所述，連續模內完全可以直接加設旋切工位，以便提高效率和保證產品質量。該模具已在華東成功生產一年，共產出10KK，給廠家帶來了可觀的經濟效益。