篩網不銹鋼包邊φ8復合對穿孔沖模模具設計

秦新平， 秦紹葳， 劉旭

（艾尼科環保技術（安徽）有限公司，安徽蚌埠233010）

1 問題的提出

美國GE 公司除塵器殼體雨棚篩網不銹鋼包邊，是采用304L 不銹鋼材料1.5mm 厚板折邊成如圖1 所示形狀，由于包篩網邊需穿螺栓固定篩網，所以折邊成U 形的不銹鋼包邊有2 個對穿φ8mm 孔。

圖1

篩網不銹鋼包邊技術要求：直線度±1mm，6 個孔位置總偏差±2mm，孔四周不得有毛刺。

2 工藝分析

生產中，通常是采用鉆、銑等方法加工的，用工裝保證雖然質量穩定，但對于不銹鋼來說，難以滿足大批量生產的要求，且孔邊毛刺大。考慮沖孔，有2 種方案。折彎前沖孔后，對折2 孔中心不易對齊。折彎后沖孔，對于復合對穿孔，2 板中間有5.3mm 空檔，上下沖孔時，上面第一孔的落料是否能順利進入到下面第二個孔中是模具設計的關鍵，另外懸臂的剪切強度也是關鍵問題。

3 模具設計

根據以上分析，筆者設計了一種退料導向復合凹模。因為不銹鋼的粘性大，利用導向φ13mm 孔沖頭進入復合凹模上面第一個凹模孔，沖制包邊第一個孔，落料在沖床的高速下行中，在導向孔導引下能夠把第一個孔的落料壓入到第二個凹模孔內。此時，第二個凹模孔，相當于2 倍料厚的沖孔。沖頭繼續下行沖制第二個包邊孔，2 個孔的落料全部進入下模的固定凹模的落料孔，沖第一個孔凹模是懸臂狀的，其厚度因塞網包邊的開襠尺寸而定，考慮到是懸臂，在沖裁時承受較大的向下的沖裁力，其根部受較大彎矩，易折斷，懸臂的強度設計是關鍵，校核計算如下：

304L 材料的抗拉強度σb=550MPa

總沖裁力P=1.3L·t·τ=L·t·σb=8×3.14×1.5×2×550=41448N

如圖2 所示，懸臂長13mm，力矩M=P×13=41448×13=538824N·mm

圖2

復合懸臂凹模板厚5mm，材料T8A，長度160mm，熱處理后硬度50～55HRC。T8A 材料熱后的抗拉強度σb=1200MPa，許用應力［σ］=720MPa，σmax=M/IY=538824/1000=538MPa σmax<［σ］，滿足正應力強度條件。

為此選用材料T8A，長度160mm，厚度5mm，熱處理后硬度50～55HRC。

設計的模具結構如圖3 所示。

復合凹模形狀如圖4 所示，材料T8A，熱處理后硬度50～55HRC。

復合凹模的加工工藝：鉆穿絲孔φ3mm→銑φ13mm 深10mm →熱處理→線切割φ8.2mm 及3mm 寬槽。

4 結 論

由于是一次沖2 個對穿孔，所以至今在文獻中還沒有此種模具的設計。經過近千個包邊的沖制證明，沖過孔不需打磨毛刺，尺寸形位公差符合圖紙要求，比鉆孔效率提高10 倍。能完全符合GE 公司的要求。由此，其它類對折邊復合對穿孔的沖制，只要折邊的內開襠與孔徑的比值大于0.5，板厚在1～5mm，均可沖制。