頂罩板折角模的設計

株洲電力機車廠（湖南 412001)伍國柱

1.零件工藝分析

圖1所示為三菱空調頂罩板，材料為Q235A，板厚為0.6mm。零件的沖壓工藝順序為:切角沖孔→拉深切角→折邊翻孔壓窩→折角。其中折角要求把頂罩板上4角4個R10mm處2.3mm長的直邊折出來。

圖1 頂罩板

2.模具結構的設計

頂蓋折角模如圖2所示，主要由滑動凹模組合、斜鍥體、上下模板、折邊凸模、側壓料板組合、壓料板、壓窩沖頭、凹模斜鍥、凹模斜鍥基體、各限位裝置、各導向裝置和各類彈簧組合等組成。這套模具的最大難點在于頂罩板的邊內翻后怎么脫料，這就需要折角的凹模必須能夠活動，讓開折邊。為了解決這個難題，模具采用了斜鍥式的滑動凹模。

圖2 頂罩板折角模

(1)折角凸模。折角凸模的工作條件比較惡劣，所以對凸模的材料不僅要求有高的硬度，而且要求材料有好的耐磨性、好的耐沖擊性、好的淬透性和好的切削加工性。凸模采用Cr12MoV，熱處理硬度為55～58HRC。圖3所示為折角凸模的零件，熱處理硬度為55～58HRC。

圖3 折角凸模

(2)滑動凹模及凹模斜鍥。滑動凹模組合由4件滑動凹模組成，是這套模具最關鍵的零件。圖4所示為滑動凹模組合中滑動凹模1的零件，熱處理硬度為55～58HRC。

圖4 滑動凹模1

滑動凹模中的50°斜面與凹模斜鍥相貼合，可以在凹模斜鍥中作上下滑動，同時也作水平方向的移動。滑動凹模的工作條件極其惡劣，既要進行上下滑動，又要承受折邊的彎曲力，所以對滑動凹模的材料不僅要求有高的硬度，而且要求材料有好的耐磨性、耐沖擊性、淬透性和切削加工性。滑動凹模材料采用Cr12MoV，熱處理硬度為55～58HRC。滑動凹模形狀復雜，精度要求高，既要與凹模斜鍥相配合的斜面及兩處鍥形塊的尺寸及位置，又要保證折邊處的尺寸23.8mm及形狀。

為了達到精度要求，滑動凹模熱處理后工藝順序如下:①把6面磨好到尺寸100mm×100mm×23.8mm，把 9.6mm、4.8mm和 R4.4mm磨好。②利用專用工裝精密線切割加工外形及斜面。③鉗工拋光切割面。

凹模斜鍥組合由4件凹模斜鍥組成，用來安裝滑動凹模，與墊板用螺栓、銷釘聯結固定。圖5所示為凹模斜鍥組合中凹模斜鍥1的零件，熱處理硬度為55～58HRC。

圖5 凹模斜鍥1

凹模斜鍥材料采用 Cr12MoV，熱處理硬度為55～58HRC。凹模斜鍥熱處理后工藝順序如下:①把6面及 45°倒角磨好;把 B—B、C—C型面(7mm×3.5mm及R3mm處)磨好。②利用專用工裝精密線切割加工T形槽及40°斜面。③鉗工拋光切割面。

(3)壓料與頂料裝置。包括:壓緊工件頂面的壓料板及壓料彈簧組合，壓緊工件側面的側壓板及側壓料彈簧組合，頂起滑動凹模的頂銷及彈簧組合，滑塊體復位用的復位彈簧。

(4)滑塊體與斜鍥體。滑塊體是裝折角凸模的基體。通過滑塊體的運動來實現頂罩板四角的折角。滑塊體兩側有經過淬火的導向塊，下面是經過淬火的滑塊體墊板，上面有限位的蓋板，滑塊體在它們中間滑動。滑塊體既要滑動，又要經受斜鍥體的沖擊，所以滑塊體的材料既要有強度，又要有硬度。滑塊體的材料為45鋼，經過淬火處理，熱處理硬度為40～45HRC。斜鍥體裝在上模上面，模具下行時，斜鍥體斜面與滑塊體斜面接觸，通過斜鍥體的斜面傳力，推動滑塊體移動。斜鍥體的材料為45鋼，經過淬火處理，熱處理硬度為40～45HRC。

(5)限位、導向裝置。限位裝置有:限制滑塊體行程的滑塊限位裝置，限制模具上下行程的上下限位柱。導向裝置有上、下模滾珠導柱導套裝置，滑塊體導向裝置，側固定板與側卸料板之間的小導柱導套。

3.模具工作過程

在模具起始狀態下，滑動凹模被下面裝有彈簧的頂銷頂起，高度超過斜鍥基體6mm。在上模部分和下模部分脫離狀態下，把頂罩板放到滑動凹模上面。然后啟動沖床，上模部分下行。首先壓料板與頂罩板接觸，通過彈簧力壓住頂罩板往下移動，滑動凹模也跟著往下移動。當滑動凹模的上頂面與斜鍥基體上頂面平齊后，滑動凹模不再往下移動;由于滑動凹模是斜鍥結構，在下行的同時也往外移動，自動定位貼緊了頂罩板的內腔。上模部分繼續往下移動，斜鍥體與下模部分的滑塊體接觸，通過斜面傳力，滑塊體往里行走。裝在滑塊體上的折角凸模也跟著往里行走。折角凸模前面都裝有側壓料板和彈簧。當側壓料板與頂罩板及滑動凹模接觸后，彈簧壓縮，側壓料板壓緊頂罩板;然后折角凸模對頂罩板折角。折角完成后，上模部分上行，斜鍥體與滑塊體慢慢分離;滑塊體通過側面的復位彈簧往外移動，當接觸到限位裝置后停止運動。同時，上模部分的壓料板也慢慢上行，脫離頂罩板。滑動凹模也在頂銷和彈簧的作用下上升，同時往里移動并與頂罩板內腔脫離，讓開了折邊部分，保證了順利取料。