跨橋式端子Z形折彎多工位級進模設計

汪 峰

（杭州技師學院，浙江 杭州311500）

0 引言

隨著通訊業的迅速發展，消費者對電子產品充電插槽的要求越來越高，不僅體現在外觀上，而且要求其體積小、接觸應力適中、產品工作可靠、使用壽命長等。因此，某電器跨橋式端子必須滿足超薄、折彎部位多、形狀復雜、精度高和需求量大等要求。鑒于此，產品采用高速緊密級進模生產。

1 產品工藝分析

圖1為某電器跨橋式端子（圖中省略了部分尺寸），材料為0.1 mm鍍鎳銅片，產量要求為90萬件／月。主要技術要求為：該產品共有2處彎曲，一處為圓弧彎曲，本文不做闡述，另一處為Z形折彎，是本文重點闡述內容，中立層最小彎曲半徑為0.1 mm，彎曲角度90°，毛刺不大于0.03 mm，毛邊方向向內，產品沖壓后不允許出現翹曲、扭曲等現象。由于產品主要是折彎成型，折彎后還要保持2處公差尺寸要求，分別為（0.7±0.03）mm，0.5 mm0.00－0.03，彎曲時必須增加整形工藝，還要考慮回彈的問題。

圖1 跨橋式端子

2 排樣設計

產品加工量大，所以必須考慮采用固定式模具。綜合考慮產品料帶尺寸、節約材料和產品沖裁及后序工序等要求，產品排樣圖設計成單排結構，如圖2所示。

圖2 產品排樣圖

根據加工實驗，排樣設計還要考慮以下幾個方面的內容：（1）在打大的折彎時，在某種情況下會產生拉料不均勻現象，故需增加一些空步。（2）折邊工序局部拆解采用壓線—沖孔—折邊的流程。（3）Z形折彎采用的工序拆解如圖3所示：折45°—折邊—壓平—整形。（4）折彎成型時，產品易出現反彈，由于跨橋式端子有較高的要求，所以在折彎時應加大折彎角度，一般回彈角度為1°～2°。

圖3 Z形折彎工序拆解

3 Z形彎曲加工最小邊高S的限制計算

Z形折彎各參數標示如圖4所示，其中S的經驗值如表1所示。

圖4 Z形折彎各參數標示

表1 S的經驗值

產品中T＝0.1 mm，所以S＝2T＝0.2 mm（最小值），S（實際）＝0.4 mm＞0.2 mm，故可以加工。

4 模具主要結構設計

（1）模具總體結構。模具采用雙導向結構，上下模座主體采用4組滾珠大導柱進行導向，卸料板與上下模座采用4組滾珠小導柱進行導向，這仍然采用了市場上通用的設計方法。（2）凹模設計。凹模采用矩形板狀結構，通過銷針與下模座定位。考慮凹模的磨損和沖件的質量，凹模刃口采用直筒形刃口壁結構，為便于加工，落料凹模漏料孔可設計成近似于刃口輪廓的簡化形狀，漏料部分刃口輪廓擴大0.3 mm。（3）凸模設計。落料凸模刃口為方形，在它里面開孔，單邊增加0.002 mm，裝配導正銷，為便于凸模和固定板的加工，可設計成通過固定板固定。凸模的尺寸根據導料板尺寸、卸料板尺寸和安裝固定要求尺寸確定。（4）卸料與出件零件設計。卸料利用固定板，出件以凸模往下沖即可，因此不用設計出件零件。固定卸料板的平面外形尺寸一般與凹模板相同，其厚度可取凹模厚度的0.8～1倍，所以卸料板尺寸為300L×140 W×20.1T。卸料板在此僅起卸料作用，凸模與卸料板間的雙邊間隙一般取0.3 mm，材料為SKD11（HRC58±2°）。（5）墊板設計。為承受并擴散凸模傳遞的壓力，以防模座被擠壓損傷，在與模座接觸的面上加一塊淬硬磨平的墊板。墊板的外形尺寸與凸模固定板相同，厚度可取3～10 mm。這里設計時，由于壓力較大，根據GB2865.2—81選取規格為300L×140 W×15.0T。（6）凸模固定板設計。凸模固定板的外形尺寸與凹模一致，厚度為凹模高的0.6～0.8倍，這里取0.6倍，根據核準選取板的規格為200L×160 W×32.0T。凸模與凸模固定板的配合為 H7／n6，裝配可通過2個銷釘定位，4個螺釘與上模座連接固定，各形孔的位置尺寸與凹模保持一致，周邊倒角。

5 模具主要結構加工技術要求

（1）上模座加工技術要求。如圖5所示，上模座加工技術要求如下：定位銷4－ 10，正面 12鉆深25 mm；大導柱孔4－ 55.2＋－00.1鏜孔，11－4鉆穿；沉頭孔10－M8， 9鉆穿， 15正面沉頭深20 mm；4－22鉆穿， 30背面銑深10 mm；8－28.5鉆穿，M30×P1.5正面攻牙深20 mm；4－M12×P1.75正面攻牙深30 mm；4－M8背面攻牙深25 mm；2－6.8鉆穿，正面 M8攻牙深20 mm，穿線孔 3（鉆穿）；全周倒角C2。（2）卸料板加工技術要求。如圖6所示，卸料板加工技術要求如下：4－10定位銷，孔單邊＋0.007 mm（割一修三）；4－16導柱，孔單邊 ＋0.003 mm（割一修三）； 4正面銑深3.3 mm；16－3正面銑深3.3 mm； 3正面銑深4.5 mm；10－M5正面攻牙（攻穿）；4－M6側面攻牙深15 mm；全周倒角C2。

圖5 上模座

圖6 卸料板

6 結語

多工位級進模設計合理，精度高，結構可靠，大大提高了生產效率和產品精度。模具可以采用自動送料、高速沖壓、無人操作的完全自動化沖壓生產，是高精密、高效率、長壽命模具的典型代表。在確定排樣方式時，還必須對產品的沖壓方向、變形次數、變形工藝類型、相應的變形程度進行研究和計算。排樣圖的優化與否，不僅關系到材料的利用率、制件的精度、模具制造的難易程度和使用壽命等，而且直接關系到模具各工位加工的協調與穩定。

［1］野田三喜男，張勝.日本級進模設計詳例［J］.模具制造，2006（12）

［2］鄢志旺，洪堅，李曉湘.照相機快門鐵芯鐵片級進模設計［J］.模具技術，2012（2）