某車型上橫臂沖球銷孔模具設(shè)計

文／鄧交岳·衡陽技師學(xué)院

某車型上橫臂沖球銷孔模具設(shè)計

文／鄧交岳·衡陽技師學(xué)院

某車型懸架上橫臂零件結(jié)構(gòu)如圖1所示，材料為SAPH370，厚度為3mm，該零件的特點是尺寸精度要求較高，由于要與球銷零件相配合，因此配合精度要求高，故中心孔位尺寸的公差要求在0.5～1mm范圍內(nèi)，改進前采用的是先鉆小孔，再鉆大孔工序，因為鉆孔誤差大，造成質(zhì)量不能保證，且成本過高。

工藝方案

由于零件的外形復(fù)雜定位不方便和孔距較遠等因素，考慮到模具的可靠性和安全性，可將原沖壓＋機加工工藝流程改為落料、成形及沖中間大孔一次成形。上模需設(shè)計橡膠卸料裝置，便于沖孔后的零件與凸模分離，凹模設(shè)計在下方模座中，根據(jù)此零件特點設(shè)計該沖孔模，既要能有效確保產(chǎn)品質(zhì)量，又要大大提高生產(chǎn)效率。通過數(shù)據(jù)公式計算，整套模具包括橡膠卸料裝置，沖孔沖裁力為35t，由于此模具外形尺寸較大，模具高度較高，最終零件從凸模卸下，考慮安全性，故選擇63t沖床較為適合。下面具體介紹此模具。

圖1 零件結(jié)構(gòu)圖

凸、凹模刃口尺寸設(shè)計

懸架上橫臂局部示意圖如圖2所示，此模具的成形凸、凹模采用配合加工，因為落料尺寸以凹模為準(zhǔn)，沖孔尺寸以凸模為準(zhǔn)，考慮尺寸的穩(wěn)定性，凸、凹模尺寸單邊間隙控制在0.12～0.15mm之間，所以凸模沖頭尺寸為凹模孔尺寸為

圖2 局部示意圖

模具結(jié)構(gòu)及工作過程

模具結(jié)構(gòu)

該模具采用雙導(dǎo)柱模架，上下模座采用鑄鐵材料HT250。模座兩邊均配有導(dǎo)套和導(dǎo)柱，用來對正上、下模中心。導(dǎo)套、導(dǎo)柱材料均采用20鋼，淬火硬度控制在40～45HRC，其中導(dǎo)柱表面采用滲碳處理。上模中配有模柄，以便與機床對正連接，模柄材料采用45鋼。為便于取件和安裝沖頭，上模中設(shè)有卸料螺釘、卸料橡膠、圓柱銷、凸模固定板、卸料板，除卸料橡膠外其余材料均選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理。為便于上模中的沖孔零件與凸模分離，上模中設(shè)有卸料橡膠，卸料螺釘穿過卸料橡膠、卸料板與上模座相接。為便于排出廢料，下模中間設(shè)有出料機構(gòu)、定位塊和限位塊，材料選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理。凸模安裝在上模中的凸模固定板的下方，凹模安裝在下模座中間的上方，沖頭安裝在上模座的凸模固定板中，上模座直接與凸模固定板接觸，凸、凹模材料選用Cr12MoV，淬火硬度控制在56～60HRC。為便于定位和沖孔準(zhǔn)確，下模設(shè)有定位裝置，其包括定位銷和定位塊。導(dǎo)套一端緊配安裝在上模座兩邊，導(dǎo)柱一端緊配安裝在下模座兩邊，導(dǎo)柱的另一端與導(dǎo)套內(nèi)孔采用滑配，便于上、下模可靠定位，模柄大頭安裝在上模座的中間，利用四個內(nèi)六角螺釘固定連接，模具設(shè)計需校核結(jié)構(gòu)強度。模具結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3所示。

工作過程

首先把工件用凹模上的定位銷定位，啟動機器，隨后上、下模開始合模，凸模與凹模上的工件接觸，滑塊運行到下死點時，沖孔廢料與零件分離完成，之后滑塊回位，卸料橡膠壓縮后回彈形成脫料力，促使卸料板下移將凸模上的零件卸下，工作完成。