接線盒蓋沖壓工藝分析及模具設計

■安徽省合肥市巢湖華晨防爆動力機械制造有限公司技術部 孫方雨

接線盒蓋沖壓工藝分析及模具設計

■安徽省合肥市巢湖華晨防爆動力機械制造有限公司技術部 孫方雨

圖1是我公司為某電器公司生產的冷沖壓件接線盒蓋零件圖。該件材料是ST12，料厚1.0mm，年產量約2000件, 工件不允許翹曲變形且頂面要求平整。此件原設計頂面無φ120mm×1內凹凸臺，用料厚2.0mm來保證其剛性。

1. 工件分析

我公司拿到沖壓件圖樣后，首先對其沖壓工藝性進行了分析，認為該件易翹曲可通過增加內凹凸臺來增加其剛性加以解決,而不必用2.0mm料厚，從而節約村料成本，于是我方建議需方按圖1所示增加φ120mm×1內凹凸臺，獲得需方認可。

接下來就制訂該件沖壓工藝方案。基本工序為：剪床下料→落料→拉深→整平→切邊。由于生產批量較小，考慮模具制造、維修難度，一般情況選擇工序分散原則，但因為接線盒蓋屬回轉體零件，模具加工制造、裝配難度都不大，所以從生產效率和成本方面考慮宜采用工序集中原則，于是采用拉深切邊整平復合工藝一次成形工藝，又因該件屬淺拉深件，材料在拉深過程中流動量小，所以可以省去落料工序，而用條料直接拉深，切邊后與條料分離，此時壓邊圈兼起退料板作用。

2. 工藝方案制定

由上述分析最終確定接線盒蓋沖壓工藝方案：剪床下料→拉深→切邊→整平。通過對拉深切邊整平模所需拉深力和切邊力的計算及本公司現有設備情況，選擇在J23-63壓力機上進行生產，具體模具結構如圖2所示。

3. 模具特點

該模具有如下特點：

（1）結構簡單 用對模塊對模省去標準模架, 既簡化了結構，又降低了制造成本，同時還降低了裝配難度。

（2）效率高 該模具復合了三個工序，即用一臺壓力機一次行程就完成零件三個沖壓工序，減少對設備、模具和人力的投入。

圖1

圖2

4. 過程分析

（1）裝模過程 將對模塊裝到拉深凸模上φ120mm孔內合模，將合模狀態的模具裝到壓力機上，開模取出對模塊，調整壓力機閉合高度（沖壓經滑塊到下死點時，限位柱頂面剛好碰上模座下端面）。

（2）模具工作過程 上模下行，凹模端面與條料接觸并與壓料板一起壓緊坯料，繼續下行拉深凸模將坯料拉入凹模，當上模下行至切邊凸模刃口與凹模R2mm圓角根部時完成拉深，同時開始切邊，上模繼續下行完成切邊，此時整平凸模的凸臺開始接觸工件頂面并將材料拉入拉深凸模內孔，形成φ120mm內凸臺，當上模下行至下死點時，整平凸模下端面與拉深凸模頂面將工件頂面整平，接著上模上行拉深凸模與工件脫離，工件隨凹模上行，最后打料桿推動整平凸模將工件從凹模腔內推出。

（3）模具關鍵所在 ①當上模上行時要確保工件能留在凹模內，否則留在拉深凸模上工件很難取出，為此將拉深凸模做成2°錐度。②切邊凸模與凹模間隙比正常沖裁略小且更均勻，此外凹模圓角也很重要，因為凹模是拉深與切邊共用，本例取R2mm。此模具自2014年4月投入生產，從實際生產情況來看，完全滿足批量生產要求，產品質量穩定，生產效率高，成本低，經濟效益顯著。

5. 結語

通過上面案例可看出，對沖壓件進行沖壓工藝分析及沖壓工藝方案的確定是非常重要的，模具設計必須建立在此基礎之上，只有這樣才能在保證沖壓件質量的前提下，實現低成本、高效率生產。希望本例對本行業從業技術人員有所啟發，起到拋磚引玉的作用。

[1]楊玉英.實用沖壓工藝及模具設計手冊[M].北京：機械工業出版社，2004.

[2]鄭家賢.沖壓模具設計實用手冊[M].北京：機械工業出版社，2007.

20150708