過橋片多工位級進模設計

羅楠

摘 要：通過對零件的工藝性分析，介紹了過橋片的級進模設計，其中重點闡述了工位設計、模具總體結構的設計。對同類零件的成形工藝及模具設計有一定的借鑒作用。

關鍵詞：過橋片;級進模;多工位

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.01.067

模具制造已經廣泛應用各種信息化的制造技術來滿足模具制造高精度高生產效率低成本的發展模式[1-2]。多工位級進模在一副模具中，可以完成多道沖壓工序（包括沖裁、彎曲、拉深和成形等），減少了使用多副模具的周轉和重復定位過程，顯著提高了勞動效率和設備利用率。

過橋片零件如圖1，2所示，材料為Q235，料厚為1mm，大批量生產。

1 工藝性分析

該零件材料為Q235，是普通碳素結構鋼。具有良好的沖壓工藝性能，厚度為1mm最小孔徑為Φ4mm，最小孔邊距為10mm，查表[3]知滿足沖裁工藝要求。此過橋片零件結構簡單，左右對稱，所有未注公差尺寸按IT14級處理。

2 確定工藝方案

成形該過橋片包括沖孔與落料工序。考慮該制件長寬比例大，料薄，且生產批量大的特點。多工位級進模主要用于沖制料厚較薄（一般不超過2mm）、產量大、形狀復雜的中小型零件。故采用多工位級進模。

2.1 確定排樣圖

排樣的合理與否決定了沖壓工藝是否合理，排樣的好壞直接影響模具的結構、零件的加工質量、材料的利用率、生產率等。為補償定位誤差，保持條料在送進過程中有一定的剛度，以保證零件質量和送料方便，采用有廢料排樣。但是搭邊過大，浪費材料。搭邊過小，沖裁時容易翹曲或被拉斷，不僅會增大沖件毛刺，還有可能被拉入凸、凹模間隙而損壞模具刃口，降低模具壽命。根據零件形狀，查表2-13[4]工件之間搭邊值a=2mm， 工件與側邊之間搭邊值a1=2.0mm。因此條料寬度為64mm。為保證條料送進時得剛性與穩定性，滿足生產效率，本設計采用載體連接形式，安排了工藝孔進行精定位和分開切除工藝廢料。級進模中工序分布在不同的工位上，在模具設計時，根據模具強度和裝配需要留有空工位，故無復合模的“最小壁厚”問題。

具體工位安排如下：共5個工步，分別為：①沖切側刃-②導正-③空工位-④沖切異形孔-⑤切斷載體。排樣圖見圖3。

（1）排樣條料上，零件上的結構孔精度要求不高，同時可作為導正孔，可減少條料的寬度，提高材料利用率。

（2）如果一次沖出零件外形，不僅凹模強度得不到保證，凹模沒有強度，還容易引起零件外形的變形，在沖裁過程中先沖切部分受到后沖切部分擠壓力的影響而產生變形， 因此零件外形分兩步切，先切異形孔，再切兩側載體落料。

（3）采用雙側刃與導正銷定位保證了條料抬起、送料更加平穩、順暢。

3 模具結構

過橋片級進模總體結構如圖4所示。

合模前，從左向右送料，由導料板保證條料的正確送進，側刃保證條料每次送進正確的步距，側刃首次沖切的同時沖制?4的孔，在空工位上，?4的孔同時兼做導正孔，與導正銷13共同作用進行導正，消除了送料過程中的定位誤差，保證制件的位置精度，以便能夠在準確位置沖裁異形孔。最后凸模17與凹模板5共同作用切斷載體，零件過橋板落下。

4 結束語

經過對過橋板的結構工藝性分析，設計了包括沖孔、沖切異形孔、切斷三工序的多工位級進模，模具結構采用雙側刃與導正銷進行定位，動作穩定可靠，零件可達到設計技術要求。可極大的提高生產效率。

參考文獻：

[1]陳光明.高速銑削與模具制造[J].機床與液壓，2005（09）：6-8.

[2]黃建民，楊軍，薛卉.裝備制造業中工業機器人的發展現狀和趨勢分析[J].上海電氣技術，2008，1（02）：54-56，62.

[3]沖壓設計手冊編寫組.沖模設計手冊[M].北京：機械工業出版社， 1999.

[4]石小艷.沖壓模具設計與制造[M].北京：北京理工大學出版社，2013：39.