一種簡易切邊沖孔順序模對正輔助裝置的設計及應用

文／余意，孟俊·陜西法士特齒輪有限責任公司

開式模鍛件均帶有毛邊，某些帶孔鍛件還有連皮，通常采用沖切法去除毛邊和連皮。切邊和沖孔通常在壓力機上進行。圖1為切邊和沖孔的示意圖。切邊模和沖孔模主要由凸模（沖頭)和凹模組成。切邊時，鍛件放在凹模孔口上，在凸模的推壓下，鍛件的毛刺被凹模刃口剪切與鍛件分離。

圖1 切邊和沖孔示意圖

切邊、沖孔模分為簡單模、順序模和復合模三種類型。簡單模用來完成切邊和沖孔的單一工步操作(圖1)。順序模是壓力機的一次行程內進行兩個工步的操作，第一個工步切邊，第二個工步沖連皮/孔(圖2)。復合模是壓力機在一次行程中，同時完成一個鍛件上的兩個工步，即切邊和沖孔(圖3)。本文主要針對切邊沖孔順序模進行討論。

現狀分析

現有常用的切邊沖孔順序模，由模座、沖孔裝置、退料裝置、切邊裝置四部分組成，上、下模座分別安裝在壓床的上下砧板上，壓床向下運動時，帶動上模座、沖頭、切邊凸模下壓，從而完成沖孔和切邊，壓床回程時，退料裝置將抱住沖頭的鍛件退出。

由于上下模分別安裝在壓床的上下砧板上，上模靠燕尾槽及T形螺栓固定，位置及方位較固定。而下模座是依靠壓鐵固定的，這樣方便操作工在安裝模具時調整沖孔及切邊上下模的間隙。但問題在于，操作工在調整間隙時，是依靠肉眼觀察的，并且只能一個人觀察，另一個人調整，這樣，光線、操作工技能等因素都會影響上下模間隙的準確性，如圖4所示。

圖2 切邊沖孔順序模

圖3 切邊沖孔復合模

現場生產過程中，調整上下模間隙時，操作工首選保證切邊凸凹模間隙。若沖孔、切邊凸凹模中心不在一條直線上，即使切邊凸凹模間隙調整很合理，沖孔沖頭和沖孔凹模的間隙也不合理。以長700mm，寬400mm的模板為例，調整安裝時，上下模以切邊模的軸心為中心，假設人為裝偏1°，沖孔模上下模的間隙就達6.98mm，這樣，存在如下風險和問題：

⑴沖頭和沖孔凹模未對正，沖孔嚴重偏向一邊（圖5)，同一個回轉體產品的沖孔，沖孔到外圓寬度尺寸，一邊是69.7mm，另一邊為74.1mm。

⑵沖頭容易啃上沖孔凹模，沖頭壽命低，嚴重的，甚至可能造成安全事故。

圖4 人為裝偏示意

改進措施

經分析，導致以上問題的主要原因是沖頭與沖孔凹模、切邊凸模與切邊凹模間隙調整不到位。因此，就需要設計一種簡易切邊沖孔順序模對正輔助裝置（圖6)，在模具安裝時，利用對正輔助裝置安裝，從而避免操作工目視調整，規避人為調整誤差。

圖5 沖孔沖偏

圖6 切邊沖孔順序模對正輔助裝置示意圖

參考導柱導套設計原理，在現有沖孔切邊順序模的上下模座對角方向分別打兩個孔，上下模對應的孔要保證同軸度和位置度。設計兩根長度不一致的支撐桿，在安裝模具時，先將上模部分利用燕尾槽結構固定在壓床上，將支撐桿固定在下模座上，同時調整壓床閉合高度下模部分，首先保證一根支撐桿進入上模座對應的孔里，繼續微調閉合高度及下模部分，直到兩根支撐桿均進入上模座對應的孔里，最后，固定下模部分，完成安裝。

這樣，操作工在安裝并調整沖孔切邊順序模時，可先利用此支撐桿將上模板與下模座對正固定好并放到壓床的下工作臺面上，落下上工作臺面，將上下模座作為一個整體，安裝固定完成后，再抬起上工作臺面。安裝方便便捷，無需多次調整，并且安裝精度高。安裝完成后即可取出支撐桿，不影響操作工操作。

結論

⑴利用支撐桿輔助切邊沖孔順序模安裝，只需放置兩個支撐桿，在現有的上下模座上各打兩個孔，投入成本低，方便推廣。

⑵利用支撐桿輔助安裝，操作工無需通過前后左右來回觀測、調整間隙，有效提高模具安裝效率。

⑶有效減小了人為調整上下模間隙的誤差，大大提升了模具安裝精度，從而提高了沖孔切邊質量，減少因沖孔沖偏導致的廢品。

⑷此裝置只在模具安裝、調整時才用到，正常生產時就可拆掉支撐桿，因此，不影響現場操作。