天吊支架模內鉚接攻絲級進沖模設計制造

趙宏宇

摘要：通過對投影機天吊支架模內鉚接攻絲部品進行分析可知，本產品是一個由沖壓制品和鉚接部件并包含攻絲的一體化復合制品。目前主流工藝路線是單個部品沖壓，然后再進行攻絲，接著進行鉚接壓入，三個獨立工序組成，按此工藝路線生產效率低、不良品率高，綜合成本高，不適合大批量高效生產要求的特點。本文介紹一種業界前沿的機電一體化復合模具技術——鉚接攻絲復合模具，能夠將生產效率提高200%，同時大幅度降低產品制造成本、降低綜合不良率。經實踐證明，模具結構合理，制品質量穩定可靠，對其他類似結構的模具開發具有參考意義。

關鍵詞：模內鉚接 模內攻絲 級進沖模 定位系統

中圖分類號：TG38

Abstract： By analyzing the riveting and tapping parts in the die of the overhead crane support of the projector， it can be seen that this product is an integrated composite product composed of stamping products， riveting parts and tapping. At present， the mainstream process route is single part stamping， then tapping， then riveting and pressing， which is composed of three independent processes. According to this process route， the production efficiency is low， the defective product rate is high， and the comprehensive cost is high， which is not suitable for the requirements of mass and efficient production. This paper introduces a cutting-edge mechatronics composite die technology riveting and tapping composite die， which can improve the production efficiency by 200%， greatly reduce the product manufacturing cost and reduce the comprehensive defect rate. Practice has proved that the die structure is reasonable and the product quality is stable and reliable. It has reference significance for the development of other similar molds.

Key Words： Die riveting; Die tapping; Progressive die; Positioning system

1.沖壓件的分析與排樣設計

1.1沖壓產品分析

圖1所示是某投影機天吊支架部品，材料為SECC鍍鋅鋼板，板厚1.0㎜。從圖形分析，此零件是復合制品，由沖壓部品和鉚接零件組成，沖壓制品上有M3攻絲。本結構依據模具現在結構，創新采用PLC可控系統。操作沖壓機床→模具鉚接→模內攻絲一體化新結構，保證了產品質量和各項尺寸要求。

1.2工藝分析

圖1為投影機外掛天吊支架部品組件。

天吊支架的原生產工藝是：沖壓部品外形→模具外攻M3螺絲→模具外鉚軸。新工藝方式為：級進模沖壓部品→模內攻M3螺絲→模內鉚軸。生產效率大幅度提升。 技術的關鍵點是模內鉚軸和模具內攻絲。

1.3排樣設計

依據零件的結構特點，加上有攻絲和鉚接結構[1-4]。排樣設計方案中（見圖2）： 1-6工位為沖裁、沖孔，7工位為向上翻邊。因為要設置攻絲機和模內鉚接設備。8-10、12-15、17-21為空工位。11為攻絲工位，16為鉚軸工位，22、24為90o向下折彎工位。25為壓平軸工位，27為切斷工位。

2.模具結構設計

2.1模具結構制定

根據上述排樣方案，下面主要介紹軸鉚接和攻絲成形的結構特點。

模具采用平衡、分斷式級進模結構。選用滾珠模架，在卸料板上設置4根精密內導柱導套與模架構成雙重導向系統。模具設有2排導正釘及2套光電檢測器與控制器，控制鉚軸送進機構及振動料斗、料道、氣缸動作和機床的有機自動聯動（見圖3）。

2.2模內鉚軸結構

2.2.1鉚接軸定位

鉚接軸由振動盤、振動滑道傳遞到出口端，然后由磁石吸附定位，再由氣缸將轉軸推入模具定位系統。模具定位系統由可開口的定位鉗夾住鉚軸，然后由壓桿壓到條料中，實現鉚接。同時下模支撐桿下部有光電感應器，如有空打或模具異常立即停止[5-6]（見圖4）。

2.3模內攻絲結構

條料按圖中（見圖3）所示結構，送進下抬料板中，抬料板上有導料槽，在攻絲機相對位置由機床上下運動帶動螺桿及齒輪結構傳動，實現攻絲。

模具俯視圖見圖5。

2.4模具結構名稱

1固定板，2小導柱組件，3固定墊板，4上模座，5卸料墊板，6卸料彈簧組件，7卸料板，8上模墊板，9攻絲機，10下抬料板，11鉚軸，12鉚軸打桿，13震動滑道，14壓平軸凸模，15下模座，16凹模墊板，17翻邊凸模，19下抬板組件，20鉚軸凹模，22下支撐桿，23光電檢測器，24下抬板卸料組件，25彈簧組件，26鉚軸壓平凹模， 27振動盤，28傳動振動器，29鉚軸夾頭，30彈簧，31吸附磁石，32推動氣缸，33振動滑道。

3.結語

天吊支架模內鉚接攻絲級進沖模生產的部件已累計8.5萬臺，零件質量穩定，各項技術要求均達到圖紙設計標準，生產效率大幅提升，降低了生產成本。經批量生產驗證，模具結構安全可靠，實踐證明此模具設計制造取得成功。

參考文獻

[1]殷昭陽.小型沖壓件全流程自動化生產模式探究[J].鍛造與沖壓，2021（8）：44-46.

[2]游秋香.基于雙目視覺的鉚接件孔位測量研究應用[D].綿陽：西南科技大學，2019.

[3]牛祥鑫.飛機蒙皮鉚接孔法向量視覺測量方法研究[D].沈陽：沈陽航空航天大學，2019.

[4]王有道，葉雪洋，劉巖，等.熱熔自攻絲鉚接特征參數對鋼鋁連接鉚點質量影響[J].汽車工藝與材料，2018（5）：10-14.

[5]史文鋒，趙鑫，董曉陽，等.衛星貯箱安裝板復合材料蒙皮熱應力工藝設計優化[J].材料科學與工程學報， 2020，38（1）：134-138.

[6]畢超，郝雪，李迪.飛機蒙皮法線方向的視覺檢測技術研究[J].傳感技術學報，2020，33（9）：35-41.

3026500338229