一種精沖模中向上排出廢料的創新設計方案

文/代群，宋洪忠·武漢泛洲精沖有限公司

本文分析了一種齒形板精沖零件的產品特點，介紹了向上排出廢料的創新設計方案和設計要點。通過該設計方案，解決了傳統向下排出廢料方案中，上下模具分模面間廢料較多、模具易疊料的問題。

圖1 為汽車自動擋變速箱內一種齒形板零件，料厚3.2mm，材料為S500MC。其產品特點是孔較多(共6 個)、較 小(φ2.65mm ～φ4mm 間4 個)，各孔與外形間位置度要求較高。

圖1 齒形板零件圖

該零件采用精沖復合落料模進行落料生產，以保證零件尺寸精度和斷面質量。

在常規精沖落料模設計中，廢料從上模向下排出，在凹模表面用壓縮空氣吹走。但本產品廢料較多、較小，其容易粘附或散落在模具表面，不易被全部吹走，易造成模具疊料事故，從而損壞模具、影響生產。

為解決上述問題，在上述精沖模中創新設計一種向上排出廢料的結構，將4 種小廢料向上排出(零件和大廢料仍按常規方法從凹模表面出料)。因小廢料隔離單獨排出，因而解決了上述廢料疊料問題。

模具設計方案

生產該零件的精沖復合落料模如圖2 所示。其整體結構非本文闡述重點，故不贅述。該模具中，上排廢料設計方案如圖3 所示。

圖2 精沖復合落料模示意圖

圖3 上排廢料方案圖

在精沖模復合落料生產過程中，沖孔沖頭向上沖裁，沖孔廢料進入凸凹模中。在后續沖裁過程中，在沖裁力作用下，廢料塊疊加成串向上運動，當其接觸到推料塊斜面時，被橫向推倒，隨后被壓縮空氣從廢料通道中吹出模具。在上述動作過程中，在推料塊和壓縮空氣的共同作用下，原本向上運動的廢料得以有效改變方向，從橫向排出模具。整個向上排出廢料過程得以順利實現。

模具設計要點

上述方案設計要點如下。

⑴保證廢料通道直徑大小合理。豎直廢料孔通道直徑從下至上逐級增加0.2mm，確保廢料在通道內向上運動時間隙充分、通道順暢。同時，通道直徑小于零件最大外形，避免廢料在通道內翻轉、擠塞，形成斜楔效應，導致卡滯。

⑵保證各級廢料通道的同軸度。凸凹模、凸凹模墊片及上模墊板間以銷釘定位，保證各級廢料孔的同軸度，避免安裝錯位而導致廢料通道被堵塞。該問題會導致廢料不能被排出、進而引起凸凹模脹裂、模具損壞。

⑶在上模墊板廢料孔上方、上模座下方設計帶傾斜角度的推料塊。當廢料向上運動接觸到推料塊斜面時，會被橫向推倒，避免廢料始終向上運動而導致堵死。該斜推料塊結構為本文排廢料方案的核心所在。圖4 為兩種推料塊結構形式。其斜面角度為20°～25°。角度過小不易于推倒廢料塊；角度過大會引起較大的垂直向下反向阻力，有反向擋死廢料、致使其不能垂直向上頂出的風險。

圖4 推料塊結構形式圖

⑷在上模座左側安裝氣流閥。在高壓氣流作用下，被推倒的廢料會順利橫向吹出。氣流閥結構如圖5 所示。

圖5 氣流閥圖

⑸在上模座的下表面合理設計水平方向廢料通道線路，如圖6 所示，有效避開頂桿、螺釘等部件，使廢料能順利吹出模具。

圖6 廢料水平通道圖

結束語

該模具設計創新，構思巧妙，結構簡單，廢料排出效果佳，能有效解決精沖模中小廢料排出困難問題。可為類似多孔精沖零件的模具設計提供參考。