李 靈
(廣西機(jī)械高級(jí)技工學(xué)校,廣西 柳州 545005)
圖1 所示票夾件材料為SUS301-1/4H,料厚0.3 mm,毛刺面全部向內(nèi),外觀要求光亮、無(wú)壓傷等缺陷,按100 萬(wàn)件批量設(shè)計(jì)。
圖1 票夾件及展開(kāi)圖
該票夾件成形工藝包括起伏成形、沖裁、翻邊和彎曲成形等工序,翻邊和彎曲成形前需要完成起伏成形和沖裁工序,因Φ 2.3 mm 和Φ 5.0 mm 孔在彎曲的側(cè)面,不能作為制件的導(dǎo)正孔,故必須另外增加導(dǎo)正孔。在翻邊和彎曲成形時(shí),會(huì)對(duì)料帶產(chǎn)生側(cè)壓力,因此排樣設(shè)計(jì)時(shí)需設(shè)法抵消此側(cè)壓力。
圖2 所示的票夾件多工位級(jí)進(jìn)模排樣方案,為雙排橫向中間載體排樣,條料送進(jìn)時(shí)具有較高的剛性和穩(wěn)定性。該排樣共有8個(gè)工位,材料利用率50.0%。導(dǎo)正孔Φ 4.0 mm 在中間載體上,因此中間載體的最小寬度需增大至6.0 mm,且亦有利于提高料帶剛性。
為了避免產(chǎn)品翹曲變形,起伏成形需在第一個(gè)工序完成后才能進(jìn)行后續(xù)工序。進(jìn)行翻邊或彎曲工序時(shí),兩相向?qū)ΨQ制品需同時(shí)成形,這樣就可以抵消料帶所受的側(cè)壓力。由于票夾件要求所有毛刺面向內(nèi),在排樣圖為向下,因此在切斷分離工序,沖頭設(shè)計(jì)在中間位置,切斷廢料從中間漏料孔排出;產(chǎn)品由于自重和頂桿彈頂作用從兩邊漏料孔排出。
圖2 雙排橫向中間載體排樣圖
沖裁時(shí),為了防止搭接處刃口產(chǎn)生薄碎屑,在不影響產(chǎn)品外觀和功能的情況下,需對(duì)搭接處刃口進(jìn)行處理。圖3 為圖2 中B 處放大圖,搭接處沖裁刃口經(jīng)過(guò)處理后,確保了刃口與沖裁后的料帶只有一個(gè)交點(diǎn),避免了薄碎屑的產(chǎn)生,間接消除了產(chǎn)品表面被壓傷的可能。
圖3 搭接處刃口處理
票夾件級(jí)進(jìn)??傮w結(jié)構(gòu)如圖4 所示。
圖4 票夾件級(jí)進(jìn)模裝配圖
其設(shè)計(jì)要點(diǎn)分述如下:
(1)票夾件采用SUS301-1/4H 不銹鋼材料,HV250~300,單面可取0.02 mm 的沖裁間隙,其沖裁和成形性能較好,根據(jù)生產(chǎn)批量(100 萬(wàn)件,中等批量)選用模具材料:所有沖頭、鑲件和凹模板6 采用Cr12MoV,58~62 HRC;卸料板5 采用Cr12,50~55 HRC;固定板3 采用45#,調(diào)質(zhì)處理;所有墊板2、4、7采用T8A,50~55 HRC,上下模座1、8 采用A3。
(2)由于彎曲成形時(shí)需要較大的成形力,因此模具的閉模間隙(模具在下死點(diǎn)時(shí)固定板3 和卸料墊板4 的距離)設(shè)計(jì)為0。
(3)由于采用中間載體排樣,不必采用側(cè)刃節(jié)距粗定位,只需采用初始擋料塊14 即可。
(4)為了增加導(dǎo)料距離,從而增加料帶的穩(wěn)定性,導(dǎo)料板(a)11 可根據(jù)需要伸出模具外面50~100 mm,并在其底面設(shè)計(jì)有導(dǎo)料板托板13,用螺絲鎖緊。
(5)為了取放方便,下模切斷鑲件23 和下模彎曲成形鑲件18 側(cè)面設(shè)計(jì)有2.0 mm×6.0 mm 扣壓位,如圖5 所示,用M5 螺絲扣壓在凹模板上,并在下墊板7 和下模座8 上設(shè)計(jì)有頂件孔。
圖5 下模切斷鑲件扣壓位
(6)為了避免料帶擺動(dòng)和導(dǎo)正銷拉料,在7、8 工序設(shè)計(jì)有導(dǎo)料板(b)20 和導(dǎo)料板(c)21。
(7)為了使料帶傳送順利,應(yīng)把料帶整體抬升10 mm,由頂料銷12、22、頂料塊15 和壓料塊19 共同完成此抬升動(dòng)作。
實(shí)踐證明,該票夾件多工位級(jí)進(jìn)模的工藝性、排樣方案和總體結(jié)構(gòu)是合理可靠的,料帶在模具內(nèi)穩(wěn)定,送料和出件順利,能保證產(chǎn)品品質(zhì),對(duì)同類零件的級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)與教學(xué),有一定參考價(jià)值。
[1]金龍建,洪慎章.多工位級(jí)進(jìn)模典型結(jié)構(gòu)圖冊(cè)[M]. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2011.
[2]姜奎華.沖壓工藝學(xué)[M].武漢:華中理工大學(xué)出版社,1986.
[3]陳炎嗣,郭景儀.沖壓模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)[M]. 北京:北京出版社,1991.