吳學(xué)農(nóng)

（安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)械工程系，安徽 蕪湖 241000）

隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)和人力資源成本迅速增長(zhǎng)，一些傳統(tǒng)工藝要求多副模具沖制的沖壓件，已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的需求，取而代之的是復(fù)合模具和級(jí)進(jìn)模具的不斷發(fā)展。復(fù)合模具的應(yīng)用，既解決了單工序生產(chǎn)過(guò)程中，零件多次定位、尺寸不穩(wěn)定和工序多等缺點(diǎn)，同時(shí)又減少了人力成本，提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，適合批量生產(chǎn)。

1 沖壓零件工藝性分析

如圖1所示為彈簧片零件圖。生產(chǎn)批量15萬(wàn)件，材料為65 Mn，料厚0.5 mm，精度IT11。該零件主要有4個(gè)安裝槽、4個(gè)安裝孔和1個(gè)花形孔組成，有相對(duì)位置要求。

圖1 彈簧片零件圖

若該零件采用單工序沖壓，存在二次定位，誤差大，相對(duì)位置精度難以得到保證，且模具數(shù)量多、生產(chǎn)成本高，不利于批量生產(chǎn)等問(wèn)題。綜合上述考慮，該零件采用復(fù)合模具實(shí)現(xiàn)沖壓。

2 排樣

排樣是模具設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，其反映了制件在整個(gè)沖壓過(guò)程中的定位方式、材料的利用率和模具的結(jié)構(gòu)。因此合理的排樣，有利于提高制件的品質(zhì)和模具的壽命。

該制件由于外形為圓形結(jié)構(gòu)，因此采用直排法。排樣圖如圖2所示。

圖2 排樣圖

3 模具

主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)完成的彈簧片模具總成裝配圖如圖3所示。現(xiàn)將其主要設(shè)計(jì)過(guò)程簡(jiǎn)述如下。

圖3 模具裝配圖

3.1 凸模、凹模與凸凹模設(shè)計(jì)

該零件的需求量為15萬(wàn)件，模具結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，受力均勻，故凸模、凹模、凸凹模均使用Cr12材料。

凸模結(jié)構(gòu)如圖4所示，凸模上的銷孔用于與固定板定位，銷孔加工時(shí)同外形一同在線切割上割出，保證其與外形的位置精度。固定板上的定位銷孔和圓形沖頭孔，由線切割一次性加工完成，再以凸模固定板為基準(zhǔn)安裝凸模、沖頭和凹模，這樣就能夠嚴(yán)格保證凸模與凹模之間的相對(duì)位置關(guān)系，便于裝配。

圓孔沖頭結(jié)構(gòu)如圖5所示，由于該沖頭的直徑較小，故設(shè)計(jì)成階梯形結(jié)構(gòu)，有利于提高沖頭的壽命。沖頭通過(guò)臺(tái)階直接裝在凸模固定板上，并用膠水粘接。

圖4 凸模

圖5 圓孔沖頭

凸凹模如圖6所示，凸凹模加工成直通結(jié)構(gòu)，其位置由凸凹模固定板固定。漏料孔在線切割加工結(jié)束后，用雙氧水腐蝕，單邊腐蝕量≥0.5 mm。

凹模結(jié)構(gòu)如圖7所示。凹模設(shè)計(jì)成直通結(jié)構(gòu)，同樣通過(guò)銷釘和螺釘固定在凸模固定板上，銷釘孔同樣在線切割上同孔一同割出，凹模在加工時(shí)同凸模共料，提高材料的利用率。

圖6 凸凹模

圖7 凹模

3.2 卸料和定位裝置

為保證模具卸料工作的穩(wěn)定性，上模采用剛性卸料，下模采用彈性卸料。

上模為剛性卸料，主要有打桿、打板和卸料板的組成，卸料板加工時(shí)應(yīng)保證與凸模、凹模單邊有0.04～0.06 mm的間隙，裝配時(shí)應(yīng)將卸料板高于凹模0.5 mm，防止卸料不暢。

下模為彈性卸料，主要有螺釘、聚氨酯、卸料板組成，其作用主要有壓料、卸料。卸料板和凸凹模之間有0.04～0.06 mm的間隙，裝配時(shí)卸料板應(yīng)高出凸凹模0.5 mm，并要有足夠的預(yù)緊力，聚氨酯主要起彈簧的作用。

零件的定位是通過(guò)裝在卸料板上的3個(gè)圓柱銷實(shí)現(xiàn)的，其中有兩個(gè)起導(dǎo)向作用，一個(gè)起定位作用，并且3個(gè)定位銷都是彈性的。

4 結(jié)束語(yǔ)

該模具上模的所有零件，都是一銷孔定位，在裝配時(shí)，凸模固定板為基準(zhǔn)，依次裝配各零件，在將銷裝入銷孔，保證了凸、凹模相對(duì)位置關(guān)系。下模以同樣的方法組裝。通過(guò)該設(shè)計(jì)有效地保證了裝配精度，模具間隙通過(guò)機(jī)床控制。該模具總體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，經(jīng)實(shí)際生產(chǎn)檢驗(yàn)證明，其結(jié)構(gòu)靈活可靠，沖件品質(zhì)好，對(duì)此類零件的復(fù)合模設(shè)計(jì)有重要參考價(jià)值。

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