李偉， 康海軍， 余金鳳， 羊彥倫， 吳玉川

（中國(guó)南車眉山車輛有限公司，四川眉山620032）

折頁座沖孔落料模設(shè)計(jì)

李偉， 康海軍， 余金鳳， 羊彥倫， 吳玉川

（中國(guó)南車眉山車輛有限公司，四川眉山620032）

分析了折頁座沖孔落料的工藝性，闡述了折頁座沖孔落料模的模具結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

折頁座；排樣方式；沖孔落料；沖裁力；卸料

1 工藝分析

圖1所示是L70型糧食漏斗車上的折頁座，材料為09CuPTiRE，厚度為7mm，現(xiàn)有板料規(guī)格260 mm×2 600 mm。該工件周邊形狀復(fù)雜，φ23的孔位置要求較精確，并且每臺(tái)車上有16件，屬于批量生產(chǎn)，因此需要對(duì)該產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造一套沖孔落料模具。

該零件沖件的最小寬度為60 mm，零件的厚度t＝7 mm。一般沖裁允許最小寬度尺寸為B＞2t＝14 mm，因此該零件沖裁可行。折頁座組焊在車體上，折頁座之間通過孔進(jìn)行管道的裝配，所以要求φ23的孔位置要精確。如果采用先落料再?zèng)_孔的方法，得到的每個(gè)折頁座孔的位置尺寸誤差大，從而影響裝配。所以可采用折頁座沖孔、落料在同一模具中，通過控制模具凸凹模的尺寸精度來保證每個(gè)折頁座孔的位置尺寸精確。

圖1

為實(shí)現(xiàn)折頁座沖孔、落料在同一模具中而保證折頁座的尺寸精度，根據(jù)折頁座的形狀尺寸特征，采用如圖2所示雙行對(duì)排的排樣方式。采用此種排樣方式，可一次將該零件成型，既保證了質(zhì)量，又減少了工序，效果顯著，生成效率至少提高2倍以上。

2 工裝方案設(shè)計(jì)

2.1 計(jì)算沖裁力

計(jì)算沖裁力的目的是為了選用合適的壓力機(jī)以及校驗(yàn)現(xiàn)有的設(shè)備是否滿足工裝模具設(shè)計(jì)的要求。壓力機(jī)的噸位必須大于所計(jì)算的沖裁力。

沖裁力計(jì)算公式：P=KLtτ，式中：K為安全因數(shù)，一般取K＝1.3；L為沖裁周邊長(zhǎng)度；t為材料厚度；τ為材料抗剪強(qiáng)度。

圖2 折頁座排樣圖

以上所得的沖裁力是折頁座沖孔落料同時(shí)完成所需的，考慮到模具完成一次沖孔落料得到的工件為2件，則需要的沖裁力為：P′=2P=2×2 708=5 416 kN。

模具配套使用的設(shè)備是630 t閉式雙點(diǎn)壓力機(jī)，壓力機(jī)的公稱壓力是630 t，換算為6 300 kN，完全滿足模具沖孔落料所需的沖裁力。

2.2 凸凹模刃口尺寸的計(jì)算

落料時(shí)，凹模刃口尺寸：d凹＝（d-xΔ），凸模刃口尺寸：d凸＝（d－xΔ－zmin）。所得凸凹模尺寸如圖3所示。

圖3

3 模具結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1 模具結(jié)構(gòu)

圖4

折頁座沖孔落料模結(jié)構(gòu)如圖4所示，模具主要由圓凸模7、方凸模8、圓凹模4、凹模1、凹模2組成。其中上模座組成主要由上模座6、圓凸模7、方凸模8、凸模固定板10、卸料板5組成，下模座組成主要由下模座3、圓凹模4、凹模1、凹模2、凹模固定板11等零部件組成。

3.2 模具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1）模具凸模、凹模采用鑲塊式結(jié)構(gòu)，分別鑲拼在凸模固定板、凹模固定板上，圖5為模具3個(gè)凹模鑲塊鑲拼在凹模固定板上示意圖。凸模、凹模采用鑲塊式結(jié)構(gòu)可以控制刃口尺寸和間隙的精確度，提高沖模的制造精度，增長(zhǎng)其使用壽命；同時(shí)采用此種結(jié)構(gòu)便于維修與更換損壞部分，減少模具制造與維修費(fèi)用，節(jié)約模具鋼。

2）為降低換模時(shí)間，適應(yīng)快速換模裝置，模具上下模座把模部分厚度為50 mm，T型槽及模座上下面采用了機(jī)加方式加工。

3）沖模的定位裝置零件用以保證材料的正確送進(jìn)及在沖模中的正確位置。折頁座沖孔落料模采用定位塊控制條料在模具中每次送進(jìn)的距離，采用擋料板保證工件在連續(xù)沖模中孔與外形相對(duì)位置，如圖6所示。

圖5

圖6

4）沖模的卸料裝置有剛性與彈性卸料板和廢料切刀等形式，彈性卸料裝置一般由卸料板、彈性元件和卸料螺釘組成。折頁座沖孔落料模采用彈性卸料裝置，彈性元件為彈簧，彈簧的數(shù)量由卸料力、彈簧參數(shù)決定，所以彈簧的數(shù)量是18。

4 結(jié)論

折頁座沖孔落料模自在車間應(yīng)用以來，能夠加工出合格的工件，提高了工件的質(zhì)量，減輕了操作者勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了折頁座的生產(chǎn)效率。

［1］ 薛啟翔.沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)實(shí)例分析［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008：1-5.

［2］ 吳詩悙.沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)［M］.西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社，2007：32-35，79-80.

（編輯黃 荻）

TG 375.4

B

1002－2333（2014）05－0208－02

李偉（1985—），男，助理工程師，碩士研究生，主要從事非標(biāo)設(shè)計(jì)及模具設(shè)計(jì)。

李偉，liwei381850465@163.com。

2014-03-04