劉 超,尤華勝
(1.湖南衡陽(yáng)技師學(xué)院 汽車工程系,湖南 衡陽(yáng) 421101;2.衡陽(yáng)風(fēng)順車橋有限公司,湖南 衡陽(yáng) 421099)
如圖1所示為某前懸上橫臂工件圖,材料SAPH370,厚度3mm。該工件的特點(diǎn)是尺寸精度要求較高,由于要安裝球銷總成,因此球銷孔位置精度要求高,故孔位公差要求在0.50mm公差范圍內(nèi)。改進(jìn)前采用的是利用鉆模進(jìn)行鉆孔,然后對(duì)鉆孔處進(jìn)行倒角,因鉆孔效率偏低,造成質(zhì)量不能保證,成本過(guò)高,也影響了裝配質(zhì)量。
圖1 工件示意圖
由于零件上四個(gè)孔的位置尺寸精度較高,沖孔時(shí)分兩次進(jìn)行,先沖中間大孔,再由大孔定位,沖旁邊三個(gè)小孔。據(jù)此設(shè)計(jì)沖孔模具,既確保產(chǎn)品質(zhì)量,又大大提高生產(chǎn)率。
通過(guò)計(jì)算,整套模具包括卸料裝置在內(nèi),沖孔總沖裁力為130t。由于此模具外形尺寸較大,考慮安全性,選擇160t沖床較適合。
如圖2所示為零件四孔位置局部示意圖。經(jīng)分析,確定模具的成形凸、凹模采用配合加工,沖孔尺寸以凸模為準(zhǔn),考慮尺寸穩(wěn)定性,凸、凹模尺寸單邊間隙控制在0.25~0.3之間。
圖2 零件四孔位置局部示意圖
通過(guò)理論計(jì)算,本模具的壓力中心在球銷孔中心上。
模具采用雙導(dǎo)柱模架,上下模座采用調(diào)質(zhì)材料45#鋼。左、右兩邊均配有導(dǎo)套、導(dǎo)柱,用來(lái)對(duì)正上、下模中心。導(dǎo)套、導(dǎo)柱材料均采用20#,淬火硬度控制在40~45HRC,上模中配有模柄,以便與機(jī)床對(duì)正連接,模柄材料采用45#。為便于取件和操作,上模中設(shè)有卸料塊桿、卸料螺釘、凸模固定板,材料均選用45#,調(diào)質(zhì)處理,上模中還設(shè)有橡膠,橡膠選用聚胺脂材料,下模中設(shè)有沖孔凹模、凹模固定塊、定位座、定位塊、定位銷及墊塊,材料選用45#,調(diào)質(zhì)處理,沖孔凸模安裝在上模中的凸模固定板中,沖孔凹模安裝在下模中間的凹模固定塊中,沖孔凸、凹模材料選用Cr12MoV,淬火硬度控制在56~60HRC。為定位可靠,在左邊設(shè)有定位裝置,定位裝置中設(shè)有定位座、定位塊和定位銷,為了便于上模中的落料零件出模,上模中設(shè)有卸料機(jī)構(gòu),在凸模固定板上設(shè)有一臺(tái)階孔,卸料螺釘安裝在凸模固定板上的臺(tái)階孔中,導(dǎo)套一端緊配安裝在上模座左、右兩邊,另一端安裝在上模座的下方,導(dǎo)柱一端緊配安裝在下模座左、右兩邊,另一端安裝在下模座的上方,導(dǎo)柱的另一端與導(dǎo)套內(nèi)孔采用滑配,便于上、下??煽慷ㄎ?,模柄小頭安裝在上模座上方,模柄另一頭安裝在上模座的中間,與上模座緊配連接,結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示。
該模具工作原理為:首先把工件安裝在下模座上的定位塊中,用來(lái)定位、導(dǎo)向,啟動(dòng)機(jī)器。當(dāng)上、下模合模后,上模座的凹模對(duì)下模座上的工件接觸,沖床的下死點(diǎn)到位時(shí),上模中的沖孔凸模與下模中的沖孔凹模接觸,切斷后,機(jī)床回位,彈簧也回位、利用上模的卸料機(jī)構(gòu),將上部的落料零件打出來(lái)。
圖3 模具結(jié)構(gòu)示意圖
依此工藝方案設(shè)計(jì)沖孔落料模,實(shí)踐證明效果良好,不僅確保了產(chǎn)品質(zhì)量,而且大大提高了生產(chǎn)效率。
[1] 王再生.沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1988.
[2] 鄭家賢.沖壓技術(shù)與模具設(shè)計(jì)實(shí)用技術(shù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005.