安装板落料模设计改进

来源：网络 作者： 发布时间：2008-03-17

关键字：安装板；侧向力；冲裁间隙；刃磨冲载次数；使用寿命

　　摘要：分析和制定了安装板冲裁制作的冲压工艺；针对使用过程中出现的问题，对冲裁间隙的选择及凸模材质选用进行了改进。

安装板是摩托车的零件之一（见图1）材料Q235A；厚度6.5㎜；要求无毛刺、无塌角及斜角等现象。

1制件工艺分析及设计

分析，根据该件的技术要求，若采用一次冲裁成型工艺很难达到无毛刺、无塌角及斜角的技术要求，因此采用一次冲裁落料（单边留1㎜修边余量），二次冲裁修边的冲压工艺，来保证制件的精度要求。

2 冲裁间隙分析及设计

开始间隙选择为工件厚度的5%～6%（单边），在使用过程中凸模经常出现崩刃、断裂等降低模具使用寿命损害，为此将冲裁间隙调至工作厚度的7%～8%（单边），虽然刃模冲裁次数有所提高，但仍然经常出现崩刃、断裂现象，效果不太明显。在这种情况下，若再加大冲裁间隙，就会造成冲裁塌角、斜角及毛刺的增大，靠一次修边是无法达到该制件的技术要求；如果采用2-3次冲裁修边工艺将会大大增加了模具冲压等成本费用。通过上述对该制件冲裁间隙的分析、冲裁试验及冲压工艺的要求，在保证一次冲裁落料，一次冲压修边的冲压工艺的前提下，凸、凹模的冲裁间隙确定为工件厚度的7%～8%（单边）。

3  凸、凹模材质分析、选用及热处理

（1）板料在冲裁过程中，凸模在冲裁力（P）的作用下瞬间挤入材料时材料本身产生的弹力而生成对凸模的侧向力（N）。随板料的厚度增加而侧向力增大，较大侧向力（N）的产生则会对凸模造成崩刃、断裂等降低模具使用寿命损害。尤其该制件的形状成“U”形，凸模的“U”形槽内侧两边，冲裁时瞬间产生较大的侧向力（N）相对生成无法释放（见图2），而侧向力（N）直接作用在凸模“U”形槽内侧两边刃口部位，极易造成对凸模刃口部位损害，因此凸模材质的选择很关键。

（2）在冲压工艺及冲裁间隙的确定后，要想在此基础上再进一步提高模具使用寿命，只有在凸模材质及热处理上想办法。过去凸、凹模材质均采用国产Cr12moV，淬火硬度为HRC58-62。经过使用效果较差，而且凸模经常出现崩刃、断裂等现象；若降低淬火硬度采用HRC55-58可以减少凸模出现崩刃、断裂等现象，但刃磨寿命很低仅有0.1-0.2万次，因此无论采用哪种淬火硬度均无法提高模具刃磨寿命及总使用寿命。通过分析该冲裁制件的几何形状及冲裁模具在冲裁瞬间对凸模所产生的侧向力已超出Cr12moV材质所能承受的强度极限，所以凸模才会经常出现崩刃、断裂等现象。

（3）鉴于上述分析要想提高模具刃模冲裁次数、减少崩刃、断裂等现象及提高模具总使用寿命。在保证已确定的冲压工艺及冲裁间隙的前提下，有必要进行该模具凸磨材质的优选。因此我们针对该冲裁制件的材质、材料厚度及冲裁制件的几何形状。选择了（日本）生产的DC53高耐磨冷作工具钢，并通过（日本）钢材在国内的专业热处理企业进行淬火处理，硬度为HRC58-62。

4结论

经过确定一次冲裁落料，一次冲裁修边的冲压工艺；冲裁间隙调整为工件厚度的7%～8%（单边）；凸模材质的优选为（日本）生产的DC53高耐磨冷作工具钢，并通过（日本）钢材在国内的专业热处理企业进行淬火处理的设计及工艺的改进和生产实践，使该模具的刃磨寿命由过去的0.1-0.2万次提高到3万次以上，而且未出现任何崩刃、断裂等现象，大大提高模具的总使用寿命。

参考文献

[1] 陈炎嗣，郭景仪主编. 冲压模具设计与制造技术.北京出版社出版，1992年8月.

[2] 陈毓勋，赵振铎. 特种冲压模具与成形技术.现代出版社，1989年12月.