固定板成形工艺及模具设计

来源：网络作者：发布时间：2008-03-19

关键字：级进模|工艺性|成形凸台|弯曲模|总体结构

　　摘要：分析了固定板零件的工艺性，介绍了级进模成形凸台、落料的总体结构设计，对排样设计方案作了比较和选择，确定了条料的送进和定位的结构形式，并对级进模和弯曲模的主要零部件设计作了详细的说明；同时对模具的制作成本作了核算，取得了明显的经济效益。

　　1 固定板零件的工艺性分析

　　图1为我公司自行开发的电气部件中的一个冲压零件，批量约每月500件，材料为SPCC，料厚为t=2mm，图2为零件的展开图。从零件图可以看出，该冲压件并不复杂，部分尺寸的公差要求比较高，有一定难度。在零件底部，有刻印“CIMIC”字样，深0.2～0.3，距离弯曲处很近，而且要求字迹清晰不能有拉痕。产品表面不能有拉伤、压痕等不良现象。

图1 固定板零件图

　　经对零件的分析，凸台与零件边势的距离相当靠近，成型凸台时，由于拉深的原因，引起材料的收缩;但是，经零件的装配分析后，该处的材料收缩并不影响装配要求和使用效果，在模具上增加压料力，防止其起拱变形。由于冲件批量不大，原设计了2种方案：(1)使用1副级进模完成所有冲压，排样采用竖排形式;(2)分二步走，a使用级进模完成除弯曲、刻印以外的冲压，b弯曲、刻印。经综合分析，采用第2种方法，降低了模具的材料和制造费用，给后期的模具维修带来方便，排样采用横排形式。因此，根据上述分析，确定如下冲压工艺：①级进模冲2个φ7mm定位孔及冲异形孔、成形凸台、冲孔2-φ8.92mm、落料;②弯折、刻印。

图2 固定板零件展开图

　　2 冲压工艺的分析

　　经过上述分析，模具设计落料部分为级进模形式，步距为44.5mm，排样图如图3所示。该产品的冲压工艺确定为：①第1步冲2个φ7mm定位孔及冲异形孔(实际上为相邻步距间的废料)，第2步为空步，第3步成形凸台，第4步冲2-φ8.92mm孔，第5步为落料;②弯折、刻印，共需2副模具即可完成冲压工作。如果刻印安排在弯曲前加工，那么在冲件弯曲后，势必影响到刻印的清晰度和字体的完整性。

图3 固定板零件排样图

　　3 模具结构分析

　　3.1冲孔、成形凸台、冲孔、落料模结构

　　图4为该模具的结构图。由于采用了第2种工艺方案，且模具为本公司自用，故取消了模架导柱导套，使用

图4 冲孔、成形凸台、冲孔、落料模结构

1小导柱 2上模板 3圆冲头 4异形冲头 5上垫板 6导正钉 7成形凸模 8模柄

9弹簧 10顶料钉 11.冲头 12落料凸模 13.料板 14固定板 15凹模 16下垫板

17下模板 18顶料块 19卸料螺钉 20凹模镶块 21凹模镶块 22限位螺钉 23弹簧 24套钉 25挡料钉

　　4根φ16mm小导柱对固定板14、卸料板13及凹模15作导向，完全能达到设计要求和精度要求。冲头、导正钉、凸模采用卸料板作全程导向，间隙为双向0.01～0.02mm，固定板开放，本公司有很多类似模具采用此种模具结构，效果非常好。卸料板材料为45钢，调质处理。凹模采用镶拼结构，成形凸台及凸台内冲孔使用镶块，有利于凸台尺寸的调整和冲孔凹模镶块的调换。在成形凸台及凸台冲孔两侧废料位置上靠近导正钉处，上模卸料板上安装有2对顶料钉，脱料更加可靠，因为导正钉可能产生带料现象。镶块20与凹模15配合为双向过盈0.01～0.02mm，在凹模中不用螺钉固定也能紧密配合。镶块21采用浮动结构，与凹模15配合为双向间隙0.02～0.03mm。落料工位采用上出料结构，落料件嵌于条料的两侧废料之间，凹模15在第6工位处相应低2.5mm，并加工出斜滑槽，由于此处废料处于开放状态，制件会自行落下，由斜面滑落至模外。

　　工作过程：条料紧靠挡料钉25，顶端定位于套钉24外缘，进行第1工位冲孔2-φ7mm套钉孔及异形孔;第2工位为空步，利用套钉孔定位，相当于级进模的侧刃定位;第3工位在套钉定位的同时，导正钉进一步精确定位，成形凸台;第4工位进行凸台内冲孔，第5工位为落料，这时，料片由于是上出料，嵌于条料内，继续送料，第1次的料片由于条料的两侧废料处于开放状态，不再对料片有包紧作用，料片会自行落下，由斜面滑落至模外，完成所有过程。

　　3.2弯曲模结构

　　图5为弯曲模结构图。该模具结构相对来说比较简单，取消模架导柱导套，采用小导柱对弯曲凸模、顶料作导向，降低模具的制作成本。模具采用模框结构，弯曲处镶于凹模15、16，便于调整弯曲尺寸。图6中下模组件中，字块采用镶块结构，便于更换，镶于顶料板14侧壁，用螺栓连接，固定于垫板13上成为一体，然后其两侧面磨至设计尺寸，与两凹模间的间隙为双向0.02～0.03mm。由于冲件的外形与弯曲面齐平，故在两凹模相应位置设计有2处让槽，深为0.5mm，宽分别为21mm和38.5mm，防止冲件定位时出现偏差，产生移位现象。弯曲凸模的设计，主要考虑在弯曲时，避免对冲件有压痕，故设计成图7所示的结构。冲件的定位采用定位板形式，定位板厚度为2mm，型腔尺寸较冲件外形大0.03～0.04mm，便于放置冲件，然后用螺栓固定于模框上。