文/張清林·江蘇中興西田數(shù)控科技有限公司

金屬?zèng)_壓工藝與裝備實(shí)用案例寶典（連載二）

文/張清林·江蘇中興西田數(shù)控科技有限公司

《金屬?zèng)_壓工藝與裝備實(shí)用案例寶典（連載一）》見《鍛造與沖壓》2016年第10期

斜楔模機(jī)構(gòu)的應(yīng)用

折彎加工、沖裁加工及拉深成形產(chǎn)品等的模具，許多情況下在結(jié)構(gòu)上需要將上下方向的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為其他方向的運(yùn)動(dòng)以完成所需加工。我們將這些機(jī)構(gòu)統(tǒng)稱為斜楔模機(jī)構(gòu)。

圖1為拉深產(chǎn)品的側(cè)面角孔沖切模具構(gòu)造圖。圖1所示斜楔模機(jī)構(gòu)是最基本的斜楔模機(jī)構(gòu)。斜楔模驅(qū)動(dòng)部的下降量決定滑動(dòng)部的行程。斜楔模驅(qū)動(dòng)部與滑動(dòng)部接觸面積較大，可獲得較大加工力。但此種結(jié)構(gòu)，滑動(dòng)部行程的微量調(diào)整較為困難，另外，驅(qū)動(dòng)部的下降需要設(shè)置止動(dòng)裝置，以免損壞模具。

圖2為級(jí)進(jìn)加工的工序之一，利用從上方進(jìn)入制件內(nèi)部的插入凹模，將制件壓至下面的定位部件，斜楔模驅(qū)動(dòng)部左側(cè)設(shè)置的止動(dòng)塊使得斜楔模滑動(dòng)部在驅(qū)動(dòng)部下降時(shí)保持確定的左右移動(dòng)量，而不必在意驅(qū)動(dòng)部的下降量。該結(jié)構(gòu)常用于加工力不大的場(chǎng)合。斜楔模沖模在左側(cè)斜楔模驅(qū)動(dòng)部與插入凹模的作用下進(jìn)行折彎加工。加工完成后，插入凹模隨其安裝壓板上升至定位位置后往軸向滑移退出，將產(chǎn)品前送。

圖3為使用多工位壓力機(jī)加工拉深產(chǎn)品的最后工序，利用斜楔模機(jī)構(gòu)完成產(chǎn)品圓孔沖切，即在產(chǎn)品頂部側(cè)面沖切圓形孔。斜楔模驅(qū)動(dòng)部固定在下模上，斜楔?；瑒?dòng)部固定在上模，斜楔模驅(qū)動(dòng)部與滑動(dòng)部之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)通過設(shè)置在接觸面上的導(dǎo)塊實(shí)現(xiàn)。

圖4為圓筒形拉深產(chǎn)品的模具，將側(cè)壁上的孔向內(nèi)側(cè)翻邊加工成形。圖中左側(cè)氣體彈簧施壓保持斜楔模使斜楔模單元水平滑動(dòng)，將工件保持在加工位置。另外，從工件下部進(jìn)入的斜楔模機(jī)構(gòu)的滑動(dòng)部作為孔翻邊加工裝置的凹模，翻邊加工由圖中右側(cè)斜楔模機(jī)構(gòu)滑動(dòng)部上安裝的凸模完成。

圖5為多工位自動(dòng)加工最終工序，利用架空斜楔模在產(chǎn)品斜面上同時(shí)進(jìn)行三處孔的沖切加工。斜楔模機(jī)構(gòu)主要組成部分有：斜楔模驅(qū)動(dòng)部、凸模固定板、凸模、凹模、止動(dòng)銷等。

圖1 斜楔模沖切角孔

圖2 插入模折彎成形

圖3 斜楔模斜面沖孔

圖4 圓筒內(nèi)側(cè)孔翻邊成形

圖6為多工位自動(dòng)沖壓加工的重要工序。該產(chǎn)品由平板坯料開始，經(jīng)過拉深、修邊、U形折彎加工后，在本工序利用氣體彈簧加壓于斜楔模驅(qū)動(dòng)部，凸模在斜楔?；瑒?dòng)部的作用下對(duì)產(chǎn)品側(cè)壁進(jìn)行階段成形加工，壁厚保持不變，斜楔模滑動(dòng)部行程的調(diào)節(jié)通過右側(cè)頂桿長(zhǎng)度的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)。此工序后，由斜楔模機(jī)構(gòu)進(jìn)行側(cè)壁上的異形孔沖切及切口沖切，得到最終產(chǎn)品。

圖5 斜楔模3處同時(shí)沖切孔

圖6 拉深產(chǎn)品階段成形

圖7 斜楔模調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(1)

斜楔模調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)

在進(jìn)行刻印、壓花及翹曲修正等的斜楔模機(jī)構(gòu)中，有時(shí)候需要設(shè)置能夠進(jìn)行微量調(diào)節(jié)的機(jī)構(gòu)。斜楔模調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，部件容易加工，同時(shí)還必須考慮到模具空間的關(guān)系因素。這里介紹幾種基本的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。

如圖7所示，轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)螺栓進(jìn)行斜楔模微量調(diào)整后，利用鎖定螺母鎖緊，由于鎖定螺母的間隙，調(diào)節(jié)量多少會(huì)有變化。

圖8所示結(jié)構(gòu)是在圖7結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上的改進(jìn)，同樣轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)螺栓進(jìn)行斜楔模的微量調(diào)整后，利用鎖定螺釘鎖緊。與圖7相比，鎖定后不易發(fā)生移動(dòng)，調(diào)節(jié)量比較穩(wěn)定。

圖8 斜楔模調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(2)

圖9 斜楔模調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(3)

關(guān)于調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中斜楔模斜面的梯度（圖7中角度θ），考慮到斜楔模驅(qū)動(dòng)部施加在斜面上垂直載荷的橫向分力，即斜楔?；瑒?dòng)部的推力，并且考慮調(diào)節(jié)螺栓旋轉(zhuǎn)一周時(shí)上下方向的移動(dòng)量，一般選擇斜楔模斜面的梯度θ為5°～10°。例如，圖7中調(diào)節(jié)螺釘M6（螺距1mm）旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，斜楔?；瑒?dòng)部的橫向移動(dòng)量為：1mm×tan10°＝0.176mm。這樣的移動(dòng)量，用于微量調(diào)節(jié)有時(shí)仍嫌太大。調(diào)節(jié)量小于此數(shù)值時(shí)，考慮到將調(diào)節(jié)螺釘轉(zhuǎn)幾分之一周的操作并非易事。所以有必要選擇較小的斜面梯度（角度θ），以降低調(diào)節(jié)螺釘（M6，螺距1mm）旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，斜楔?；瑒?dòng)部的橫向移動(dòng)量。

作為解決上述困難的對(duì)策，圖9中采用差動(dòng)螺釘?shù)恼{(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。轉(zhuǎn)動(dòng)螺釘A時(shí)，螺釘B反向移動(dòng)。這樣螺絲A轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí)，斜楔?；瑒?dòng)部的橫向移動(dòng)量則為螺釘A和螺釘B的螺距之差。如螺釘A為M16（螺距1.5mm），螺釘B為M6（螺距1mm），當(dāng)螺釘A轉(zhuǎn)動(dòng)一周前進(jìn)1.5mm時(shí)，螺釘B后退1mm，因此，斜楔?；瑒?dòng)部?jī)H前進(jìn)0.5mm，另外因?yàn)樾毙；瑒?dòng)部的前進(jìn)速度相對(duì)于螺釘A的前進(jìn)速度非常緩慢，適合微細(xì)調(diào)節(jié)的場(chǎng)合。