(桂林航天電子有限公司，廣西桂林，541002)

1 引言

多工位級進模是在一副模具內(nèi)可以實現(xiàn)包括沖裁、彎曲、成形等多種多道工序，具有生產(chǎn)效率高、零件質(zhì)量一致性好、易于實現(xiàn)自動化生產(chǎn)的特點，適合薄料的大批量生產(chǎn)，已經(jīng)在機械電器等行業(yè)的零部件生產(chǎn)得到廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)以兩個繼電器的側(cè)板為例，對其進行沖壓工藝分析和共模設(shè)計及制造。

2 工藝分析

側(cè)板是繼電器產(chǎn)品常用的一種結(jié)構(gòu)件，圖1分別為兩個型號的側(cè)板零件，零件材料不銹鋼0Cr16Ni14,硬態(tài)。

a)側(cè)板A b)側(cè)板B圖1 側(cè)板零件圖

零件為淺彎曲的成形件，兩個零件的區(qū)別是圖1a的外形具有兩個5×2.8的缺口，而且部分折彎，圖1b中間具有一個3.6×2.5的孔，其他基本一致。

目前的工藝是單工序加工，主要工序為：落料(落料沖孔)——彎曲——挑選——校正，由于零件材料為硬態(tài)不銹鋼，彎曲回彈大，尺寸不穩(wěn)定，需進行挑選后校正，一次沖壓彎曲兩側(cè)的短邊平整度稍差，因此存在生產(chǎn)效率低、質(zhì)量不高等不足。

3 排樣設(shè)計

根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點，采用多工位級進模進行成形加工，即在一副模具上完成落料、沖孔、彎曲等加工。

(1)由于零件有壓延方向要求，根據(jù)卷料特性，壓延方向與卷料纖維方向保持一致。

(2)選取雙側(cè)載體，即在最后工位前，制件與帶料的兩側(cè)相連，這樣的強度和送料穩(wěn)定性好，是最為理想的載體，因此設(shè)置為2a所示結(jié)構(gòu)，一側(cè)用兩個尺寸2.9mm的凸起作為連料；另外一側(cè)在不進行彎曲成形的中間部分進行連料，先把需彎曲成形的部分切開，最后成形完畢后再切除這部分連料部分，這樣就需分段沖切，由于存在模具間隙、制造精度等影響，沖切是很難精準(zhǔn)平直，會形成錯位、毛刺等缺陷，需進行工藝接刀處理，如圖2b所示，制件直邊留余微小缺口(R半徑為0.5mm，深度為0.1mm)。

a)雙側(cè)載體 b)工藝接刀 圖2 雙側(cè)載體和工藝接刀

(3)為提高零件的成形質(zhì)量，采用圖3方式進行兩次折彎加工，由于不銹鋼材料比較硬，彎曲分別增加了2°的回彈角余量。

a)一彎 b)二彎圖3 彎曲成形

兩個零件的排樣圖見圖4，圖4a為側(cè)板B排樣圖，圖4b為側(cè)板A排樣圖。

工位①沖引導(dǎo)孔/切外形，工位②切外形，工位③沖孔或空位，工位④向上彎曲，工位⑤向下彎曲，工位⑥空位，工位⑦精切外形，工位⑧空位，工位⑨落料。

圖4 排樣圖

4 模具設(shè)計及制造

4.1 模具設(shè)計

零件的模具結(jié)構(gòu)如圖5所示。

4.2 模具設(shè)計要點

(1)以確保上、下模對準(zhǔn)精度及沖壓的穩(wěn)定性，模具采用4根Φ28的精密滾珠鋼球?qū)е鶎?dǎo)向；卸料板不僅起到卸料作用，還負(fù)責(zé)凸模和導(dǎo)正銷的導(dǎo)向，因此也設(shè)置了4根Φ20的滑動導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向，以保證各凸模的運動精度。

(2)采用鑲件植入式凹模，圖6所示。鑲件便于成形加工，也方便刃磨和維修，同時可節(jié)約模具材料成本，鑲件可用相對比較好的材料，凹模固定板用一般的材料即可。

圖5 級進模

圖6 凹模及凹模鑲件組合圖

(3)凸模設(shè)計成快換式結(jié)構(gòu)，圖7所示。采用壓板固定，凸模與凸模固定板結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，凸模拆裝方便，便于更換易磨損和損壞的凸模。

圖7 凸?？鞊Q式結(jié)構(gòu)

(4)鑲件及凸模等進行防呆設(shè)計，圖8所示，通過外形設(shè)置不同的倒角等措施，防止裝反造成模具損壞等不足。

a)凹模鑲件 b)凸模圖8 凹模鑲件及凸模

(5)切邊工位脫落板壓料塊設(shè)計。脫料板壓住是零件的上表面，由于零件彎曲成形后，向下彎曲部分與上表面有一定距離，在零件彎曲的兩側(cè)進行切邊，不壓住板料，會造成零件變形。因此設(shè)置壓料鑲件，由于空間限制，兩側(cè)有切邊凸?？祝卦O(shè)計成燕尾結(jié)構(gòu)，左右可以固定，兩處直角位置設(shè)計倒角，這樣上下可以固定，結(jié)構(gòu)簡單有效。

圖9 脫料板切邊鑲件設(shè)計

(6)采用Φ2.5的導(dǎo)正銷精定位，使制件的質(zhì)量穩(wěn)定，結(jié)合沖裁自動送料系統(tǒng)，可實現(xiàn)自動沖壓加工；模具上設(shè)有檢測導(dǎo)釘，當(dāng)送料不到位時能使沖床自動停車；同時設(shè)置了吹氣銷釘，零件最后切斷后，能順利地從模具內(nèi)吹出。

(7)共模設(shè)計。根據(jù)外形不同在第②工位更換相應(yīng)的成形塊；由于兩個零件彎曲不全部相同，在⑤工位更換彎曲成形塊；沖側(cè)板B時，在③工位裝上沖孔組件；其他部分完全相同，這樣更換少量的成形件，就可實現(xiàn)兩個零件的生產(chǎn)加工。

4.3 模具制造

按圖5模具設(shè)計圖，順利的完成模具制造和樣件加工，零件合格，尺寸穩(wěn)定。

圖10 模具實物

a)側(cè)板A正反面 b)側(cè)板B正反面圖11 成形樣件

5 結(jié)束語

側(cè)板零件采用多工位精密級進模，具有產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、產(chǎn)品精度高等優(yōu)點，通過采用共模設(shè)計，更換少許成形鑲件實現(xiàn)兩種不同零件的加工，可減少模具的投入，降低成本，類似零件可進行借鑒。