折頁座沖孔落料模設(shè)計

李偉， 康海軍， 余金鳳， 羊彥倫， 吳玉川

（中國南車眉山車輛有限公司，四川眉山620032）

折頁座沖孔落料模設(shè)計

李偉， 康海軍， 余金鳳， 羊彥倫， 吳玉川

（中國南車眉山車輛有限公司，四川眉山620032）

分析了折頁座沖孔落料的工藝性，闡述了折頁座沖孔落料模的模具結(jié)構(gòu)及設(shè)計要點。

折頁座；排樣方式；沖孔落料；沖裁力；卸料

1 工藝分析

圖1所示是L70型糧食漏斗車上的折頁座，材料為09CuPTiRE，厚度為7mm，現(xiàn)有板料規(guī)格260 mm×2 600 mm。該工件周邊形狀復(fù)雜，φ23的孔位置要求較精確，并且每臺車上有16件，屬于批量生產(chǎn)，因此需要對該產(chǎn)品設(shè)計制造一套沖孔落料模具。

該零件沖件的最小寬度為60 mm，零件的厚度t＝7 mm。一般沖裁允許最小寬度尺寸為B＞2t＝14 mm，因此該零件沖裁可行。折頁座組焊在車體上，折頁座之間通過孔進(jìn)行管道的裝配，所以要求φ23的孔位置要精確。如果采用先落料再沖孔的方法，得到的每個折頁座孔的位置尺寸誤差大，從而影響裝配。所以可采用折頁座沖孔、落料在同一模具中，通過控制模具凸凹模的尺寸精度來保證每個折頁座孔的位置尺寸精確。

圖1

為實現(xiàn)折頁座沖孔、落料在同一模具中而保證折頁座的尺寸精度，根據(jù)折頁座的形狀尺寸特征，采用如圖2所示雙行對排的排樣方式。采用此種排樣方式，可一次將該零件成型，既保證了質(zhì)量，又減少了工序，效果顯著，生成效率至少提高2倍以上。

2 工裝方案設(shè)計

2.1 計算沖裁力

計算沖裁力的目的是為了選用合適的壓力機(jī)以及校驗現(xiàn)有的設(shè)備是否滿足工裝模具設(shè)計的要求。壓力機(jī)的噸位必須大于所計算的沖裁力。

沖裁力計算公式：P=KLtτ，式中：K為安全因數(shù)，一般取K＝1.3；L為沖裁周邊長度；t為材料厚度；τ為材料抗剪強(qiáng)度。

圖2 折頁座排樣圖

以上所得的沖裁力是折頁座沖孔落料同時完成所需的，考慮到模具完成一次沖孔落料得到的工件為2件，則需要的沖裁力為：P′=2P=2×2 708=5 416 kN。

模具配套使用的設(shè)備是630 t閉式雙點壓力機(jī)，壓力機(jī)的公稱壓力是630 t，換算為6 300 kN，完全滿足模具沖孔落料所需的沖裁力。

2.2 凸凹模刃口尺寸的計算

落料時，凹模刃口尺寸：d凹＝（d-xΔ），凸模刃口尺寸：d凸＝（d－xΔ－zmin）。所得凸凹模尺寸如圖3所示。

圖3

3 模具結(jié)構(gòu)及設(shè)計要點

3.1 模具結(jié)構(gòu)

圖4

折頁座沖孔落料模結(jié)構(gòu)如圖4所示，模具主要由圓凸模7、方凸模8、圓凹模4、凹模1、凹模2組成。其中上模座組成主要由上模座6、圓凸模7、方凸模8、凸模固定板10、卸料板5組成，下模座組成主要由下模座3、圓凹模4、凹模1、凹模2、凹模固定板11等零部件組成。

3.2 模具的設(shè)計要點

1）模具凸模、凹模采用鑲塊式結(jié)構(gòu)，分別鑲拼在凸模固定板、凹模固定板上，圖5為模具3個凹模鑲塊鑲拼在凹模固定板上示意圖。凸模、凹模采用鑲塊式結(jié)構(gòu)可以控制刃口尺寸和間隙的精確度，提高沖模的制造精度，增長其使用壽命；同時采用此種結(jié)構(gòu)便于維修與更換損壞部分，減少模具制造與維修費(fèi)用，節(jié)約模具鋼。

2）為降低換模時間，適應(yīng)快速換模裝置，模具上下模座把模部分厚度為50 mm，T型槽及模座上下面采用了機(jī)加方式加工。

3）沖模的定位裝置零件用以保證材料的正確送進(jìn)及在沖模中的正確位置。折頁座沖孔落料模采用定位塊控制條料在模具中每次送進(jìn)的距離，采用擋料板保證工件在連續(xù)沖模中孔與外形相對位置，如圖6所示。

圖5

圖6

4）沖模的卸料裝置有剛性與彈性卸料板和廢料切刀等形式，彈性卸料裝置一般由卸料板、彈性元件和卸料螺釘組成。折頁座沖孔落料模采用彈性卸料裝置，彈性元件為彈簧，彈簧的數(shù)量由卸料力、彈簧參數(shù)決定，所以彈簧的數(shù)量是18。

4 結(jié)論

折頁座沖孔落料模自在車間應(yīng)用以來，能夠加工出合格的工件，提高了工件的質(zhì)量，減輕了操作者勞動強(qiáng)度，提高了折頁座的生產(chǎn)效率。

［1］ 薛啟翔.沖壓工藝與模具設(shè)計實例分析［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008：1-5.

［2］ 吳詩悙.沖壓工藝及模具設(shè)計［M］.西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社，2007：32-35，79-80.

（編輯黃 荻）

TG 375.4

B

1002－2333（2014）05－0208－02

李偉（1985—），男，助理工程師，碩士研究生，主要從事非標(biāo)設(shè)計及模具設(shè)計。

李偉，liwei381850465@163.com。

2014-03-04