支架零件沖壓模具設(shè)計及工藝

摘 要：支架零件形狀較復(fù)雜，而且要求較復(fù)雜，一旦出現(xiàn)問題，就會對支架的正常生產(chǎn)造成巨大影響。受支架特殊結(jié)構(gòu)的影響，要求結(jié)合沖壓工藝進行操作，滿足零件工藝方案與模具設(shè)計要求。本文主要對支架類零件沖壓成型工藝進行分析，并結(jié)合實際情況制定了較高水平的沖壓工藝方案，完善了零件沖壓模具設(shè)計，并重點介紹了可調(diào)換定位板與磁鐵定位等對切弧工序模具的效果，希望可以實現(xiàn)支架類零件的高效率大批量生產(chǎn)，提高支架零件沖壓模具的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：支架；沖壓；模具設(shè)計

模具是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用較多的成型工具，具有高效、低耗和適應(yīng)性較強等特點，已經(jīng)成為目前應(yīng)用價值較高的產(chǎn)品，提高了企業(yè)的經(jīng)營效益，但是由于模具用途不同，加工和生產(chǎn)方式也有所差異。本次分析支架零件沖壓模具設(shè)計時，主要對零件工藝和操作步驟進行了分析，然后詳細介紹了工藝方案，最后分析了該種模具設(shè)計工藝所取得的成果，希望可以給相關(guān)研究學(xué)者提供借鑒。

一、模具設(shè)計方案

第一種工藝，按照下料—沖孔落料—成型—機加銑圓弧操作；第二種工藝采用下料—沖孔落料—成型—切圓弧。以上兩種工藝的前幾項工序相同，但是從工藝生產(chǎn)上分析，第一種工藝具有操作簡單的特點，但是存在機械加工圓弧效率低下等缺陷，尤其應(yīng)用到汽車使用零件時，此種工藝很難保證數(shù)量和經(jīng)濟效益，應(yīng)用范圍較狹窄；第二種工藝操作時，要求必須保證其的定位，可以達到磨具操作便捷的特點，同時還可以提高實際生產(chǎn)效率，實際應(yīng)用中該模具定位較難，已經(jīng)成為該工藝的主要瓶頸之一。經(jīng)過對上述兩種工藝的分析發(fā)現(xiàn)，本次確定使用第二種工藝進行操作，主要目的是提高生產(chǎn)效率，進而降低生產(chǎn)成本，所以實際設(shè)計中主要使用切圓弧模具，如下圖2所示。結(jié)合第二種工藝的作業(yè)要求，要求使用三套模具操作，主要由切圓弧模、成型模和沖孔落料模組成。成型模與沖孔落料模是日常生活中常見的模具，前者主要根據(jù)實物結(jié)構(gòu)與形狀形成的模具，如下圖1所示。后者如下圖2所示。

設(shè)計沖壓模具時，需要注意，當(dāng)模具下行時，內(nèi)托與外脫需同時壓住材料，保證產(chǎn)品平整度，避免出現(xiàn)翹曲與光亮不整問題。

切圓弧模經(jīng)常使用磁鐵定位，簡化了模具操作程序，操作過程較簡便，而且定位精準，解決了較多的技術(shù)問題。為了提高模具導(dǎo)向精度，本次主要使用導(dǎo)柱導(dǎo)套結(jié)構(gòu)操作；為了獲得較高的生產(chǎn)效率，沖床每一行程均沖壓兩件；通過對近幾年沖壓技術(shù)的分析發(fā)現(xiàn)，該技術(shù)具有生產(chǎn)效率較高的特點，已經(jīng)取得了較高的經(jīng)濟效益。

圖2切圓弧模具裝配圖

二、設(shè)計模具結(jié)構(gòu)

（一）合理選擇模具材料。模具材料使用20鋼，改材料具有良好的沖壓性能，完全滿足實際操作需求，而且模具精細度較高。結(jié)合沖載沖壓模具材料制定的原則，本次主要使用Cr12MoV作為凹凸模材料。加工后開展調(diào)質(zhì)熱處理，將模具硬度控制到58到62HRC之間。如果零件未做要求，一般模具材料默認選擇碳素結(jié)構(gòu)鋼。

（二）計算并設(shè)計模具壓力中心。（簡單計算）從該模具的形狀來看，該模具呈對稱形狀，各自的結(jié)合中心為壓力中心，增加了壓力中心設(shè)計和計算難度，一般可根據(jù)模柄中心確定。

（三）固定與連接零件及其他附件。固定連接零件及其他附件時，主要使用圓柱銷與六角螺釘連接，主要連接墊板、上模座與凹模。螺釘與圓柱銷尺寸可結(jié)合被連接零件的厚度進行選擇，滿足連接需求。卸料板使用打料桿連接，并將切圓弧固定在下模座上。

（四）定位卸料裝置與結(jié)構(gòu)。通常操作時，將成型好的工件于下模銷處定位，凹模沖載時實現(xiàn)側(cè)向定位。同時設(shè)計定位板時，還可以將其設(shè)置成調(diào)換工件，并根據(jù)定位板切割出尺寸不同的圓弧中心高，尤其注意磁鐵吸附工件，提高工件定位的精確性；完成上述操作后，必須保證工件不出現(xiàn)滑動和移動，進而制定出沖載所需的圓弧尺寸。模具處于正常工作狀態(tài)時，下模定位會發(fā)生下行，使用聚氨酯橡膠壓縮后模具開始沖載，上模卸料板與定位圈同步完成卸料操作。

三、結(jié)語

本次主要介紹了支架零件沖壓模具設(shè)計和工藝，進行模具設(shè)計方案分析時，主要從零件工藝與工藝方案兩方面進行探究，開展模具結(jié)構(gòu)設(shè)計時，主要從模具材料模具壓力中心、零件與附件連接及定位結(jié)構(gòu)與卸料裝置等方面進行分析，得到的支架零件具有結(jié)構(gòu)簡單，操作方便及定位精確等特點，可以給同類零件沖壓工藝提供較多的技術(shù)參考，希望本文的分析可以給同行研究學(xué)者提供借鑒。

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