支架沖壓工藝分析與模具設(shè)計

摘 要：隨著我國科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，硬件生產(chǎn)企業(yè)得到了飛速的發(fā)展，支架最為硬件生產(chǎn)企業(yè)中非常重要的一個生產(chǎn)內(nèi)容，對其生產(chǎn)的工藝以及模具設(shè)計進(jìn)行完善和優(yōu)化有著非常重要的意義。因此，本文針對我國支架的沖壓工藝以及模具設(shè)計進(jìn)行分析和探討，希望能夠為今后我國支架生產(chǎn)技術(shù)的提升提供參考。

關(guān)鍵詞：支架沖壓工藝；模具設(shè)計；探討研究

1 支架沖壓工藝的特點分析

以打火裝置支架的生產(chǎn)工藝為例，該支架的厚度為 05mm，支架材料為Cr13， 展開示意圖如圖1：

從上圖可以明顯發(fā)現(xiàn)，這一支架裝置在形狀上有著較強的復(fù)雜性，由于該支架的生產(chǎn)用于打火裝置，因此對其生產(chǎn)的精度要求較低。從支架工藝的成型來看，主要會涉及到?jīng)_裁和彎曲兩個主要的方面。另外，支架結(jié)構(gòu)在外形方面復(fù)雜性較強，在支架的很多部分會涉及到圓弧，而且在圖中的A 位置，還具有一個寬度為1mm的窄槽，同時支架的B位置與支架邊緣也只有1mm的寬度。在對支架進(jìn)行沖裁處理的過程中，由于零件的沖壓性能較差，所以采用有效的沖裁技術(shù)對零件處理的關(guān)鍵所在。而彎曲處理方面，則難度較小，可供進(jìn)行彎曲處理的方向有很多。

2 沖壓方案的制定

在對沖壓方案進(jìn)行制定的過程中，主要考慮零件的精度以及形狀條件。從該零件的特點來看，在對其進(jìn)行成型處理的過程中，既可以采用多工位級進(jìn)模的方式，也可以采用幾副單工序模進(jìn)行成型處理。在此基礎(chǔ)上結(jié)合支架模具的制作要求，生產(chǎn)情況以及沖壓設(shè)備等多方面因素的限制，最終采用2 副模具來進(jìn)行該支架的生產(chǎn)成型，在兩副模具中，一是要對支架進(jìn)行展開，另一副則是要對支架進(jìn)行成型。

通常來講，在本次的零件加工生產(chǎn)中，有兩種方案都可以進(jìn)行應(yīng)用。一種是以連續(xù)模的方式進(jìn)行生產(chǎn)，先對零件進(jìn)行沖孔處理，然后在對支架中孔型特異以及窄槽的部分廢料進(jìn)行處理，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行總體落料；另一種則是通過復(fù)合模完成一次沖裁成型。

從整體上來看，兩種生產(chǎn)方案各有優(yōu)缺點。第一種方案中，能夠保障生產(chǎn)零件的質(zhì)量能夠滿足實際施工的需求，但是這種生產(chǎn)方案過于繁瑣，而且需要投入較大的生產(chǎn)成本。第二種生產(chǎn)方案中，由于復(fù)合模的生產(chǎn)方式相對于連續(xù)模的生產(chǎn)方式精度較高，而且能夠有效的避免連續(xù)模生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的定位誤差。但是從該零件本身的特點來看，該零件具有兩個僅有1mm的窄槽，而且位置B距支架邊緣的位置僅有1mm，因此在實際的生產(chǎn)過程中必須要考慮到支架本身的強度承受能力，也就是說模具制作的難度進(jìn)一步提升。在綜合分析兩種生產(chǎn)方案的優(yōu)缺點以及零件本身的生產(chǎn)條件之后，我們制定了第三種生產(chǎn)方案，這種生產(chǎn)方案首先要對零件的各個孔位進(jìn)行沖壓處理，然后對零件外形以二次進(jìn)行沖裁。但是第三種方案中的沖裁處理與方案二中的沖裁有著明顯的不同，在該方案中的沖裁主要是以類似切舌的方式在對零件切舌后，對切舌的部分頂回與原輪廓重合 ， 然后再進(jìn)行下一次沖裁。

一般來講，兩種排樣方式在對材料的利用效率方面是相似的。但是從考慮到進(jìn)距小、條料寬這兩個因素，想要進(jìn)一步提升零件的生產(chǎn)質(zhì)量，采用第一種排樣方式對零件進(jìn)行制作更為合適。對該零件的7 個孔和 2 個導(dǎo)正進(jìn)行銷孔處理，在此基礎(chǔ)上對零件的整個輪廓進(jìn)行沖裁處理。需要注意的是，在進(jìn)行沖裁的過程中，零件中的連接部分要進(jìn)行保留，而且在完成沖裁處理之后，要將這些部分與零件本來的外部輪廓實現(xiàn)重合。在最后環(huán)節(jié)，則應(yīng)該在頂回之后得到該零件的展開形狀。

3 支架模具結(jié)構(gòu)設(shè)計分析

1）沖裁模的設(shè)計分析。（1）切舌凸模。在對零件進(jìn)行切舌處理的時候，如果凸模的輪廓不對稱，則需要對零件的板料進(jìn)行切開，并使其下彎。通過這樣的方式來保障切舌后的板料深度在不同的位置有著較大的區(qū)別。在實際的生產(chǎn)過程中，為了保障模具兩側(cè)的高度差距腳下，應(yīng)該把凸模上的保留邊制作成平面的形式，然后在距離較近的部分，將其制作成斜面。在對凹模進(jìn)行設(shè)計的過程中，則應(yīng)該對模具的保留邊的小圓角進(jìn)行加工處理，目的是為了在頂回后能夠避免壓痕的過大的現(xiàn)象；

（2）條料定位裝置。在沖裁處理的時候，應(yīng)該采用側(cè)刃粗定位的形式來對銷精定位進(jìn)行導(dǎo)正處理，裝置結(jié)構(gòu)如圖 2 所示：

在上圖中， 1 表示彈簧片、 2 表示側(cè)壓塊、3 表示擋料塊、4 表示導(dǎo)料板、5 表示側(cè)刃、6 表示條料。

在進(jìn)行沖壓處理的過程中，必須要用擋料塊來擋住條料端面，在滑塊下滑的時候，側(cè)刃就能夠在條料一側(cè)沖壓出兩個切口，以及兩個導(dǎo)正銷孔。另外，在條料的遞送過程中，擋料塊能夠與切口進(jìn)行有效的重合，這也是粗定位的一個重要環(huán)節(jié)。

2）彎曲模。有支架裝置的展開圖可以看出，該支架在多處位置具有圓弧的形狀，因此在實際的生產(chǎn)制作過程中必須要進(jìn)行彎曲處理。而且在處理的過程中還要對裝置的兩個孔進(jìn)行有效定位。需要注意的是，在對工件進(jìn)行彎曲的過程中，為了防止變形情況的的出現(xiàn)，必須要用凹模底面對坯料施加較大的反向頂壓力 ， 從而在一定程度上提升零件的平整性。

4 結(jié)語

在本文中，以點火裝置的支架為例，對沖壓工藝以及模具設(shè)計兩個方面進(jìn)行了研究分析。而且在實際的零件生產(chǎn)過程中也收到了較好的范闊，零件的質(zhì)量和穩(wěn)定性都能夠滿足實際使用的需求。因此，在今后類似支架的生產(chǎn)設(shè)計過程中，也可以通過這樣的方式，綜合考慮支架生產(chǎn)的各方面影響因素，從而提升零件的質(zhì)量，控制零件生產(chǎn)的成本，提升支架生產(chǎn)的水平。

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作者簡介：楊世濤，浙江杭州人，本科，研究方向：模具設(shè)計與制造相關(guān)技術(shù)的研發(fā)。