接觸片沖壓模具設計

翟永全 凌黎明

摘 要：接觸片沖壓模具加工零件簡單，制造難度適中，為保證制件平整性以及制件上各個孔的位置精確度和凸凹模的強度，本設計采用級進模沖壓?；诖?，本文首先分析沖壓件的工藝，然后探討主要零部件設計。

關鍵詞：沖壓模具；工藝方案；級進模

中圖分類號：TG386 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2018）23-0091-02

Design of Stamping Die For Contact Piece

ZHAI Yongquan LING Liming

（College of Mechanical and Electrical Engineering， Zhongshan Polytechnic，Zhongshan Guangdong 528404）

Abstract： In order to ensure the smoothness of the parts， the position accuracy of the holes on the parts and the strength of the punch and die， the progressive die is used in this design. Based on this， this paper first analyzed the stamping process， and then discussed the main parts design.

Keywords： stamping die；technology program；progressive die

作為新一代工業(yè)加工生產(chǎn)中的一種加工辦法，沖壓加工適用于生產(chǎn)多種板料零件，其具有互換性好、硬度高、強度高、成本低和生產(chǎn)效率高等優(yōu)勢，是其他加工方法無法比擬的。

本文主要對級進模進行設計。級進模生產(chǎn)效率高，因為級進模進行連續(xù)沖壓加工生產(chǎn)過程中，每進行一個完整的沖壓周期都可以制出至少一個零件。級進模常用于大批量生產(chǎn)，低精度，需要多工序沖裁的小零件[1]。

1 沖壓件的工藝分析

1.1 零件圖分析

零件圖如圖1所示。

此零件是精度要求較高的墊片，需要進行多次沖裁才能成形，因此零件能否順利成形的關鍵是工序的合理分布和沖模結構設計。因為該零件有1個Ф1.5mm和1個Ф7mm的孔，所以模具設計需經(jīng)過沖孔、多次沖裁、拉深等工序[2]。零件上1.5mm的孔，由于孔徑小于材料厚度，屬于深孔沖壓，所以在進行模具設計時需要采取適當?shù)谋Ｗo措施。

1.2 工藝方案的分析和確定

1.2.1 工藝方案分析。通過分析零件，選用沖裁工序中的組合工序。

組合工序包括主要包括以下三方面。①復合沖壓：復合沖壓模具結構緊湊，一套模具可以完成若干工序，減少了沖壓設備的數(shù)量及模具的數(shù)量，很大程度上提高了勞動生產(chǎn)效率。②級進沖壓：多工位級進模一般用于沖制厚度較薄、大批量生產(chǎn)、形狀復雜、高精度的中小型零件。③級進-復合沖壓：一副模具中包含相應的級進和復合沖壓的組合加工工序。級進沖壓和級進-復合沖壓都是高效率的組合加工工序，可以在一副模具中沖壓成形狀復雜的零件[3]。

通過分析零件圖可知，該零件要經(jīng)過沖孔、多次沖裁和拉深等工序。具體工藝方案為：①先落料，沖外形，再沖孔，再拉深，采用4副單工序模加工；②先落料，沖孔，沖壓拉深沖孔復合模復合，2個單工序模具加工；③沖孔、沖外形和拉深沖孔連續(xù)沖壓，采用級進模加工[4]。

對上述三種工藝方案進行分析比較。

方案一：要完成零件的加工就需要4套模具，生產(chǎn)效率低，成本高，不能滿足大批量生產(chǎn)的要求[5]。采用復合沖裁?；蚣夁M沖裁模方式可以提高生產(chǎn)效率。

方案二：復合模，可滿足大批量生產(chǎn)和高定位精度的要求，還需要1副復合模和2個單工序模，但精加工成本高?？紤]到如果要提高生產(chǎn)效率和節(jié)約操作人員成本，該零件并不太適合用復合模加工生產(chǎn)。

方案三：級進模的生產(chǎn)效率高，可以大批量生產(chǎn)。工件精度要求精度符合級進模加工工件的要求精度[6]。

綜上所述，決定用級進模加工生產(chǎn)本批零件。

1.2.2 沖壓工藝方案的確定。對上述的各道工序進行不同的排列組合，整理出合理的加工順序，獲得具體的加工工藝方案。

工序一：沖Ф1.5mm孔，做定位孔，起到定位作用；

工序二：沖側刃；

工序三：沖Ф12.8mm圓的左下方材料；

工序四：沖Ф12.8mm圓的右下方材料；

工序五：拉深Ф10.3mm圓然后沖Ф7mm的孔；

工序六：落料。

1.3 沖壓排樣圖設計

在繪制排樣圖的過程中，在不增大沖裁模結構復雜程度的前提下，盡量提高沖壓原材料的利用率[7]。

根據(jù)上述內(nèi)容，得出如圖2所示的排樣圖。

2 主要零部件設計

主要零部件有凸模、卸料板、凹模板。該模具中凸模主要起沖裁材料作用；卸料板主要起卸料和壓料作用，同時還有一定的導向作用；凹模板充當凹模刃口[8]。

2.1 凸模結構設計

凸模樣式如圖3所示。

凸模1在本次設計中充當側刃，也起到一個固定距離送料的效果。凸模1為沖孔凸模，可直接采用凸模頭部固定。

2.2 卸料板設計

卸料板結構如圖4所示。

該沖壓工件料厚為0.3mm，平直度高，卸料力較小[9]。相比之下，彈壓卸料比剛性卸料要方便很多，采用彈性卸料。本次設計的模具主要是沖裁和拉深，所以選用固定卸料板。

2.3 凹模結構設計

凹模板結構如圖5所示。

凹模的設計，將側刃、沖定位孔凹模一起固定，以保證定位精度，增加整體的模具強度[10]。在固定其他凹模時，通過過盈配合嵌入凹模固定板，定位線切割出每個凹模固定板，確保準確的位置。本設計選用的凹模采用整體制造[11]。

凹模板起到了凹模固定板的作用。凹模材料為T10，淬火硬度為60～62HRC，高度為35.07mm。

參考文獻：

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[8]王新華.沖模結構圖冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2003.

[9]洪慎章.沖模設計速查手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2012.

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[11]大連理工大學工程圖學教研室.機械制圖[M].北京：高等教育出版社，2007.