過橋片多工位級進模設計

羅楠

摘 要：通過對零件的工藝性分析，介紹了過橋片的級進模設計，其中重點闡述了工位設計、模具總體結構的設計。對同類零件的成形工藝及模具設計有一定的借鑒作用。

關鍵詞：過橋片;級進模;多工位

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.01.067

模具制造已經(jīng)廣泛應用各種信息化的制造技術來滿足模具制造高精度高生產(chǎn)效率低成本的發(fā)展模式[1-2]。多工位級進模在一副模具中，可以完成多道沖壓工序（包括沖裁、彎曲、拉深和成形等），減少了使用多副模具的周轉和重復定位過程，顯著提高了勞動效率和設備利用率。

過橋片零件如圖1，2所示，材料為Q235，料厚為1mm，大批量生產(chǎn)。

1 工藝性分析

該零件材料為Q235，是普通碳素結構鋼。具有良好的沖壓工藝性能，厚度為1mm最小孔徑為Φ4mm，最小孔邊距為10mm，查表[3]知滿足沖裁工藝要求。此過橋片零件結構簡單，左右對稱，所有未注公差尺寸按IT14級處理。

2 確定工藝方案

成形該過橋片包括沖孔與落料工序。考慮該制件長寬比例大，料薄，且生產(chǎn)批量大的特點。多工位級進模主要用于沖制料厚較薄（一般不超過2mm）、產(chǎn)量大、形狀復雜的中小型零件。故采用多工位級進模。

2.1 確定排樣圖

排樣的合理與否決定了沖壓工藝是否合理，排樣的好壞直接影響模具的結構、零件的加工質(zhì)量、材料的利用率、生產(chǎn)率等。為補償定位誤差，保持條料在送進過程中有一定的剛度，以保證零件質(zhì)量和送料方便，采用有廢料排樣。但是搭邊過大，浪費材料。搭邊過小，沖裁時容易翹曲或被拉斷，不僅會增大沖件毛刺，還有可能被拉入凸、凹模間隙而損壞模具刃口，降低模具壽命。根據(jù)零件形狀，查表2-13[4]工件之間搭邊值a=2mm， 工件與側邊之間搭邊值a1=2.0mm。因此條料寬度為64mm。為保證條料送進時得剛性與穩(wěn)定性，滿足生產(chǎn)效率，本設計采用載體連接形式，安排了工藝孔進行精定位和分開切除工藝廢料。級進模中工序分布在不同的工位上，在模具設計時，根據(jù)模具強度和裝配需要留有空工位，故無復合模的“最小壁厚”問題。

具體工位安排如下：共5個工步，分別為：①沖切側刃-②導正-③空工位-④沖切異形孔-⑤切斷載體。排樣圖見圖3。

（1）排樣條料上，零件上的結構孔精度要求不高，同時可作為導正孔，可減少條料的寬度，提高材料利用率。

（2）如果一次沖出零件外形，不僅凹模強度得不到保證，凹模沒有強度，還容易引起零件外形的變形，在沖裁過程中先沖切部分受到后沖切部分擠壓力的影響而產(chǎn)生變形， 因此零件外形分兩步切，先切異形孔，再切兩側載體落料。

（3）采用雙側刃與導正銷定位保證了條料抬起、送料更加平穩(wěn)、順暢。

3 模具結構

過橋片級進?？傮w結構如圖4所示。

合模前，從左向右送料，由導料板保證條料的正確送進，側刃保證條料每次送進正確的步距，側刃首次沖切的同時沖制?4的孔，在空工位上，?4的孔同時兼做導正孔，與導正銷13共同作用進行導正，消除了送料過程中的定位誤差，保證制件的位置精度，以便能夠在準確位置沖裁異形孔。最后凸模17與凹模板5共同作用切斷載體，零件過橋板落下。

4 結束語

經(jīng)過對過橋板的結構工藝性分析，設計了包括沖孔、沖切異形孔、切斷三工序的多工位級進模，模具結構采用雙側刃與導正銷進行定位，動作穩(wěn)定可靠，零件可達到設計技術要求?？蓸O大的提高生產(chǎn)效率。

參考文獻：

[1]陳光明.高速銑削與模具制造[J].機床與液壓，2005（09）：6-8.

[2]黃建民，楊軍，薛卉.裝備制造業(yè)中工業(yè)機器人的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢分析[J].上海電氣技術，2008，1（02）：54-56，62.

[3]沖壓設計手冊編寫組.沖模設計手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社， 1999.

[4]石小艷.沖壓模具設計與制造[M].北京：北京理工大學出版社，2013：39.