沖模小孔樣件加工工藝及夾具設(shè)計(jì)

林靜財(cái)，楊金健，劉雪峰，劉 健

（成都宏明雙新科技股份有限公司，四川成都 610091）

1 引言

當(dāng)今國(guó)內(nèi)制造行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)異常激烈，各大制造廠商不斷收縮產(chǎn)品上市周期，不斷推出新產(chǎn)品，搶占市場(chǎng)份額。所以制造廠商產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案確定后，需要快速進(jìn)行模具制造。在制造廠商確定產(chǎn)品方案后，發(fā)往制造部門(mén)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易模具取得產(chǎn)品樣件。但由于模具加工周期長(zhǎng)，所以本文以機(jī)械加工方式制造產(chǎn)品樣件的工藝方法快速取得產(chǎn)品樣件，使產(chǎn)品研發(fā)部門(mén)快速取得產(chǎn)品的成品樣件，以驗(yàn)證產(chǎn)品的正確性及可行性，以減少模具制造時(shí)的更改，節(jié)約生產(chǎn)成本。

2 沖模樣件制造工藝分析

該樣件輪廓尺寸為42.21×30.91mm，材料牌號(hào)為C7521 OH，該樣件厚度T=0.20mm，如圖1所示。該樣件輪廓沿周不均勻分布有16-φ0.64mm 圓孔，內(nèi)部有型孔，樣件所有尺寸公差為±0.01mm，初步分析該樣件使用0.20mm厚原材料使用激光切割工序一次切割到要求。

圖1 樣件圖

3 工藝驗(yàn)證結(jié)果

該樣件使用激光切割制造完成首件后，發(fā)現(xiàn)該樣品周邊毛刺大，小孔內(nèi)部出現(xiàn)燒傷，小孔不圓，小孔尺寸偏大等情況，如圖2所示。

圖2 不良樣件實(shí)物圖

4 不良情況分析

（1）公司的激光切割機(jī)為激光氧氣切割機(jī)。其切割零件的尺寸只能達(dá)±0.05mm，在通過(guò)自制夾治具后，切割公差也只能達(dá)到±0.02mm，不能達(dá)到樣件的使用要求。

（2）材料太薄，自身剛性差，材料變形，造成激光切割機(jī)對(duì)焦不準(zhǔn)確，如圖3所示。

圖3 原材料

（3）樣品沿周孔太小，激光切割機(jī)加工圓孔時(shí)造成孔內(nèi)壁燒傷。

5 工藝改進(jìn)

針對(duì)樣品首件制造情況，工藝改進(jìn)為電穿孔機(jī)穿孔后，由慢走絲加工全部切割到要求，鑒于材料自身剛性不夠及慢走絲每次只能切割1 件的情況，根據(jù)材料特征及慢絲切割特點(diǎn)制造工裝夾具如圖4所示。

圖4 慢走絲工裝夾具

由于材料自身剛性不夠，在原材料夾緊端分別加2mm 壓板，然后使用螺栓鎖緊，在防止材料變形的同時(shí)也解決了夾具夾傷原材料的問(wèn)題。改進(jìn)后慢走絲在一次切割時(shí)能同時(shí)切割多個(gè)樣件，減少電穿孔及穿孔時(shí)間及慢走絲機(jī)床穿絲時(shí)間。

6 工藝驗(yàn)證結(jié)果

經(jīng)過(guò)工藝改進(jìn)后，慢走絲切割工件尺寸公差控制在（0/-0.01mm）內(nèi)，并且慢走絲加工是在水質(zhì)工作液中加工完成，解決了孔內(nèi)燒傷的問(wèn)題，達(dá)到產(chǎn)品研發(fā)使用要求，減少了產(chǎn)品驗(yàn)證時(shí)間。

7 總結(jié)

本文中超薄沖模樣件的加工方法，對(duì)比原采用簡(jiǎn)易模開(kāi)模取樣的方法減少加工成本，縮短制造及驗(yàn)證周期。同時(shí)也為了類(lèi)似沖模樣件的制造開(kāi)辟了新的思路和方法，在更多類(lèi)似產(chǎn)品和工件加工中起到借鑒作用。