U型封口鋁卡沖壓成形工藝及模具設計

馮斌華，徐政坤，宋 斌

（張家界航空工業職業技術學院，湖南 張家界 427000）

U 型封口鋁卡（如圖1）是一種卡口零件，起包裝密封作用。該零件采用的材料是鎂鋁合金，這種材料具有表面光亮、密度小、強度重量比高、尺寸穩定性、吸震性好、散熱快、抗靜電等特點。材料截面尺寸為2.1 mm×2.1 mm，該零件使用范圍非常廣，因此年產量非常大，設計時要求模具能高速自動化生產，結構盡量簡單，維修方便，裝配可靠，以降低模具的制造費用。

圖1 U 型封口鋁卡零件圖

1 沖壓工藝分析

該零件（如圖1）結構較簡單，圓角半徑為R1.5 mm，下端倒角為0.5 mm×1 mm，精度不高，沖壓工藝性良好。但因彎曲形狀為U 形，且坯料截面尺寸較小，彎曲時主要解決好坯料的定位和防止彎曲過程中產生偏移問題。

2 沖壓工藝方案的制定

（1）工序性質的確定。根據零件的結構形狀和尺寸，該零件的坯料采用鎂鋁合金方形型材，通過切斷、彎曲和倒角成形。其中，因材料塑性較好，零件上的0.5 mm×1 mm 倒角較小，故倒角采用壓印的方法成形。故零件的基本沖壓工序為：切斷→彎曲→壓印。

（2）工藝方案的確定。考慮到保證零件品質和提高生產效率，根據零件結構尺寸，可以采用切斷、彎曲、壓印復合沖壓工藝，用一套模具完成。

采用無廢料排樣，材料利用率基本可達100%。

3 模具結構的設計

該模具采用切斷、彎曲、壓印復合模，配合自動送料裝置，實現自動沖壓。模具結構如圖2 所示。

圖2 切斷、彎曲與倒角復合模

模具采用FTB 后側滑動導向模架，規格為BB100×100。該模具為正裝式復合模，凸凹模10 裝在上模，折彎凸模44 和壓印凹模19 裝在下模。采用自動送料裝置，送料進距為27.46 mm，由送料限位塊12 來調整，彎曲工序由強力彈簧39 來保證，因此在選用強力彈簧39 時，要必須保證其預壓力大于折彎力，保證先折彎，再下行進行壓印，壓印尺寸由壓印凹模19 保證。

零件成形之后，上下模分開，制件在零件3 彈簧彈力作用下，由推板4、推桿5、推件壓料塊11 使其脫模，然后折彎凸模44 在強力彈簧39 作用下頂起制件，使其高于出件桿45。在此過程中，斜楔36 向上移動，伴隨著滑塊29 在彈簧力作用下，向推件塊方向移動，最終使得推件塊推動制件卡入出件桿45。加工若干次之后，通過出件桿可以取出一排已加工好的制件。

為保證將制件推至出件桿上，推件機構行程設計為8.5 mm，同時在設計時，要保證推件機構和導向裝置運動靈活，無阻滯現象。

上模安裝板的作用是把上模固定在高速沖裁壓力機上，同時要保證安裝板的外形尺寸及安裝螺釘孔位與壓力機滑塊相適應。下模底部強力彈簧壓板41 凸起，而使模具處于不平穩狀態，為保證其平穩固定下模，在底部兩側分別使用了墊塊。模具主體閉合高度為165.6 mm（如圖2），裝模時可以通過調整安裝板厚度，來滿足裝模高度。

4 結束語

該零件采用切斷、彎曲、壓印復合模，并配合自動送料裝置，來加工滿足大批量生產的要求。該模具中采用彈簧3 和強力彈簧39 壓住零件，防止其在加工過程中產生偏移，從而很好地解決了偏移的問題。模具采用了斜楔滑塊裝置，使加工好的零件能夠自動排列在出件桿上。

[1]沖模設計手冊編寫組. 沖模設計手冊[M]. 北京：機械工業出版社，2004.

[2]徐政坤.沖壓模具及設備[M].北京：機械工業出版社，2007.

[3]王 芳. 冷沖壓模具設計指導[M]. 北京：機械工業出版社，1999.