散熱器管夾支架沖壓工藝及模具設(shè)計

摘 要：散熱器管夾作為微型車的主要部件，長期以來都是依靠國外采購，采購成本較高，造成整車的成本難以降低，為了降低微型車國產(chǎn)化的成本，文章主要研究散熱器管夾成型工藝和工藝裝備的設(shè)計。根據(jù)散熱器管夾的形狀及加工要求，確定該零件的沖壓工藝，解決該類零件在成形時起皺、拉裂等技術(shù)問題。

關(guān)鍵詞：沖壓工藝；模具設(shè)計

中圖分類號：TG386.2 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）8-0013-03

如圖1所示為某公司子彈頭微車國產(chǎn)化配套生產(chǎn)的散熱器管夾支架，材料為08AL冷扎板，料厚1 mm。從圖中可以看出，為了提高制品剛度，在45%d折彎處要求壓制出2處凸形加強窩，并要求沖三個孔，其中一個孔在后道工序需碰焊M8螺母來安裝散熱器管夾。

1 零件工藝分析

從工件圖分析可以看出，該零件需多道工序加工成形，其工藝特點為：先將該零件的主要變形——45 ？觷彎曲變形及中部的局部起伏成形一次沖壓成形，并且保證工件的平整，在工件中部的淺拉深附近無起皺、無裂紋等現(xiàn)象。因工件在中部局部成形時變形較大時，單靠局部鼓凸部分的材料變薄是不夠的，而需要借助于相鄰的周圍材料來補充，接近變形區(qū)的邊緣周邊材料收縮使得周邊不齊，顯然按常規(guī)的先落料后成形的沖壓工藝是很難實現(xiàn)的；因此，成形時應(yīng)預(yù)先留出切邊余量，待成形后，計算出翻邊高度為17.6 mm的邊緣的毛坯展開尺寸，采用沖裁，將周邊切合圖2要求。至于靠近中部凸臺的在同一平面？準5和？準7孔，在工件切邊工序后用一副沖模一次同時沖出；另外1個？準7孔可用單沖模沖出。將所有的孔沖出后，可通過彎曲將高度為17.6 mm的邊翻合。因此，此零件沖壓工藝包括彎曲及淺拉深、沖裁、翻邊等。

2 工藝方案及模具設(shè)計

根據(jù)該零件形狀的特點及尺寸要求、批量，經(jīng)過多方論證，該零件的沖壓工藝方案定為：下料——彎曲、淺拉深-切邊-沖孔（？準5，？準7）-沖孔（？準7）-翻邊

2.1 下料

由剪板機床下料：LXB=120X115

2.2 彎曲、淺拉深

根據(jù)零件的成形要求，設(shè)計了如圖2所示的彎曲、淺拉深模，用于將45 ？觷彎曲及兩個方向相反凸形，一次成形?？紤]到淺拉深成形要滯后于彎曲變形，為此將彎曲變形的上下模都設(shè)計為活動的，其彎曲力靠橡膠而獲得。當上模隨壓力機滑塊上行時，模具打開，頂桿26頂起凹模21，比固定的凹模模芯高出20 mm，上摸中的壓縮橡膠17將凸模7頂出，比凸模模芯高出26 mm。此時將剪好的方料放在凹摸12上，用定位銷30定好位。

工作時，上模隨壓力機滑塊下行，壓縮橡膠17、27作用下獲得足夠的彎曲力使坯料首先完成45%d彎曲工序。隨著上模的繼續(xù)下行至下死點，板料在被壓住的狀態(tài)下，被凸模模芯16及凹模模芯20逐步拉成零件所需的兩個方向相反的局部凸形。而當上模上行時，又靠橡膠17，27將坯料。

從16，17上頂出，從而非常容易的將工件拿出模具。

2.3 切邊

依據(jù)既定的工藝方案，根據(jù)圖1零件的形狀及尺寸，可計算出本工序的毛坯展開尺寸，切邊尺寸如圖3所示。

本工序模具的結(jié)構(gòu)如圖4所示，由于該模具屬沖裁工序，故采用了后側(cè)導(dǎo)柱滑動導(dǎo)向模架。在模具設(shè)計時，為了保證工序件在切邊過程中不發(fā)生變形，切邊時，以第2道工序所成形的零件外形——45% d彎曲、凸凹定位。因此，凸模8和凹模活動模芯5的外表面應(yīng)按第2道工序成形的凸、凹模外表面制作。

模具打開后，頂桿21頂起凹?；顒幽Ｐ?高出凹模4，將工序件放入凹?；顒幽Ｐ旧?，靠工件前道工序成形的凸凹形定位。工作時，凸模8隨上模下行壓緊工件外表面，將周邊一次全部切出。本模具采用的是彈性卸料裝置，將廢料從凸模8上卸下。同時由裝在模座之下的頂出裝置實現(xiàn)上出件，通過調(diào)整螺母裝在模座之下的頂出裝置實現(xiàn)上出件，通過調(diào)整螺母25壓縮橡膠24，可調(diào)整頂出力。由于該彈性頂出裝置在切邊時能壓住工件，并及時地將工件從凹模內(nèi)頂出，因此可使切口處的工件表面平整。

2.4 沖？準5，？準7孔

本工序模具的結(jié)構(gòu)如圖5所示，由于該模具屬沖裁工序，故采用了后側(cè)導(dǎo)柱滑動導(dǎo)向模架。發(fā)生變形，沖孔時，以第2道工序所成形的零件外形-45 ？觷彎曲、凸凹定位。因此，卸料板5下表面應(yīng)按第2道工序中的凸模及凸模模芯（分別見圖2件7、16）外表面制作。

模具打開后，將工序件放入凹模固定板3內(nèi)定好位。工作時，卸料板5隨上模下行壓緊沖孔表面，凸模A7、凸模B8同上模繼續(xù)下行，將？準5、？準c7孔同時沖出。在本工序的模具中，仍采用的是彈性卸料裝置。這種卸料裝置是借助于彈性橡膠的彈性力，推動卸料板動作而起到卸料作用。由于在工作時，卸料板5在材料被壓平的情況下沖完孔后才卸料的，故沖出的制品平整。

2.5 沖？準7孔

為了簡化模具制造過程，降低成本，在本工序中，采用無導(dǎo)向沖孔模對零件上的？準c7孔進行加工。模具結(jié)構(gòu)如圖6所示。

在該模具設(shè)計中，采用的是剛性卸料裝置。它是將卸料板5安裝在凹模固定板3上，其中卸料板5工作平面與工件沖孔平面的間隙為0.5 mm，這樣工件在沖孔前后的放、取十分方便，又可有效的防止工件發(fā)生較大的變形。另外由于該模具無導(dǎo)向裝置，故安裝此模時，應(yīng)選用精度好的壓。

2.6 翻邊

本工序的模具結(jié)構(gòu)如圖7所示，屬無導(dǎo)向裝置的翻邊模，安裝此模需要較好的壓力機精度和剛度。

當凸模6進入凹模4前，在橡膠18的作用下，通過頂桿15、頂料板5將坯料不變形的平面部分在沖壓過程中始終壓緊，并使變形部分可自由的撓起和轉(zhuǎn)動，從而保證零件制品的質(zhì)量。為了減少回彈對翻邊件質(zhì)量的影響，在調(diào)整時，應(yīng)把試件放在模具工作位置上量的影響，在調(diào)整時，應(yīng)把試件放在模具工作位置上進行調(diào)整，應(yīng)使上模隨滑塊到下死點時能起校正作用，即能壓實工件又不發(fā)生硬性頂撞或發(fā)生頂住及咬死現(xiàn)象。

3 結(jié) 語

本零件的模具從計算到完整出圖，都是在計算機上應(yīng)用CAXA電子圖板、XTMCAD（R）5.0 for AutoCAD輔助設(shè)計完成的。該零件的五副模具由于設(shè)計合理，模具材料和參數(shù)選用恰當，經(jīng)過大批量生產(chǎn)，尺寸穩(wěn)定。制品外觀質(zhì)量好，無起皺、裂紋等缺陷，其尺寸精度等都達到制件的設(shè)計要求，已完全可以代替進口件，實現(xiàn)了該零件的國產(chǎn)化，為子彈頭微車的國產(chǎn)化做出了自己的貢獻，并得到了主機廠的一致好評。

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