汽車座椅連接件級進模具設計

馮連杰，畢大森

（1.天津市雙威精密模具有限公司，天津300350；2.天津市精密級進模具成型技術工程中心，天津300112）

汽車產業已成為我國的支柱產業，我國的汽車產銷量穩居世界第一。大量的汽車生產拉動了對汽車沖壓零部件的需求，而且在質量與價格上的競爭也日趨激烈。過去采用幾套甚至十幾套單工序沖壓模具生產的汽車配件，生產中零件需多次定位，具有產品尺寸不穩定，沖壓操作不方便，生產效率低，廢料多等缺點，遠遠不能滿足市場需求。為了解決這些問題，改用級進模具完成復雜零件的沖壓成形成為發展趨勢。與普通單沖模具、復合沖壓模具相比具有省工、省料、效率高等優點，適合大批量生產[1]。

1 產品分析

圖1 為汽車座椅連接件產品圖，材料SAPH440，料厚2.3mm。該產品的特點是脹形結構復雜，產品所用材料厚，側面折彎形狀復雜，且不在同一平面上，從而對折彎角度與產品尺寸造成影響，所以要求合理設計沖壓工序以保證各面的位置精度。根據產品的特點及生產需求量要求，采用級進模具生產，圖2為產品實物圖。

2 排樣設計

設計多工位級進模首先要設計條料排樣，這是模具設計的關鍵。合理的排樣及適當的搭邊值是降低成本和保證工件質量及模具壽命、使用性能的有效措施。根據產品的特點及生產需求量要求，采用單排方式進行級進模具沖壓生產。

圖1 發汽車座椅連接件產品圖

根據對產品的分析，確定工序方案如下：沖孔、切邊→切邊、脹形→角部彎曲→四周折彎→沖孔→切斷。因產品圖中要求平面精度為±0.2mm，直角度為0.5°，故在排樣中加入了空工位進行整形。

為保證產品底面孔位尺寸，避免因成形拉料而造成成形孔位移動，參考以往設計經驗，避免折彎拉料對底面孔位尺寸的影響，決定在整形工位之后再沖制底面高精度孔。產品排樣如圖3 所示，實際生產料條如圖4 所示。

由于工件上部周邊需要折彎，因此條料只能采用單側連接送料，這對于送料、定位和保證沖壓精度十分不利。為此，采取在工件上增加工藝導正孔，以提高送料精度。最后，工藝導正孔被去除，圖5 所示為工藝導正孔。

圖2 汽車座椅連接件產品實物

圖3 產品排樣圖

圖4 實際生產料條

圖5 工藝導正孔

3 模具結構

模具實物圖如圖6所示。

圖6 模具實物圖

因產品尺寸較大，為保證加工精度，便于加工、裝配與調試，模具采用組合子模結構，局部做鑲塊。模具兩側采用浮升導料柱導料，同時為避免上模導正銷帶料，造成生產時送料不順暢，在上模導料銷旁邊加了2 個頂料銷脫料。

4 模具制造

（1）模板、鑲塊及沖頭用慢走絲機床和數控加工中心進行加工，采用真空熱處理，成型件表面做PVD處理，以保證模具工作部分有較高的硬度與韌性，滿足大批量生產的需要。

（2）各工位的成形件采用高速銑削加工，模具成形塊均一次裝夾完成多工步加工。提高成形件的表面光潔度，減小誤差和變形量。使模具制造精度達到模面的少鉗工、無鉗工化。基本上不用修圓角、不用開間隙，不用去刀痕、不用推磨。

（3）使用三維軟件建立裝配零件間的對應關系，進行干涉檢查，尺寸測量并修改造型，在裝配完成后，按照設計圖紙確定裝配零件間的對應關系，通過三坐標測量機3D 數模的輸入測量偏差值以便糾正實際各步成形件之間的位置、形狀誤差。

5 總結

通過模具技術的改進與創新，合理調整級進模設計工序，避免了產品因拉料造成尺寸不穩定。由于加工精確，裝配精密，該模具經試模調整后一次沖出合格零件，產品質量穩定，模具運行平穩，達到了預期效果。通過多工位級進模設計，合并了沖壓工序，有利于進行大批量的生產。同時，提高了企業的生產效率，降低了生產成本。

[1]邵國洪,姜伯軍.按鍵級進模設計[J].模具工業，2013，39（12）：22-25.

[2]金龍建,洪慎章.鍵盤接插件外殼級進模設計[J].鍛壓裝備與制造技術，2010，45（1）：95-98.

[3]向小漢.座椅加強板多工位級進模設計[J].鍛壓技術，2013，38（6）：100-104.

[4]錢曉琳.支架板與壓板套料沖裁模設計[J].鍛壓裝備與制造技術，2013，48（4）：63-64.