SUV后橋側桿支架沖孔落料模設計

文/劉登發·長豐集團衡陽風順車橋有限公司

SUV后橋側桿支架沖孔落料模設計

文/劉登發·長豐集團衡陽風順車橋有限公司

某后橋殼側桿支架工件圖如圖1所示，材料為Q235A，厚度為3mm，該工件的特點是尺寸精度要求較高，由于要與其他零件進行焊接。因此，配合精度要求高，故外形尺寸公差要求在0.20mm公差范圍內，改進前采用的是落料、沖孔分開進行，由于工藝基準不統一，造成質量不能保證，成本過高。

工藝方案

由于零件的外形和孔距離較遠，考慮模具的可靠性和安全性，可將原沖壓工藝流程改為沖孔、落料一次到位，由于沖孔落料后有廢料，上、下模設計打料和頂料裝置，便于零件出模腔。根據此工作特點設計該沖孔落料模，既能有效確保產品質量，又能大大提高生產效率，下文將具體介紹該模具。

沖裁設備選擇

通過數據公式計算，整套模具包括打料和頂料裝置，沖孔落料總沖裁力為58t，由于此模具外形尺寸較大，高度高，模具需要設備進行頂廢料，考慮安全性，故選擇100t沖床較為適合。

凸、凹模刃口尺寸設計和壓力中心

如圖2所示，此模具的成形凸、凹模采用配合加工，落料尺寸以凹模為準，沖孔尺寸以凸模為準，考慮尺寸的穩定性，凸、凹模尺寸單邊間隙控制在0.25～0.3mm之間。

通過理論計算，本模具的壓力中心：X坐標向右偏移1mm，Y坐標向下偏移0.5mm。

圖1 后橋殼側桿支架零件

圖2 零件壓力中心示意圖

模具結構及工作原理

模具結構

該模具采用雙導柱模架，上下模座采用鑄鐵材料HT200。兩邊均配有導套、導柱，用來對正上、下模中心。導套、導柱材料均采用20#，淬火硬度控制在40～45HRC，其中導柱表面采用滲碳處理。上模中配有模柄，以便與機床對正連接，模柄材料采用45#，為便于取件和安裝沖頭，上模中設有打料桿、打料板、打料銷、上墊板、凸模固定板、打料塊，材料均選用45#，調質處理，為便于取出廢料。下模中設有凸模、托料板、橡膠、托料螺釘，托料板、托料螺釘材料選用45#，調質處理。凹模安裝在上模中的凸模固定板的下方，凸模安裝在下模中間的上方，沖頭安裝在上模座的凸模固定板中，為了上模座不直接與凸模固定板接觸，在上模座與凸模固定板中間設有墊板，凸、凹模材料選用Cr12MoV，淬火硬度控制在56～60HRC。橡膠選用聚氨脂材料，為便于定位可靠，定位裝置中設有擋料銷和彈簧，在托料板上安裝有三個擋料銷和彈簧，托料板下方設有四個托料螺釘和橡膠，靠橡膠進行托料，便于出廢料。為了便于上模中的落料零件出模，上模中設有打料機構，打料桿螺紋端與打料板相接，另一端套入到模柄的內孔中，打料板下方設有四個打料銷，再與打料塊構成打料機構。為了使打料塊在完成打料后不容易掉出來，在凹模中間設有一臺階孔，打料塊安裝在凹模中間的臺階上。導套緊配安裝在上模座兩邊，另一端安裝在上模座的下方。導柱緊配安裝在下模座兩邊，導柱的另一端與導套內孔采用滑配，便于上、下模可靠定位。模柄小頭安裝在上模座上方，模柄另一頭安裝在上模座的中間，利用四個內六角螺釘固定連接，具體結構示意圖如圖3所示。

圖3 模具結構示意圖

工作原理

首先把工件安裝在下模座上的擋料銷中，用來定位、導向，啟動機器。當上、下模合模后，上模座的凹模與下模座上的工件接觸，沖床的下死點到位時，工件沖孔和落料同時進行切斷，切斷后，機床回位，彈簧也回位，利用機床的打料機構，將上部的落料零件打出來，下模中利用托料機構，將廢料頂出，依次類推，一塊長條料往前移動，利用彈簧和擋料銷定位可制作多個落料零件。經過計算，零件強度均符合要求。

結束語

依照本文所述工藝方案設計該沖孔落料模，實踐證明效果良好，不僅確保了產品的質量水平，而且大大提高了生產效率。