支架沖壓工藝與模具設計探討

陳保德++王濤

摘 要：支架是我國現今硬件生產企業的一個重點工作內容，根據低成本、高效率、簡化模具結構的理念，在本文中，將就支架沖壓工藝與模具設計進行一定的研究與探討。

關鍵詞：支架沖壓工藝；模具設計；探討研究

1 工藝施工要求與特點

本工程為一個打火裝置支架，厚度為0.5mm，材料為Cr13，該支架展開圖如圖1所示：

由圖1可知，該零件具有較為復雜的形狀特征，但由于其功能為打火裝置，在具體精度方面則沒有很高的要求。對于該零件的成型來說，主要有沖裁以及彎曲這兩大環節。同時，我們也可以看到，該支架在外形輪廓方面也具有著較為復雜的特征，不僅不對稱，且在很多地方都具有圓角過渡，在上圖A位置，具有一個窄槽，其寬度為1mm，且支架外形邊緣同B位置也之間的距離也僅僅為1mm。從沖裁方面看來，該零件在沖壓性方面也不是很好，對此，對該施工支架進行施工的難點就是如何以良好沖裁技術的應用對其形狀進行展開。而在彎曲方面，同沖裁相比則要稍微簡單，僅僅從幾個不同的方向對其進行彎曲即可。

2 沖壓方案確定

從該支架尺寸精度以及形狀成型方面看來，該零件的成型可以通過多工位級進模或幾副單工序模進行實現，而在對該支架模具制作條件、批量生產情況、制作成本、沖壓設備的選擇等眾多因素進行全面考慮之后，決定由2副模具完成該支架的生產，其中：一副負責支架形狀的展開、一副負責成形。

一般來說，根據本零件特點，有兩種不同的方案可供我們選擇：第一種方案以連續模方式進行，首先在零件上進行沖孔，之后再對其異型孔以及窄槽位置對廢料進行切除，最后在對總體落料進行實現；而在第二種方案中，則可以通過復合模的應用一次沖裁成形。對于第一種方案來說，其在質量方面能夠較好的滿足我們的施工要求，但因為施工步驟相對較多，就會使模具的制作成本、制作難度隨之增大；而對于第二種方案來說，雖然以復合模方式進行沒有連續模所存在的定位誤差，且在外形尺寸方面也不大，但由于該支架在A、B兩個位置具有1mm的窄槽以及孔邊距，就使我們在對模具進行制造時需要對模具所經受的強度問題進行一定的考慮，而這也將會使該模具制作所具有的復雜程度得到提升，且模具在使用壽命方面也會受到一定的影響。經過對上述兩種方案的進一步研究、分析，我們在兩者基礎上提出了第三種方案，即以連續模方式，先對零件上各個孔位進行沖壓，之后再對零件外形以二次進行沖裁。不過對于本方案中的二次沖裁來說，其并不是以分段的方式對其中的廢料進行切除，而使以一種類似切舌的方法，在切舌后，在上模回程時，將切舌部分頂回與原輪廓重合，然后再進行下一次沖裁。

對于上述兩種排樣方式來說，其在利用率方面基本相同，而從進距小、條料寬的角度來說，為了能夠對該零件的制作質量進行保證，我們則使用了第一種排樣方式，即首先沖零件上的7個孔及2個導正銷孔，之后再對零件的輪廓進行沖裁，但是對其中所具有的連接部分進行保留，并在沖裁之后將其同原有輪廓保持重合。最后，則需要對該零件的剩余輪廓進行沖裁，并在沖裁之后依然對連接部分進行保留，并在頂回之后得到該零件的展開形狀。

3 模具結構設計

（1）沖裁模設計。1）切舌凸模。在切舌時，凸模沿不對稱輪廓則將對零件板料進行切開并下彎，這就使得在切下板料方面其各處深度都存在較大的不同。為了使模具兩側所具有的高度差不會過大，我們則將凸模上保留邊做成平面，而在較近的位置將其做成斜面。在中間則以良好的圓弧進行過渡，以此使頂回距離得到減少。而在凹模方面，在對應保留邊的部分則需要對小圓角進行加工，以此保證在頂回后能夠具有較小的壓痕；2）條料定位裝置。在進行沖裁時，需要以側刃粗定位對銷精定位進行導正，該裝置如圖2所示：

在圖2中，數字1代表彈簧片、數字2代表側壓塊、數字3代表擋料塊、數字4代表導料板、數字5代表側刃、數字6代表條料。

在實際開始沖壓時，首先由擋料塊對條料端面進行擋住，而當滑塊下行時，側刃則會在條料一側沖出兩個工藝切口，并在條料上沖出2個導正銷孔。而隨著條料的不斷運送，擋料塊則能夠同右側工藝切口保持良好的重合，并對粗定位工作進行實現，而當壓力機滑塊下行時，導正銷插入工藝孔精定位。

（2）彎曲模。由于在該支架上有很多個垂直彎曲位置，這就需要在實際彎曲時需要通過支架上所具有的2個孔對其進行定位。而在對零件進行彎曲的過程中，為了避免其中間部位出現變形情況、保證工件的順利脫出，則采用在凹模底面對坯料施加較大的反向頂壓力，以保證零件的平整性。

4 結束語

在上文中，我們以某支架制作為例對支架沖壓工藝與模具設計進行了一定的研究。在模具生產、投入使用后表明，產品生產質量較為穩定，能夠較好的對用戶實際應用需求進行滿足。而在今后類似零件的制作中，也需要能夠對模具計算、調試以及使用材料等做好研究與設計工作，以此保障零件質量以及制作成本都能夠滿足需求。

參考文獻：

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