焊片成形工藝與模具設計

熊保玉

（四川信息職業技術學院 機電工程系，四川 廣元 628017）

焊片成形工藝與模具設計

熊保玉

（四川信息職業技術學院 機電工程系，四川 廣元 628017）

針對連線片的圖形和產品特點，進行工藝分析、工藝方案的確定、排樣設計、模具主要零部件和模具結構的優化設計，使模具材料的利用率提高，沖壓產品尺寸得到保證。

連線片；工藝分析；模具

現代工業的迅猛發展使連線片得到越來越廣泛的應用，并對產品的精度要求越來越高。沖壓模具是沖壓生產的主要裝備，設計是否合理，對沖壓件的表面質量、尺寸質量、生產率以及經濟效益影響很大。因此，研究連線片沖壓模具的設計，有利于提高連線片的各項技術指標和模具設計效率。

1　工藝分析

連線片零件尺寸如圖1所示，材料為Q235，厚度為0.7mm，未注公差按GB/T1804，并且產品要求表面光滑，毛刺高度≤0.1mm，平面度≤0.3mm，從產品要大批量生產。

圖1　連線片零件尺寸

從產品尺寸中可以看出，該產品整體尺寸要求不高，但是形狀尺寸和表面精度要求高。根據產品工藝分析，該產品主要是沖孔和落料兩道工序完成。具體方案可分為三種：①采用單工序模沖壓加工成形，即：沖孔→落料或落料→沖孔；②采用復合模沖壓加工成形；③采用級進模沖壓加工成形。

通過比較分析，方案①由于采用單工序模，模具制造簡單，制造周期短，價格低，維修方便，生產率低，工件精度低，不適合大批量生產，但生產通用性好，適合于中小批量生產。方案②采用符合模生產效率高，沖裁件的內孔與外緣的相對位置精度高，板料的定位精度要求比級進模低，沖模的輪廓尺寸較小。但模具制造較復雜，制造精度要求高，成本高，調整維修較麻煩，使用壽命低。主要用于生產批量大、精度要求高的沖裁件。方案③級進模具有操作安全的顯著特點，模具強度較高，壽命較長。使用級進模便于沖壓生產自動化，可以采用高速壓力機生產。級進模較難保證內、外形相對位置的一致性。但級進模輪廓尺寸較大，制造復雜，成本較高，一般適用于大批量生產小型零件。根據零件的設計要求，以及上述三種方案的特點看來，決定采用第三種方案加工比較合理，生產效率高。

2　排樣設計

采用級進模進行沖壓成形的一個關鍵是材料的排樣設計，級進模排樣設計的合理與否直接影響材料的利用率和模具的整體結構。通過對連線片產品尺寸和形狀的分析，確保產品精度、提高材料利用率、降低模具制造成本和提高生產效率等因素。我們對該產品的排樣進行了改進和優化。我們采用單排3工位的排樣設計如圖2所示。該方案第一個工序是完成產品內部兩個沖的沖孔工序；第二個工序空工位，為了提高模具的壽命；第三工序是產品的落料工序。產品的步距用側刃進行定距，確保步距的精度。

圖2　連線片排樣圖

3　模具結構設計

連線片的模具結構如圖3所示，設計特點如下：

（1）該模具結構我們采用對角導柱模架，不但保證模具的導向精度和穩定性，而且還保證了模具沖裁間隙的均勻性和產品質量的穩定性。

（2）由于該連線片采用多工位級進模，條料的步距依靠側刃保證，條料的導向靠導料板來保證，這樣的定距和導向裝置條料可實現自動送料機構進行送料，降低了條料送料誤差，大大提高沖壓生產效率。

（3）模具結構中卸料裝置采用彈壓卸料進行卸料，卸料力的大小可以通過卸料螺釘和橡膠（彈簧）來調整，該卸料板不但可以實現卸料功能，同時還具有壓料功能，這樣就有力保證板料在沖壓過程的平面度，防止板料變形。產品通過下模的漏料孔取出。

（4）本模具中的工作零件（凸模、凹模）選用Cr12MoV，該材料耐磨性和硬度較高，確保凸、凹模具有較高壽命。在模具設計過程為了降低成本，以及方便后期拆裝和維修，凸模和模柄采用壓入式固定方式。

（5）整副模具的設計過程中遵循便于制造、維修、降低成本和易于實現自動化操作等原則。通過該產品的模具結構分析，該結構滿足上面的設計原則。

圖3　模具結構

4　結語

連線片模具結構，經過實際的應用，該結構合理、簡單運行平穩可靠。并且模具的設計周期短、成本低、制造和維修方便。保證了產品的精度要求，提高了材料的利用率和生產效率。該模具結構是一副高效率、高質量的模具，對其他類式產品的模具設計有很大的參考價值。

［1］金國松.往復桿沖壓模具改進設計［J］.模具工程，2011，（4）：63-65.

［2］熊保玉.電機定轉子成形工藝的改進與模具設計［J］.模具工業，2014，（112）：25-27.

［3］崔柏偉，鄧衛國.電極定轉子鐵心雙排無廢料級進模設計［J］.微特電機，2014，（5）：71-74.

［4］劉蒙，劉延林.固定卡子多工位級進模設計［J］.模具制造，2003，（18）：19-22.

［5］楊曉光.電機轉子鐵芯級進模設計［J］.模具工業，2005，（1）：17-19.

［6］鐘毓斌.沖壓工藝與模具設計［M］.北京：機械工業出版社，2007.

Welding sheet Forming Process and Mould Design

XIONG Bao-yu
（Department of Mechanical and Electrical Engineering，Sichuan Vocational College of Information Technology，Guangyuan，Sichuan 628017，China）

According to characteristics of graph and product of connecting piece，this paper confirms processing analysis and plan and makes optimization design of mould to improve utilization rate of mould material and guarantee the size of products.

connecting piece；technique analysis；mould

TG642.0

A

2095-980X（2016）04-0065-02

2016-03-22

熊保玉（1980-），男，碩士，講師，主要研究方向：模具設計與制造、模具CAD/CAM、數控加工。