螺紋卡子成形工藝分析與立體折彎模設計

摘 要：通過學習借鑒相似彎曲零件的模具設計經驗，分析了螺紋卡子彎曲成型工藝特點，設計一次成形模具結構，指出模具設計要點，可為同類產品模具設計提供參考。

關鍵詞：螺紋卡子；折彎；成型；模具

1 概述

圖1所示為高鐵線路中某電氣化產品的螺紋卡子。材料為直徑Φ3.7mm的QSi-3銅料。該材料具有良好的彈性及抗疲勞性，對彎曲成型后精度要求較高，由于批量非常大，故對其尺寸穩定性及快速生產要求較高，因此模具設計及制造難度大。

2 工藝分析

根據產品形狀及尺寸要求，可確定需要四步成形工序：

第一步：將直徑Φ3.7的QSi-3銅線圈料，經校直后下料長度尺寸為132.5±0.2，再由搓絲機保證兩端M4■■；第二步：成形U形，保證成型尺寸Φ14■■；第三步：兩側擠壓成形，保證成型尺寸Φ13.5■■及R5.5；第四步：最后折彎成形，保證成型尺寸Φ14.5■■及R4。如圖2所示：

3 模具設計

3.1 根據以上工藝分析，設計了立體折彎模，模具總體結構如圖3所示。

3.2 模具工作原理

（1）放置毛胚。將經過校直、切斷、搓絲工序后的半成品件，放置于圖3主視圖中件號18定位塊處，該定位塊為活動定位，可根據成型后產品零件端面時候平齊，做相應調整。

（2）前后U形折彎。模具開始合模，首先件15前斜契斜面與件16前成型滑塊斜面接觸，隨著件15前斜契不斷下降，在側向力作用下，件16前成型滑塊往前移動，并帶動安裝在上面的件14前成型凸模與半成品零件擠。當件15前斜契斜面與件16前成型滑塊斜面接觸結束，變為件15前斜契直面與件16前成型滑塊末端直面接觸時，件16前成型滑塊及件14前成型凸模前進到位。此時，半成品零件在件8左右成型凸模和件13成型凹模反作用力下，以擠壓為U形狀態如圖2。

（3）左右兩側折彎。模具繼續向下合模，此時件15前斜契向下運動，其直面與件16前成型滑塊末端直面繼續接觸，但不在產生向前繼續推力，因此，件16前成型滑塊及件14前成型凸模不在向前移動。當件15前斜契向下運動10mm后（安全空隙，避免動作干涉），件7左右斜契斜面與件9左右成型滑塊斜面接觸，在側向力作用下，件9左右成型滑塊往前移動，并帶動安裝在上面的件8左右成型凸模與U形半成品零件擠。當7左右斜契斜面與件9左右成型滑塊斜面接觸結束，變為7左右斜契直面與9左右成型滑塊末端直面接觸時，件9左右成型滑塊及件8左右成型凸模前進到位。此時，U形半成品零件在件8左右成型凸模和件14前成型凸模作用力下，已完成二次成型如圖2。

（4）上下V形折彎。模具繼續向下合模，此時件15前斜契及7左右斜契繼續向下運動，但因為直面接觸關系，滑塊和凸模均保持靜止狀態。在兩斜契下降10mm后（安全空隙，避免動作干涉），12成型上凸模與產品接觸，并向下擠壓折彎完成V形折彎如圖2。

（5）取出產品。直到產品成型后，模具向下行程結束并開始向上升，進行分模動作。圖中所有斜契脫離模具（亦上下模分模），在件10彈簧和件17復位拉桿作用力下，所有滑塊復位到原始狀態，凸模與產品分離，在14前成型凸模回位過程中，拉動產品，并從模具中的開孔中掉落，模具完成全程動作。

4 模具主要特點

（1）模具采用三個斜契與滑塊、模板自動定位，取消額外的導柱導套定位。

（2）主要材料及要求。件1下模板、件6上模板、5上固定板均采用45#鋼，調制后硬度為HRC28～32；件2下墊板采用45#鋼，主要為增加上下行程空間。件3中墊板件、4下固定板、7左右斜契、15前斜契采用T8A鋼，淬火硬度為HRC58～62。

件9左右成型滑塊、16前成型滑塊采用T10A鋼，淬火硬度為HRC60～64；件8左右成型凸模、12成型上凸模、13成型凹模、14前成型凸模采用Cr12MoV鋼，淬火硬度為HRC60～64。

（3）為便于制造時的調整和維修，模具的折彎部分均采用鑲件形式，當需要或損害時，滑塊不必報廢，只需更換鑲件即可。

5 結束語

此模具將產品的一次性成形，保證了產品的一致性，生產效率顯著提高，且減少人工成本及設備占用，完全滿足大批量使用要求。

參考文獻

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