支架沖壓工藝分析與模具設計

摘 要：隨著我國科學技術水平的不斷提升，硬件生產企業得到了飛速的發展，支架最為硬件生產企業中非常重要的一個生產內容，對其生產的工藝以及模具設計進行完善和優化有著非常重要的意義。因此，本文針對我國支架的沖壓工藝以及模具設計進行分析和探討，希望能夠為今后我國支架生產技術的提升提供參考。

關鍵詞：支架沖壓工藝；模具設計；探討研究

1 支架沖壓工藝的特點分析

以打火裝置支架的生產工藝為例，該支架的厚度為 05mm，支架材料為Cr13， 展開示意圖如圖1：

從上圖可以明顯發現，這一支架裝置在形狀上有著較強的復雜性，由于該支架的生產用于打火裝置，因此對其生產的精度要求較低。從支架工藝的成型來看，主要會涉及到沖裁和彎曲兩個主要的方面。另外，支架結構在外形方面復雜性較強，在支架的很多部分會涉及到圓弧，而且在圖中的A 位置，還具有一個寬度為1mm的窄槽，同時支架的B位置與支架邊緣也只有1mm的寬度。在對支架進行沖裁處理的過程中，由于零件的沖壓性能較差，所以采用有效的沖裁技術對零件處理的關鍵所在。而彎曲處理方面，則難度較小，可供進行彎曲處理的方向有很多。

2 沖壓方案的制定

在對沖壓方案進行制定的過程中，主要考慮零件的精度以及形狀條件。從該零件的特點來看，在對其進行成型處理的過程中，既可以采用多工位級進模的方式，也可以采用幾副單工序模進行成型處理。在此基礎上結合支架模具的制作要求，生產情況以及沖壓設備等多方面因素的限制，最終采用2 副模具來進行該支架的生產成型，在兩副模具中，一是要對支架進行展開，另一副則是要對支架進行成型。

通常來講，在本次的零件加工生產中，有兩種方案都可以進行應用。一種是以連續模的方式進行生產，先對零件進行沖孔處理，然后在對支架中孔型特異以及窄槽的部分廢料進行處理，在此基礎上進行總體落料；另一種則是通過復合模完成一次沖裁成型。

從整體上來看，兩種生產方案各有優缺點。第一種方案中，能夠保障生產零件的質量能夠滿足實際施工的需求，但是這種生產方案過于繁瑣，而且需要投入較大的生產成本。第二種生產方案中，由于復合模的生產方式相對于連續模的生產方式精度較高，而且能夠有效的避免連續模生產過程中產生的定位誤差。但是從該零件本身的特點來看，該零件具有兩個僅有1mm的窄槽，而且位置B距支架邊緣的位置僅有1mm，因此在實際的生產過程中必須要考慮到支架本身的強度承受能力，也就是說模具制作的難度進一步提升。在綜合分析兩種生產方案的優缺點以及零件本身的生產條件之后，我們制定了第三種生產方案，這種生產方案首先要對零件的各個孔位進行沖壓處理，然后對零件外形以二次進行沖裁。但是第三種方案中的沖裁處理與方案二中的沖裁有著明顯的不同，在該方案中的沖裁主要是以類似切舌的方式在對零件切舌后，對切舌的部分頂回與原輪廓重合 ， 然后再進行下一次沖裁。

一般來講，兩種排樣方式在對材料的利用效率方面是相似的。但是從考慮到進距小、條料寬這兩個因素，想要進一步提升零件的生產質量，采用第一種排樣方式對零件進行制作更為合適。對該零件的7 個孔和 2 個導正進行銷孔處理，在此基礎上對零件的整個輪廓進行沖裁處理。需要注意的是，在進行沖裁的過程中，零件中的連接部分要進行保留，而且在完成沖裁處理之后，要將這些部分與零件本來的外部輪廓實現重合。在最后環節，則應該在頂回之后得到該零件的展開形狀。

3 支架模具結構設計分析

1）沖裁模的設計分析。（1）切舌凸模。在對零件進行切舌處理的時候，如果凸模的輪廓不對稱，則需要對零件的板料進行切開，并使其下彎。通過這樣的方式來保障切舌后的板料深度在不同的位置有著較大的區別。在實際的生產過程中，為了保障模具兩側的高度差距腳下，應該把凸模上的保留邊制作成平面的形式，然后在距離較近的部分，將其制作成斜面。在對凹模進行設計的過程中，則應該對模具的保留邊的小圓角進行加工處理，目的是為了在頂回后能夠避免壓痕的過大的現象；

（2）條料定位裝置。在沖裁處理的時候，應該采用側刃粗定位的形式來對銷精定位進行導正處理，裝置結構如圖 2 所示：

在上圖中， 1 表示彈簧片、 2 表示側壓塊、3 表示擋料塊、4 表示導料板、5 表示側刃、6 表示條料。

在進行沖壓處理的過程中，必須要用擋料塊來擋住條料端面，在滑塊下滑的時候，側刃就能夠在條料一側沖壓出兩個切口，以及兩個導正銷孔。另外，在條料的遞送過程中，擋料塊能夠與切口進行有效的重合，這也是粗定位的一個重要環節。

2）彎曲模。有支架裝置的展開圖可以看出，該支架在多處位置具有圓弧的形狀，因此在實際的生產制作過程中必須要進行彎曲處理。而且在處理的過程中還要對裝置的兩個孔進行有效定位。需要注意的是，在對工件進行彎曲的過程中，為了防止變形情況的的出現，必須要用凹模底面對坯料施加較大的反向頂壓力 ， 從而在一定程度上提升零件的平整性。

4 結語

在本文中，以點火裝置的支架為例，對沖壓工藝以及模具設計兩個方面進行了研究分析。而且在實際的零件生產過程中也收到了較好的范闊，零件的質量和穩定性都能夠滿足實際使用的需求。因此，在今后類似支架的生產設計過程中，也可以通過這樣的方式，綜合考慮支架生產的各方面影響因素，從而提升零件的質量，控制零件生產的成本，提升支架生產的水平。

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作者簡介：楊世濤，浙江杭州人，本科，研究方向：模具設計與制造相關技術的研發。