帶微型槽連接器的沖模設(shè)計(jì)

劉志良，韓征權(quán)，倪燈塔

(貴州航天電器股份有限公司，貴州 貴陽 550009)

0 引言

隨著連接器的不斷發(fā)展與技術(shù)迭代，市場(chǎng)需求走向定制化，連接器的形狀與尺寸也發(fā)生變化，其中一些微小型零件的出現(xiàn)給模具設(shè)計(jì)和加工帶來了困難，現(xiàn)選取典型的微型零件連接器為研究對(duì)象，對(duì)該零件的模具設(shè)計(jì)和模具零件的加工技巧進(jìn)行闡述。

1 零件概況

零件結(jié)構(gòu)如圖1所示，材料為鈹青銅，厚度為0.12 mm，為薄片零件，外形小，槽寬為0.26 mm，模具設(shè)計(jì)和加工存在一定的難點(diǎn)，腰型槽和外形圓弧過渡處為沖模設(shè)計(jì)和加工重點(diǎn)關(guān)注的部位。

2 排樣設(shè)計(jì)

圖1 零件結(jié)構(gòu)

排樣如圖2所示，對(duì)11個(gè)腰型槽進(jìn)行跳步設(shè)計(jì)，其原因是槽間距太小，只能依靠跳步設(shè)計(jì)增加模具零件強(qiáng)度，且便于加工。由于零件腰型槽細(xì)長(zhǎng)，定位要求較高，模具采用雙側(cè)刃結(jié)構(gòu)以滿足工步間的定位要求。

該零件成形難點(diǎn)在于11個(gè)細(xì)長(zhǎng)腰型槽的成形，腰型槽的寬度只有0.26 mm，成形難度大，需要優(yōu)化工藝才能達(dá)到最佳的成形效果。

圖2 排 樣

3 凹模的設(shè)計(jì)及加工優(yōu)化

由于腰型槽寬度為0.26 mm，受限于電穿孔機(jī)床加工的最小穿孔直徑（?0.2 mm）及其加工精度，凹模無法采用電穿孔的方式加工，只能采用鑲拼方式加工。凹模及鑲件的設(shè)計(jì)如圖3所示，鑲拼方案為：在腰型孔的直線和圓弧過渡的位置進(jìn)行分割，避免直線部分出現(xiàn)接縫。加工順序?yàn)椋翰捎寐呓z分別加工凹模和鑲件，其中凹模的腰型槽留精修余量，鑲件的小圓弧先不加工，2個(gè)零件必須要按緊配要求進(jìn)行加工。加工完后，鉗工將鑲件裝入凹模，再次采用慢走絲加工腰型槽，以保證腰型槽尺寸的一致性。

由于腰型槽寬度太窄，無法采用慢走絲加工落料斜度，必須采用電火花加工落料沉腔，用沉腔代替斜度。為了保證落料時(shí)槽和槽之間有一定的強(qiáng)度，槽之間不能懸空，以免落料時(shí)凹模面受力造成凹模崩塌。因此，在保證落料沉腔能落下廢料的同時(shí)，必須使U形落料槽之間留有一定的間距，確保落料時(shí)，凹模槽之間的材料能承受落料凸模的沖擊。

4 卸料板設(shè)計(jì)及加工優(yōu)化

卸料板的加工也受腰型槽寬度限制，不同于凹模加工的是卸料板上不能懸空安裝鑲件，可以存在工藝缺口。因此，卸料板的腰型槽可以采用電穿孔加工穿線孔，但必須采用最小電極絲加工?？紤]電極絲穿孔的厚度極限，應(yīng)先采用電火花加工沉腔，留3 mm的有效壁厚，然后再加工穿線孔，最后采用慢走絲將腰型槽切割成型，如圖4所示。

圖3 凹模組合

圖4 卸料板

5 沖槽凸模設(shè)計(jì)及加工優(yōu)化

從圖2可以看出，11個(gè)腰型槽的沖裁分兩步進(jìn)行，其目的是為了保證凹模和凸模的強(qiáng)度及可加工性，沖槽凸模結(jié)構(gòu)如圖5所示，與凸模固定板上的固定部分全部連接，沖裁部分留出有效長(zhǎng)度。沖槽凸模的寬度只有0.26 mm，其有效長(zhǎng)度不能太長(zhǎng)，否則在慢走絲加工過程中沖槽凸模容易出現(xiàn)變形，造成凸模報(bào)廢。

圖5 沖槽凸模

6 落料凸模設(shè)計(jì)

零件外圈形狀如圖6所示，存在小圓弧和直線相交的部分。如果直接按照該形狀加工凸模，由于慢走絲加工過程中的電極絲半徑效應(yīng)，與直線相交的部分則直接變?yōu)閳A弧。零件最外面的腰型槽在落料前已加工好，而由落料模切斷成形的外圈腰型槽部分所占的尺寸不到完整腰型槽尺寸的1/2。因此，將落料凸模的外形進(jìn)行拓展，即采用落料模的直棱邊切已加工好的腰型槽，加工出所需的形狀。拓展后的落料凸模如圖7所示，兩者重疊后如圖8所示，從圖8放大處可以看出，拓展后的落料凸?？梢詻_裁圖6所示的零件外形，避免了慢走絲加工不到位的情況。

圖6 零件外圈形狀

圖7 拓展后的凸模

7 沖槽凸模固定板設(shè)計(jì)優(yōu)化

圖8 兩者重疊

沖槽凸模固定板的加工難點(diǎn)在于沖槽凸模的安裝，既要滿足安裝定位需要，又不能在安裝過程碰到0.26 mm寬的沖槽凸模突出部分，還要考慮慢走絲加工時(shí)，突出部分底部的圓弧過渡。因此固定板要將沖槽凸模的突起（見圖5）避空處理，采用突起所在面的直邊定位，排除干擾因素后的沖槽凸模固定板如圖9所示。

圖9 沖槽凸模固定板

8 結(jié)束語

小尺寸帶微型槽的連接器零件應(yīng)用日趨增多，其模具設(shè)計(jì)和加工難點(diǎn)在于其細(xì)小部與異形部位的成形，不僅要考慮設(shè)計(jì)可行性，還要考慮加工可行性，注重細(xì)節(jié)處理，避免重復(fù)加工，以免耽誤進(jìn)度和增加制造成本。主要考慮以下3個(gè)方面。

（1）對(duì)于異形連接器零件的成形，要充分考慮其模具零件的強(qiáng)度和安裝及加工的方便性。

（2）模具零件可以采用鑲拼結(jié)構(gòu)，但要考慮其強(qiáng)度與加工精度能否滿足要求。

（3）對(duì)于小尺寸模具零件的關(guān)鍵尺寸處理要與加工工藝相結(jié)合，注重細(xì)節(jié)處理，保證其能滿足零件成形的需求。