沖模小孔樣件加工工藝及夾具設計

林靜財，楊金健，劉雪峰，劉 健

（成都宏明雙新科技股份有限公司，四川成都 610091）

1 引言

當今國內制造行業競爭異常激烈，各大制造廠商不斷收縮產品上市周期，不斷推出新產品，搶占市場份額。所以制造廠商產品設計方案確定后，需要快速進行模具制造。在制造廠商確定產品方案后，發往制造部門設計簡易模具取得產品樣件。但由于模具加工周期長，所以本文以機械加工方式制造產品樣件的工藝方法快速取得產品樣件，使產品研發部門快速取得產品的成品樣件，以驗證產品的正確性及可行性，以減少模具制造時的更改，節約生產成本。

2 沖模樣件制造工藝分析

該樣件輪廓尺寸為42.21×30.91mm，材料牌號為C7521 OH，該樣件厚度T=0.20mm，如圖1所示。該樣件輪廓沿周不均勻分布有16-φ0.64mm 圓孔，內部有型孔，樣件所有尺寸公差為±0.01mm，初步分析該樣件使用0.20mm厚原材料使用激光切割工序一次切割到要求。

圖1 樣件圖

3 工藝驗證結果

該樣件使用激光切割制造完成首件后，發現該樣品周邊毛刺大，小孔內部出現燒傷，小孔不圓，小孔尺寸偏大等情況，如圖2所示。

圖2 不良樣件實物圖

4 不良情況分析

（1）公司的激光切割機為激光氧氣切割機。其切割零件的尺寸只能達±0.05mm，在通過自制夾治具后，切割公差也只能達到±0.02mm，不能達到樣件的使用要求。

（2）材料太薄，自身剛性差，材料變形，造成激光切割機對焦不準確，如圖3所示。

圖3 原材料

（3）樣品沿周孔太小，激光切割機加工圓孔時造成孔內壁燒傷。

5 工藝改進

針對樣品首件制造情況，工藝改進為電穿孔機穿孔后，由慢走絲加工全部切割到要求，鑒于材料自身剛性不夠及慢走絲每次只能切割1 件的情況，根據材料特征及慢絲切割特點制造工裝夾具如圖4所示。

圖4 慢走絲工裝夾具

由于材料自身剛性不夠，在原材料夾緊端分別加2mm 壓板，然后使用螺栓鎖緊，在防止材料變形的同時也解決了夾具夾傷原材料的問題。改進后慢走絲在一次切割時能同時切割多個樣件，減少電穿孔及穿孔時間及慢走絲機床穿絲時間。

6 工藝驗證結果

經過工藝改進后，慢走絲切割工件尺寸公差控制在（0/-0.01mm）內，并且慢走絲加工是在水質工作液中加工完成，解決了孔內燒傷的問題，達到產品研發使用要求，減少了產品驗證時間。

7 總結

本文中超薄沖模樣件的加工方法，對比原采用簡易模開模取樣的方法減少加工成本，縮短制造及驗證周期。同時也為了類似沖模樣件的制造開辟了新的思路和方法，在更多類似產品和工件加工中起到借鑒作用。