異形觸點鉚接級進模設計

2022-05-27 02:16:54曾廣輝蔣廷順何寬順覃紹培蔣德志

模具工業 2022年5期

0 引言

隨著市場對觸點元件的需求與日俱增，企業對模具沖壓生產效率的要求也越來越高。同時隨著模具開發技術的不斷進步和模具零件加工精度的提升，級進模的應用也越來越廣泛，模具的集成度也越來越高

。在低壓開關電器領域，觸點元件作為電路的基本組成單元之一，由觸橋和觸點組成，觸橋材料一般為銅材質，觸點材料大多為銀合金

。觸橋形狀多樣，觸點一般為片材或鉚釘形狀，觸橋與觸點連接方式采取焊接或鉚接。此外為了提高觸點的電性能

，除了研發新材料外還常將觸點端面加工成各種形狀。以往生產觸點元件的常用工藝是用級進模成形外形、沖孔、彎曲后再沖切，再由人工將觸點和觸橋鉚接或焊接，并將觸點整形到需要的形狀，該工藝在鉚接、焊接和整形工序需人工操作，生產量30件/min左右，效率低。隨著模具技術的發展，現已將鉚接和觸點整形工序整合在級進模中，生產量可達90件/min以上，同時采用誤送檢測和漏鉚檢測等機構與沖床聯動，可避免產生廢品，提高了生產效率，也降低了制造成本。現通過實例對某觸點頭部存在凸點的零件在級進模內鉚接和整形的技術進行介紹，探討異形觸點鉚接和整形工藝。

1 工藝分析

圖1所示為某觸點元件，由觸橋和觸點組成，觸點為鉚釘形狀，通過鉚接的方式與觸橋連接，觸點頭部為異形（有小凸點），要求采用級進模完成整個元件的成形，成形工序涉及沖切、刺破、去毛刺、彎曲、鉚接、觸點頭部整形及落料等。成形工序中沖切、刺破、去毛刺、彎曲、落料技術應用較成熟，難點在于鉚接和觸點頭部凸點的成形，結合實際生產分析，有以下2種工藝方案成形鉚接和觸點頭部凸點。

為了掌握西安市公共圖書館服務能力的現狀，筆者對西安市各公共圖書館進行了調研(本次調研不包含省圖書館)，相關情況如表1所示。

方案1：先成形頭部為錐面的鉚釘形觸點（不帶凸點），然后由振動盤送入級進模內鉚接后再成形頭部凸點。該方案可以降低成形觸點的難度，同時觸點在送入模具預鉚以及在模內鉚接過程中可降低觸點傾斜等導致送鉚和鉚接異常的風險，但由于觸點頭部凸點較小且為局部反向擠壓，也存在級進模內無法成形的風險。

對方以禮相見，秦鐵崖不免要客套：“幸會，幸會！前次在居庸關，未能結識賢昆仲，至今深感遺憾。今日得償心愿，幸甚至哉！”

方案2：成形觸點時，在觸點頭部預成形凸點，由振動盤將觸點送入級進模內鉚接，鉚接后再由整形工序成形凸點到技術要求。該方案存在以下風險：①由于觸點頭部存在凸點，振動盤送料時觸點進入直軌后容易出現送料不暢的情況；②級進模內預鉚和精鉚工序的凹模均需進行相應的改進，會增加凹模的加工難度和加工成本；③觸點頭部凸點在預鉚和精鉚的過程中有被壓傷的風險。

基于對生產穩定性和降低生產成本方面的考慮，優先選擇方案1，但設計排樣時可考慮同時滿足方案1和方案2的成形要求，如方案1不可行，對模具的部分零件進行修改和調整后，即可采用方案2成形。

采用方案2進行調試，多次試模并對觸點和模具的相關零件不斷改進和完善，最終成形的零件符合技術要求，改進措施如下。

2 排樣設計

圖4所示是壓鉚浮升機構。模具工作時，觸點被振動盤送入直軌，在直軌內由壓縮空氣吹送至預鉚機構，定位叉8叉住觸點腳部，與預鉚機構一起確保觸點位置正確且觸點倒立不傾斜，斜楔1下移，推動定位叉固定塊2帶動定位叉8后退，斜楔1繼續下移，推動滑塊3前行，帶動浮升塊和預鉚機構升起，觸點腳部穿入料帶上的鉚接孔，同時隨著預鉚凸模9下行完成預鉚。

3 模具結構

經分析，該元件的成形難點在于觸點頭部凸點，實際模具調試過程中，采用方案1時，由于鉚接機構的凸點凹模尺寸小且為反向擠壓，材料流入凹模無法在觸點頭部成形凸點，最后成形的元件近似平面的形狀，如圖5所示。針對該情況，嘗試采取了3種解決方案：①加大凸點與錐體的過渡圓弧，便于材料流動；②在凸點凹模底部增加排氣孔，減少材料流動的阻力；③增加成形壓力。但3種方案均無法成形明顯的凸點形狀，且壓力增大到一定程度時，鉚接機構被壓裂，凸點仍然無法成形。

讓學生課前準備一個較大的毛刷，如圖2A所示，學生可以清楚地看到刷須彎曲的方向代表滑動摩擦力的方向，與拉力方向相反。

模具鉚接機構主要由振動盤1、振動盤托架2、直軌4、漏鉚檢測裝置5和壓鉚浮升機構6組成。漏鉚檢測裝置與沖床聯動，其作用是檢測觸點是否已可靠鉚接到觸橋上，若有漏鉚，會將信號反饋到沖床，沖床停止沖壓動作，避免產生廢品。

通過對成形零件沖壓工藝進行分析，設計的排樣如圖2所示，成形工序為：①沖切導正孔；②沖切外形；③外形去毛刺；④沖切輪廓；⑤～⑨完成兩側定位卡扣的刺破、彎曲、整形和去毛刺；⑩沖切輪廓；[11]輪廓去毛刺；[12]沖鉚接孔；[13]鉚接孔去毛刺；[14]振動盤將觸點送入模具并預鉚；[15]漏鉚檢測；[16]、[17] 精鉚；[18]觸點整形成形頭部形狀；[19] 空步；[20] 預切；[21]落料。

4 凸點成形工藝比較

圖3所示為模具結構簡圖，模具采用4組精密鋼珠導柱導套導向組合，由于模具外形較長，為避免模板變形，在長度方向上將模板分為2組，每組模板之間的相對位置由模座上的定位銷保證，每組模板又采用4組精密鋼珠導柱導套組合導向，保證模具合模的精度。

本文利用Menu Script工具對施工升降機導軌架系統進行菜單界面設計，在stratup文件中創建caidanlan.men，結合施工升降機導軌架實例設計菜單腳本程序，得到施工升降機導軌架系統菜單界面如圖3。

（1）成形觸點時，在觸點頭部預成形一個凸點，如圖6所示，凸點直徑

0.55 mm，比技術要求直徑小0.05 mm，凸點高度0.07 mm，略大于技術要求的凸點高度。

（2）圖7所示為觸點在直軌中的截面，由于觸點頭部存在凸點，與頭部為平面或球面的觸點相比，其在直軌中移動時更容易傾斜，造成卡滯現象，相比于平面或球面形觸點，其在直軌內的間隙需要適當減小，觸點與直軌壓板之間的間隙取0.02 mm，寬度方向單邊間隙取0.01～0.02 mm，同時需要適當增加壓縮空氣出氣量，使觸點在直軌中受到的推力增加，保證將觸點推入預鉚機構。

（3）在預鉚、精鉚和整形工序中對凹模進行改進，如圖8～圖10所示。預鉚工序將觸點腳部插入鉚接孔并由凸模對觸點的腳部施加一定的壓力使其產生較小的變形膨脹，避免觸點隨著料帶進入下一工序時脫落，與精鉚工序相比，預鉚工序觸點受到的壓力較小。精鉚工序確保觸點鉚接強度達到技術要求，并對觸點的凸點進行預整形。整形工序將觸點形狀和尺寸成形到符合技術要求。圖11所示為級進模成形的實際觸點。