N形零件冲压成型的探讨

2013-04-10沙淑齐

机械工程师 2013年9期

关键词：下模冲压工装

沙淑齐

（陕西华达科技有限公司，西安 710065）

N形零件冲压成型的探讨

沙淑齐

（陕西华达科技有限公司，西安 710065）

主要从冲压模具的设计方面，对利用线材进行N形零件的折弯冲压成型进行探讨。

电子产品；线材；冲压；模具设计

1 引言

“N”形端子零件，占本单位生产零件的比例非常大，该零件应用于带端子的电子产品。由于其尺寸小、精度高、周期短，因此模具结构设计非常重要。

2 工艺性分析

2.1 结构特性分析

如图1是一种带端子的产品零件，成型部分外圆直径1mm，A段尺寸1.5mm，B段尺寸7.2mm，N形折弯处高度0.5mm，材料为HP b59-1。整体尺寸较小，精度较高。

图1 一种带端子的产品零件

2.2 冲压工艺性

一次折两道弯。成型尺寸小且精度高，冲压工艺不太容易实现。零件尺寸小，没有可靠的基准表面，铅黄铜回弹量不好把握，成型后尺寸不好保证。但目前只能尝试用冲压成型的办法解决。

3 原冲压模具的结构

如图2，原冲压模具的下模板用螺钉固定在台式冲床底板上，上模直接固定于台式冲床上滑块孔内，在冲压不同尺寸的零件时直接更换该零件对应的下模部分即可。下模设计了通用的模框，上模部分不变。把下模工作镶件又分成固定部分和浮动部分。浮动部分下部装弹簧。就是零件水平定位后，上模冲头下行时，上模与下模固定部分压图1中A段不动，随上模继续下行，上模与下模浮动部分夹持图1中B段继续向下，这时弹簧被压缩，到底部定位后上模回升，完成N形折弯。

图2 原冲压模具的结构

图3为上凸模表面局部放大图。

图3 上凸模表面局部放大图

该模具操作方便，冲压零件基本形状符合要求。但加工中存在定位不稳定，下模与冲头压制时误差大，合模缝隙不严密，回弹角度不好控制，所成形零件有超差现象，只适合小批量零件生产。

4 冲压模具的改进设计

4.1 结构改进

改进设计中应考虑以下问题：（1）原模具是开放式，模位精度较差，考虑改成闭合有导柱模具；（2）克服原模具下模尺寸小，弹簧弹力不够大的问题；（3）消除原模具下模尺寸小造成工作表面尺寸小，因而无法加工零件外圆让槽，导致零件外圆面压伤的问题。

如图 4，改进后的模具结构采用闭合模典型结构，导柱导向；聚氨酯橡胶取代弹簧，模具工作更平稳，成型零件精度大大提高。

采用电火花加工零件外圆让槽，提高成型零件外表质量。

图4 改进后的模具结构

4.2 工作原理

模具装到16t冲床上，当上模下行时上模与下模固定部分压图1中的A段不动，随上模继续下行，上模与下模浮动部分夹持图1中的B段继续向下，这时橡胶被压缩，到底部定位后上模回升，完成N形折弯。

（1）定位。用轴肩面主定位的同时，图1中A段外圆副定位，加工工艺采取电火花精加工。调试工装非常快捷方便，增加零件放置槽，零件定位准确、不偏斜，防止了因为偏斜而导致压伤，提高了N形折弯工装的标准化，工装零部件模块化的设计，若存在尺寸有不合适的地方，可以及时改动和修理单独的零部件而避免模具的整体修改。零件的装卸也非常方便。

在实际操作中发现，模腔长度尺寸和零件展开尺寸形成让位，使之后的带型状的接线柱零件打弯，避开了划伤其口部的问题，大大提高打弯后零件的质量。

（2）工艺改进。上模尺寸小，精度高，改普通线切割加工为慢走丝线切割加工；下模镶件采用整体加工分割的方法；因为像这样细的黄铜零件弯曲后的回弹很难掌握，经过两年的不断使用和质量反馈，对成型部分尺寸不断修正，回弹角也由最开始的5°～8°修改为4°，零件的成型尺寸和质量也越来越好。

（3）寿命。工作凸模和下模镶件材料采取Cr12或9SiCr淬火，冲压1000件工作表面无变化。

（4）卸件。可借助压缩空气直接卸下成型的零件。