止推片多工位级进模设计

辽宁曙光汽车集团股份有限公司 （丹东 118001） 李伟军

止推片是客车内饰中的一个零件，材料为钢板1.0/Q235－A，厚1.0mm。工件如图1所示，形状复杂，尺寸要求比较严格，有压窝、冲孔、翻边、落料等多道工序。

若采用单工序模具来冲压此件，需要多个模具来完成，且效率极低。考虑零件批量及尺寸要求，决定采用多工位级进模。

图1 零件图

1.工序安排

根据零件的结构和尺寸要求，经过分析比较，确定采用5步冲压工序来完成此件，工序如图2所示。其中在冲15mm×9mm的异形孔时，考虑到凸、凹模的加工，模具装配及维修等因素，将此孔分两次冲出。

图2 工序图

工序1：冲导正孔、压窝、侧刃在条料边缘上切出缺口。

工序2：冲φ4mm圆孔、冲异形孔的横孔。

工序3：冲两个φ4mm翻边孔的底孔、冲异形孔的两侧竖孔。

工序4：对两个圆孔和异形孔进行翻边。

工序5：落料。

2.模具结构与工作原理

模具结构如图3所示。采用了浮动送料，侧刃粗定位，导正销精定位的结构方式，保证了止推片的冲压质量。

（1）卸料板6设计为弹性卸料板，冲压时，有足够的作用力将条料压住，使材料在三向张应力作用下被冲裁，减小回弹，冲裁面光洁。在卸料板上还装配了四个小导柱7，提高卸料板的稳定性，保护细长凸模，防止其折断。

图3 模具结构图

（2）在模具的定位系统中使用了凹式侧刃，在相邻两次冲切间产生的毛刺位于凹入的缺口中，克服了平式侧刃的不足。侧刃的刃口长度略大于送料进距，以便导正销伸入预冲孔时，条料略向后退。

（3）根据零件的冲压工序安排，条料在由右至左的送进过程中，零件形状由平面逐步过渡为立体，为确保条料的顺利送进，模具上安装了浮动送料机构，浮动挡料销5为其核心元件，浮动挡料销头部制有凹槽，为条料提供浮起和导向之功用。

（4）在凹模3上对称地布置了四个支撑钉4，使卸料板的受力更均匀。在无支撑钉的情况下，当条料的前端刚进入模具或条料的末端要离开模具时，卸料板会有一端与条料压实，另一段悬空，加重导柱、导套以及冲头的磨损，影响模具的冲压精度。在凹模上装配支撑钉4，并将支撑钉凸出凹模上平面的高度调整为“料厚－0.05mm”，这样当条料进入或离开模具时，卸料板悬空的部分会有支撑钉支撑，防止其倾斜。

（5）工作原理：条料自右端沿箭头方向送进，由侧刃定距，凸模16!凸模13分别完成冲导正孔、压窝、冲翻边底孔、翻边。最后凸模12将冲件落掉。模具工作过程中，条料始终由浮动挡料销浮动送料，每一工位都有导正销精确定位。

3.模具主要零件的设计

（1）冲小孔凸模设计：小孔凸模在频繁的工作过程中极易折断，更换亦较麻烦。为此设计成如图4所示结构，将冲孔凸模1镶到护套2内，通过护套固定在凸模固定板上；凸模1采用W6Mo5Cr4V2优质模具钢，为节省材料，将凸模设计的比较短，通过顶销3和螺塞4安装到护套内。

（2）导正销设计：导正销为条料精确定位所用。导正销导正材料位置的方式有两种，一种是直接导正，即利用冲件孔导正；另一种是间接导正，即被导正的孔是条料上另外设置的工艺孔。本模具中使用的是间接导正。导正销结构如图5所示, 导正销1与凸模固定板之间为间隙配合H7/h6，因导正销较长，工作时刚性差，故让其工作端与卸料板配合，增加其稳定性。导正销尾部用弹簧2压住，当条料进给误差较大，导正销不能插入导正孔时，导正销顶压弹簧而弹起，保证模具不受伤害。

图4 冲孔凸模

图5 导正销

图6 限位套

（3）限位套设计：此限位套设计的特点：使用一个限位套，通过其正装和反装分别使模具达到对模和存放状态（见图6）。每此使用模具时，将限位套2正装在下限位柱1上，对模时当上限位柱3与限位套刚好接触时，对模结束，防止了对模过深而损坏模具。工作时将限位套放到支撑钉4上存放。在存放模具时将限位套反装在下限位柱上而将上模座抬起，使卸料板不接触凹模，确保卸料弹簧不会因长期被压缩而失效。

（4）翻孔凸、凹模设计：翻孔凸、凹模如图7所示，翻孔凸模工作部分为抛物线型，有光滑圆弧过渡，翻孔质量良好。凹模孔带台肩，控制凸缘高度，减少边缘毛刺，避免直孔翻边引起的边缘不齐。

（5）浮动顶料装置：图7b所示为浮动顶料装置，它既能顶料，又起导向作用。顶料销凹槽与卸料板沉孔是设计的关键，若处理不当，材料不是被剪切，就是被翘曲。为避免出现上述情况，有关尺寸通常采用公式计算

式中，h1为顶料销头部高度（mm）；d为顶料销直径（mm）；H1为卸料板沉孔深度（mm）；H2为顶料销槽宽（mm）；t为料厚（mm）。

图7 翻孔凸、凹模

4.结语

该模具正确地处理了各工序之间的冲压关系，通过浮动送料机构将冲孔、压窝、翻边、落料等工序很好地结合到一起。经试模、试生产和批量生产，证明模具设计合理，效率高，操作方便，能够满足生产需要。