打火机防风罩多工位级进模设计

陈 勇

(江西旅游商贸职业学院，江西 南昌 330100)

1 引言

打火机防风罩(见图1)种类繁多，形状各种各样，但都具有一个共同特点，即是一个小型薄壳冲压件，批量大，要求生产成本很低，生产效率很高，精度要求一般。

现通过对打火机防风罩冲压工艺及多工位级进模设计与制造以及关键技术进行研究，有利于提高冲压模具设计制造水平，降低生产成本，提高效率。

2 打火机防风罩冲压工艺性分析

本文设计的打火机防风罩(见图2)材料为Q235钢带，料厚0－3mm。零件特点:尺寸小厚度薄，形状对称，较复杂，有四个窄缝形进气孔，以吸入助燃空气，两个没有切断的缺口，用以卡在打火机上，顶部是圆形的出火孔，和一个月牙形的窄缝，顶部形状需要通过翻边后弯曲合围而成。侧面有浅文字的压印，制件精度要求不高，但要求外表面无划痕，毛刺均位于内侧。

模具设计的主要难点是切断以前要形成一个三面合围的立体形状，因此，条料在导料板中的自动输送困难，按普通级进模的设计无法既要自动送料，又要使零件自行落下。本文采用了独特的弹性“托料板”设计，解决了这个问题。

3 排样设计

排样设计是级进模设计的关键，具体反映了零件在整个冲压过程中的工位设置和各工位间的相互关系、定位方式、材料利用率以及模具结构设计的合理性。针对零件的形状及结构特点，排样计中考虑的主要问题有:工步顺序选择、条料定位方式选择、分步冲孔及排样优化设计等，要做到既要保证顺利成型，又要使模具工位数少，节约成本，保证模具强度。

主要采取了以下措施:

排样设计时，首先获得零件的展开图(见图3)，以此为根据确定条料的宽度，确定排样形式。

确定工步(见图4)，先切侧刃，为后续工步提供定位，这个工步同时为零件压印文字，然后冲四个窄缝形进气孔和两个没有切断的缺口，由于这几个部位尺寸小且距离近，采用几个工步，错开冲切。然后采用斜刃凸模冲切出外形轮廓，留下连接部位，接下来翻边后弯曲成型，最后切断。

图3 排样图

图4 工步图

4 模具设计要点

基于零件的特点，在级进模设计在一些细节上，进行了以下有针对性的设计，采用了以下设计思想:

(1)采用了独特的弹性“托料板”设计，解决了自动送料，零件和冲孔废料自行落下的问题。托料板安装在下模，由导柱导向，弹簧托举。模具工作时，上模的工作零件碰到条料的同时上模的固定板顶住托料板，连同条料一起下行，直至上、下模工作零件到达正确的相对位置，完成一次工作行程。导料板固定在托料板上，兼具卸料功能，导向空间高度较大，条料导料板中有较大的上下浮动空间。

(2)模具上下模工作零件均采用组合安装的形式，方便加工、修理和更换。

(3)四个窄缝和两个缺口分两步冲切，每次切相间的孔，中间设空工步，加宽凸模的间距，以保证模具的强度。

(4)切轮廓凸模采用了斜刃设计，在模具行程正确的情况下，保证既要切出大部分轮廓，又要保证不被完全切断，此处凹模内设置了弹性反顶装置，避免冲切时零件轮廓与搭边形成一个角度，影响后续工步的正常进行。

(5)翻边和弯曲均采用向上变形的方式，不影响送料。

(6)冲孔废料和工件均采用向下漏料的方式，方便冲压操作。

(7)送料由小型自动空气送料器送进。该送料器精度较高，并且能与侧刃协调配合，使用方便。

5 模具制造

防风罩级进模除了圆凸模外，所有工作零件、凸模固定板均采用线切割机床加工。上、下模工作零件较多，且对位置的要求严格，因此上、下模固定板在加工安装孔时要确保位置度，而两边安装孔形状不同，因此无法实现叠合加工，在上、下模固定板上选择相同位置的两个垂直侧面，进行精确加工，作为线切割加工时的基准，进行线切割加工时应精确找正。

切轮廓凹模内的顶块可以用加工凹模时线切割废料经过研磨后使用，不必重新下料。

由于防风罩级进模是分离工序与成型工序的组合，在合模时要求各个工位凸模和凹模应处于正确的相对位置，所以对工作零件长度尺寸有严格要求，在加工中一定要保证长度尺寸，装配完成后，需要用纸片试模，并修配模具工作零件，不能直接上机床试模。

同时在装配时要注意保证托料板、弹性顶料块等运动灵活，不发生迟滞现象。

图5 模具装配图

6 结束语

防风罩级进模设计的关键在于生产成本低，要求冲压加工快速而且用人工操作极少。由于工艺合理，模具结构独特，既满足制件质量要求，又提高了生产效率。级进模总体结构和排样方案经分析论证是合理正确的，模具结构灵活、可靠，保证了制件外形尺寸要求，在调试、维修及更换模具零件时也比较方便，可为同类零件级进模设计制造提供参考。

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