磁头安装板冲压工艺分析
2014-04-29周秋荣
周秋荣
【摘要】磁头安装板冲压件包含冲孔、弯曲、胀形三个基本工序，具有多工序且含多种冲压形式，合理设定冲压工艺很重要。为此设计了16工位级进模冲压工艺方案，降低了成本缩短制造周期，提高了效益。
【关键词】安装板；多工序；多种冲压形式；16工位；级进模；冲压方案
1冲压件结构及材料
1.1冲压件结构
安装板是音响磁头的一个零件，年产量200万件以上，批量大；该零件各部分尺寸精度最高接近于IT11级，其余尺寸均低于IT11级，零件要求周边毛刺不大于0.1mm，无其他特殊要求，从主视图知，冲裁一个φ2+0.10>0.9t通孔，冲裁一个带半圆的开口长槽，半圆R=1mm，长槽2+0.10×5mm，其宽度大于1.5t；冲裁两个半圆的开口长槽，半圆R=0.5mm，长槽为：1×9mm，1×8mm，宽度1mm>1.5t；冲三个焊点包：φ1mm周边尺寸大于等于3倍凸包直径，属胀形加工；四周边冲裁最小宽度1.2mm>1.5t。从俯视图知，有两个弯曲成形，角度为900。从左视图知，冲裁开口槽：4±0.05×3mm，两端部带有斜角和圆弧R=0.6mm，R=0.4mm；凹槽宽4mm>1.5t，深度也较小。均适宜于冲裁加工。利用普通冲裁方式可以达到零件图样要求。如图1所示：
1.2 冲压件材料
材料为1Cr18Ni9，材料供应为带料，料厚0.4mm。
2.确定冲压工艺方案
2.1 画出安装板零件展开图
弯曲成形展开尺寸计算：圆角半径r=0.5mm，带厚t=0.4mm，r>t/2，展开长度根据中性层长度不变的原则计算。
查表得中性层位移系数x≈0.335；中性层弯曲
半径为：
直线段分布如图（2），弯曲圆弧展开长：
零件展开长度：
两个弯曲成行直线段分布
L=a×2+b+2l=7.5×2+9.01+2×0.995=26mm 图（2）
画出安装板零件的展开图如图（3）所示：为便于说明冲裁部位，各边采用代号名来表示，以展示图中心线为基准分上边、下边、左边、右边。代号如冲圆孔1、冲固定槽2、冲左上边角3、冲左结构槽4、冲左弯曲上边5、冲上边6、冲过道架左边7、冲过道8、冲右结构槽9、冲右上边角10表示出冲裁部位和加工内容。
1—冲圆孔；2—冲固定槽；3—冲左上边角；4—冲左结构槽；5—冲左弯曲上边
6—冲上边；7—冲过道架左边；8—冲过道；9—冲右结构槽；10—冲右上边角
图（3）安装板零件展开图
2.2 冲压工艺方案确定及排样图设计：
根据对零件尺寸分析，初步设定工艺方案如下：
该方案共分有16个工位，排样图如图（4）所示；图中字母所示为废料区。
图（4）安装板排样图
第⑴工位：冲导正孔；
第⑵工位：导正、冲圆孔及左右结构槽；
第⑶工位：空工位、导正；
第⑷工位：导正、冲D区和E区废料；
第⑸工位：导正、冲G区废料；
第⑹工位：导正、冲F区废料；
第⑺工位：导正、空工位；
第⑻工位：冲H区废料；
第⑼工位：导正、空工位；
第⑽工位：冲I区废料；
第⑾工位：导正、空工位；
第⑿工位：左右弯曲；
第⒀工位：导正、空工位；
第⒁工位：冲焊点包；
第⒂工位：导正、空工位；
第⒃工位：切断L区载体、出件；
1）确定搭边值 制件为非圆形，采用自动送料器送料；
查表选取工件侧面与工件间搭边值a=a1=2mm。
2）条料的宽度：
L=L1+4（侧搭边）=26+4=30mm
式中 L1——垂直送料方向的零件最大尺寸（零件展开长度）。
3）送料步距：
A=B+ a1=16+2=18（mm）
其中 B：平行于送料方向上的冲裁件最大尺寸（零件高度）；
a1：冲裁件之间的搭边值；
4）材料利用率：
通常是以一个步距内零件的实际面积与所用毛坯面积的百分率来表示。
一个进距的材料利用率
η= S1/S0×100﹪
其中 S1：一个步距内零件的实际面积
S0：一个步距内所需毛坯的面积
则： =239.39/540×100%=44.4%
此方案共16个工位，将零件复杂的冲裁区分开化，每进一步加工其中一小部分，通过多个工位组合，加工出完整零件；可以降低工作零件的制造难度，除低模具的制造成本。因为工位多，考虑到进步累积误差可能会影响工件的精度要求，在模具中间设有9个导正销用与工作时导正以确保不会因工位多而影响零件的加工。该方案的材料利用率较高，考虑到全面因素此方案较优化，固用此方案设计制造模具。
通过冲压生产检验，模具冲压产品合格，维护方便。提高了冲压材料利用率，降低了成本。
参考文献：
[1]許发樾.实用模具设计与制造手册〔M〕.机械工业出版社，2001
[2]王新华.冲模设计与制造实用手册〔M〕.机械工业出版社，2003.3
[3]冲模设计手册编写组.冲模设计手册模具手册之四〔M〕.机械工业出版社，1998.6
[4]王新华 袁联富.冲模结构图册〔M〕.机械工业出版社2003.1
