汽车座椅连接件级进模具设计

冯连杰，毕大森

（1.天津市双威精密模具有限公司，天津300350；2.天津市精密级进模具成型技术工程中心，天津300112）

汽车产业已成为我国的支柱产业，我国的汽车产销量稳居世界第一。大量的汽车生产拉动了对汽车冲压零部件的需求，而且在质量与价格上的竞争也日趋激烈。过去采用几套甚至十几套单工序冲压模具生产的汽车配件，生产中零件需多次定位，具有产品尺寸不稳定，冲压操作不方便，生产效率低，废料多等缺点，远远不能满足市场需求。为了解决这些问题，改用级进模具完成复杂零件的冲压成形成为发展趋势。与普通单冲模具、复合冲压模具相比具有省工、省料、效率高等优点，适合大批量生产[1]。

1 产品分析

图1 为汽车座椅连接件产品图，材料SAPH440，料厚2.3mm。该产品的特点是胀形结构复杂，产品所用材料厚，侧面折弯形状复杂，且不在同一平面上，从而对折弯角度与产品尺寸造成影响，所以要求合理设计冲压工序以保证各面的位置精度。根据产品的特点及生产需求量要求，采用级进模具生产，图2为产品实物图。

2 排样设计

设计多工位级进模首先要设计条料排样，这是模具设计的关键。合理的排样及适当的搭边值是降低成本和保证工件质量及模具寿命、使用性能的有效措施。根据产品的特点及生产需求量要求，采用单排方式进行级进模具冲压生产。

图1 发汽车座椅连接件产品图

根据对产品的分析，确定工序方案如下：冲孔、切边→切边、胀形→角部弯曲→四周折弯→冲孔→切断。因产品图中要求平面精度为±0.2mm，直角度为0.5°，故在排样中加入了空工位进行整形。

为保证产品底面孔位尺寸，避免因成形拉料而造成成形孔位移动，参考以往设计经验，避免折弯拉料对底面孔位尺寸的影响，决定在整形工位之后再冲制底面高精度孔。产品排样如图3 所示，实际生产料条如图4 所示。

由于工件上部周边需要折弯，因此条料只能采用单侧连接送料，这对于送料、定位和保证冲压精度十分不利。为此，采取在工件上增加工艺导正孔，以提高送料精度。最后，工艺导正孔被去除，图5 所示为工艺导正孔。

图2 汽车座椅连接件产品实物

图3 产品排样图

图4 实际生产料条

图5 工艺导正孔

3 模具结构

模具实物图如图6所示。

图6 模具实物图

因产品尺寸较大，为保证加工精度，便于加工、装配与调试，模具采用组合子模结构，局部做镶块。模具两侧采用浮升导料柱导料，同时为避免上模导正销带料，造成生产时送料不顺畅，在上模导料销旁边加了2 个顶料销脱料。

4 模具制造

（1）模板、镶块及冲头用慢走丝机床和数控加工中心进行加工，采用真空热处理，成型件表面做PVD处理，以保证模具工作部分有较高的硬度与韧性，满足大批量生产的需要。

（2）各工位的成形件采用高速铣削加工，模具成形块均一次装夹完成多工步加工。提高成形件的表面光洁度，减小误差和变形量。使模具制造精度达到模面的少钳工、无钳工化。基本上不用修圆角、不用开间隙，不用去刀痕、不用推磨。

（3）使用三维软件建立装配零件间的对应关系，进行干涉检查，尺寸测量并修改造型，在装配完成后，按照设计图纸确定装配零件间的对应关系，通过三坐标测量机3D 数模的输入测量偏差值以便纠正实际各步成形件之间的位置、形状误差。

5 总结

通过模具技术的改进与创新，合理调整级进模设计工序，避免了产品因拉料造成尺寸不稳定。由于加工精确，装配精密，该模具经试模调整后一次冲出合格零件，产品质量稳定，模具运行平稳，达到了预期效果。通过多工位级进模设计，合并了冲压工序，有利于进行大批量的生产。同时，提高了企业的生产效率，降低了生产成本。

[1]邵国洪,姜伯军.按键级进模设计[J].模具工业，2013，39（12）：22-25.

[2]金龙建,洪慎章.键盘接插件外壳级进模设计[J].锻压装备与制造技术，2010，45（1）：95-98.

[3]向小汉.座椅加强板多工位级进模设计[J].锻压技术，2013，38（6）：100-104.

[4]钱晓琳.支架板与压板套料冲裁模设计[J].锻压装备与制造技术，2013，48（4）：63-64.