E形件级进模设计

雷学鹏

摘 要：本论文介绍了E形件级进模的结构，主要讨论了该模具工作零件的设计，对零件的排样与定位进行了分析设计，该模具结构簡单，制造方便，生产效率高。

关键词：排样；定位；模具结构；侧刃

1 零件工艺分析

图1所示为E形件示意图。这个零件生产批量大，材料是Q235，厚度1mm。鉴于其生产批量大，且精度要求不高。因此重点考虑节省材料，提高材料利用率的问题，同时为了提高生产效率，此模具设计为级进模，冲孔落料分步进行加工，主要考虑其材料利用率。

2 排样图与定位设计

2.1 排样图设计

通过分析工件形状，其缺口宽度和两侧的宽度相等，均为7mm利用这一特点，合理设计其排样减少废料。分析工件后，排样图如图2所示图中A，B，D，E均为废料，送料的步距为一个工件长加一个废料宽度。即为42mm，按这样的排样方式，材料利用率为89%，而一般的排样方法，仅E件缺口废料的损失就达21%。

冲裁板料采用条料，条料宽度为33mm，分为两个工位，第一工位冲出4个?4mm的孔和用侧刃切出A，B两区的废料切口，第二工位冲裁C区的E形片。这个冲裁动作同时有2个作用，其一是完成C区的E形片冲裁，并从凹模孔中漏出；其二是完成J区E形片左半部的冲裁成形。在第二工位冲裁出两个E形片，使其落料完成。

2.2 定距方法

本模具采用侧刃定距。由排样图可以看出，送料所需的实际步距是42mm，它是E形片长度35mm与D区废料宽度7mm的和。故侧刃冲裁也是由两部分组成：①A区的侧刃切废；②C区的冲裁。

2.3 始用挡料装置

条料进行第一次冲裁时，假如没有初始挡料装置，条料将被F区的侧刃挡块挡住，由于条料的D，E区尚未冲裁，E形片冲裁后不能脱离，而使后续的冲裁无法进行。因此必须利用始用挡料块确定条料第一次冲裁的正确位置。始用挡料块如图3中件12所示。条料第一次送进时，用手按下始用挡料块，条料被挡在D区的前方。第一次冲裁的是A，B两个废料区和4个?4mm的孔。第二次送料时，始用挡料块由于弹簧的作用已隐藏在模具中不起作用，条料由F区侧刃挡块定位。第二次冲裁时，C，J区形成产品工件，第三次送料时即进入正常定位方式，直接将条料冲完。

3 模具总体结构

图3为模具结构图。采用后置导柱模架。模具上垫板厚度为8mm，用45号钢制造，热处理硬度为43-48HRC。凸模固定板厚度厚度为18mm.卸料板与凸模固定板之间用橡胶作弹性体。卸料板用卸料螺钉与上模固定部分相联，上模部分安装4个冲孔凸模，包括A，B区的两个废料侧刃凸模，C区的外形落料模等共计7个凸模。下模部分由下模座，凹模，导料板，挡块，始用挡料块等组成。

综上计算取压力机为J23-250型开式可倾曲柄压力机。

5 主要零部件设计

5.1 A，B区的侧刃凸模

断面为7mm×10mm的矩形凸模制成长方体，其体积大小适中，采用螺钉吊装固定在垫板上。本模具对制件要求不很高，但此处冲裁时切掉的废料容易粘在凸模上，随凸模上升，为此在凸模下面设置余料顶针。

5.2 冲孔凸模

其冲孔直径为?4mm，固定方法采用台阶式固定。由于凸模要穿过凸模固定板，橡胶及卸料板，长度较大，易折断，因此上部取值较大，定为?8mm，进入卸料板的凸模直径为?4mm，用卸料板进行保护。

5.3 落料凸模

C区的E形片落料凸模采用直壁形结构，固定方式采用3个M8mm螺钉吊装在垫板上。E形片左，右两侧的直线刃口是两次冲裁相接而成的，因此容易产生毛刺和相接痕迹。为此采用两条措施，第一是提高定位精度，在凸模上安装导正销，第二是凸模上的尺寸35mm适当加大一点，在取冲裁间隙时，采取加大凹模的方法形成间隙。C区凸模底面在对应2个?4mm孔处安装导正销。冲裁时，各凸模同时落下进入冲裁状态，此时大凸模的冲裁会造成材料微小的移动，若此时小凸模也处于冲裁状态，会造成小凸模的折断，C区是大凸模，使其长度大于其他凸模0.5mm，也就是在C区大凸模完成冲裁之后，其它小凸模再进入冲裁工作状态，可起到保护小凸模的作用。

5.4 凹模设计

整体凹模具有结构简单、制作周期短的特点，并且由于凸模固定板、卸料板、凹模可以用同一程序切割，因而可以保证相对位置的精度，便于装配，考虑到此磨具是一副冲裁模，凹模是一个平面，磨损后便于刃磨，因此将凹模设计为整体凹模，选用Cr12钢，这种材料淬透性好，利于刃磨。

6 结束语

该E形件级进模对提高生产率、降低产品成本十分有利。由排样设计图可看出其材料的利用率非常高，达到89%，这将大大降低材料损耗，使生产成本大幅度下降，产生明显的经济效益，且生产效率很高。

参考文献

[1]《冲裁设计应用实例》北京：机械工业出版社，2011

[2]《模具设计手册》 机械工业出版社