某车型上横臂冲球销孔模具设计

文／邓交岳·衡阳技师学院

某车型上横臂冲球销孔模具设计

文／邓交岳·衡阳技师学院

某车型悬架上横臂零件结构如图1所示，材料为SAPH370，厚度为3mm，该零件的特点是尺寸精度要求较高，由于要与球销零件相配合，因此配合精度要求高，故中心孔位尺寸的公差要求在0.5～1mm范围内，改进前采用的是先钻小孔，再钻大孔工序，因为钻孔误差大，造成质量不能保证，且成本过高。

工艺方案

由于零件的外形复杂定位不方便和孔距较远等因素，考虑到模具的可靠性和安全性，可将原冲压＋机加工工艺流程改为落料、成形及冲中间大孔一次成形。上模需设计橡胶卸料装置，便于冲孔后的零件与凸模分离，凹模设计在下方模座中，根据此零件特点设计该冲孔模，既要能有效确保产品质量，又要大大提高生产效率。通过数据公式计算，整套模具包括橡胶卸料装置，冲孔冲裁力为35t，由于此模具外形尺寸较大，模具高度较高，最终零件从凸模卸下，考虑安全性，故选择63t冲床较为适合。下面具体介绍此模具。

图1 零件结构图

凸、凹模刃口尺寸设计

悬架上横臂局部示意图如图2所示，此模具的成形凸、凹模采用配合加工，因为落料尺寸以凹模为准，冲孔尺寸以凸模为准，考虑尺寸的稳定性，凸、凹模尺寸单边间隙控制在0.12～0.15mm之间，所以凸模冲头尺寸为凹模孔尺寸为

图2 局部示意图

模具结构及工作过程

模具结构

该模具采用双导柱模架，上下模座采用铸铁材料HT250。模座两边均配有导套和导柱，用来对正上、下模中心。导套、导柱材料均采用20钢，淬火硬度控制在40～45HRC，其中导柱表面采用渗碳处理。上模中配有模柄，以便与机床对正连接，模柄材料采用45钢。为便于取件和安装冲头，上模中设有卸料螺钉、卸料橡胶、圆柱销、凸模固定板、卸料板，除卸料橡胶外其余材料均选用45钢，调质处理。为便于上模中的冲孔零件与凸模分离，上模中设有卸料橡胶，卸料螺钉穿过卸料橡胶、卸料板与上模座相接。为便于排出废料，下模中间设有出料机构、定位块和限位块，材料选用45钢，调质处理。凸模安装在上模中的凸模固定板的下方，凹模安装在下模座中间的上方，冲头安装在上模座的凸模固定板中，上模座直接与凸模固定板接触，凸、凹模材料选用Cr12MoV，淬火硬度控制在56～60HRC。为便于定位和冲孔准确，下模设有定位装置，其包括定位销和定位块。导套一端紧配安装在上模座两边，导柱一端紧配安装在下模座两边，导柱的另一端与导套内孔采用滑配，便于上、下模可靠定位，模柄大头安装在上模座的中间，利用四个内六角螺钉固定连接，模具设计需校核结构强度。模具结构示意图，如图3所示。

工作过程

首先把工件用凹模上的定位销定位，启动机器，随后上、下模开始合模，凸模与凹模上的工件接触，滑块运行到下死点时，冲孔废料与零件分离完成，之后滑块回位，卸料橡胶压缩后回弹形成脱料力，促使卸料板下移将凸模上的零件卸下，工作完成。