金属冲压工艺与装备实用案例宝典（连载二）

文/张清林·江苏中兴西田数控科技有限公司

金属冲压工艺与装备实用案例宝典（连载二）

文/张清林·江苏中兴西田数控科技有限公司

《金属冲压工艺与装备实用案例宝典（连载一）》见《锻造与冲压》2016年第10期

斜楔模机构的应用

折弯加工、冲裁加工及拉深成形产品等的模具，许多情况下在结构上需要将上下方向的运动转换为其他方向的运动以完成所需加工。我们将这些机构统称为斜楔模机构。

图1为拉深产品的侧面角孔冲切模具构造图。图1所示斜楔模机构是最基本的斜楔模机构。斜楔模驱动部的下降量决定滑动部的行程。斜楔模驱动部与滑动部接触面积较大，可获得较大加工力。但此种结构，滑动部行程的微量调整较为困难，另外，驱动部的下降需要设置止动装置，以免损坏模具。

图2为级进加工的工序之一，利用从上方进入制件内部的插入凹模，将制件压至下面的定位部件，斜楔模驱动部左侧设置的止动块使得斜楔模滑动部在驱动部下降时保持确定的左右移动量，而不必在意驱动部的下降量。该结构常用于加工力不大的场合。斜楔模冲模在左侧斜楔模驱动部与插入凹模的作用下进行折弯加工。加工完成后，插入凹模随其安装压板上升至定位位置后往轴向滑移退出，将产品前送。

图3为使用多工位压力机加工拉深产品的最后工序，利用斜楔模机构完成产品圆孔冲切，即在产品顶部侧面冲切圆形孔。斜楔模驱动部固定在下模上，斜楔模滑动部固定在上模，斜楔模驱动部与滑动部之间的相对运动通过设置在接触面上的导块实现。

图4为圆筒形拉深产品的模具，将侧壁上的孔向内侧翻边加工成形。图中左侧气体弹簧施压保持斜楔模使斜楔模单元水平滑动，将工件保持在加工位置。另外，从工件下部进入的斜楔模机构的滑动部作为孔翻边加工装置的凹模，翻边加工由图中右侧斜楔模机构滑动部上安装的凸模完成。

图5为多工位自动加工最终工序，利用架空斜楔模在产品斜面上同时进行三处孔的冲切加工。斜楔模机构主要组成部分有：斜楔模驱动部、凸模固定板、凸模、凹模、止动销等。

图1 斜楔模冲切角孔

图2 插入模折弯成形

图3 斜楔模斜面冲孔

图4 圆筒内侧孔翻边成形

图6为多工位自动冲压加工的重要工序。该产品由平板坯料开始，经过拉深、修边、U形折弯加工后，在本工序利用气体弹簧加压于斜楔模驱动部，凸模在斜楔模滑动部的作用下对产品侧壁进行阶段成形加工，壁厚保持不变，斜楔模滑动部行程的调节通过右侧顶杆长度的调节实现。此工序后，由斜楔模机构进行侧壁上的异形孔冲切及切口冲切，得到最终产品。

图5 斜楔模3处同时冲切孔

图6 拉深产品阶段成形

图7 斜楔模调节机构(1)

斜楔模调节机构

在进行刻印、压花及翘曲修正等的斜楔模机构中，有时候需要设置能够进行微量调节的机构。斜楔模调节机构要求结构简单，部件容易加工，同时还必须考虑到模具空间的关系因素。这里介绍几种基本的调节机构。

如图7所示，转动调节螺栓进行斜楔模微量调整后，利用锁定螺母锁紧，由于锁定螺母的间隙，调节量多少会有变化。

图8所示结构是在图7结构基础上的改进，同样转动调节螺栓进行斜楔模的微量调整后，利用锁定螺钉锁紧。与图7相比，锁定后不易发生移动，调节量比较稳定。

图8 斜楔模调节机构(2)

图9 斜楔模调节机构(3)

关于调节机构中斜楔模斜面的梯度（图7中角度θ），考虑到斜楔模驱动部施加在斜面上垂直载荷的横向分力，即斜楔模滑动部的推力，并且考虑调节螺栓旋转一周时上下方向的移动量，一般选择斜楔模斜面的梯度θ为5°～10°。例如，图7中调节螺钉M6（螺距1mm）旋转一周时，斜楔模滑动部的横向移动量为：1mm×tan10°＝0.176mm。这样的移动量，用于微量调节有时仍嫌太大。调节量小于此数值时，考虑到将调节螺钉转几分之一周的操作并非易事。所以有必要选择较小的斜面梯度（角度θ），以降低调节螺钉（M6，螺距1mm）旋转一周时，斜楔模滑动部的横向移动量。

作为解决上述困难的对策，图9中采用差动螺钉的调节机构。转动螺钉A时，螺钉B反向移动。这样螺丝A转动一周时，斜楔模滑动部的横向移动量则为螺钉A和螺钉B的螺距之差。如螺钉A为M16（螺距1.5mm），螺钉B为M6（螺距1mm），当螺钉A转动一周前进1.5mm时，螺钉B后退1mm，因此，斜楔模滑动部仅前进0.5mm，另外因为斜楔模滑动部的前进速度相对于螺钉A的前进速度非常缓慢，适合微细调节的场合。