焊片成形工艺与模具设计

熊保玉

（四川信息职业技术学院 机电工程系，四川 广元 628017）

焊片成形工艺与模具设计

熊保玉

（四川信息职业技术学院 机电工程系，四川 广元 628017）

针对连线片的图形和产品特点，进行工艺分析、工艺方案的确定、排样设计、模具主要零部件和模具结构的优化设计，使模具材料的利用率提高，冲压产品尺寸得到保证。

连线片；工艺分析；模具

现代工业的迅猛发展使连线片得到越来越广泛的应用，并对产品的精度要求越来越高。冲压模具是冲压生产的主要装备，设计是否合理，对冲压件的表面质量、尺寸质量、生产率以及经济效益影响很大。因此，研究连线片冲压模具的设计，有利于提高连线片的各项技术指标和模具设计效率。

1　工艺分析

连线片零件尺寸如图1所示，材料为Q235，厚度为0.7mm，未注公差按GB/T1804，并且产品要求表面光滑，毛刺高度≤0.1mm，平面度≤0.3mm，从产品要大批量生产。

图1　连线片零件尺寸

从产品尺寸中可以看出，该产品整体尺寸要求不高，但是形状尺寸和表面精度要求高。根据产品工艺分析，该产品主要是冲孔和落料两道工序完成。具体方案可分为三种：①采用单工序模冲压加工成形，即：冲孔→落料或落料→冲孔；②采用复合模冲压加工成形；③采用级进模冲压加工成形。

通过比较分析，方案①由于采用单工序模，模具制造简单，制造周期短，价格低，维修方便，生产率低，工件精度低，不适合大批量生产，但生产通用性好，适合于中小批量生产。方案②采用符合模生产效率高，冲裁件的内孔与外缘的相对位置精度高，板料的定位精度要求比级进模低，冲模的轮廓尺寸较小。但模具制造较复杂，制造精度要求高，成本高，调整维修较麻烦，使用寿命低。主要用于生产批量大、精度要求高的冲裁件。方案③级进模具有操作安全的显著特点，模具强度较高，寿命较长。使用级进模便于冲压生产自动化，可以采用高速压力机生产。级进模较难保证内、外形相对位置的一致性。但级进模轮廓尺寸较大，制造复杂，成本较高，一般适用于大批量生产小型零件。根据零件的设计要求，以及上述三种方案的特点看来，决定采用第三种方案加工比较合理，生产效率高。

2　排样设计

采用级进模进行冲压成形的一个关键是材料的排样设计，级进模排样设计的合理与否直接影响材料的利用率和模具的整体结构。通过对连线片产品尺寸和形状的分析，确保产品精度、提高材料利用率、降低模具制造成本和提高生产效率等因素。我们对该产品的排样进行了改进和优化。我们采用单排3工位的排样设计如图2所示。该方案第一个工序是完成产品内部两个冲的冲孔工序；第二个工序空工位，为了提高模具的寿命；第三工序是产品的落料工序。产品的步距用側刃进行定距，确保步距的精度。

图2　连线片排样图

3　模具结构设计

连线片的模具结构如图3所示，设计特点如下：

（1）该模具结构我们采用对角导柱模架，不但保证模具的导向精度和稳定性，而且还保证了模具冲裁间隙的均匀性和产品质量的稳定性。

（2）由于该连线片采用多工位级进模，条料的步距依靠側刃保证，条料的导向靠导料板来保证，这样的定距和导向装置条料可实现自动送料机构进行送料，降低了条料送料误差，大大提高冲压生产效率。

（3）模具结构中卸料装置采用弹压卸料进行卸料，卸料力的大小可以通过卸料螺钉和橡胶（弹簧）来调整，该卸料板不但可以实现卸料功能，同时还具有压料功能，这样就有力保证板料在冲压过程的平面度，防止板料变形。产品通过下模的漏料孔取出。

（4）本模具中的工作零件（凸模、凹模）选用Cr12MoV，该材料耐磨性和硬度较高，确保凸、凹模具有较高寿命。在模具设计过程为了降低成本，以及方便后期拆装和维修，凸模和模柄采用压入式固定方式。

（5）整副模具的设计过程中遵循便于制造、维修、降低成本和易于实现自动化操作等原则。通过该产品的模具结构分析，该结构满足上面的设计原则。

图3　模具结构

4　结语

连线片模具结构，经过实际的应用，该结构合理、简单运行平稳可靠。并且模具的设计周期短、成本低、制造和维修方便。保证了产品的精度要求，提高了材料的利用率和生产效率。该模具结构是一副高效率、高质量的模具，对其他类式产品的模具设计有很大的参考价值。

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Welding sheet Forming Process and Mould Design

XIONG Bao-yu
（Department of Mechanical and Electrical Engineering，Sichuan Vocational College of Information Technology，Guangyuan，Sichuan 628017，China）

According to characteristics of graph and product of connecting piece，this paper confirms processing analysis and plan and makes optimization design of mould to improve utilization rate of mould material and guarantee the size of products.

connecting piece；technique analysis；mould

TG642.0

A

2095-980X（2016）04-0065-02

2016-03-22

熊保玉（1980-），男，硕士，讲师，主要研究方向：模具设计与制造、模具CAD/CAM、数控加工。