一种简易切边冲孔顺序模对正辅助装置的设计及应用

文／余意，孟俊·陕西法士特齿轮有限责任公司

开式模锻件均带有毛边，某些带孔锻件还有连皮，通常采用冲切法去除毛边和连皮。切边和冲孔通常在压力机上进行。图1为切边和冲孔的示意图。切边模和冲孔模主要由凸模（冲头)和凹模组成。切边时，锻件放在凹模孔口上，在凸模的推压下，锻件的毛刺被凹模刃口剪切与锻件分离。

图1 切边和冲孔示意图

切边、冲孔模分为简单模、顺序模和复合模三种类型。简单模用来完成切边和冲孔的单一工步操作(图1)。顺序模是压力机的一次行程内进行两个工步的操作，第一个工步切边，第二个工步冲连皮/孔(图2)。复合模是压力机在一次行程中，同时完成一个锻件上的两个工步，即切边和冲孔(图3)。本文主要针对切边冲孔顺序模进行讨论。

现状分析

现有常用的切边冲孔顺序模，由模座、冲孔装置、退料装置、切边装置四部分组成，上、下模座分别安装在压床的上下砧板上，压床向下运动时，带动上模座、冲头、切边凸模下压，从而完成冲孔和切边，压床回程时，退料装置将抱住冲头的锻件退出。

由于上下模分别安装在压床的上下砧板上，上模靠燕尾槽及T形螺栓固定，位置及方位较固定。而下模座是依靠压铁固定的，这样方便操作工在安装模具时调整冲孔及切边上下模的间隙。但问题在于，操作工在调整间隙时，是依靠肉眼观察的，并且只能一个人观察，另一个人调整，这样，光线、操作工技能等因素都会影响上下模间隙的准确性，如图4所示。

图2 切边冲孔顺序模

图3 切边冲孔复合模

现场生产过程中，调整上下模间隙时，操作工首选保证切边凸凹模间隙。若冲孔、切边凸凹模中心不在一条直线上，即使切边凸凹模间隙调整很合理，冲孔冲头和冲孔凹模的间隙也不合理。以长700mm，宽400mm的模板为例，调整安装时，上下模以切边模的轴心为中心，假设人为装偏1°，冲孔模上下模的间隙就达6.98mm，这样，存在如下风险和问题：

⑴冲头和冲孔凹模未对正，冲孔严重偏向一边（图5)，同一个回转体产品的冲孔，冲孔到外圆宽度尺寸，一边是69.7mm，另一边为74.1mm。

⑵冲头容易啃上冲孔凹模，冲头寿命低，严重的，甚至可能造成安全事故。

图4 人为装偏示意

改进措施

经分析，导致以上问题的主要原因是冲头与冲孔凹模、切边凸模与切边凹模间隙调整不到位。因此，就需要设计一种简易切边冲孔顺序模对正辅助装置（图6)，在模具安装时，利用对正辅助装置安装，从而避免操作工目视调整，规避人为调整误差。

图5 冲孔冲偏

图6 切边冲孔顺序模对正辅助装置示意图

参考导柱导套设计原理，在现有冲孔切边顺序模的上下模座对角方向分别打两个孔，上下模对应的孔要保证同轴度和位置度。设计两根长度不一致的支撑杆，在安装模具时，先将上模部分利用燕尾槽结构固定在压床上，将支撑杆固定在下模座上，同时调整压床闭合高度下模部分，首先保证一根支撑杆进入上模座对应的孔里，继续微调闭合高度及下模部分，直到两根支撑杆均进入上模座对应的孔里，最后，固定下模部分，完成安装。

这样，操作工在安装并调整冲孔切边顺序模时，可先利用此支撑杆将上模板与下模座对正固定好并放到压床的下工作台面上，落下上工作台面，将上下模座作为一个整体，安装固定完成后，再抬起上工作台面。安装方便便捷，无需多次调整，并且安装精度高。安装完成后即可取出支撑杆，不影响操作工操作。

结论

⑴利用支撑杆辅助切边冲孔顺序模安装，只需放置两个支撑杆，在现有的上下模座上各打两个孔，投入成本低，方便推广。

⑵利用支撑杆辅助安装，操作工无需通过前后左右来回观测、调整间隙，有效提高模具安装效率。

⑶有效减小了人为调整上下模间隙的误差，大大提升了模具安装精度，从而提高了冲孔切边质量，减少因冲孔冲偏导致的废品。

⑷此装置只在模具安装、调整时才用到，正常生产时就可拆掉支撑杆，因此，不影响现场操作。