两个侧板零件级进模共模设计

2020-07-01

机电元件 2020年3期

(桂林航天电子有限公司，广西桂林，541002)

1 引言

多工位级进模是在一副模具内可以实现包括冲裁、弯曲、成形等多种多道工序，具有生产效率高、零件质量一致性好、易于实现自动化生产的特点，适合薄料的大批量生产，已经在机械电器等行业的零部件生产得到广泛的应用。现以两个继电器的侧板为例，对其进行冲压工艺分析和共模设计及制造。

2 工艺分析

侧板是继电器产品常用的一种结构件，图1分别为两个型号的侧板零件，零件材料不锈钢0Cr16Ni14,硬态。

a)侧板A b)侧板B图1 侧板零件图

零件为浅弯曲的成形件，两个零件的区别是图1a的外形具有两个5×2.8的缺口，而且部分折弯，图1b中间具有一个3.6×2.5的孔，其他基本一致。

目前的工艺是单工序加工，主要工序为：落料(落料冲孔)——弯曲——挑选——校正，由于零件材料为硬态不锈钢，弯曲回弹大，尺寸不稳定，需进行挑选后校正，一次冲压弯曲两侧的短边平整度稍差，因此存在生产效率低、质量不高等不足。

3 排样设计

根据零件的结构特点，采用多工位级进模进行成形加工，即在一副模具上完成落料、冲孔、弯曲等加工。

(1)由于零件有压延方向要求，根据卷料特性，压延方向与卷料纤维方向保持一致。

(2)选取双侧载体，即在最后工位前，制件与带料的两侧相连，这样的强度和送料稳定性好，是最为理想的载体，因此设置为2a所示结构，一侧用两个尺寸2.9mm的凸起作为连料；另外一侧在不进行弯曲成形的中间部分进行连料，先把需弯曲成形的部分切开，最后成形完毕后再切除这部分连料部分，这样就需分段冲切，由于存在模具间隙、制造精度等影响，冲切是很难精准平直，会形成错位、毛刺等缺陷，需进行工艺接刀处理，如图2b所示，制件直边留余微小缺口(R半径为0.5mm，深度为0.1mm)。

a)双侧载体 b)工艺接刀图2 双侧载体和工艺接刀

(3)为提高零件的成形质量，采用图3方式进行两次折弯加工，由于不锈钢材料比较硬，弯曲分别增加了2°的回弹角余量。

a)一弯 b)二弯图3 弯曲成形

两个零件的排样图见图4，图4a为侧板B排样图，图4b为侧板A排样图。

工位①冲引导孔/切外形，工位②切外形，工位③冲孔或空位，工位④向上弯曲，工位⑤向下弯曲，工位⑥空位，工位⑦精切外形，工位⑧空位，工位⑨落料。

图4 排样图

4 模具设计及制造

4.1 模具设计

零件的模具结构如图5所示。

4.2 模具设计要点

(1)以确保上、下模对准精度及冲压的稳定性，模具采用4根Φ28的精密滚珠钢球导柱导向；卸料板不仅起到卸料作用，还负责凸模和导正销的导向，因此也设置了4根Φ20的滑动导柱导套导向，以保证各凸模的运动精度。

(2)采用镶件植入式凹模，图6所示。镶件便于成形加工，也方便刃磨和维修，同时可节约模具材料成本，镶件可用相对比较好的材料，凹模固定板用一般的材料即可。

图5 级进模

图6 凹模及凹模镶件组合图

(3)凸模设计成快换式结构，图7所示。采用压板固定，凸模与凸模固定板结构简单，加工方便，凸模拆装方便，便于更换易磨损和损坏的凸模。

图7 凸模快换式结构

(4)镶件及凸模等进行防呆设计，图8所示，通过外形设置不同的倒角等措施，防止装反造成模具损坏等不足。

a)凹模镶件 b)凸模图8 凹模镶件及凸模

(5)切边工位脱落板压料块设计。脱料板压住是零件的上表面，由于零件弯曲成形后，向下弯曲部分与上表面有一定距离，在零件弯曲的两侧进行切边，不压住板料，会造成零件变形。因此设置压料镶件，由于空间限制，两侧有切边凸模孔，特设计成燕尾结构，左右可以固定，两处直角位置设计倒角，这样上下可以固定，结构简单有效。