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我單位承接了某工廠一小型沖壓彎曲件如圖1所示,該零件材料為1Cr18 Ni9 Ti不銹鋼,中間形孔與兩條0.8 mm寬的槽的作用是調(diào)節(jié)螺釘旋入M2螺孔后不會(huì)產(chǎn)生松動(dòng)。
尺寸2.4 mm的U形彎角要求小于90°,M2螺孔中線至彎曲邊緣距離為。如果采用單工序模生產(chǎn),其工藝程序是:落料→沖孔→沖槽→整平→壓彎→壓筋→彎直角→彎U形共8道工序。該工藝不但工效低,而且難以保證質(zhì)量,尤其是沖槽模具在沖不銹鋼時(shí)凸模易折斷。可用08F材料表面鍍鉻來(lái)代替,但該材料無(wú)彈性,調(diào)節(jié)螺釘旋M2螺孔后易松動(dòng)。
 圖1 零件圖
通過(guò)分析,應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮:
①應(yīng)減少工序數(shù),盡量減少各工序間的積累誤差。
②沖槽模具要著重考慮凸模的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。
③彎曲成形應(yīng)改為一次成形,以保證零件的尺寸精度。
1.改進(jìn)后的設(shè)計(jì)制造方案
鑒于上述情況,根據(jù)材料最小沖孔值及沖裁件最小孔邊距的驗(yàn)算,決定把原來(lái)的8道工序改為3道成形工序:①采用落料沖孔復(fù)合模。②采用彎曲壓筋沖槽復(fù)合模。③采用U形件橫向彎曲模。
2.落料沖孔復(fù)合模
該模為倒裝式復(fù)合模(見圖2)。上模采用推桿卸料,沖孔廢料由凸凹模具于下模板孔內(nèi)漏下,工作原理與普通模具相同。在設(shè)計(jì)中因考慮凸模16、19的強(qiáng)度及穩(wěn)定性,在結(jié)構(gòu)上采取3點(diǎn)措施:①提高頂件器14與凹模15、凸模16的配合精度,選擇H7/f6小間隙配合,使頂件器不但起頂件作用還起凸模護(hù)套和導(dǎo)向作用。②為達(dá)到加工精度,頂件器14臺(tái)階采用鑲拼鉚合結(jié)構(gòu),可用線切割加工。③凸模16采用高速鋼方形刀片直接線切割加工而成,其固定方法如圖3所示。
3.彎曲壓筋沖槽復(fù)合模
(1)模具結(jié)構(gòu)及工作過(guò)程該復(fù)合模(見圖4)上模不同于一般的四柱彈壓卸料形式,設(shè)計(jì)了以圓柱體導(dǎo)向的彈壓卸料結(jié)構(gòu)。導(dǎo)套卸料板15與彈簧墊14用圓柱銷13聯(lián)接,在上模墊板12上加工圓長(zhǎng)孔,凸模固定板16用螺釘與上模墊板聯(lián)接。凹模固定板3高于凹模2,既能固定下模,又起工件的定位作用。工作時(shí)上模下行,導(dǎo)套卸料板15在彈簧9的作用下壓緊工件,彎曲壓筋凸模4首先將工件彎曲壓成90°角,滑塊繼續(xù)下行,凸模5接觸工件開始沖槽,然后進(jìn)行壓筋。
 圖2 落料沖孔復(fù)合模裝配圖
1.下模座板 2.卸料螺釘 3.橡膠 4.擋料 5.擋料銷
6.模柄 7.打料桿 8.螺桿 9、20.銷釘 10.上模座板
11.推桿 12.上模墊板 13.凸模固定板 14.頂件器 15.凹模
16.凸模 17.卸料板 18.凸凹模固定板 19.凸凹模 21.螺釘
 圖3 凸模固定方法圖
 圖4 彎曲壓筋沖槽復(fù)合模裝配圖
1.下模座板 2.凹模 3.凹模固定板 4.壓筋凸模 5.沖孔凸模
6.調(diào)節(jié)螺釘 7.緊固螺母 8.彈簧頂板 9.卸料彈簧 10.模柄
11.上模座板 12.上模墊板 13.圓柱銷 14.彈簧墊
15.導(dǎo)套卸料板 16.凸模固定板
(2)模具特點(diǎn)該模具有設(shè)計(jì)緊湊、制作簡(jiǎn)單、修模方便等優(yōu)點(diǎn)。
可調(diào)彈力圓柱導(dǎo)銷結(jié)構(gòu)也適用于小型沖件的浮動(dòng)上模。導(dǎo)套卸料板15與凸模固定板16,導(dǎo)套卸料板15與凸模5均采用H7/f6小間隙配合,目的是對(duì)凸模起保護(hù)和導(dǎo)向作用。為制作簡(jiǎn)單,導(dǎo)套與卸料板在車床上車出。
4.U形件橫向彎曲模
(1)設(shè)計(jì)構(gòu)思U形件一次要彎兩個(gè)彎角,常采用的U形彎曲模適宜于坯料左右對(duì)稱,否則工件在彎曲中易向長(zhǎng)端滑移。而該件是頭部U形彎曲,且彎角小于90°,尺寸精度較高。按產(chǎn)品形狀最好是將面積大的一端夾緊在凸模與頂板之間,然后一次彎曲成形。
(2)模具結(jié)構(gòu)及工作過(guò)程該模(見圖5)上模采用浮動(dòng)式,方形凸模12用彈簧6緊壓固定圈11方孔內(nèi),并用頂桿螺栓8吊裝在模柄內(nèi),保證上模的正確位置和上下移動(dòng)。下模采用設(shè)有頂板的L形彎曲模,增加了活動(dòng)壓板3。上下模之間設(shè)有自動(dòng)推件裝置13,該裝置隨著滑塊上下移動(dòng),而傾斜度始終保持不變。工作時(shí)將工件放入頂桿18槽內(nèi)定位,壓力機(jī)滑塊下行,上模接觸并壓緊工件,上模繼續(xù)下行,由于彈簧6彈力大于彈簧17彈力與彎曲變形力之和,迫使頂桿下壓將工件初彎成L形,直到頂桿接觸下模固定板后,滑塊再繼續(xù)下行而上模緊壓工件不動(dòng),固定圈接觸活動(dòng)壓板端部,使活動(dòng)壓板內(nèi)擺動(dòng),直到使工件包在上模內(nèi)成形,同時(shí)螺釘4接觸頂桿螺栓8,迫使工件能平整地壓實(shí)在方形凸模12內(nèi)。
 圖5 U形彎曲模裝配圖
1.凹模2.拉簧3.活動(dòng)壓板4.調(diào)節(jié)螺釘5.緊固螺母6、17.彈簧7.模柄8.頂桿螺栓9.彈簧墊10.上模板11.固定圈12.方形凸模13.自動(dòng)推件器14.螺釘15.銷釘16.下模板18.頂桿
滑塊上行,活動(dòng)壓板在彈簧17的作用下復(fù)位。
而工件在快到上死點(diǎn)時(shí)由自動(dòng)推件器13強(qiáng)行將包在凸模上的制件推出模外。
5.結(jié)語(yǔ)
通過(guò)把8道工序綜合起來(lái)改成3道工序,經(jīng)過(guò)批量生產(chǎn)證明工藝路線及模具結(jié)構(gòu)合理,大大提高了生產(chǎn)效率及經(jīng)濟(jì)效益,確保了工件尺寸精度。
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