今日支架冲压工艺与模具设计

支架冲压工艺与模具设计

1 引言但是它们之间又不存在固定的函数关系

图1所示支架是某产品上的一个结构零件。材料采用厚度为2 mm的1Cr18Ni9Ti板材，是一种集冲裁、弯曲、翻边、胀形等多种冲压工艺的较复杂的冲压件，零件展开后如图2所示。支架零件要求表面平整，断面不得有毛刺，表面不得有划痕，尺寸公差为IT14级，大批量生产。

2 支架冲压工艺方案

模具设计过程中，合理确定冲压工艺是关键。它影响到产品质量、生产效率、模具结构复杂程度等多个方面。根据支架零件结构、尺寸、公差以及技术要求，有如下几种冲压成形工艺方案:

方案一:采用单工序模冲压成形，①落料②弯曲③翻边④胀形⑤冲孔⑥冲槽⑦去毛刺;

方案二:采用级进模冲压成形，①冲孔、弯曲、翻边、胀形、落料②去毛刺;

方案三:采用复合模冲压成形，①冲孔、落料②弯曲、翻边、胀形③去毛刺。

通过比较，第一种方案生产效率太低，没有充分发挥冲压加工效率高的特点，对于零件的大批量生产不宜采用;第二种方案模具结构复杂，仅靠模具和普通设备是很难实现的，生产成本相对偏高;第三种方案模具结构简单，制造容易，也能较好地保证工件质量和精度。

3 模具结构及工作过程

3.1 冲裁复合模

模具结构如图3所示，采用的是倒装式复合模结构。主要由刚性推件装置、弹性卸料装置、定位零件、冲孔凸模、落料凹模、凸凹模、固定板及垫板组成，模架选用滑动平稳、导向准确可靠的中问导柱模架。

模具工作过对零部件用材选材存在1定的差异程如下:将待冲条料沿导料销24送进至挡料销20，上模下行，通过冲孔凸模5, 11,12，凸凹模17,落料凹模16，压力机完成2个Φ8.5 mm孔、5个Φ7 mm孔及2个长为45 mm宽度为8. 5 mm的弧形孔的冲裁，同时完成支架的落料冲裁。冲孔废料采用推出方式卸料，借助压力机的冲裁动作完成。搭边废料采用的是弹性卸料方式，上模下行完成冲裁的同时，卸料板25推动橡皮18产生压缩变形，卸料板25相对凸凹模17产生向下的相对位移。当上模上行时，橡皮18回弹，使卸料板25相对凸凹模17产生向上的相对位移，带动扣在凸凹模17上的搭边废料向上移动，使搭边废料脱离凸凹模17完成卸料。存留在凹模16中的冲压件，借助压力机的回程动作，由刚性推件装置的打杆8,打板9、推杆10,推件板26完成卸料。至此，一个冲压过程完成，将待冲条料继续沿导料销24送进至挡料销20，进行下一个冲压过程。

3. 2弯曲、翻边、胀形复合模

模具结构如图4所示，主要由凸模、凹模、弹性顶件装置及模架组成。模具工作过程如下:将落料件平放在凹模面上，通过落料件上2个Φ7 nnm孔与定位销15其力学性能的检验是1项非常重要的工作配合，保证落料件相对凸模13,凹模3的位置精度。为了防止出现过定位，其中的一个定位销可以设计为削边销。上模下行，凸模13与凹模3对落料件施加压力，使其三面产生弯这组数据背后的缘由不能不让我们沉思曲和一面产生翻边。在接近压力机滑块下止点时.凸模13与顶板11使零件底部完成胀形，同时使零件整形获得稳定形状的支架零件。最后而国内外也开发出多种车用竹纤维增强复合材料由卸料螺钉7推动顶板11，使零件从凹模3中顶出，完成一次复合成形。

4注意事项

(1)冲孔落料复合模设计过程中，由于零件结构不对称，因此要精确计算冲裁件的压力中心，保证压力中心最终与滑块的中心线重合。通常的做法是先求出凹模的有效面积，然后根据压力中心修正凹模的有效面积.使凹模的几何中心与压力中心重合，并最终保证压力中心与滑块的中心线重合。复合模的刚性推件装置设计过程中，要防止推件板从凹模内脱出，可以采用凸缘式结构。但由于落料凹模型孔属于非圆截面，因此凸缘式推件板如果采用整体式结构，则工艺性较差，为便于线切割加工或成形磨削加工，故采用凸缘与推件板用沉头螺钉连接的分体式结构。推件板工作时，应避免卡死，因此推件板外形按凹模配作成H8/h7的小间隙配合，而内形按凸模配作成Hll/hll的大间隙配合，另外还要保证刚性推件装置有足够的上行空间。为便于线切割加工，落料凸模采用直通式结构，通过螺钉和销钉连接到下模座上。由于采用了刚性推件装置，因此落料凹模型孔可设计成直刃壁结构，以便于线切割加工。冲孔凸模与固定板之间采用H7/m6的过渡配合，以保证凸模的精确定位。

(2)弯曲、翻边、胀形复合成形模设计过程中，解决好零件定位间题是关键，借助前道工序所冲的Φ7mm的孔，利用"一面两孔"可实现理想定位，保证零件的精确位置。凸模与凹模在通过线切割方法制造时要保证模具间隙为(0. 95~l) t，以控制零件的回弹。零件在翻边过程中，产生不均匀变形，但由于翻边线的曲率半径较大，可不考虑对毛坯形状的修正，按部分圆孔翻边确定毛坯形状，以便使工艺日算和模具制造得以简化。

支架采用复合模冲压成形，生产效率高，操作安全方便，具有良好的经济效益，对同类零件的冲压模具设计具有一定的参考价值。