開關簧片沖壓工藝模具設計論文范文

本站小編為你精心準備了開關簧片沖壓工藝模具設計論文參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

1沖壓工藝方案的確定

制件基本工序有沖孔、落料、彎曲，按組合程度不同，有單工序、復合模、級進模3種方案。3種方案比較如下:方案1單工序沖壓，由于工件小，工序多，定位難以達到精度，質量難以保證，生產率較低，故不宜采用。方案2復合模沖壓，由于制件小料薄，結構復雜，導致模具裝配較困難，且強度受模具最小壁厚限制，壽命不高，也不宜采用。方案3級進模沖壓，特別適合加工寬度極小的異形件，能夠保證制件精度，工序間自動送料，連續沖壓，生產效率高，操作方便安全。綜上所述，確定采用級進模沖壓具有較高的技術經濟性。對該級進模，設計時應注意以下幾個方面:①工位數的確定。該制件結構復雜，有許多轉角且不對稱，尺寸小，又要保證其形位精度，故宜采用分區沖裁，把外形成型分解在多個工位完成，以減小模具復雜程度，提高整體精度。②空工位的設計原則。級進模中增設空工位是為了保證模具強度，提高使用壽命。該制件最寬處2.1mm，最窄處0.7mm，步距很小，故需在兩工位間設置一個或多個空工位，以防凸模干涉和凹模壁厚強度不夠。③對此類復雜非對稱彎曲件，為提高尺寸精度，不可一次彎曲所有部位，其45°、90°和95°彎曲應分開成型。④沖裁和彎曲的先后順序。如先加工完所有沖裁部分，再加工彎曲部分，則制件有一段狹長部分處于懸臂狀態，在進行彎曲加工時不易保證精度，且凹模容易損壞。所以將沖裁、彎曲加工交叉進行，既保證了制件質量，又延長了模具壽命。

2排樣設計

排樣的合理與否，會影響到材料的經濟利用率，還會影響到模具結構、生產率、制件質量、生產操作方便與安全等。因此，排樣是沖裁工藝與模具設計中一項重要工作。本模具采用自動送料器送料，沖裁件的排樣圖如圖3所示。由于件小料薄，形狀復雜，精度要求高，在沖裁和彎曲制件外形時，如將凸模做成整體式，則模具制造困難，加工精度不能保證。所以從保證制件精度和模具制造方便的角度考慮，將沖壓區分為10個區域。其中A、D、E、H、J陰影區域為5個沖裁加工區，B、C、F、G、I為5個彎曲加工區。本排樣圖共設45個工位，主要工位排列如下:第1工位:沖小缺口;沖上、下深度為0.05mm的小缺口，作用是在使用制件時容易將制件從載體上折下來;第3工位:側刃切邊;第5工位:沖Ф1.2mm導正銷孔;第10工位:沖A區外形;第14工位:彎曲B部分，r=0.3mm;第19工位:彎曲C部分，r=0.2mm;第23工位:沖裁D區外形。第28工位:沖裁E區外形。第31工位:彎曲F部分，r=0.1mm;第34工位:彎曲G部分，r=0.15mm;第37工位:沖裁H區外形;第41工位:沖裁J區外形;第45工位:彎曲I部分，r=0.1mm;此彎曲部分為卷料時的支撐。其余工位是空工位。

3級進模結構與設計要點

設計的級進模總裝結構如圖4所示，設計要點如下:①利用側搭邊載體卷料，制件始終和側搭邊載體相連，使用時折下即可。②采用彈性卸料裝置，坯料在壓緊狀態沖壓，保證了制件的平直度。③利用小導柱與小導套導向，使凸模與凹模正確配合，確保沖壓精度。④下模設有局部導料板可避免較薄條料送進過程中產生過大阻力。⑤考慮到彎曲回彈，各部位彎曲設計時均考慮了相應的補償角，通過試模修正來保證角度精度。⑥為節約材料，便于裝配調整和更換，部分凸、凹模采用鑲拼結構。⑦采用側刃粗定位+導正銷精定位達到精確控制每次送料步距的目的。

4主要零部件的結構設計

4.1A區凸、凹模刃口設計A區輪廓結構復雜，凸、凹模采用配合加工法。先加工好凸模作為基準件，然后配做凹模，使它們保持最小雙面間隙Zmin。其公差不再受凸、凹模間隙大小限制，制造容易，并容易保證凸、凹模間的間隙。A區沖裁凸模刃口計算如圖5所示。圖示尺寸中，第1～4、6段模具磨損后尺寸不變，采用公式(1)。第5段模具磨損后尺寸變小，采用公式(2)。第7段非刃口尺寸，直接取其基本尺寸。

4.2凹模固定板設計凹模固定板用于固定相關凹模及鑲件。由于該級進模工位數較多，若模具累積誤差過大，會造成凸、凹模間隙不均，影響沖壓質量和模具壽命，故應將其制造精度提高。考慮到該固定板上孔位尺寸較多，結合加工經濟性，確定如下:在送料方向的刃口孔位尺寸按IT7級制造;其他位置刃口孔位尺寸按IT8～9級制造，各緊固螺孔、銷孔位置尺寸按IT14級制造。各型孔位置關系見圖6。

4.3導料裝置的設計在級進模開始的幾個工位上放置4個導向槽浮頂器，兩邊非對稱放置。導向槽浮頂器結構如圖7所示。其作用是在導向的同時具有向上浮料的作用，使條料運行過程中從凹模上浮起3.5mm，以利于條料運行。

4.4彎曲凸模鑲件的設計本模具中的彎曲凸模均屬細長桿件，容易折斷或產生壓桿失穩影響彎曲精度，并且磨損較快，所以為了延長彎曲凸模壽命，便于拆卸、更換和維修，采用彎曲凸模鑲件結構，其裝配關系如圖8所示。由于經第4工位沖裁后條料的一側被切除，該側無法再用導向槽浮頂器，所以在彎曲凸模鑲件上安裝局部導料板，以保證條料的順利運行。而經過彎曲變形后，在條料厚度方向上會有一定高度的彎曲凸起，為了順利送進條料，必須將已被成形的帶料托起，使彎曲凸起部位離開凹模洞壁并略高于凹模工作表面，因此，圖8中鑲件底部需裝托料彈簧做彈頂裝置。

5結語

通過對開關簧片的工藝分析和方案優選，設計了分區交叉沖裁和彎曲的級進模結構，整個成型在45個工位上連續進行，為高速自動沖壓提供了有利條件。經現場生產驗證，模具生產效率高、安全可靠，所沖制件精度高，尺寸穩定，達到產品質量要求。對寬度小、厚度薄的異形同類制件的模具設計具有一定的參考價值。

作者：袁泉劉光超單位：四川理工學院機械工程學院