基于多工位级进模成形的簧片冲压工艺设计.pdf

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1、文章编号：1672—0121(2011)03—0055—02基于多工位级进模成形的簧片冲压工艺设计李晓波。王蕾(台州学院机械工程学院，浙江台州318000)摘要：文章分析了某簧片的结构特点，提出了利用多工位级进模成形的方案。在此基础上，分析了利用级进模成形的难点所在，从而设计出合理的冲裁弯曲工位排样及工艺方案。在排样设计中，克服了细小凸模的强度、精度问题以及薄料精密冲裁过程中压伤等成形缺陷的问题。对同类产品加工有指导意义。关键词：机械制造；冲压；簧片；级进模中图分类号：TG385．2文献标识码：B1概述图1a所示为某产品簧片零件，料厚0．12mm，材质磷青铜(JI

2、S3100C5191R一1／2H)。为了提高产品质量和提高生产效率，采用多工位精密级进模生产。级进模不仅结构复杂，精度要求较高，而且要求具有高1．9B—o_15I5．6一寿命，能承受较高冲速【。图1所示簧片外形尺寸小，厚度较薄，形状复—LO～。，杂，A处宽度只有0．2mm，而长度有4mm，需采用悬i，r1臂凸模冲裁。悬臂会使精冲时凸模在宽度方向的抗’-’1N纵向弯曲能力降低，成形时强度会严重不足，这就是8——5J一蚕I＼成形的难点之一；零件需要弯曲的部分有几段，则弯I’U曲顺序的选择将是成形的难点之二。基I，2冲压工位排样设计工位排样设计是多工位级进模设计的关键，

3、它2-a1．2不仅关系到材料的经济利用、冲压件的精度、模具制C造的难易程度，而且直接关系到模具在各工位冲压时的协调和稳定。完整的工位排样应包括各种成形图1簧片零件图工位的布置及送料载体类型的选用。簧片基本冲弧和直臂间的弧形空缺；⑤冲右侧轮廓；⑥冲左边弧压工序有冲裁、弯曲和局部成形。形轮廓；⑦冲圆弧孔及冲0．2mm宽的直孔；⑧切圆根据零件与其展开图的特征，结合以上532艺分弧中间的弧形孔；⑨预折弯圆弧；⑩弯曲成形圆弧；析，考虑材料利用率①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑩⑩等诸多方面的因素，设计了如图2所示的排样方案：①冲定位工艺孔；②冲2一1．2ram的孔；③局部成形凸台；④冲

4、圆收稿日期：2011-02—28作者简介：李晓波(1988一)位作准备。有了定位孔定位后，容易进入第二道工和理论学习中有所不同。因此，零件有两个地方需要序，冲两个孔，以及第三道工序，局部成形凸台，此三弯曲，在排样时，需遵循“由#i-~tl内”的原则，即先成种工位都是常规的排样方式。理论上来讲，冲裁排样形零件外端部分后再成形靠近载体部分，其目的在的原则是“先小后大”，也就是先冲裁零件内部的结于防止弯曲过程中发生干涉，即先弯圆弧部分，再弯构，再整体落料，以保证冲裁时的强度，以及送料载直线部分。另外图1零件中B处RO．2mm的圆角，是体的强度，从而接下来的工序排布应如图

5、3所示。为弯曲工艺所增设的212艺圆角，以避开弯曲线。0O0o3冲裁工艺难点解析D0由图lb零件展开图可以看出该零件外形较为复杂，而形状复杂的外形轮廓必须合理分步进行冲裁。口。。为防止出现冲裁不完全或断面重复冲裁(重复冲裁、-／8易导致粉屑或废屑留在下模表面，影响零件表面质。量，损坏模具工作零件)，正确处理两次冲裁的“接图3冲裁刀口排布但是在此套模具设计中，如果采用这种排样方刀”非常关键。在经过以上的排样分析中，发现C处式，冲右边外轮廓这道工序废料尺寸最窄处只有的圆角需经过两次冲裁，为保证两次冲裁时零件精0．19mm，如图4所示。这部分废料在冲裁完成后会度及表面质

6、量，需合理安排两次冲裁的“接刀”，下因其太窄强度不足而断裂，从而会有部分废料跳起留在模面上，造成“跳屑”。“跳屑”在级进模生产中需尽量避(a)冲裁刃VI接刀(b)冲裁废屑(a)工序⑤和⑥冲裁接刀(b)防“过切”设计示意图免，因其留在模图4冲裁刃口接刀图6冲裁“接刀”设计示意图面上会损伤零件表面，形成凹坑，影响零件精度及外观质量嘲。因Jl：l：，在图6中，两次冲裁完全按照零件尺寸设计，则排样时，考虑到实际32况应作适当调整。两次冲裁过程中会有一个交点，而这个交点经过了在对零件外部轮廓进行冲裁时，也有另外几种两次冲裁，即重复切极易会产生粉屑。粉屑同样是级方案可供选择，

7、如图5(a、b、c、d)所示，此种设计方进模中主要的缺陷之一。这里，先用一个凸模在完全法减少了工序，简化了模具结构，却使得凸凹模结构成形出RO．3mm圆角的同时，延伸出去，用另一个凸变得复杂，一方面增加凸凹模加工难度，另一方面，模把这部分切掉，两个凸模相交的地方由一个点变凸凹模的强度无法保证，为此，不宜采用图3所示依成了一个三角区，而成形缺陷也由粉屑变成了一个据先小后大的冲裁方案。很小的毛头，其尺寸极小但却不致形成粉屑。Jlt种工弯曲成形部分采用预弯和最终弯曲成形，主要艺设计避免了由粉屑压伤带来的零件表面缺陷，同是为了减少回弹，这也是实际生产中最常用的方法，时并不

8、影响零件外