E形件級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)

雷學(xué)鵬

摘 要：本論文介紹了E形件級(jí)進(jìn)模的結(jié)構(gòu)，主要討論了該模具工作零件的設(shè)計(jì)，對(duì)零件的排樣與定位進(jìn)行了分析設(shè)計(jì)，該模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，生產(chǎn)效率高。

關(guān)鍵詞：排樣；定位；模具結(jié)構(gòu)；側(cè)刃

1 零件工藝分析

圖1所示為E形件示意圖。這個(gè)零件生產(chǎn)批量大，材料是Q235，厚度1mm。鑒于其生產(chǎn)批量大，且精度要求不高。因此重點(diǎn)考慮節(jié)省材料，提高材料利用率的問(wèn)題，同時(shí)為了提高生產(chǎn)效率，此模具設(shè)計(jì)為級(jí)進(jìn)模，沖孔落料分步進(jìn)行加工，主要考慮其材料利用率。

2 排樣圖與定位設(shè)計(jì)

2.1 排樣圖設(shè)計(jì)

通過(guò)分析工件形狀，其缺口寬度和兩側(cè)的寬度相等，均為7mm利用這一特點(diǎn)，合理設(shè)計(jì)其排樣減少?gòu)U料。分析工件后，排樣圖如圖2所示圖中A，B，D，E均為廢料，送料的步距為一個(gè)工件長(zhǎng)加一個(gè)廢料寬度。即為42mm，按這樣的排樣方式，材料利用率為89%，而一般的排樣方法，僅E件缺口廢料的損失就達(dá)21%。

沖裁板料采用條料，條料寬度為33mm，分為兩個(gè)工位，第一工位沖出4個(gè)?4mm的孔和用側(cè)刃切出A，B兩區(qū)的廢料切口，第二工位沖裁C區(qū)的E形片。這個(gè)沖裁動(dòng)作同時(shí)有2個(gè)作用，其一是完成C區(qū)的E形片沖裁，并從凹模孔中漏出；其二是完成J區(qū)E形片左半部的沖裁成形。在第二工位沖裁出兩個(gè)E形片，使其落料完成。

2.2 定距方法

本模具采用側(cè)刃定距。由排樣圖可以看出，送料所需的實(shí)際步距是42mm，它是E形片長(zhǎng)度35mm與D區(qū)廢料寬度7mm的和。故側(cè)刃沖裁也是由兩部分組成：①A區(qū)的側(cè)刃切廢；②C區(qū)的沖裁。

2.3 始用擋料裝置

條料進(jìn)行第一次沖裁時(shí)，假如沒(méi)有初始擋料裝置，條料將被F區(qū)的側(cè)刃擋塊擋住，由于條料的D，E區(qū)尚未沖裁，E形片沖裁后不能脫離，而使后續(xù)的沖裁無(wú)法進(jìn)行。因此必須利用始用擋料塊確定條料第一次沖裁的正確位置。始用擋料塊如圖3中件12所示。條料第一次送進(jìn)時(shí)，用手按下始用擋料塊，條料被擋在D區(qū)的前方。第一次沖裁的是A，B兩個(gè)廢料區(qū)和4個(gè)?4mm的孔。第二次送料時(shí)，始用擋料塊由于彈簧的作用已隱藏在模具中不起作用，條料由F區(qū)側(cè)刃擋塊定位。第二次沖裁時(shí)，C，J區(qū)形成產(chǎn)品工件，第三次送料時(shí)即進(jìn)入正常定位方式，直接將條料沖完。

3 模具總體結(jié)構(gòu)

圖3為模具結(jié)構(gòu)圖。采用后置導(dǎo)柱模架。模具上墊板厚度為8mm，用45號(hào)鋼制造，熱處理硬度為43-48HRC。凸模固定板厚度厚度為18mm.卸料板與凸模固定板之間用橡膠作彈性體。卸料板用卸料螺釘與上模固定部分相聯(lián)，上模部分安裝4個(gè)沖孔凸模，包括A，B區(qū)的兩個(gè)廢料側(cè)刃凸模，C區(qū)的外形落料模等共計(jì)7個(gè)凸模。下模部分由下模座，凹模，導(dǎo)料板，擋塊，始用擋料塊等組成。

綜上計(jì)算取壓力機(jī)為J23-250型開(kāi)式可傾曲柄壓力機(jī)。

5 主要零部件設(shè)計(jì)

5.1 A，B區(qū)的側(cè)刃凸模

斷面為7mm×10mm的矩形凸模制成長(zhǎng)方體，其體積大小適中，采用螺釘?shù)跹b固定在墊板上。本模具對(duì)制件要求不很高，但此處沖裁時(shí)切掉的廢料容易粘在凸模上，隨凸模上升，為此在凸模下面設(shè)置余料頂針。

5.2 沖孔凸模

其沖孔直徑為?4mm，固定方法采用臺(tái)階式固定。由于凸模要穿過(guò)凸模固定板，橡膠及卸料板，長(zhǎng)度較大，易折斷，因此上部取值較大，定為?8mm，進(jìn)入卸料板的凸模直徑為?4mm，用卸料板進(jìn)行保護(hù)。

5.3 落料凸模

C區(qū)的E形片落料凸模采用直壁形結(jié)構(gòu)，固定方式采用3個(gè)M8mm螺釘?shù)跹b在墊板上。E形片左，右兩側(cè)的直線刃口是兩次沖裁相接而成的，因此容易產(chǎn)生毛刺和相接痕跡。為此采用兩條措施，第一是提高定位精度，在凸模上安裝導(dǎo)正銷，第二是凸模上的尺寸35mm適當(dāng)加大一點(diǎn)，在取沖裁間隙時(shí)，采取加大凹模的方法形成間隙。C區(qū)凸模底面在對(duì)應(yīng)2個(gè)?4mm孔處安裝導(dǎo)正銷。沖裁時(shí)，各凸模同時(shí)落下進(jìn)入沖裁狀態(tài)，此時(shí)大凸模的沖裁會(huì)造成材料微小的移動(dòng)，若此時(shí)小凸模也處于沖裁狀態(tài)，會(huì)造成小凸模的折斷，C區(qū)是大凸模，使其長(zhǎng)度大于其他凸模0.5mm，也就是在C區(qū)大凸模完成沖裁之后，其它小凸模再進(jìn)入沖裁工作狀態(tài)，可起到保護(hù)小凸模的作用。

5.4 凹模設(shè)計(jì)

整體凹模具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作周期短的特點(diǎn)，并且由于凸模固定板、卸料板、凹模可以用同一程序切割，因而可以保證相對(duì)位置的精度，便于裝配，考慮到此磨具是一副沖裁模，凹模是一個(gè)平面，磨損后便于刃磨，因此將凹模設(shè)計(jì)為整體凹模，選用Cr12鋼，這種材料淬透性好，利于刃磨。

6 結(jié)束語(yǔ)

該E形件級(jí)進(jìn)模對(duì)提高生產(chǎn)率、降低產(chǎn)品成本十分有利。由排樣設(shè)計(jì)圖可看出其材料的利用率非常高，達(dá)到89%，這將大大降低材料損耗，使生產(chǎn)成本大幅度下降，產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟(jì)效益，且生產(chǎn)效率很高。

參考文獻(xiàn)

[1]《沖裁設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例》北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011

[2]《模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》 機(jī)械工業(yè)出版社