支架冲压工艺与模具设计探讨

陈保德++王涛

摘 要：支架是我国现今硬件生产企业的一个重点工作内容，根据低成本、高效率、简化模具结构的理念，在本文中，将就支架冲压工艺与模具设计进行一定的研究与探讨。

关键词：支架冲压工艺；模具设计；探讨研究

1 工艺施工要求与特点

本工程为一个打火装置支架，厚度为0.5mm，材料为Cr13，该支架展开图如图1所示：

由图1可知，该零件具有较为复杂的形状特征，但由于其功能为打火装置，在具体精度方面则没有很高的要求。对于该零件的成型来说，主要有冲裁以及弯曲这两大环节。同时，我们也可以看到，该支架在外形轮廓方面也具有着较为复杂的特征，不仅不对称，且在很多地方都具有圆角过渡，在上图A位置，具有一个窄槽，其宽度为1mm，且支架外形边缘同B位置也之间的距离也仅仅为1mm。从冲裁方面看来，该零件在冲压性方面也不是很好，对此，对该施工支架进行施工的难点就是如何以良好冲裁技术的应用对其形状进行展开。而在弯曲方面，同冲裁相比则要稍微简单，仅仅从几个不同的方向对其进行弯曲即可。

2 冲压方案确定

从该支架尺寸精度以及形状成型方面看来，该零件的成型可以通过多工位级进模或几副单工序模进行实现，而在对该支架模具制作条件、批量生产情况、制作成本、冲压设备的选择等众多因素进行全面考虑之后，决定由2副模具完成该支架的生产，其中：一副负责支架形状的展开、一副负责成形。

一般来说，根据本零件特点，有两种不同的方案可供我们选择：第一种方案以连续模方式进行，首先在零件上进行冲孔，之后再对其异型孔以及窄槽位置对废料进行切除，最后在对总体落料进行实现；而在第二种方案中，则可以通过复合模的应用一次冲裁成形。对于第一种方案来说，其在质量方面能够较好的满足我们的施工要求，但因为施工步骤相对较多，就会使模具的制作成本、制作难度随之增大；而对于第二种方案来说，虽然以复合模方式进行没有连续模所存在的定位误差，且在外形尺寸方面也不大，但由于该支架在A、B两个位置具有1mm的窄槽以及孔边距，就使我们在对模具进行制造时需要对模具所经受的强度问题进行一定的考虑，而这也将会使该模具制作所具有的复杂程度得到提升，且模具在使用寿命方面也会受到一定的影响。经过对上述两种方案的进一步研究、分析，我们在两者基础上提出了第三种方案，即以连续模方式，先对零件上各个孔位进行冲压，之后再对零件外形以二次进行冲裁。不过对于本方案中的二次冲裁来说，其并不是以分段的方式对其中的废料进行切除，而使以一种类似切舌的方法，在切舌后，在上模回程时，将切舌部分顶回与原轮廓重合，然后再进行下一次冲裁。

对于上述两种排样方式来说，其在利用率方面基本相同，而从进距小、条料宽的角度来说，为了能够对该零件的制作质量进行保证，我们则使用了第一种排样方式，即首先冲零件上的7个孔及2个导正销孔，之后再对零件的轮廓进行冲裁，但是对其中所具有的连接部分进行保留，并在冲裁之后将其同原有轮廓保持重合。最后，则需要对该零件的剩余轮廓进行冲裁，并在冲裁之后依然对连接部分进行保留，并在顶回之后得到该零件的展开形状。

3 模具结构设计

（1）冲裁模设计。1）切舌凸模。在切舌时，凸模沿不对称轮廓则将对零件板料进行切开并下弯，这就使得在切下板料方面其各处深度都存在较大的不同。为了使模具两侧所具有的高度差不会过大，我们则将凸模上保留边做成平面，而在较近的位置将其做成斜面。在中间则以良好的圆弧进行过渡，以此使顶回距离得到减少。而在凹模方面，在对应保留边的部分则需要对小圆角进行加工，以此保证在顶回后能够具有较小的压痕；2）条料定位装置。在进行冲裁时，需要以侧刃粗定位对销精定位进行导正，该装置如图2所示：

在图2中，数字1代表弹簧片、数字2代表侧压块、数字3代表挡料块、数字4代表导料板、数字5代表侧刃、数字6代表条料。

在实际开始冲压时，首先由挡料块对条料端面进行挡住，而当滑块下行时，侧刃则会在条料一侧冲出两个工艺切口，并在条料上冲出2个导正销孔。而随着条料的不断运送，挡料块则能够同右侧工艺切口保持良好的重合，并对粗定位工作进行实现，而当压力机滑块下行时，导正销插入工艺孔精定位。

（2）弯曲模。由于在该支架上有很多个垂直弯曲位置，这就需要在实际弯曲时需要通过支架上所具有的2个孔对其进行定位。而在对零件进行弯曲的过程中，为了避免其中间部位出现变形情况、保证工件的顺利脱出，则采用在凹模底面对坯料施加较大的反向顶压力，以保证零件的平整性。

4 结束语

在上文中，我们以某支架制作为例对支架冲压工艺与模具设计进行了一定的研究。在模具生产、投入使用后表明，产品生产质量较为稳定，能够较好的对用户实际应用需求进行满足。而在今后类似零件的制作中，也需要能够对模具计算、调试以及使用材料等做好研究与设计工作，以此保障零件质量以及制作成本都能够满足需求。

参考文献：

[1]李彦蓉，王爱民.农用汽车减震器上支架冲压工艺与模具设计[J].农机化研究，2011（02）：78-82.

[2]史茂华.冲压模具设计过程中的关键要素[J].汽车工艺与材料，2011（03）：44-58.

[3]刘昌棋.油箱壳体冲压工艺与模具设计[J].模具工业，2011（05）：29-33.endprint