浅析薄铁皮冲孔翻边工艺及模具设计

古东升 张敬民

摘 要：当冲孔翻边分在两道工序时，冲孔翻边的预冲孔冲完后，在下一道工序完成翻边，当翻边预冲孔与翻边凹模孔不同心时，会出现不合格产品。合理地选择模具，为产品质量提供保证。

关键词：冲孔翻边；模具设计；工艺分析

引言

作为一名机械从业者，在实际工作中经常遇到此零件的模具的设计与生产，通过反复使用、了解和掌握了设计出合格模具的步骤和方法，并根据实际情况对工艺进行改进，进一步提高产品的质量与稳定性。

1 零件、冲孔翻边工艺分析

该零件见图1，材料为白铁皮板，料厚t=1mm，成形加工后，表面喷漆处理，就成了产品。该零件外形较大、且需要多道工序，才能完成成形加工。为了降低模具的加工难度，经过研究分析确定零件的加工工序为：（1）落料；（2）翻边预冲孔；（3）冲孔翻边；（4）攻螺纹；（5）弯曲；共需要5道工序，才能完成零件成形加工。

在生产过程中，发现零件的翻边孔质量差，有翻边后不完整的孔产生，造成零件不合格。孔翻边后需要攻螺纹加工，当翻边孔不完整时，螺纹孔的牙型也不完整。造成产品质量不稳定。

3 冲孔翻边工艺分析

实际情况，由于零件坯料是薄板在落料工序中形状有些变形，且孔冲完后，在下一道工序完成翻边，当翻边预冲孔与翻边凹模孔不同心时，在翻边时，必然会出现翻边预冲孔与翻边凹模孔不同心的现象，造成翻边孔破孔。

经过分析后认为，将冲孔翻边在一道工序内完成，这样可以避免出现翻边孔破孔的现象，其工作过程是，凸模先冲预冲孔，凸模继续进给一小段，然后完成翻边。压料是用橡胶垫圈来实现的。

工艺改进后，可将原工序（2），（3）合二。（1）落料；（2）冲孔翻边；（3）攻螺纹；（4）弯曲；共需要4道工序才能完成零件成形加工。

4 模具设计

模具为冲孔翻边，冲孔用挡料销和导料销来定位。（图2）

所有冲孔的凸模按零件尺寸加工，凹模配做单边间隙0.30-0.35mm冲孔翻边凸模（见图3示）M4mm工作部分D2取3.3mm，有效长度>6mm，与卸料板有配合，单边间隙为0.01-0.02mm，预冲孔直径D1取为Φ1.6mm，翻边凹模（见图4所示）直径取为Φ4.6mm；冲孔翻边凸模长度比冲孔凸模长。

方便模具的修理，将冲孔凹模、冲孔翻边凹模采用嵌件式结构，凹模用模具钢淬火处理，凹模固定板为普通钢板45钢模固定在凹模固定板上，嵌件凹模比凹模固定板高0.5-1.5mm；卸料板用中碳鋼调质处理。

加工完成后，经试模验证，模具合格，制品符合设计要求，M4mm孔翻边高度能满足自攻螺丝使用要求。

5 工作过程

该工序加工中，利用边上的销钉定位，冲床滑块下压，卸料板在橡胶垫圈推动下，将工件压在凹模面上，滑块继续下压，冲孔翻边的凸模开始冲预冲孔，滑块继续下压，翻边凸模开始将材料挤进翻将完成时，所有的冲孔凸模开始冲孔，到下止点，冲孔完成（或冲孔、翻边同时完成）；冲床滑块回升，弹簧推动卸料板，将工件翻边凸模上卸下，复位完成，冲床完成一个工作过程。

弯曲时，用手工工具把毛坯放入模具。用凹模定位。凸模下降，毛坯先被压紧，接着弯曲成形。

1凸模；2凹模；3零件

6 结束语

在实践中会出现许多问题的如：翻边不垂直，翻边有裂纹等。要根据实际情况经行修改如：调整凸、凹模的间隙，减小翻边高度。如果加上润滑液冲出的表面质量会更好。文章只是浅浅的对其一部分进行了论诉。

参考文献

[1]汤习成.冷冲压工艺与模具设计[M].中国劳动社会保障出版社.

[2]冲压模具设计手册.中国劳动社会保障出版社

[3]王明哲.模具钳工技术与实训.教育部机械职业教育指导委员会.