前悬上横臂支架冲孔模设计

刘 超，尤华胜

（1.湖南衡阳技师学院 汽车工程系，湖南 衡阳 421101；2.衡阳风顺车桥有限公司，湖南 衡阳 421099）

0 引言

如图1所示为某前悬上横臂工件图，材料SAPH370，厚度3mm。该工件的特点是尺寸精度要求较高，由于要安装球销总成，因此球销孔位置精度要求高，故孔位公差要求在0.50mm公差范围内。改进前采用的是利用钻模进行钻孔，然后对钻孔处进行倒角，因钻孔效率偏低，造成质量不能保证，成本过高，也影响了装配质量。

1 工艺方案

图1 工件示意图

由于零件上四个孔的位置尺寸精度较高，冲孔时分两次进行，先冲中间大孔，再由大孔定位，冲旁边三个小孔。据此设计冲孔模具，既确保产品质量，又大大提高生产率。

2 冲裁设备选择

通过计算，整套模具包括卸料装置在内，冲孔总冲裁力为130t。由于此模具外形尺寸较大，考虑安全性，选择160t冲床较适合。

3 凸、凹模刃口尺寸设计和压力中心

如图2所示为零件四孔位置局部示意图。经分析，确定模具的成形凸、凹模采用配合加工，冲孔尺寸以凸模为准，考虑尺寸稳定性，凸、凹模尺寸单边间隙控制在0.25～0.3之间。

图2 零件四孔位置局部示意图

通过理论计算，本模具的压力中心在球销孔中心上。

4 结构及工作原理

模具采用双导柱模架，上下模座采用调质材料45#钢。左、右两边均配有导套、导柱，用来对正上、下模中心。导套、导柱材料均采用20#，淬火硬度控制在40～45HRC，上模中配有模柄，以便与机床对正连接，模柄材料采用45#。为便于取件和操作，上模中设有卸料块杆、卸料螺钉、凸模固定板，材料均选用45#，调质处理，上模中还设有橡胶，橡胶选用聚胺脂材料，下模中设有冲孔凹模、凹模固定块、定位座、定位块、定位销及垫块，材料选用45#，调质处理，冲孔凸模安装在上模中的凸模固定板中，冲孔凹模安装在下模中间的凹模固定块中，冲孔凸、凹模材料选用Cr12MoV，淬火硬度控制在56～60HRC。为定位可靠，在左边设有定位装置，定位装置中设有定位座、定位块和定位销，为了便于上模中的落料零件出模，上模中设有卸料机构，在凸模固定板上设有一台阶孔，卸料螺钉安装在凸模固定板上的台阶孔中，导套一端紧配安装在上模座左、右两边，另一端安装在上模座的下方，导柱一端紧配安装在下模座左、右两边，另一端安装在下模座的上方，导柱的另一端与导套内孔采用滑配，便于上、下模可靠定位，模柄小头安装在上模座上方，模柄另一头安装在上模座的中间，与上模座紧配连接，结构示意图如图3所示。

该模具工作原理为：首先把工件安装在下模座上的定位块中，用来定位、导向，启动机器。当上、下模合模后，上模座的凹模对下模座上的工件接触，冲床的下死点到位时，上模中的冲孔凸模与下模中的冲孔凹模接触，切断后，机床回位，弹簧也回位、利用上模的卸料机构，将上部的落料零件打出来。

图3 模具结构示意图

5 结论

依此工艺方案设计冲孔落料模，实践证明效果良好，不仅确保了产品质量，而且大大提高了生产效率。

[1] 王再生.冲模设计手册[M].北京：机械工业出版社，1988.

[2] 郑家贤.冲压技术与模具设计实用技术[M].北京：机械工业出版社，2005.