接触片冲压模具设计

翟永全 凌黎明

摘 要：接触片冲压模具加工零件简单，制造难度适中，为保证制件平整性以及制件上各个孔的位置精确度和凸凹模的强度，本设计采用级进模冲压。基于此，本文首先分析冲压件的工艺，然后探讨主要零部件设计。

关键词：冲压模具；工艺方案；级进模

中图分类号：TG386 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2018）23-0091-02

Design of Stamping Die For Contact Piece

ZHAI Yongquan LING Liming

（College of Mechanical and Electrical Engineering， Zhongshan Polytechnic，Zhongshan Guangdong 528404）

Abstract： In order to ensure the smoothness of the parts， the position accuracy of the holes on the parts and the strength of the punch and die， the progressive die is used in this design. Based on this， this paper first analyzed the stamping process， and then discussed the main parts design.

Keywords： stamping die；technology program；progressive die

作为新一代工业加工生产中的一种加工办法，冲压加工适用于生产多种板料零件，其具有互换性好、硬度高、强度高、成本低和生产效率高等优势，是其他加工方法无法比拟的。

本文主要对级进模进行设计。级进模生产效率高，因为级进模进行连续冲压加工生产过程中，每进行一个完整的冲压周期都可以制出至少一个零件。级进模常用于大批量生产，低精度，需要多工序冲裁的小零件[1]。

1 冲压件的工艺分析

1.1 零件图分析

零件图如图1所示。

此零件是精度要求较高的垫片，需要进行多次冲裁才能成形，因此零件能否顺利成形的关键是工序的合理分布和冲模结构设计。因为该零件有1个Ф1.5mm和1个Ф7mm的孔，所以模具设计需经过冲孔、多次冲裁、拉深等工序[2]。零件上1.5mm的孔，由于孔径小于材料厚度，属于深孔冲压，所以在进行模具设计时需要采取适当的保护措施。

1.2 工艺方案的分析和确定

1.2.1 工艺方案分析。通过分析零件，选用冲裁工序中的组合工序。

组合工序包括主要包括以下三方面。①复合冲压：复合冲压模具结构紧凑，一套模具可以完成若干工序，减少了冲压设备的数量及模具的数量，很大程度上提高了劳动生产效率。②级进冲压：多工位级进模一般用于冲制厚度较薄、大批量生产、形状复杂、高精度的中小型零件。③级进-复合冲压：一副模具中包含相应的级进和复合冲压的组合加工工序。级进冲压和级进-复合冲压都是高效率的组合加工工序，可以在一副模具中冲压成形状复杂的零件[3]。

通过分析零件图可知，该零件要经过冲孔、多次冲裁和拉深等工序。具体工艺方案为：①先落料，冲外形，再冲孔，再拉深，采用4副单工序模加工；②先落料，冲孔，冲压拉深冲孔复合模复合，2个单工序模具加工；③冲孔、冲外形和拉深冲孔连续冲压，采用级进模加工[4]。

对上述三种工艺方案进行分析比较。

方案一：要完成零件的加工就需要4套模具，生产效率低，成本高，不能满足大批量生产的要求[5]。采用复合冲裁模或级进冲裁模方式可以提高生产效率。

方案二：复合模，可满足大批量生产和高定位精度的要求，还需要1副复合模和2个单工序模，但精加工成本高。考虑到如果要提高生产效率和节约操作人员成本，该零件并不太适合用复合模加工生产。

方案三：级进模的生产效率高，可以大批量生产。工件精度要求精度符合级进模加工工件的要求精度[6]。

综上所述，决定用级进模加工生产本批零件。

1.2.2 冲压工艺方案的确定。对上述的各道工序进行不同的排列组合，整理出合理的加工顺序，获得具体的加工工艺方案。

工序一：冲Ф1.5mm孔，做定位孔，起到定位作用；

工序二：冲侧刃；

工序三：冲Ф12.8mm圆的左下方材料；

工序四：冲Ф12.8mm圆的右下方材料；

工序五：拉深Ф10.3mm圆然后冲Ф7mm的孔；

工序六：落料。

1.3 冲压排样图设计

在绘制排样图的过程中，在不增大冲裁模结构复杂程度的前提下，尽量提高冲压原材料的利用率[7]。

根据上述内容，得出如图2所示的排样图。

2 主要零部件设计

主要零部件有凸模、卸料板、凹模板。该模具中凸模主要起冲裁材料作用；卸料板主要起卸料和压料作用，同时还有一定的导向作用；凹模板充当凹模刃口[8]。

2.1 凸模结构设计

凸模样式如图3所示。

凸模1在本次设计中充当侧刃，也起到一个固定距离送料的效果。凸模1为冲孔凸模，可直接采用凸模头部固定。

2.2 卸料板设计

卸料板结构如图4所示。

该冲压工件料厚为0.3mm，平直度高，卸料力较小[9]。相比之下，弹压卸料比刚性卸料要方便很多，采用弹性卸料。本次设计的模具主要是冲裁和拉深，所以选用固定卸料板。

2.3 凹模结构设计

凹模板结构如图5所示。

凹模的设计，将侧刃、冲定位孔凹模一起固定，以保证定位精度，增加整体的模具强度[10]。在固定其他凹模时，通过过盈配合嵌入凹模固定板，定位线切割出每个凹模固定板，确保准确的位置。本设计选用的凹模采用整体制造[11]。

凹模板起到了凹模固定板的作用。凹模材料为T10，淬火硬度为60～62HRC，高度为35.07mm。

参考文献：

[1]肖祥芷.中国模具设计大典[M].南昌：江西科学技术出版社，2003.

[2]宋满仓.冲压模具设计[M].北京：电子工业出版社，2010.

[3]杨占尧.冲压模具标准及应用手册[M].北京：化学工业出版社，2010.

[4]邓明.冲压工艺及模具设计[M].北京：化学工业出版社，2009.

[5]贾俐俐.冲压工艺与冲模设计[M].北京：人民邮电出版社，2012.

[6]张正修.冲模实用典型结构图集[M].北京：机械工业出版社，2009.

[7]杨占尧.冲压模具图册[M].北京：高等教育出版社，2004.

[8]王新华.冲模结构图册[M].北京：机械工业出版社，2003.

[9]洪慎章.沖模设计速查手册[M].北京：机械工业出版社，2012.

[10]薛啟翔.冲压模具设计结构图册[M].北京：北京工业出版社，2005.

[11]大连理工大学工程图学教研室.机械制图[M].北京：高等教育出版社，2007.