内槽焊片的工艺分析及模具设计

候桂叶　高春晖

摘 要：真空灭弧室属于电真空器件，焊片是电真空器件中的一个关键零件。由于该零件成形质量的优劣直接影响电器元件的质量，故对该零件的成形尺寸有较高的要求。本文从真空灭弧室中使用的较为复杂的焊片为例，讲述焊片的生产加工工艺及工艺实现的具体措施。

关键词：真空灭弧室;焊片;复合模具

1   引言

对于焊片零件开始试验时由于是新品零件，件数少，可采用激光切割或线切割加工成形，工序为：①做夹具;②焊片固定成组;③电火花成形;④超洗。实验成功后需大批量生产时，为提高生产效率和节约成本，必需对产品生产工艺进行改进以满足生产需求。

2零件工艺分析

零件如图1所示，材料是DHLAgCu28，料厚为O.1mm，批量生产。为提高生产效率和节约成本，可选用普通的冲压机床（J23-80，J23-16），经过研究分析，确定零件的加工方法采用复合模直接落料、冲孔、切槽一次成型更为经济、高效。

3模具结构分析

经摸索和实际调研，应关注以下几点问题。①模架是中间导柱型，导柱在下，导套在上，在设计上就应该考虑把较复杂的部件安排在上托，方便装配及以后拆卸、修理;②零件厚度薄，而且有4-3的内槽，槽的部分单边厚度只有0.75，在设计上不得不考虑凸凹模及卸料板的强度问题。③ 由于是内槽，在凸模的设计上不可采用一般的凸模-固定板标准（只有4根筋连接，强度远远不够，导致凸模易断）④ 在有模具的间隙配合上应极小，这就需要在模具零件的工艺安排上考虑的合理全面一些。

4模具設计

考虑以上因素，经全面分析，应采用如图2所示的模具设计结构。

4.1主要设计特点如下：

（1）该模具为落料—冲孔—切口复合模，将落料、冲孔、切口设计在一副模具上，操作方便、简单，提高了零件的加工效率。

（2）模具采用中间滚珠导向模架，上、下模座为铸铁模座经调质处理，平行度误差小于O.02mm。这样可以保证模具导向精度、相对位置及精确的配合间隙，提高操作工安装模具的时间、模具的使用寿命、精度和零件的加工质量。

（3）模具上模采用打板卸料，下模采用弹压卸料板结构。凸模与固定板采用紧压配再以螺钉拉紧固定。凸模、凹模及凸凹模与卸料板间双边间隙为0.2mm，凸凹模配做间隙Z=0.005-0.O08mm，这样加工出的零件毛刺极小（）。

（4）模具主要零件凸凹模、凸模、凹模材料选用CrWMn，热处理硬度达57 HRC～62HRC，工艺为：粗加工-淬火-精加工。

（5）选料方式为手拿镊子送料。为避免操作时造成人员的伤残，故应用镊子送料。

4.2下面我们对这副模具的主要零件设计思想进行具体分析：

（1）凸凹模

把凸凹模安排在下托是为了方便装配、修理。考虑到要加工四根槽可用慢走丝线切割设备切槽，在加工和装配中时尖角容易被碰伤，所以在不影响使用的情况下尖角可改为R角。在凸凹模工作部分的其他尺寸按零件设计要求执行。在结构上，考虑强度因素，采用外锥内凹型结构。

（2）凸模-固定板在凸模设计上为了方便装配，又能达到强度要求可采用T型结构。它和凸模固定板的装配采用紧压配，由于此部分在上托受自重力影响必须再以螺钉拉紧，为防止转动再加以键件定位。在工艺上，为保证4-3筋的尺寸，采用留大余量一次成型。

（3）上卸料板

在上卸料板的设计中因零件是环状，单边厚度只有5.5，再因4-3槽的存在，槽处单边尺寸只有0.75mm，直接用φ4的销子贴凸模与凹模太近很容易撞伤他们，用直径较小的销子则强度受到威胁。综合考虑，可用L型的卸料板。

（4）  凹模

可以采用通用的凹模结构，只是为方便卸料，做了小的改动，总体为U型凹模。

5模具制造要点

（1）装配时要保证导柱、凸模与模板相垂直。

（2）关键零件的公差和粗糙度要严格控制;卸料装置要上下运动灵活，保证边料顺利落下。

（3）模具关键件制造精度要求在0.005mm以上。

6   模具工作过程

该工序加工中，整个模具用模架上的导柱和滚珠导套来定位。零件用镊子放在凸凹模上，冲床滑块下压，凸模、凹模下行，先与材料接触并与下卸料板把材料压牢;滑块继续下压，凸、凹模下降至进入凸凹模;滑块到下止点时凸模、凹模、凸凹模及板料产生相对运动导致板料分离，落料、冲孔、切槽完成。冲床滑块回升，然后凸模、凹模、凸凹模分开，打板、橡皮推动上下卸料板把零件与边料从凸模、凸凹模上推落，复位完成，冲床完成一个工作过程。

7   结束语

该复合模结构设计定位准确、操作简单，卸料板具有卸料、导向的功能，经生产调试和使用，完全满足该类焊片的加工要求。

参考文献：

[1]肖祥芷，王孝培.中国模具设计大典.江西科学技术出版社.2003.1

[2]李硕本.冲压工艺学.机械工业出版社.1982

[3]张钧.冷冲压模具设计与制造.西北工业大学出版社.1993

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