定位壳级进模设计

赵 凯，张桂蛟，王 华

（西安伊思灵华泰汽车座椅有限公司，陕西 西安 710600）

1 零件工艺分析

定位壳的形状及尺寸如图1所示，材料选用工业用电工纯铁DT4C0.4，料厚为0.4 mm，是军用产品继电器的关键零件。零件外观及尺寸形位公差要求如下：①零件表面不允许有划痕、拉伤、点状垫伤、毛刺高度＜0.04 mm；②零件的极面与底面是平行面，平行度要求在±0.02 mm；③φ1.8mm孔要求全光亮带、无毛刺，且保证±0.015 mm的公差。模具设计时，在满足以上条件的同时还必须保证凸模的强度。模具采用单侧载体1模1件成形，增加了侧整形、侧切边、侧弯曲和精冲小孔等工序，并对成形工序进行了调整，送料可靠稳定，确保生产合格的零件。

图1 定位壳形状及尺寸

为降低生产成本，要求模具便于拆卸、维修刃磨方便，刃磨一次使用寿命在10万冲次以上，总寿命在1 000万冲次以上。

2 排样设计

定位壳的材料选用工业用电工纯铁，由于纯铁材质较软，成形不稳定，模具的送料步距不宜太长，工位不宜太多。具体排样如图2所示，工位为：①冲导正孔；②冲外形1；③冲外形2；④冲外形3；⑤空位；⑥冲外形4；⑦冲外形5；⑧空位；⑨冲孔；⑩空位；⑪成形；⑫空位；⑬切边；⑭空位；⑮空位；⑯成形极面；⑰空位；⑱整形；⑲冲孔；⑳落料。

图2 排 样

3 模具结构设计

根据定位壳的特点，模具采用3个子模结构的形式，分别是冲外形、冲小孔及成形。成形子模取消卸料板，采用压料杆压料代替卸料，简化了模具结构。级进模的上、下模结构分别如图3、图4所示。冲小孔子模采用凸模全导向结构，有效保护了凸模，增加了凸模强度。模具的模架部分、冲裁部分及冲小孔部分采用高精度精密导向件导向，保证了零件在成形过程的精度要求。

图3 上模结构

图4 下模结构

4 模具零件的加工工艺

落料凹模镶件在试模时选用Cr12MoV材料进行加工，试模后再按客户要求加工硬质合金（YG15）备件，节约了试模成本。由于凸模多为异形，在加工过程中可采用慢走丝、线切割、平具磨相结合的方法，减少慢走丝、坐标磨的加工成本，确保零件整个加工过程的经济性、合理性及加工精度。

冲裁凹模镶件厚度为20 mm，冲裁型孔凹模采用慢走丝加工，留5 mm作为刃口，其余加工为1.5°的斜背口，钳工抛光，这种加工方式既可保证凹模的强度又可保证漏料的顺畅性。对于结构复杂、加工难度较大的模具零件，如压料杆、冲裁凸模、成形凸模等采用慢走丝、坐标磨、数控曲线磨等交叉的方法加工。模具采用导料板下压浮料销的结构，设置有辅助浮料的导料销，保证送料的稳定性。

5 结束语

该模具在连续生产中，冲压件质量稳定，模具使用寿命长，生产冲次达到300次/min以上，连续冲裁达100万次以上，可保证刃模一次刃口的使用寿命。该模具不仅降低了制造成本，且排样合理，材料利用率高，模具整体结构合理、便于维修、刃磨刃口方便、成形零件尺寸稳定。