螺絲廠家闡述上絞螺絲的進模
發布日期：2014-08-30 09:25 來源：//cxbzjc.cn 點擊：
上鉸鏈螺釘安裝板，材料含碳量≤10%，抗拉 強度≥270 MPa，屈服強度130--260 MPa，斷后伸長 率≥28%，料厚3 mm，年產量12萬件。沖壓成形性能好。鑒于原有成型方案存在操作有安全隱患，工作效率 低，機床占用率高，零件質量不穩定等問題。現將 原成形工藝進行優化，設計了一副三工位的級進 模，以確保安全生產，提高生產效率和零件質量，降 低生產成本。
1零件成形工藝分析
零件形狀簡單對稱，含有落料、沖孔、彎曲3道 工序。2個φ9+0.15孔及2孔中心距（82+0.12）mm 的公差等級分別為ITIO和IT12，其余未注公差，用 普通沖壓加工可以滿足要求。由于零件材料偏厚， 塑性較好，兩側彎曲直邊高度為9 mm，控制彎曲回 彈將成為該零件的主要成形難點。模具設計時必 需采取措施解決回彈問題，為保證零件質量，彎曲 時應使彎曲線與纖維方向垂直，毛刺面的一側處于 彎曲受壓的內緣。
2排樣設計
零件展開尺寸如圖2所示，外形尺寸為110 mmx48 mm，長度方向尺寸較大，采用單排方式可降 低模具制造難度，節約制造成本。排樣時還需考慮 以下因素：
（1）為了給后續工序提供精確、可靠的定位，減 少累積誤差，優先安排沖2個φ9+0.15mm孔，作為第 二、三位的定位和導正的工藝孔。
（2）為簡化凸、凹模結構，便于模具制造，提高模 具使用壽命，將零件外形分兩步沖出。
（3）為確保工序件在模具內送進的安全和平 穩，載體應有足夠的強度和剛度，設計了雙側載體。
（4）為減少累積誤差，提高沖壓件精度，在保證 凹模強度的情況下，工位數應盡可能少，僅安排了 必要的沖孔、沖切、成形切斷3個工位。
綜合以上分析，為提高材料利用率，各工位間 應排列緊湊，采用單排排列、雙側載體的排樣方式， 排樣如圖3所示，條料寬度為126 mm，搭邊7mm，步 距55 mm。工序為：①沖2個φ9+0.15mm孔；②沖切外 形廢料；③彎曲成形及沖切兩側載體。
3模具結構設計
模具結構如圖4所示，模具具有如下特點：
（1）采用了滑動中間導柱精密模架，導柱、導套 的配合精度按H6/h5制造，材料選用45鋼。在凸模 固定板上設計了2根為凸模固定板、卸料板和凹模 導向的內導柱，配合間隙控制在0.005 mm左右，使 模具在雙重導向下工作，既提高了模具的導向精度 和相對位置精度，又便于模具的裝配和維修，保證 模具重復裝配時的精度。
（2）采用了2根限位柱，確保沖裁時上模在下止 點的位置始終保持一致，維持上、下模座的平穩性， 保證卸料板與上、下模座的平行度，保護模具和設 備不被損壞。
（3）條料的送進導向采用單側導料板和導料塊 限位，首次送進定距靠異形凹模孔的后直邊定位， 沖切外形廢料時靠兩定位銷25定位，彎曲成形采用 兩浮動導正銷13精確定位。為了保證零件的尺寸 和位置精度，模具裝配后，每步的步距誤差<0.005 mm，步距累積誤差<0.01 mm。
（4）為了簡化模具結構，節省模具材料，彎曲成 形與切斷載體設計在同一工位。在此工位中，彎 曲一切斷凸模11、凹模2的前后工作部位均倒圓角， 完成彎曲成形，左、右兩側工作部分為鋒利的刃口 結構，完成載體分離。故凸、凹模四周的配合間隙 是不一樣的，前后成形部位凸、凹模單邊配合間隙 為3 mm，左右沖切部位的凸、凹模單邊配合間隙為 0.23mm。在彎曲一切斷凸模11上除安裝有2個浮動 導正銷13外，還安裝有1個退料銷20，起卸件作 用。在凹模孔內配有彈性頂件塊17，既起到頂件的 作用又起到壓料的作用，確保卻料安全，降低彎曲 回彈，提高零件質量。
（5）采用彈性卸料和彈性頂件裝置，使條料在 壓緊狀態下被分離和成形，防止零件在沖裁和彎曲 成形時產生翹曲變形，有效地控制回彈，確保零件 質量。卸料板行程為17 mm，卸料彈簧的選用必須 滿足沖裁和成形中最大卸料力和彈簧工作時總壓 縮量的要求，經計算，選用10個三柱精密標準彈簧 SWM30-65，其中卸料裝置7個，頂件裝置3個。凸 模與卸料板之間雙面間隙0.04 mm。
4模具關鍵零件設計與制造
（1）凹模結構如所示，為了簡化模具結構， 便于制造，凹模采用整體式結構，材料選用 Cr12moV，熱處理硬度60-64 HRC，刃口型孔采用慢 走絲線切割加工，工作部分的尺寸公差按IT5級制 造，各孔的位置誤差<0.005 mm。沖裁刃口與凸模的 雙邊配合間隙為0.12 mm。凹模的主要失效形式為 廢料堵塞，從而導致凹模脹裂，凹模刃口設計成直 壁加臺階漏料孔的形式。
（2）沖孔凸模采用常用的臺階固定形式，凸模 與固定板配合間隙為0.06 mm，為保證凸模有良好 的剛性，將凸模長度設計成60 mm，最終選用精密標 準凸模。
（3）為了方便制造，外形沖切凸模采用直通式 結構，材料選用Cr12moV，熱處理硬度58-62 HRC， 采用線切割加工，工作部分的尺寸公差按IT6級制 造。凸模采用螺釘加定位槽的固定形式。
（4）彎曲一分離凸模結構采用直通式，材料選用 與熱處理要求、加工方式與異形凸模相同。結構形 式及其固定方法如圖6所示，導正銷與導正孔的雙 面間隙設計為0.04 mm。
（5）其他模板也應具有較高的精度，凸模固定 板、卸料板材料采用Cr12，熱處理硬度為53-55 HRC。凸模裝配孔、與內導柱配合的相關部位采用 慢走絲線切割加工，加工誤差控制在0.005 mm以內。
上鉸鏈螺釘安裝板級進模經過一年多的實踐 證明，生產的零件質量穩定，模具操作簡單、安全， 生產效率高，模具結構合理，重復裝配精度高，維護 方便，能滿足零件精度和大批量生產的要求。
1零件成形工藝分析
零件形狀簡單對稱，含有落料、沖孔、彎曲3道 工序。2個φ9+0.15孔及2孔中心距（82+0.12）mm 的公差等級分別為ITIO和IT12，其余未注公差，用 普通沖壓加工可以滿足要求。由于零件材料偏厚， 塑性較好，兩側彎曲直邊高度為9 mm，控制彎曲回 彈將成為該零件的主要成形難點。模具設計時必 需采取措施解決回彈問題，為保證零件質量，彎曲 時應使彎曲線與纖維方向垂直，毛刺面的一側處于 彎曲受壓的內緣。
2排樣設計
零件展開尺寸如圖2所示，外形尺寸為110 mmx48 mm，長度方向尺寸較大，采用單排方式可降 低模具制造難度，節約制造成本。排樣時還需考慮 以下因素：
（1）為了給后續工序提供精確、可靠的定位，減 少累積誤差，優先安排沖2個φ9+0.15mm孔，作為第 二、三位的定位和導正的工藝孔。
（2）為簡化凸、凹模結構，便于模具制造，提高模 具使用壽命，將零件外形分兩步沖出。
（3）為確保工序件在模具內送進的安全和平 穩，載體應有足夠的強度和剛度，設計了雙側載體。
（4）為減少累積誤差，提高沖壓件精度，在保證 凹模強度的情況下，工位數應盡可能少，僅安排了 必要的沖孔、沖切、成形切斷3個工位。
綜合以上分析，為提高材料利用率，各工位間 應排列緊湊，采用單排排列、雙側載體的排樣方式， 排樣如圖3所示，條料寬度為126 mm，搭邊7mm，步 距55 mm。工序為：①沖2個φ9+0.15mm孔；②沖切外 形廢料；③彎曲成形及沖切兩側載體。
3模具結構設計
模具結構如圖4所示，模具具有如下特點：
（1）采用了滑動中間導柱精密模架，導柱、導套 的配合精度按H6/h5制造，材料選用45鋼。在凸模 固定板上設計了2根為凸模固定板、卸料板和凹模 導向的內導柱，配合間隙控制在0.005 mm左右，使 模具在雙重導向下工作，既提高了模具的導向精度 和相對位置精度，又便于模具的裝配和維修，保證 模具重復裝配時的精度。
（2）采用了2根限位柱，確保沖裁時上模在下止 點的位置始終保持一致，維持上、下模座的平穩性， 保證卸料板與上、下模座的平行度，保護模具和設 備不被損壞。
（3）條料的送進導向采用單側導料板和導料塊 限位，首次送進定距靠異形凹模孔的后直邊定位， 沖切外形廢料時靠兩定位銷25定位，彎曲成形采用 兩浮動導正銷13精確定位。為了保證零件的尺寸 和位置精度，模具裝配后，每步的步距誤差<0.005 mm，步距累積誤差<0.01 mm。
（4）為了簡化模具結構，節省模具材料，彎曲成 形與切斷載體設計在同一工位。在此工位中，彎 曲一切斷凸模11、凹模2的前后工作部位均倒圓角， 完成彎曲成形，左、右兩側工作部分為鋒利的刃口 結構，完成載體分離。故凸、凹模四周的配合間隙 是不一樣的，前后成形部位凸、凹模單邊配合間隙 為3 mm，左右沖切部位的凸、凹模單邊配合間隙為 0.23mm。在彎曲一切斷凸模11上除安裝有2個浮動 導正銷13外，還安裝有1個退料銷20，起卸件作 用。在凹模孔內配有彈性頂件塊17，既起到頂件的 作用又起到壓料的作用，確保卻料安全，降低彎曲 回彈，提高零件質量。
（5）采用彈性卸料和彈性頂件裝置，使條料在 壓緊狀態下被分離和成形，防止零件在沖裁和彎曲 成形時產生翹曲變形，有效地控制回彈，確保零件 質量。卸料板行程為17 mm，卸料彈簧的選用必須 滿足沖裁和成形中最大卸料力和彈簧工作時總壓 縮量的要求，經計算，選用10個三柱精密標準彈簧 SWM30-65，其中卸料裝置7個，頂件裝置3個。凸 模與卸料板之間雙面間隙0.04 mm。
4模具關鍵零件設計與制造
（1）凹模結構如所示，為了簡化模具結構， 便于制造，凹模采用整體式結構，材料選用 Cr12moV，熱處理硬度60-64 HRC，刃口型孔采用慢 走絲線切割加工，工作部分的尺寸公差按IT5級制 造，各孔的位置誤差<0.005 mm。沖裁刃口與凸模的 雙邊配合間隙為0.12 mm。凹模的主要失效形式為 廢料堵塞，從而導致凹模脹裂，凹模刃口設計成直 壁加臺階漏料孔的形式。
（2）沖孔凸模采用常用的臺階固定形式，凸模 與固定板配合間隙為0.06 mm，為保證凸模有良好 的剛性，將凸模長度設計成60 mm，最終選用精密標 準凸模。
（3）為了方便制造，外形沖切凸模采用直通式 結構，材料選用Cr12moV，熱處理硬度58-62 HRC， 采用線切割加工，工作部分的尺寸公差按IT6級制 造。凸模采用螺釘加定位槽的固定形式。
（4）彎曲一分離凸模結構采用直通式，材料選用 與熱處理要求、加工方式與異形凸模相同。結構形 式及其固定方法如圖6所示，導正銷與導正孔的雙 面間隙設計為0.04 mm。
（5）其他模板也應具有較高的精度，凸模固定 板、卸料板材料采用Cr12，熱處理硬度為53-55 HRC。凸模裝配孔、與內導柱配合的相關部位采用 慢走絲線切割加工，加工誤差控制在0.005 mm以內。
上鉸鏈螺釘安裝板級進模經過一年多的實踐 證明，生產的零件質量穩定，模具操作簡單、安全， 生產效率高，模具結構合理，重復裝配精度高，維護 方便，能滿足零件精度和大批量生產的要求。
