插头外套成形工艺的改进及模具设计

作者：信息来源:模具 2008-6-12

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摘要]介绍了插头外套原排样的不足及改进后的工艺特点，并介绍了实现新工艺的模具结构特点,为类似零件的成形探索出一条行之有效的途径。Key wordsfloating punch, layout, progressive die, floating guiding stock1 引言图1为插头外套零件，材料为黄铜H62_M，料厚0。3mm...

摘要]　介绍了插头外套原排样的不足及改进后的工艺特点，并介绍了实现新工艺的模具结构特点,为类似零件的成形探索出一条行之有效的途径。
关键词　级进模排样浮动凸模浮动导料

　The shortcomings of the original layout of the plug casing and the technological characteristics after improvement were introduced. The structure characteristics of the die for realizing the new technology were described. Thus an effective path for the formation of similar parts was found.
Key words　floating punch, layout, progressive die, floating guiding stock

1 引言

　　图1为插头外套零件，材料为黄铜H62_M，料厚0.3mm，该零件尺寸小，适用于级进模冲压成形。以前，该零件都用2副模具成形，即级进模完成拉伸、翻孔、修边(如图2所示)，单工序模翻边成形零件。用种方法成形存在着下列2个问题而导致产品废品率高、生产率低。第一，级进模采用正装，由于条料在送料过程中不平，导致送料出现误差，条料在每个工位上宽度尺寸不一样，导致导料精度下降，虽然在整形工位(如图2)采用了导正销导正，预防冲孔翻孔的偏移，但由于条料粗定位精度太低，加之导正销尺寸太小，致使导正销易损坏，导正销孔易拉裂。第二，由于零件尺寸太小，导致翻边工序定位精度低，另外，由于用2副模具成形，生产效率也不高。鉴于上述情况，设计了1副级进模将插头外套由1副模具成形。本设计在排样和模具结构上作了很多改进，使该零件1次成形成为可能，同时也提高了该产品生产的合格率。

图1 插头外套

图2 原排样图

2 排样设计

　　图3为改进后排样图，与原排样图相比，增加了条料的宽度，缩小了步距。新的排样增加了1道切边口工步和1道切口工步，使条料在拉伸之前增加了切口，这将使条料在拉伸过程中，两边不受拉伸变形的影响，从而使条料在送料过程中宽度始终保持不变。新的排样图还增加了最后1道翻边工步。而用传统的成形方法，要在落料后再翻边，在1副级进模上很难完成。为此在模具结构上必须采取一些措施，使之成为可能。

图3 改进后排样衅

3 模具结构

3.1 模具结构特点
　　图4为插头外套级进模。该模具具有如下特点：

图4 改进后模具结构
1.下模座 2.螺钉 3、5、12、26.弹簧 4、18.垫板 6.凹模固定板 7.弹顶器 8.浮动导料销 9.凹模镶块 10.卸料板垫板 11.导柱 13.卸料板 14.导套 15.小导柱 16.小导套 17.凸模固定板 19.上模座 20.翻边凸模 21.落料凸模 22.翻孔凸模 23.冲孔凸模 24.整形凸模 25.缩颈凸模 27、29、31、33.拉伸凸模 28.模柄 30.防转销 32.浮动拉伸凸模固定板 34.切边口凸模 35、37.切口凸模 36.侧刃 38.卸料弹簧 39.卸料螺钉 40.限位器 41.导料板 42、43.凹模镶块 44、45、46.拉伸凹模镶块 47.缩颈凹模镶块 48.整形凹模镶块

　　(1)采用侧刃定距，浮动导料销8(结构如图5所示)和导料板41导向。浮动导料销可将条料支承起来，保证条料在送料过程中始终保持平整，并可以保证条料的导向精度，导料板是为保证条料正常工作而设置的。

图5 浮动导料销

　　(2)为了保证在条料不斜而各凸模又能料常进行冲压，该模具将工步5、6、7(拉伸)和工步8(缩颈)的凸模做成可以浮动的形式。这样，上模弹性卸料板在压料的同时，这几个拉伸凸模分别进行拉伸，当卸料板将条料压在凹模上时，这几个拉伸工步同时完成，当上模继续下行时，其它凸模相继进行冲压，这4个凸模上的弹簧在各自凹模镶块的作用下被压缩。
　　(3)落料凸模21应比切口凸模短1mm，并且在落料凹模内设置弹顶器。这样在调整模具时，将落料凸模冲下的最低位置调到距凹模0～0.1mm，就能保证工件与条料切断但没完全分离，上模上行，在弹顶器7的作用下，工件被顶进条料孔口，随条料继续向前送料。
　　(4)翻边工序下出件。工件翻边后不是马上出件，而是利用下一个工件将前一个工件从孔中向下推出(如图6所示)。

图6 翻边工序图

　　(5)为控制上模下行终点位置，确保整形和落料工序按设想完成，模具设置了限位器40。
　　(6)为了便于模具制造、安装和维修，将凹模设计成3块组合式，第1块为3个切口和侧刃凹模，第2块为拉伸、所有整形凹模，第3块为拉伸后成形凹模。
　　(7)为了提高凸模寿命，保证小凸模具有足够的刚性，该模具设置了4个小导柱导套对卸料板进行导向。
　　(8)为了确保模具的导向精度，该模具采用四角导向模架、滚珠式导柱导套导向。
3.2 模具工作过程
　　上模下行，工步5、6、7拉伸凸模和缩颈凸模开始工作，同时弹性卸料板压着条料将浮动导料销下的弹簧压缩，当卸料板将条料压在凹模上时，上述拉伸工序完成。上模继续下行，上述拉伸凸模上的弹簧被压缩，拉伸、翻边工序同时进行，接着切口、侧刃、冲孔、翻孔工序同时进行，最后进行落料工序。上模上行，在卸料板和浮动导料销的作用下，凸模相继离开条料，浮动导料销将条料托起，这时可以继续向前送料。
3.3 模具制造调试注意事项
　　(1)注意各凸模度尺寸。拉伸凸模27、29、31和缩颈凸模25及卸料板13分别为各自的拉伸深度；拉伸凸模33和翻边凸模20离卸料板底面1mm，各切口侧刃凸模比拉伸凸模33短3.4±0.2mm，翻孔和冲孔凸模比拉伸凸模33长2.4±0.2mm，落料凸模比拉伸凸模短4.2⁰_-0.1mm，整形凸模比拉伸凸模长1.4mm。
　　(2)调整好各弹簧的预压力。拉伸凸模上的弹簧必须在拉伸完成后才能被压缩。而浮动导料销弹簧的预压力要小于卸料弹簧预压力，工作时，导料销下的弹簧先被压缩。修边顶料器弹簧预压力不能过小，最好弹顶器超出凹模0.1mm。
　　(3)调试模具时，要注意上模下行最低位置，以整形凸模为准，落料凸模离凹模0～0.1mm。