继电器基板模具设计与制造

作者：佚名信息来源:模具 2008-6-12

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1 引言图1零件是某继电器中的基板，材料为铁镍钴合金，尺寸精度要求较高，特别是外形尺寸，要求与另一零件(罩)的配合为过盈0～0。零件外形轮廓上有斜面，而且冲裁断面要求全部为光亮带(利于激光焊接)，正面有0。图1 零件图因零件生产量不大，但品种多，故考虑生产工艺为：冲孔落料&rarr。2 原模具结构分析原镦压成形工序的...

1 引言

　　图1零件某继电器中的基板，材料为铁镍钴合金，尺寸精度要求较高，特别是外形尺寸，要求与另一零件(罩)的配合为过盈0～0.03mm，各孔的位置精度要求也较高。零件外形轮廓上有斜面，而且冲裁断面要求全部为光亮带(利于激光焊接)，正面有0.3mm×0.4mm的间断凹坑，该面不允许有压伤、碰伤等痕迹，反面还有π字形凹坑。

图1 零件图

　　因零件生产量不大，但品种多，故考虑生产工艺为：冲孔落料→冷镦成形→切边→套孔。其中冲孔落料、切边、套孔等工序均属于常规方法，里不多介绍，以下重点阐述镦压成形工序的模具设计及加工方法。

2 原模具结构分析

　　原镦压成形工序的模具设计是以前工序(冲孔落料)的零件孔作为模具的定位基准，以确保成形后零件的外形与孔之间保持较高的位置精度。所以本模具以0.3mm×0.4mm间断凹坑面的成形作为凸模，反之作为凹模部分。
　　原考虑按图2将凸模设计为镶拼式结构，以形成凸模凸筋，但这样加工出来的凸筋轮廓不清晰(因为凸筋需钳工修正)，而且与基板外观面(即图1中的A面)接触有轻微痕迹，成形后零件极易粘在凸模，卸料困难，凸筋易崩裂。凹模部分利用在推块上镶定位钉来定位，这要求推块与凹模之间的配合要相当好，否则会影响制件的尺寸精度，而且定位钉头部的定位度至少要有一个制件的厚度，以保证成形后孔不变形，但这样成形后制件又易包住定位钉，卸料困难。所以上述结构在生产中不得不用铜棒敲打进行卸料，严重影响了零件的质量和生产进度。

图2 镶拼式凸模

3 改进后的模具结构

　　通过对镦压成形过程的全程剖析，将结构改为图3所示形式，改进后的最成功之处是解决了制件的自动卸料。凸模部分做成图4所示整体式结构，加工完后钳修棱角面油光，保证成形后制件的凹坑部不裹住凸筋部位，解决了制件粘在凸模上的问题。凹模将定位钉加长，穿过推块固定于垫板式固定板中(该固定板要淬火)，在非工作状态时应高出推块上平面0.2mm(即制件料厚的1/5～1/6)左右。这样毛坯放在推块上，通过毛坯上的孔在定位钉上定位，工作时凸模压住毛坯向下运动，孔变形的同时定位钉也突破其变形而穿过整个制件的厚度。成形后橡皮推动推块向上运动使制件从定位钉中脱落，使其不粘住凹模。

图3 改进后的模具结构
1.垫板 2.定位钉 3.凹模 4.内导柱 5.凸模
6.固定板 7.推块 8.垫板式固定板 9.橡胶

图4 整体式凸模

4 关键零件的加工

　　对于凸模部分，由于是整体式结构，接触平面(非压筋部位)直接接触基板外观表面，而此面不允许有压痕，因此用普通电火花加工难以使其表面达到要求，所以采用AGIE电火花成形机加工，而电极采用AGIE线切割机床加工，组成镶拼式电极结构。
　　凹模部分，由于基板零件的π形凹坑部位挤变形大，模具在此部位受力(冲击力和挤压力)也最大，所以在此处也采用镶件结构，以确保在使用中崩裂后能快速更换镶件，避免模具大修。此镶件的材料选用了抗冲击性和韧性均较好的W18Cr4V。而凹模采用AGIE线切割机床直接将四周斜面割出，保证轮廓分明，基本上达到了预期的效果。

5 其它工序的简要说明

　　在冲孔落料模上，零件的外形应留单边0.2mm的切边余量，此余量不能太多，也不能太少，太多会增加镦压成形模使用机床的吨位要求，同时也会对镦压成形模的寿命不利，余量太少则最后修边不足，造成不合格品。
　　制件与罩的配合部分(外形)要求过盈，过盈量为0～0.03mm，因此切边模的凸、凹模之间用零间隙冲裁，这样冲裁后断裂面均为光亮带，满足了产品激光封焊的要求。

6 结束语

　　该零件工序虽较多，但工序之间采用了同一定位基准，确保了零件的加工质量。该工艺方法经多个产品一年多的生产证明，确实可靠、可行，基本上满足了产品激光封焊要求。

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