上鉸鏈螺釘安裝板，材料含碳量≤10%，抗拉 強(qiáng)度≥270 MPa，屈服強(qiáng)度130--260 MPa，斷后伸長(zhǎng) 率≥28%，料厚3 mm，年產(chǎn)量12萬(wàn)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(jī)床占用率高，零件質(zhì)量不穩(wěn)定等問(wèn)題。現(xiàn)將 原成形工藝進(jìn)行優(yōu)化，設(shè)計(jì)了一副三工位的級(jí)進(jìn) 模，以確保安全生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率和零件質(zhì)量，降 低生產(chǎn)成本。
　　1零件成形工藝分析
　　零件形狀簡(jiǎn)單對(duì)稱，含有落料、沖孔、彎曲3道 工序。2個(gè)φ9+0.15孔及2孔中心距（82+0.12）mm 的公差等級(jí)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(cè)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(diǎn)。模具設(shè)計(jì)時(shí)必 需采取措施解決回彈問(wèn)題，為保證零件質(zhì)量，彎曲 時(shí)應(yīng)使彎曲線與纖維方向垂直，毛刺面的一側(cè)處于 彎曲受壓的內(nèi)緣。
　　2排樣設(shè)計(jì)
　　零件展開(kāi)尺寸如圖2所示，外形尺寸為110 mmx48 mm，長(zhǎng)度方向尺寸較大，采用單排方式可降 低模具制造難度，節(jié)約制造成本。排樣時(shí)還需考慮 以下因素：
　?。?）為了給后續(xù)工序提供精確、可靠的定位，減 少累積誤差，優(yōu)先安排沖2個(gè)φ9+0.15mm孔，作為第 二、三位的定位和導(dǎo)正的工藝孔。
　?。?）為簡(jiǎn)化凸、凹模結(jié)構(gòu)，便于模具制造，提高模 具使用壽命，將零件外形分兩步?jīng)_出。
　?。?）為確保工序件在模具內(nèi)送進(jìn)的安全和平 穩(wěn)，載體應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度，設(shè)計(jì)了雙側(cè)載體。
　?。?）為減少累積誤差，提高沖壓件精度，在保證 凹模強(qiáng)度的情況下，工位數(shù)應(yīng)盡可能少，僅安排了 必要的沖孔、沖切、成形切斷3個(gè)工位。
　　綜合以上分析，為提高材料利用率，各工位間 應(yīng)排列緊湊，采用單排排列、雙側(cè)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?yàn)椋孩贈(zèng)_2個(gè)φ9+0.15mm孔；②沖切外 形廢料；③彎曲成形及沖切兩側(cè)載體。
　　3模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
　　模具結(jié)構(gòu)如圖4所示，模具具有如下特點(diǎn)：
　?。?）采用了滑動(dòng)中間導(dǎo)柱精密模架，導(dǎo)柱、導(dǎo)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(shè)計(jì)了2根為凸模固定板、卸料板和凹模 導(dǎo)向的內(nèi)導(dǎo)柱，配合間隙控制在0.005 mm左右，使 模具在雙重導(dǎo)向下工作，既提高了模具的導(dǎo)向精度 和相對(duì)位置精度，又便于模具的裝配和維修，保證 模具重復(fù)裝配時(shí)的精度。
　?。?）采用了2根限位柱，確保沖裁時(shí)上模在下止 點(diǎn)的位置始終保持一致，維持上、下模座的平穩(wěn)性， 保證卸料板與上、下模座的平行度，保護(hù)模具和設(shè) 備不被損壞。
　　（3）條料的送進(jìn)導(dǎo)向采用單側(cè)導(dǎo)料板和導(dǎo)料塊 限位，首次送進(jìn)定距靠異形凹模孔的后直邊定位， 沖切外形廢料時(shí)靠?jī)啥ㄎ讳N25定位，彎曲成形采用 兩浮動(dòng)導(dǎo)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(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，節(jié)省模具材料，彎曲成 形與切斷載體設(shè)計(jì)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(cè)工作部分為鋒利的刃口 結(jié)構(gòu)，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(gè)浮動(dòng) 導(dǎo)正銷13外，還安裝有1個(gè)退料銷20，起卸件作 用。在凹?？變?nèi)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(zhì)量。
　?。?）采用彈性卸料和彈性頂件裝置，使條料在 壓緊狀態(tài)下被分離和成形，防止零件在沖裁和彎曲 成形時(shí)產(chǎn)生翹曲變形，有效地控制回彈，確保零件 質(zhì)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(shí)總壓 縮量的要求，經(jīng)計(jì)算，選用10個(gè)三柱精密標(biāo)準(zhǔn)彈簧 SWM30-65，其中卸料裝置7個(gè)，頂件裝置3個(gè)。凸 模與卸料板之間雙面間隙0.04 mm。
　　4模具關(guān)鍵零件設(shè)計(jì)與制造
　　（1）凹模結(jié)構(gòu)如所示，為了簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)， 便于制造，凹模采用整體式結(jié)構(gòu)，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(jí)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(dǎo)致凹模脹裂，凹模刃口設(shè)計(jì)成直 壁加臺(tái)階漏料孔的形式。
　　（2）沖孔凸模采用常用的臺(tái)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(zhǎng)度設(shè)計(jì)成60 mm，最終選用精密標(biāo) 準(zhǔn)凸模。
　　（3）為了方便制造，外形沖切凸模采用直通式 結(jié)構(gòu)，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(jí)制 造。凸模采用螺釘加定位槽的固定形式。
　?。?）彎曲一分離凸模結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)形 式及其固定方法如圖6所示，導(dǎo)正銷與導(dǎo)正孔的雙 面間隙設(shè)計(jì)為0.04 mm。
　　（5）其他模板也應(yīng)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(nèi)導(dǎo)柱配合的相關(guān)部位采用 慢走絲線切割加工，加工誤差控制在0.005 mm以內(nèi)。
　　上鉸鏈螺釘安裝板級(jí)進(jìn)模經(jīng)過(guò)一年多的實(shí)踐 證明，生產(chǎn)的零件質(zhì)量穩(wěn)定，模具操作簡(jiǎn)單、安全， 生產(chǎn)效率高，模具結(jié)構(gòu)合理，重復(fù)裝配精度高，維護(hù) 方便，能滿足零件精度和大批量生產(chǎn)的要求。