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34 模 具 工 業(yè) 2008年 第 34卷 第 12期 藍(lán) 牙 屏 蔽 蓋 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 柯 旭 貴 (南 京 工 程 學(xué) 院 材 料 工 程 學(xué) 院 , 江 蘇 南 京 211167) 摘 要 :分 析 了 藍(lán) 牙 屏 蔽 蓋 的 結(jié) 構(gòu) 特 點 ,設(shè) 計 了 多 工 位 級 進(jìn) 沖 壓 成 形 方 案 ,詳 細(xì) 闡 述 了 少 廢 料 單 排 排 樣 設(shè) 計 方 案 ,還 介 紹 了 藍(lán) 牙 屏 蔽 蓋 多 工 位 級 進(jìn) 模 的 總 體 結(jié) 構(gòu) 及 特 點 。 關(guān) 鍵 詞 :藍(lán) 牙 屏 蔽 蓋 ;沖 壓 ;排 樣 設(shè) 計 ;模 具 設(shè) 計 中 圖 分 類 號 : TG386.42 文 獻(xiàn) 標(biāo) 識 碼 :B 文 章 編 號 :1001-2168 (2008) 12-0034-04 Designof progressivestam ping technology and dieforBluetoothshieldin g cap KEXu- gui (SchoolofMaterialEn gineerin g ,Nan jing InstituteofTechnolo gy ,Nan jin g , Jian gsu211167,China ) Abstract: ThestructuralcharacteristicofaBluetoothshieldin g cap wasanal yzed,andamulti- po sition p rogressivestam pin g schemewasdetermined.The p rocessofla youtdesi gnarran gedinsin gle rowandwithfewscra pswasstatedindetail.Astam ping diewasdesi gnedanditsstructureand characteristicwerediscussed. Key words: Bluetoothshieldin g cap ; p rogressivestam pin g ;la youtdesi gn;diedesi gn 2 譚 建 周 . 應(yīng) 用 UG設(shè) 計 汽 車 覆 蓋 件 拉 伸 件 J. 現(xiàn) 代 制 造 工 程 ,2002(1) :29-30. 3 胡 道 鐘 . 基 于 UG的 汽 車 覆 蓋 件 模 具 CAD/CAM應(yīng) 用 技 術(shù) J. 機(jī) 械 工 人 ,2002(2) :22-24. 4 牛 洪 亮 . 轎 車 頂 蓋 沖 壓 工 藝 J. 汽 車 工 藝 與 材 料 ,2007 (5) :29-32. 5 王 義 林 ,習(xí) 朝 陽 ,李 志 剛 . 汽 車 覆 蓋 件 沖 壓 方 向 優(yōu) 化 J . 塑 性 工 程 學(xué) 報 ,1994,1 (1) :25-31. 6 沈 凌 ,劉 越 琪 ,阮 鋒 . 汽 車 覆 蓋 件 沖 壓 工 藝 方 案 評 價 的 研 究 J. 汽 車 技 術(shù) ,2006(2) :34-36. 7 王 義 林 . 基 于 KBE的 汽 車 覆 蓋 件 沖 壓 工 藝 方 案 設(shè) 計 J. 材 料 科 學(xué) 與 工 藝 ,2004(4) :345-348. 8 楊 玉 英 . 汽 車 覆 蓋 件 模 具 結(jié) 構(gòu) 的 模 板 化 設(shè) 計 J. 中 國 機(jī) 械 工 程 ,2004,15 (10) :902-904. 1 引 言 圖 1 所 示 藍(lán) 牙 屏 蔽 蓋 材 料 為 鋅 白 銅 C7521, 料 厚 0.2mm, 最 大 的 外 形 尺 寸 不 超 過 16mm 12mm, 四 邊 彎 曲 且 在 口 部 呈 鋸 齒 形 , 在 底 部 分 布 有 13 個 1.2mm 的 小 孔 , 孔 間 距 1.8mm, 孔 距 彎 折 線 的 距 離 最 小 為 0.5mm 。 該 產(chǎn) 品 總 體 尺 寸 較 小 ,需 要 沖 孔 、 彎 曲 、 落 料 多 道 工 序 完 成 , 且 孔 距 較 近 , 又 大 量 生 產(chǎn) , 因 此 最 適 宜 采 用 多 工 位 級 進(jìn) 沖 壓 的 方 式 加 工 , 但 由 于 四 邊 均 需 要 彎 曲 , 給 多 工 位 級 進(jìn) 沖 壓 帶 來 了 困 難 。 圖 1 藍(lán) 牙 屏 蔽 蓋 收 稿 日 期 :2008-08-13 。 作 者 簡 介 : 柯 旭 貴 (1966- ) ,女 ,安 徽 池 州 人 ,副 教 授 ,主 要 研 究 板 料 的 塑 性 成 形 工 藝 及 模 具 設(shè) 計 ,地 址 :江 蘇 南 京 工 程 學(xué) 院 材 料 工 程 學(xué) 院 , (電 話 ) 15952012795, (電 子 信 箱 ) xg - 。 35模 具 工 業(yè) 2008年 第 34卷 第 12期 2 排 樣 設(shè) 計 對 于 成 形 件 ,排 樣 設(shè) 計 的 第 1 步 是 將 工 件 展 開 , 確 定 所 需 毛 坯 形 狀 和 尺 寸 。 圖 1 產(chǎn) 品 是 彎 曲 件 , 按 照 彎 曲 件 毛 坯 展 開 方 法 即 可 求 得 圖 2 所 示 展 開 圖 。 圖 2 毛 坯 展 開 圖 按 照 多 工 位 級 進(jìn) 沖 壓 排 樣 設(shè) 計 方 法 , 排 樣 設(shè) 計 可 以 分 3 步 , 毛 坯 排 樣 、 沖 切 刃 口 外 形 設(shè) 計 和 工 序 排 樣 。 2.1 毛 坯 排 樣 毛 坯 排 樣 主 要 解 決 展 開 后 毛 坯 在 條 料 上 的 布 置 方 式 。 從 圖 2 可 以 看 出 , 毛 坯 在 條 料 上 的 布 置 方 式 有 3 種 形 式 (圖 3) , 其 中 圖 3(a) 的 斜 排 可 以 避 免 彎 折 線 與 板 料 纖 維 方 向 平 行 , 有 利 于 彎 曲 變 形 , 但 沖 切 凸 模 及 彎 曲 凸 模 均 需 要 斜 著 安 裝 , 使 得 模 具 的 裝 配 及 制 造 困 難 。 圖 3(b) 的 豎 排 雖 能 簡 化 模 具 結(jié) 構(gòu) , 但 由 于 工 件 為 四 面 均 需 彎 曲 的 制 件 , 按 照 級 進(jìn) 彎 曲 的 要 求 , 在 彎 曲 前 必 須 將 被 彎 曲 部 分 與 條 料 分 離 ,因 此 不 便 于 進(jìn) 行 彎 曲 加 工 。 圖 3(c)的 橫 排 ,由 于 毛 坯 形 狀 左 右 對 稱 , 適 合 采 取 少 廢 料 排 樣 , 這 樣 不 僅 能 簡 化 模 具 結(jié) 構(gòu) , 提 高 材 料 利 用 率 , 并 能 在 最 后 一 步 切 斷 的 同 時 進(jìn) 行 彎 曲 , 方 便 產(chǎn) 品 的 加 工 , 雖 然 不 能 避 免 彎 折 線 與 板 料 纖 維 方 向 平 行 , 但 在 彎 曲 半 徑 不 是 太 小 的 情 況 下 是 允 許 的 ,因 此 決 定 選 用 少 廢 圖 3 毛 坯 排 樣 料 單 排 排 樣 方 案 , 如 圖 3(c)所 示 。 2.2 工 序 排 樣 設(shè) 計 沖 切 刃 口 外 形 設(shè) 計 主 要 解 決 毛 坯 分 步 沖 切 時 的 刃 口 形 狀 。 零 件 所 用 材 料 為 0.2mm 薄 料 ,因 此 宜 選 用 側(cè) 刃 和 導(dǎo) 正 銷 聯(lián) 合 的 定 距 方 式 。 產(chǎn) 品 底 部 所 有 的 孔 均 位 于 彎 曲 變 形 區(qū) 之 外 ,在 彎 曲 之 前 都 可 以 沖 出 , 但 由 于 孔 距 較 近 , 需 要 分 幾 次 沖 出 。 考 慮 到 沖 切 凸 模 不 能 太 薄 太 長 , 對 前 后 兩 邊 需 要 彎 曲 的 部 分 分 2 次 與 條 料 分 離 ,即 先 沖 中 間 槽 ,再 沖 待 彎 曲 部 分 。 同 樣 為 簡 化 模 具 刃 口 形 狀 ,增 強(qiáng) 模 具 強(qiáng) 度 ,對 中 間 待 彎 曲 部 分 也 采 用 分 步 沖 切 的 方 式 ,即 先 沖 中 間 孔 ,最 后 只 須 通 過 直 線 切 斷 就 可 以 將 待 彎 曲 部 分 與 條 料 分 離 實 現(xiàn) 彎 曲 。 沖 切 刃 口 外 形 設(shè) 計 見 圖 4。 圖 4 沖 切 刃 口 外 形 設(shè) 計 36 模 具 工 業(yè) 2008年 第 34卷 第 12期 圖 5 工 序 排 樣 圖 根 據(jù) 上 述 毛 坯 排 樣 和 沖 切 刃 口 外 形 設(shè) 計 分 析 , 設(shè) 計 出 圖 5 所 示 的 工 序 排 樣 圖 , 共 11個 工 位 : 側(cè) 刃 定 距 ; 沖 導(dǎo) 正 銷 孔 ; 沖 工 件 底 部 3 個 相 距 較 遠(yuǎn) 的 孔 ; 沖 工 件 底 部 4 個 相 距 較 遠(yuǎn) 的 孔 ; 沖 工 件 底 部 余 下 的 6 個 孔 。 從 這 里 可 以 看 出 ,工 件 底 部 的 13個 小 孔 分 3 步 沖 出 , 既 避 免 了 孔 距 較 近 導(dǎo) 致 模 具 強(qiáng) 度 不 足 的 缺 陷 , 同 時 也 為 細(xì) 小 凸 模 的 安 裝 提 供 了 空 間 ; 切 中 間 槽 并 沖 異 形 孔 , 毛 坯 左 右 對 稱 性 使 得 排 樣 后 工 序 件 之 間 形 成 了 3 個 封 閉 的 異 形 孔 , 為 簡 化 最 后 一 步 切 斷 和 彎 曲 同 時 進(jìn) 行 的 凸 凹 模 的 刃 口 形 狀 ,這 里 預(yù) 先 將 這 3 個 異 形 孔 沖 出 ,但 由 于 3 個 異 形 孔 孔 距 較 近 , 安 排 在 2 個 不 同 的 工 位 分 別 沖 壓 ; 沖 中 間 異 形 孔 ; 切 邊 ,切 去 前 后 兩 邊 待 彎 曲 的 形 狀 ; 彎 曲 前 后 兩 邊 ; 空 位 ,主 要 是 避 免 下 一 工 位 的 切 斷 下 刀 與 前 后 彎 曲 凸 模 的 干 涉 ; lv切 斷 并 彎 曲 左 右 兩 邊 。 從 工 序 排 樣 圖 可 以 看 出 , 這 里 選 用 了 中 間 載 體 , 使 條 料 有 足 夠 的 送 料 剛 度 。 分 步 沖 切 使 模 具 結(jié) 構(gòu) 簡 化 ,便 于 模 具 的 加 工 。 3 模 具 設(shè) 計 工 序 排 樣 圖 一 旦 設(shè) 計 完 成 , 模 具 的 基 本 結(jié) 構(gòu) 也 就 確 定 了 。 圖 6 是 生 產(chǎn) 該 產(chǎn) 品 的 多 工 位 級 進(jìn) 模 的 結(jié) 構(gòu) 圖 。 模 具 特 點 是 : (1) 采 用 內(nèi) 、 外 雙 重 導(dǎo) 向 , 外 導(dǎo) 向 采 用 滾 動 導(dǎo) 向 ,保 證 上 、 下 模 部 分 的 導(dǎo) 向 精 度 。 內(nèi) 導(dǎo) 向 采 用 固 定 在 固 定 板 上 的 小 導(dǎo) 柱 和 分 別 固 定 在 卸 料 板 及 凹 模 上 的 小 導(dǎo) 套 導(dǎo) 向 , 保 證 卸 料 板 的 運 動 精 度 。 所 有 凸 模 與 卸 料 板 均 采 用 間 隙 配 合 , 利 用 卸 料 板 對 凸 模 進(jìn) 行 導(dǎo) 向 。 為 了 保 證 卸 料 板 運 動 平 穩(wěn) , 這 里 采 用 普 通 連 接 螺 釘 56外 加 套 管 52的 結(jié) 構(gòu) , 套 管 通 過 磨 削 兩 端 面 保 證 等 高 。 (2) 在 3 8 工 位 均 設(shè) 有 導(dǎo) 正 銷 進(jìn) 行 導(dǎo) 正 ,除 第 3 工 位 的 導(dǎo) 正 銷 外 , 其 余 各 工 位 上 的 導(dǎo) 正 銷 結(jié) 構(gòu) 均 采 用 圖 6 中 件 44所 示 結(jié) 構(gòu) 及 安 裝 方 式 ,即 均 固 定 在 卸 料 板 上 ,目 的 是 縮 短 導(dǎo) 正 銷 長 度 ,增 加 其 剛 性 。 為 此 卸 料 板 采 用 兩 塊 板 的 結(jié) 構(gòu) 形 式 , 即 圖 6 中 的 件 33 和 35, 利 用 卸 料 板 壓 板 壓 住 各 導(dǎo) 正 銷 的 尾 部 , 防 止 導(dǎo) 正 銷 被 頂 出 。 卸 料 板 壓 板 和 卸 料 板 采 用 螺 釘 連 接 。 (3) 沖 底 部 13個 小 孔 的 凸 模 均 采 用 特 殊 結(jié) 構(gòu) , 利 用 墊 柱 19、 21壓 在 保 護(hù) 套 內(nèi) , 再 一 起 固 定 到 固 定 板 上 ,以 保 證 細(xì) 小 凸 模 的 強(qiáng) 度 和 剛 度 ,并 便 于 凸 模 的 裝 配 與 更 換 。 (4) 對 于 工 位 6、 7 沖 中 間 異 形 孔 的 凸 模 25、 26, 采 用 掛 臺 的 形 式 掛 在 固 定 板 的 臺 階 上 并 與 固 定 板 保 持 間 隙 配 合 , 可 方 便 細(xì) 小 異 形 凸 模 裝 配 與 磨 損 后 的 快 速 更 換 。 (5) 對 于 工 位 8 中 沖 前 、 后 兩 邊 的 凸 模 28, 由 于 是 薄 且 長 的 異 形 結(jié) 構(gòu) , 為 方 便 加 工 , 設(shè) 計 成 直 通 式 , 采 用 插 橫 銷 27固 定 ,保 證 該 凸 模 不 被 卸 料 板 拉 下 。 (6) 各 工 位 凹 模 41 48采 用 鑲 套 結(jié) 構(gòu) , 鑲 套 的 外 形 做 成 前 后 帶 臺 階 的 矩 形 ,既 便 于 加 工 ,又 便 于 安 裝 , 同 時 通 過 磨 去 鑲 套 外 側(cè) 或 增 加 墊 片 方 便 調(diào) 整 進(jìn) 距 ,保 證 進(jìn) 距 精 度 。 (7) 在 工 位 3 設(shè) 置 了 圖 6 所 示 的 具 有 安 全 檢 測 作 用 的 結(jié) 構(gòu) ,利 用 檢 測 銷 59能 否 插 入 預(yù) 沖 的 孔 中 來 判 斷 送 料 是 否 準(zhǔn) 確 到 位 。 如 果 送 料 準(zhǔn) 確 , 則 檢 測 銷 能 順 利 插 入 指 定 孔 (這 里 是 導(dǎo) 正 銷 孔 ) , 沖 壓 正 常 進(jìn) 行 ,如 果 送 料 不 到 位 ,多 送 或 少 送 ,檢 測 銷 都 不 能 順 利 插 入 導(dǎo) 正 銷 孔 , 則 檢 測 銷 被 抬 起 的 同 時 使 接 觸 桿 51外 移 , 給 微 型 行 程 開 關(guān) 發(fā) 出 停 車 的 信 號 , 達(dá) 到 保 護(hù) 模 具 、 避 免 產(chǎn) 生 廢 品 的 目 的 。 4 結(jié) 束 語 針 對 不 同 形 狀 和 尺 寸 的 凸 模 分 別 采 用 了 便 于 裝 配 和 磨 損 后 便 于 快 速 更 換 的 安 裝 固 定 形 式 。 該 模 具 結(jié) 構(gòu) 、 工 藝 性 能 、 精 度 已 在 生 產(chǎn) 中 通 過 驗 證 ,效 果 令 人 滿 意 。 37模 具 工 業(yè) 2008年 第 34卷 第 12期 圖 6 模 具 結(jié) 構(gòu) 1. 下 模 座 2. 螺 釘 3. 銷 釘 4. 下 墊 板 5. 凹 模 固 定 板 6. 卸 料 板 7. 螺 釘 8. 托 料 板 9. 導(dǎo) 料 板 10. 側(cè) 刃 凹 模 11. 凸 模 固 定 板 12. 側(cè) 刃 13. 上 墊 板 14. 上 模 座 15. 凸 模 16. 墊 柱 17. 螺 塞 18. 保 護(hù) 套 19. 墊 柱 20. 沖 底 部 小 孔 凸 模 21. 墊 柱 22. 模 柄 23. 墊 柱 24. 螺 釘 25. 凸 模 26. 凸 模 27. 橫 銷 28. 凸 模 29. 前 后 兩 邊 彎 曲 凹 模 30. 銷 釘 31. 螺 釘 32. 彈 簧 33. 卸 料 板 壓 板 34. 推 桿 35. 凸 凹 模 36. 左 右 兩 邊 彎 曲 凸 模 37. 頂 桿 38. 切 斷 下 刀 39. 螺 塞 40. 前 后 兩 邊 彎 曲 凸 模 41. 凹 模 42. 凹 模 43. 凹 模 44. 導(dǎo) 正 銷 45. 凹 模 46. 凹 模 47. 凹 模 48. 凹 模 49. 保 護(hù) 套 50. 微 型 行 程 開 關(guān) 51. 接 觸 桿 52. 套 管 53. 墊 圈 54. 螺 塞 55. 彈 簧 56. 螺 釘 57. 螺 塞 58. 彈 簧 59. 檢 測 銷 60. 小 導(dǎo) 柱 61. 小 導(dǎo) 套 62. 導(dǎo) 套 63. 導(dǎo) 柱 參 考 文 獻(xiàn) : 1 陳 炎 嗣 . 多 工 位 級 進(jìn) 模 設(shè) 計 與 制 造 M. 北 京 :機(jī) 械 工 業(yè) 出 版 社 ,2006. 2 柯 旭 貴 . 先 進(jìn) 沖 壓 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 M. 北 京 :高 等 教 育 出 版 社 ,2008. 3 陳 旭 明 ,肖 小 亭 . 高 速 沖 壓 及 模 具 技 術(shù) M. 北 京 :化 學(xué) 工 業(yè) 出 版 社 ,2007. 專 利 名 稱 :塑 料 支 架 盒 成 型 用 的 兩 側(cè) 抽 芯 注 塑 模 具 專 利 申 請 號 :CN200520088818.X 公 開 號 :CN2759755 申 請 日 :2005.01.05 公 開 日 :2006.02.22 申 請 人 :沈 陽 理 工 大 學(xué) 塑 料 支 架 盒 成 型 用 的 兩 側(cè) 抽 芯 注 塑 模 具 , 型 芯 固 定 板 通 過 支 承 板 用 螺 釘 固 定 在 動 模 座 板 上 , 推 桿 和 頂 出 導(dǎo) 柱 用 固 定 板 固 定 在 頂 出 板 上 ,固 定 板 和 頂 出 板 設(shè) 置 在 支 承 板 內(nèi) ,導(dǎo) 柱 通 過 型 芯 固 定 板 固 定 在 支 承 板 上 ,導(dǎo) 柱 通 過 導(dǎo) 套 設(shè) 置 在 定 模 型 腔 板 上 ,定 模 型 腔 板 固 定 在 定 模 座 板 上 ,左 右 側(cè) 型 塊 分 別 設(shè) 置 在 定 模 型 腔 板 內(nèi) ,斜 導(dǎo) 柱 分 別 設(shè) 置 在 左 右 側(cè) 型 塊 內(nèi) , 斜 導(dǎo) 柱 通 過 定 模 型 腔 板 固 定 在 定 模 座 板 上 , 澆 口 套 通 過 定 位 圈 固 定 在 定 模 型 腔 板 和 定 模 座 板 上 , 型 芯 設(shè) 置 在 定 模 型 腔 板 內(nèi) , 型 芯 并 固 定 在 型 芯 固 定 板 上 , 頂 出 導(dǎo) 柱 設(shè) 置 在 型 芯 固 定 板 上 , 本 實 用 新 型 具 有 結(jié) 構(gòu) 簡 單 、 使 用 壽 命 長 和 制 造 成 本 低 等 優(yōu) 點 ,能 適 應(yīng) 聚 甲 醛 塑 料 成 型 塑 料 件 大 批 量 生 產(chǎn) 的 需 要 。