圆筒形薄壁空心件侧壁冲孔模结构与设计优化

从表9-3和以上工艺分析中可以看出，对于侧壁上具有群孔、群槽且孔与槽有一定几何精度，尤其是相对位置度公差小，而又要成批大量生产的圆筒形拉深件，应采用冲压加工，最好是一次冲出侧壁上所有的孔和槽。楔传动一次冲孔、切槽冲模不仅具有这种功能，而且冲件质量高，互换性强，一致性好，操作简单、安全。

1.仪表壳楔传动侧壁冲孔模

图9-6所示为仪表壳楔传动侧壁冲孔模。该冲模可一次冲出互成120°角的3个等高、等径的Φ3.2mm小孔。该冲件由铍膜合金板经拉深、切边与冲底孔后，再冲侧壁3个Φ3.2mm小孔制成。其孔中心距工件口部边沿为（5±0.1）mm，三孔沿Φ50mm外圆侧壁互呈120°±10′。曾采用专用夹具钻孔，每班产量为200～250件，生产率太低；而采用单冲模每次冲一孔的方法，又达不到120°±10′及（5±0.1）mm位置度的要求。故使用图9-6所示楔传动冲模，可以较方便地达到上述精度要求，生产率比切削加工高2.5～3倍。

该冲孔模采用3组结构完全相同的双作用楔及其配对使用的楔滑块，构成3组楔传动机构。冲孔凸模11装在楔滑块13的端头，并与凹模座14构成3组完全相同的冲孔工位。双作用驱动楔不仅能推动楔滑块前进冲孔，还可以在上模回程中拉动楔滑块复位。其动作过程如图9-2a所示。

该冲模的冲孔过程：把要冲孔的圆筒形拉深件套在凹模座14上，并用定位销15、27插入工件底部的两孔中定位。上模下行用压紧凸模26，将工件压紧在凹模座上。3个斜楔靠其工作段内边斜面，驱动与其吻合的楔滑块斜面，推动凸模由外向内同时冲出3个Φ3.2mm的孔。上模回程，斜楔利用其外斜面，将楔滑块拉回复位。操作者压下杠杆33的模外手柄，通过支承架32和顶杆28将工件顶出模。

该冲模的优点是3组楔传动机构的组成零部件完全相同，制造与修理都十分方便。

图9-6 仪表壳楔传动侧壁冲孔模

1—楔滑块导轨 2、4、6、17、22、34—螺钉 3、5、21—销钉 7—下模座 8—支承板 9、19—垫板 10、13—楔滑块 11—冲孔凸模 12—凸模横导向座 14—凹模座 15、27—定位销 16—楔 18、25—固定板 20—上模座 23—模柄 24、29—压簧 26—压紧凸模 28—顶杆 30—支承板 31—轴 32—支承架 33—杠杆

2.管座多斜楔传动机构冲槽模

图9-7所示为管座多斜楔传动机构冲槽模。该冲模与图9-6所示冲模大同小异。其6个相同结构的楔滑块，与在圆模座上沿外廓圆周均布的、完全相同的6个单作用驱动斜楔配对，构成6组楔传动机构。6个相同的冲槽凸模装在6个楔滑块端头，在凹模5构成6个互成60°的冲槽工位。楔滑块的复位靠嵌装在楔滑块下部的压簧17实现。冲槽前将工件套在凹模5上，上模压座12在上模下行时，首先将工件压紧到位，迫使顶板20下移，而后斜楔推动楔滑块6，使凸模14冲槽。当上模回程时，压簧17反向推动楔滑块复位，而压簧21则推动顶板20，将冲好槽的工件推出模。推料杆13会在上模下行中，将冲槽废料及时从凹模漏料孔中推出。

图9-7 管座多斜楔传动机构冲槽模

1、22—螺钉 2—底座 3—垫板 4—底板 5—凹模 6—楔滑块 7—盖板 8—上模 9—拉杆 10—顶板 11、17、21—压簧 12—上模压座 13—推料杆 14—凸模 15、18—销钉 16、19—限位销 20—顶板(www.xing528.com)

3.连接套楔传动侧壁冲孔模

图9-8所示为连接套楔传动侧壁冲孔模。冲孔时，将工件套在凹模10上。斜楔6下降后，推动圆环16沿逆时针方向旋转。楔滑块19在销钉18的作用下，驱动凸模5进行径向冲孔。凸模连同滑块的复位靠拉力弹簧15实现。

4.整流环楔传动切口模

整流环零件毛坯为Φ27mm、壁厚1.5mm的纯铜短管，冲出长11.3mm的轴对称互呈90°的4个切口（见图9-9零件图）。冲模设计采用单作用驱动斜楔和4组配套使用的楔滑块，构成四面结构的楔传动机构。用4个冲切工位同时由里向外冲切。4个钩式凸模互成90°，冲模开启时，置于围绕冲模中心Φ12mm的圆周上。

根据冲压零件图和已知数据，可以求得相关计算结果。在计算时，楔滑块行程W_S应考虑楔推动4个楔滑块所需活动空间及凸模的工作行程。

由于冲切口凸模装在楔滑块端部，且置于加工件圆环内，如取下模钩头凸模厚度为6mm，则凸模的冲压工作行程仅为6mm+1.5mm=7.5mm。故截锥头楔的小头直径应为d=24mm-2×6mm=12mm，大头直径D=12mm+2×7.5mm=27mm，楔的截锥部分高度H≥2×7.5mm=15mm。因为截锥的D-d=15mm=H，故该截锥为顶角为60°的截锥体。

图9-8 连接套楔传动侧壁冲孔模

1、4、12、14—螺钉 2—支承座 3—定位销 5—凸模 6—斜楔 7、18—销钉 8—模柄 9—盖板 10—凹模 11—顶杆 13—下模座 15—拉力弹簧 16—圆环 17—推座 19—楔滑块

图9-9 整流环楔传动切口模

1—手柄 2—轴 3—顶座 4、14—楔滑块 5—弹簧 6—凸模 7—定位板 8—弹压套 9—螺钉 10—压簧 11—上座 12、13—销钉 15—下座