吊架自动楔传动连续复合模结构优化设计

年产量多达500余万件的吊架零件，采用配备通用自动送料装置、多组楔传动的全自动连续式复合模，用成卷带料连续冲压。该冲模采用三组两种类型的楔传动机构，完成成形工位送料与卸件，以及弯曲成形工作。以下就其结构设计及运作原理与过程予以介绍。

图9-18所示为吊架全自动楔传动连续式复合模。该模具为实施水平送料和成形冲压动作的冲孔、落料、弯曲及压圆三工位连续式复合模。图9-18右下角所示为该冲模加工的零件。该零件是用1mm厚的镀锌钢板冲制的。

1.整体结构

该模具采用刚性好、导向精度高的四角导柱模架、凸缘模柄、三组两种楔传动机构。两组为单作用驱动楔13，靠压力弹簧使楔滑块16进行弹性复位，分设在压圆模芯12两侧，用以完成工件最后压圆成形的、水平横向相对的冲压动作；另一组为强制性滑块复位的双作用驱动楔8，用以驱动滑块带动的推料板6，推送弯曲坯件到压圆工位。除此之外，在弯曲和压圆工位上，设有压圆凸模14。由于该模具采用无搭边少废料冲压，且送料宽即工件宽17mm，冲孔凹模5出料一侧的边缘，即为落料（实际是切断）凹模刃口，故在送料方向的尽头，设置挡料块2，并使其比切断凹模刃口高出3～5倍的工件料厚（实际高出约5mm）。除挡料作用外，还能支承落料凸模与弯曲凹模（凸凹模）3，以消除由于单边切断造成的偏载，给凸模的稳定平衡带来的危害。冲孔与切断凹模组合于一体，并采用整体结构，使用固定卸料板。首次送进靠裸露的切断凹模刃口定位。由于冲制工件尺寸小，故冲压力不大，实际使用的是400kN压力机。

2.动作原理及过程

该模具要实现全自动连续冲压，必须配备除钩式以外的辊式或夹持式自动送料装置，采用成卷带料，才能获得高效率、高产量。送进材料从模具入料口进入模具。首次进距必须送到冲孔凹模5边缘，即切断凹模刃口处，进行冲长方孔的第一工位作业。待上模回程上升后送入第二进距，挡料块2能准确控制以后的各次送料进距长度。上模下行进行以后各次冲孔、切断—弯曲及压圆工序。第二次送进后，第一进距于第一工位已冲孔的材料，在后续送进冲孔的同时，被落料凸模与弯曲凹模（凸凹模）3切断，并弯曲成U形，口向下扣在弯曲凸模1上。待上模回程向上时，双作用驱动楔8即利用本身的斜面驱动滑块7，使滑块7上的推料板6向前推送弯曲好的U形坯件到达压圆模芯12上，以备上模下行压圆成形。当上模下行时，双作用驱动楔8又会利用本身另一侧斜面驱动滑块，强制其复位，将滑块上的推板从第三工位上拉出至原位，见图9-18E—E剖视图。上模下行进行冲压时，安装在第三工位压圆模芯12两边的单作用驱动楔13（两边两组完全相同，图9-18中只绘出一边，见B—B剖视图）是两组单作用驱动楔。该单作用驱动楔利用本身斜面驱动楔滑块16两个相同的滑块相对冲压，对U形弯曲坯件压圆成形。为确保工件弯曲、压圆成形良好，在第二工位弯曲上模内装有弹顶器顶杆11，以保证弯好的U形弯曲坯件稳稳地扣在下模模芯上。在第三工位压圆时，上模弹压成形，这是工件压圆模腔的一部分。在下一次冲压之前，送进的U形弯曲坯件，将冲制完成的工件推卸出模，并顺着模具上设置的出件口落入零件箱中。

3.结构设计

无论是单作用驱动楔，还是双作用驱动楔，其主要尺寸均可按式（9-3）～式（9-6）计算。各种模具所使用的楔传动机构，其作用和结构各不相同。就图9-18所示模具而言，在设计时应注意以下几点：(www.xing528.com)

1）压圆工位要求滑块给出足够的冲压力。设计时必须按工艺计算出压圆成形力，再考虑加上滑块摩擦力、弹簧推拉滑块使其复位的力，最后得出滑块的冲压力F_S，而后可按式（9-3）求得楔的驱动力F_T，即压力机传给楔的冲压力。

2）考虑楔端头的支承问题，以保证楔的稳定和力的平衡。一般可设置挡块或增加楔长度，以便利用模座支撑，见图9-11和图9-14。对于受力大的楔，这一点尤为重要，特别是单作用驱动楔。

3）使用楔传动机构的冲模，手工送料安全性差，因此，推荐配用自动或半自动送料装置，增加操作安全性。如果没有送料装置配用，设计模具时，必须考虑在操作面一侧加安全防护栅，确保操作安全。

4）为使滑块工作平稳，滑块的长宽比小于1.5。当滑块宽度超过300mm时，应设计两个楔驱动。当有多个楔驱动一个滑块时，所有的楔必须同时动作，同时起作用，否则滑块就不能平稳工作。

图9-18 吊架全自动楔传动连续式复合模

1—弯曲凸模 2—挡料块 3—落料凸模与弯曲凹模（凸凹模） 4—冲孔凸模 5—冲孔凹模 6—推料板 7—滑块 8—双作用驱动楔 9、10、15—弹簧 11—顶杆 12—压圆模芯 13—单作用驱动楔 14—压圆凸模 16—楔滑块 17—成形凹模