瓶塞压臂多工位级进模设计

1.工艺分析

图4-8所示的某瓶塞压臂零件，材料为2A12硬铝，料厚为1.0mm。该制件为不规则的形状，要注意以下几方面：

1）制件“U”形成形和135°成形是一个整体，直角部分和圆角部分是相连在一起的，变形时相互影响，互相牵制。经应力分析可知，直角部分不是单纯的弯曲，圆角部分的材料向上流动的同时，还有直边部分材料流动，使直边部分的材料受到挤压。与相应圆筒制件相比，减轻了圆角部分材料的压缩变形，减少了切向压应力，因而所需要的拉深力较小。由于“U”形成形与135°成形相交，在交点处有一点小拉深，展开时面积被挤压转移，展开后修整展开毛坯的形状。假设制件从弯曲处断开，把两段看做纯弯曲分别展开，然后在断开处接上，出现倒“V”形缺口。在缺口处作一圆弧，得到平滑过渡的毛坯外形（见图4-9）。

2）梯形孔的边缘处在“U”形弯曲的位置上。

3）有一处弯曲位于制件宽度突变处。该处应冲出工艺槽以避免撕裂。

分析图4-9制件展开图可知，制件一端有弯曲成形，与上平面成一定的角度，不在一个平面上，高度方向有落差。因此在两个制件中间设计载体连接，除了连接的部分外，其余外形轮廓有弯曲成形先冲切出，在中间连接的情况下进行弯曲成形，最后冲切连接载体。

图4-8 瓶塞压臂

图4-9 制件展开图

2.排样设计

综合分析时考虑材料利用率、操作可行性、弯曲受力等情况，采用如图4-10所示的排样图。该排样方式为对排排样，不仅有助于弯曲力的均匀分布，压力中心易计算，并且满足大批量生产的需要。具体工位如下：

工位①：冲圆孔（包括冲导正销孔），冲切侧刃。

工位②：冲梯形孔。

工位③、④：冲切外形。(www.xing528.com)

工位⑤：弯曲。

工位⑥：成形。

工位⑦：切断（制件与载体分离）。

图4-10 排样图

3.模具结构设计

图4-11所示为瓶塞压臂多工位级进模结构。该模具设计要点如下：

1）模具内“U”形成形和135°成形是一个整体，直角部分和圆角部分是联系在一起的，变形时相互影响，互相牵制。因此该模具结构“U”形成形和135°成形在一个工位上冲压出。

2）顶料和浮料装置。工位中有向下弯曲，在带料送进时，要把带料抬起，再往前送进。因此在模具内部要设计浮动导料销和顶料装置。在模具闭合时，浮动导料销和顶料销随带料下压；上模上行，靠弹簧的弹力，浮动导料销和顶料销把带料抬起，进行送料。

图4-11 瓶塞压臂多工位级进模结构

1—下模座 2—凹模板 3—弯曲凹模 4—卸料板 5—固定板 6—上垫板 7—上模座 8—弯曲凸模 9—模柄 10、19、23—圆柱销 11、13、14—凸模 12—小导柱 15、20—导套 16、21—导柱 17—弹簧 18—卸料螺钉 22—顶料销 24—顶杆 25—导正销组件

3）130°弯曲凸模设计。因排样为双对排，把二个制件的130°弯曲同时进行，以平衡侧向弯曲力，凸模结构简单，有利于加工。弯曲凸模结构如图4-11所示。弯曲凸模8和弯曲凹模3的厚度为14mm，进口圆角半径R不能太小，否则弯矩的力臂减小，毛坯沿凹模圆角滑进时的阻力增大，使毛坯表面易擦伤。根据材料厚度决定取凹模圆角半径R=3t。当t≤2mm时，圆角半径可取R=3mm。