2.11 連接板多工位級進模

1.工藝分析

圖2-44為某電子產品的連接板。其材料為SUS430（不銹鋼），料厚0.4mm，年產量100多萬件。該制件結構簡單，在生產中需經過沖裁、翻孔、彎曲等工序組合而成。經合理分解后，按一定的成形順序設置在不同的沖壓工位上。

圖2-44 連接板

從圖2-44中可以看出，制件的彎曲內R較小（接近為零），因此彎曲時對板料纖維方向有一定的要求，若纖維方向同彎曲線平行，制件在彎曲之后會出現開裂、斷裂現象，影響使用質量。若采用單工序模，生產效率低，制件精度無法保證，不能滿足生產需求，故選用多工位級進模生產。

2.排樣設計

制件展開圖見圖2-45。該制件有毛刺方向的要求，需向下彎曲成形才能達成。計算出彎曲展開長度為59mm，寬度為15.8mm。

該制件裁料方式為直裁，使彎曲線與板材纖維方向垂直，這樣能很好控制彎曲件的開裂、斷裂問題。為了提高材料利用率，各工位間排列緊湊，步距為17mm，采用單排排列、雙側載體的排樣方式。

帶料以兩側直邊為導向送料，設置沖切側刃為粗定距，兩側的φ3mm導正銷孔為精定距。制件排樣圖見圖2-46。具體工位安排如下：

工位①：沖導正銷孔及沖切側刃。

工位②：壓字印。

工位③：預沖孔。

工位④：翻孔。

工位⑤：沖切廢料。

工位⑥：空工位。

工位⑦：沖切中部廢料。

工位⑧：空工位。

工位⑨：“U”形彎曲。

工位⑩：空工位。

工位（11）：切斷（制件與載體分離）。

圖2-45 制件展開圖

圖2-46 排樣圖

3.模具結構設計

連接板多工位級進模結構如圖2-47所示。該模具設計要點如下：

（1）模具結構

1）該模具采用滾動式自動送料機構，傳送各工位之間的沖裁及彎曲成形等工作；用內、外導料板導料、套式頂料桿及頂塊抬料；利用切斷凹模將已成形好的制件從帶料上切斷，使分離后的制件左側尾部下裝有輕微的浮料塊向上頂，使制件沿著下模板的斜坡滑下。

2）凸模、凹模等各零件采用SKDII，熱處理硬度為60～62HRC；固定板、卸料板、下模板采用Cr12MoV，熱處理硬度為55～58HRC；固定墊板、卸料板墊板及下模墊板采用Cr12鋼，熱處理硬度為53～55HRC。凸模與固定板的配合間隙單面為0.005mm；凸模與卸料板之間的配合間隙單面為0.0075mm；導正銷與卸料板的配合間隙單面為0.005mm；凹模鑲件與凹模板為零對零配合；頂桿、套式頂料桿與凹模板之間的配合間隙單面為0.01mm。

圖2-47 連接板多工位級進模結構

1—上模座 2—卸料板 3—固定板墊板 4、8、10、14—卸料板鑲件 5、7—沖孔凸模 6—導正銷 9—預沖孔凸模 11—翻孔凸模 12—模柄 13、17、28—切廢料凸模 15、16—彎曲凸模 18—固定板 19—卸料板墊板 20、24、26、31、33—下模板鑲件 21—導柱 22—下模彎曲鑲件 23—頂桿 25—套式頂料桿 27—內導料板 29—翻孔凹模 30—限位柱 32—字印 34—小導柱 35—螺釘 36—下模座 37—墊塊 38—承料板 39—外導料板

3）卸料板采用彈壓卸料裝置，可在沖裁前將板料壓平，防止零件翹曲。

（2）關鍵零部件設計

1）翻孔凸模及凹模設計要點

翻孔凸模11及翻孔凹模29是工位④翻孔中的關鍵部件。其設計的好壞直接影響翻孔的質量，現舉例說明如下（圖2-48）：

①平頂凸模（圖2-48a）。它常用于大口徑且對翻孔質量要求不高的制件。用平頂凸模翻孔時，材料不能平滑變形，因此翻孔系數m應取大些。

②拋物線形凸模（圖2-48b）。其工作端有光滑圓弧過渡，翻孔時可將預沖孔逐漸地脹開，減輕開裂，比平底凸模效果好。

③無預沖孔的穿刺翻孔凸模（圖2-48c）。其端部呈錐形，a取60°。凹模孔帶臺肩，以控制凸緣高度，同時避免直孔引起的邊緣不齊。

④有導正段的凸模（圖2-48d）。此凸模前端有導向段，工作時導向段先進入預沖孔內，先導正工序件的位置再翻孔。其優(yōu)點是：工作平穩(wěn)、翻孔四周邊緣均勻對稱，翻孔的位置精度較高。

⑤帶有整形臺肩的翻孔凸模（圖2-48e）。此凸模后端設計成臺肩。其工作過程是：壓力機行程降到下止點時，凸模臺肩對制件圓角處進行校正，以此來克服回彈，起到了整形作用。

⑥凹模入口圓角（圖2-48f）。入口圓角對翻孔質量的控制至關重要。入口圓角r主要與材料厚度有關：

t≤2時r=（2～4）t

t＞2時r=（1～2）t

當制件凸模圓角小于以上值時，應加整形工序。

通過對以上舉例介紹及結合制件的要求，該模具翻孔凸模頭部設計成圖2-48b所示的拋物線凸模。

圖2-48 凸模及凹模設計要點

a）平面凸模 b）拋物線凸模 c）無預沖孔的穿刺翻孔凸模 d）有導正段的凸模 e）帶有整形臺肩的翻孔凸模 f）凹模入口圓角