1排样方案设计
零件展开尺寸(经试模确定后的尺寸)如图4在大批量生产中，较好地确定冲件形状尺寸和合理排样是降低成本的有效措施之一［3］。制件精度为IT13，根据坯料的结构形状及要求，采用单直排。裁板方式有纵裁和横裁两种，针对该零件的排样方案，由验算比较材料利用率知，该零件条料采用纵裁法的材料利用率高于横裁法，且纵裁裁板次数少，冲压时条料调换次数少，工人操作方便［4］。
2模具结构设计［5］
2．1弯曲模设计
该零件最终由4副模具完成冲压加工。各工序模具均采用滑动导向机构、钢板模架，能满足制件的精度要求。下面对弯曲、成形和冲孔切边等3道工序的模具结构进行分析介绍。弯曲(2个17．5mm×20mm小耳朵)工序的模具结构设计如图5所示，所弯工序件如图6所示。该模具工作原理为:坯料(图4落料冲孔工序件)用定位销20和定位板18定位，凸模镶件21下压时将坯料及顶料板9同时压下，当顶料板9与下模固定板2相碰时，弯曲件得到校正。凸模镶件上升，矩形弹簧7作用顶料板9将弯曲后的零件从凹模镶件19内顶出。为了保证产品精度要求，便于模具零件的维修、快换，该副模具的设计、制造和装配要点如下所述。1)凸模采用镶块结构，凸模镶件与凸模固定座通过止口定位、螺钉连接，节约了贵重金属材料的加工成本。反侧块6平衡了凸模镶件21单边弯曲时受到的水平侧压力。2)凹模镶件19和反侧块6均用料较省，装配方式利于维修和拆卸。另外，在工作面磨损后，可加塞尺调节，延长了模具寿命。3)为了防止零件的回弹，采用顶料板9校正，同时将凸模倾斜2°来有效控制回弹［6］。如图7所示。4)为方便零件的定位调节，采用定位活动块结构。
2．2成形模具设计
该模具中，弯曲工序件(如图6所示)在凹模镶件4和活动定位销16上定位，成形时，凸模15与顶料板8将右侧坯料(如图3所示坯料加宽的20mm)压紧，提高了成形的稳定性，凸模下压至顶料板8与下模座1相碰时，2个方向R24mm弧槽的形状得到校正，成形件的回弹得到控制。凸模上升，弹顶器5作用顶料板8将成形后的零件(如图9所示)从凹模镶件9内顶出。成形模凹模形状复杂，采用镶拼结构(如图10所示)，A，B，C分别为凹模镶件。此结构将复杂内形轮廓的加工转化为外形加工，使制造、维修方便，节约了制造成本，减小了热处理变形。侧向螺钉固定方式便于凹模镶件的拆卸、更换。由于产品结构不对称，成形凸模15(图8中)与凹模镶件C(也就是图8中的件4，相当于靠块)无间隙配合起导向作用，成形时产生的侧向力平衡在凹模框内［7］。
2．3冲孔切边模具设计
冲孔切边工序模具的结构设计如图11所示。为保证制件在冲孔切边过程中的平稳性，该模具采用弹性卸料结构。此结构有敞开的工作空间，操作方便，生产效率高［8］。冲压时，弹性卸料板29(依图9成形工序件设计成阶梯状)先接触制件，有预压作用，冲压后也可使冲压件平稳卸料，废料直接从下模漏出。为防止切断凸模25和卸料板29冲压时由于单侧受力发生错移，在下模设计靠块2和11分别平衡其侧向力，靠块与凸模和卸料板接触面均为无间隙配合起导向作用。该冲孔切边模具经使用证明能保证2个5．15mm孔的中心距(176±0．1)mm和边部的整齐。
3结语
Dynaform软件的运用可提供最佳零件工序尺寸及成形工序，使模具结构、工艺得到优化，减少了试模时间及费用，缩短了生产周期。该模具中镶拼结构的应用使修模方便，降低了模具的成本，有效保证了制件质量的稳定性。该产品到目前已冲压生产50万件，满足了客户的使用要求。
作者：王春香 单位：安徽机电职业技术学院
