文章先容了一种耳环波折连续模设计，通过剖析不同的哀求，设计不同的排样布局，比较了不同排样的优缺陷。对波折部分的模具构造特点做了阐明，合理的模具设计担保了零件生产的稳定性及模具的寿命。
耳环是家电产品装置中须要用到的一种安装零件，起到连接固定浸染，常日由模具冲压成形得到。如图1 所示为耳环零件形状及尺寸，其圆弧面上设计了三个圆形凸包，凸包高度同等，与相打仗零件的弧面通过焊接相连接，平面上带有安装孔及穿线孔。零件的平面度须要知足设计哀求且与圆弧面垂直，大孔尺寸在规定的公差范围内。耳环的材料是拉伸性较好的低碳钢，厚度为2mm。由于零件的产量很大，常日采取连续模进行生产。
图1 耳环零件图
材料的排样
由于耳环零件是非对称构造，一样平常情形下采取对称布局的排样办法。能够知足零件尺寸形状精度哀求的排样方法有多种，须要根据图纸哀求的零件平面度或者圆弧面的圆度来决定。如果哀求担保圆弧面的尺寸，则可以采取图2 的排样办法。在此办法下的实际成形中，由于圆弧面采取凸、凹模高下压形，尺寸得到较好的担保，平面向上波折，大孔轴线方向材料变形较大，平面大孔须要做成椭圆形，担保变形后孔的圆度知足零件的哀求。
图2 耳环排样办法1
如果为担保零件的平面度，排样时会采取图3、图4 所示的布局。图3 圆弧面向下波折，图4 圆弧面向上波折。平面由波折高下模压紧，零件变形紧张集中在圆弧面，平面部分险些不参与变形，相对付办法1 的排样，平面度要好，圆弧面与平面角度也较有担保。
图3 耳环排样办法2
图4 耳环排样办法3
三种排样的优缺陷比拟
⑴导正的效果。图2 中的导正销安排在中间位置，由于耳环周边切除后，波折中的导正孔变形较小，导正钉可以在多个工位上保持导正，对材料的导正效果较好。图3 及图4 的排样导正孔安排在大孔的位置，是双排导正，但中间冲孔后导正钉无法连续导正，导正效果受到影响。
⑵对零件精度的影响。零件考验时除了哀求知足尺寸哀求外，还哀求如图1 放置或侧面放置时不能倾倒，也便是哀求耳环的平面不能扭曲，平面度在公差内。排样办法1 由于圆弧面采取凸、凹模刚性压形，冲压出来的零件圆弧面及凸包尺寸较好，但平面有扭曲情形，平面度不易担保，且校正比较困难。排样办法2 及排样办法3 生产的零件，平面度得到了较好的担保，但圆弧面的尺寸有颠簸。生产出的产品也能知足利用的哀求。
⑶模具维修的方便性。办法1 的排样，耳环向上波折，送料时卸料板中须要开槽以让位，对卸料板的强度有一定影响，割断时的凸凹模刃口须要做成圆弧形的，且凹模表面上有凸包让位坑，维修中刃磨工艺繁芜，刃磨难度较大。由于下模有为避让波折后的圆弧凸包的沉坑，维修中须要做出相应的加深。
办法2 与办法3 布局大体相同，除圆弧波折方向不同外，其他地方相同。办法2 圆弧向下波折，须要在凹模板上开槽避让，相应对凹模板上的凹模镶件强度有影响。同时凸包的方向向上，凸包凸模须要安装不才模，向上冲出凸包，因此卸料板须要压去世才行。办法3 圆弧向上波折，卸料板上须要开槽避让，强度受到影响，但办法2 及办法3的排样刃磨较为方便，冲压中维修比较方便。
⑷材料的利用率。按办法2与办法3 排样时材料的利用率为29.9%，按办法1 排样时材料的利用率为28%，利用率稍低一些。
从上述几种排样办法比较看，办法3的排样对模具生产及维修比较有利，因此在设计时多采取这种办法的排样。
产品展开材料的打算
几种排样办法的模具都在生产中利用过，以办法3 排样来进行剖析，耳环在波折成形等分为两个部分，平面部分险些不参与变形，因此其切边时的尺寸便是终极的尺寸。圆弧面的变形受到两个方向的变形影响，一个是沿圆弧面的变形，同时须要垂直平面方向的变形。变形的理论打算的估值都是单方向的变形，只能做一个大概的估算，精确的展开尺寸须要通过实际试做来改动。零件图展开实际坯料形状由多段圆弧构成。这样才能在变形后保持弧面的两侧边及底边的直线形状。而且宽度方向展开尺寸与实际相差较大，缘故原由是两方向波折中，长度方向的材料向宽度方向流动。
模具的设计
连续模设计遵照一样平常的设计规则，要考虑到材料导正、送料、分离等哀求及模具的寿命，维修的方便等。耳环如果一次波折成形材料变形量大，材料在模具成形件表面流动激烈，对零件表面摩擦及压力很大，随意马虎拉伤零件表面，因此有时将波折成形分成两步进行。先预弯，再终弯到尺寸。图5 为零件预弯时模具构造，预弯角度为30°旁边，凹模表面开有凸包让位槽，避让凸包。图6 为零件终弯时模具构造。波折凸模与下顶块后面均有强力弹簧，对材料压紧定位，成形中当模具向下运动时，凸模将材料拉入凹模中，形成波折圆弧面，当凸模运行到下去世点时，波折凸模、下顶块与高下垫板打仗，形成刚性压紧，有利于成形后产品尺寸及减小回弹。凹模表面也有凸包让位槽，防止挤伤凸包表面。卸料是采取刚性卸料的方法将零件从凸模上脱出，确保卸料的可靠性。
图5 零件预弯时模具构造
图6 零件终弯时模具构造
图7 为零件校正时模具构造，事情时波折凸模与斜楔同时向下运动，当上模运动到下去世点附近时，斜楔推动校正凹模向前滑动，压住零件。当上模运动到下去世点时，凸模，凹模及下固定板刚性打仗，起到校正零件形状的浸染。校正紧张是办理波折角度偏差的问题，校正凹模做成斜弧面，弧面上有让位坑避让凸包。为防止斜楔向外变形妥协，在成形凹模的后面有一个调度垫块，厚度可调，校正时与斜楔打仗，防止斜楔妥协。校正凹模的下面有一复位弹簧，当上模向上运动后起到复位浸染，使得校正凹模复位。
图7 零件校正时模具构造
在波折模具中，为办理回弹问题，也将波折零件改变成如图8所示。将零件的回弹预先多波折出α角，因回弹的浸染，成形后的角度落在哀求的公差范围内，为使脱模顺利，在产品底面与水平面成一个α 夹角，担保侧面垂直方向。在后面的校正中将底面压平，此方法在耳环的模具设计中也有运用。
图8 防回弹预波折α 角零件
终弯波折凹模零件由于材料波折时从其表面滑动，表面受到很大的压力及摩擦力，极易造成表面拉伤。为办理此问题，常日零件表面进行TD 处理。经由TD 处理后能大大提高表面的耐磨性及零件寿命，担保模具的正常利用。图9 所示的波折凹模表面开有让位槽。
图9 波折凹模
结束语
耳环模具的设计须要根据利用的哀求来进行零件的排样，不同的排样对材料的利用率，零件的质量都有较大的影响。从多种排样的利用履历剖析，采取圆弧向上波折的排样办法有利于模具的生产及维修，也能较好担保产品的质量，因此在利用中多采取这一排样办法。
同时在模具的导正及波折成形中，须要充分考虑到波折变形后导正的可能性，只管即便担保多个工位的导正，提高生产零件的精度。还须要考虑到零件波折的校正及模具利用的耐久性、稳定性，知足长期高强度生产的须要。
作者简介
王益民
广东创新科技职业学院智能制造学院西席，塑性成形专业硕士，长期从事模具设计、加工及家电产品设计事情，卖力过6 类多种模具项目的开拓及设计事情，有丰富的履历。揭橥过5篇论文，近几年进入高校从事传授教化事情，卖力过两个项目课题的研究。
——文章选自《铸造与冲压》2023年第8期
近期会议
1.2023中国锻压协会活动操持
商务互助
广告、会议报名
张旭栋：13366359271
杂志投稿
贾亚莉：010-53056669-661
邮箱：jiayali@chinaforge.org.cn
