蓝牙屏蔽盖冲压工艺与模具设计.pdf

34模具工业2008年第34卷第12期蓝牙屏蔽盖冲压工艺与模具设计柯旭贵(南京工程学院材料工程学院,江苏南京211167)摘要:分析了蓝牙屏蔽盖的结构特点,设计了多工位级进冲压成形方案,详细阐述了少废料单排排样设计方案,还介绍了蓝牙屏蔽盖多工位级进模的总体结构及特点。关键词:蓝牙屏蔽盖；冲压；排样设计；模具设计中图分类号:TG386.42文献标识码:B文章编号:1001-2168(2008)12-0034-04DesignofprogressivestampingtechnologyanddieforBluetoothshieldingcapKEXu-gui(SchoolofMaterialEngineering,NanjingInstituteofTechnology,Nanjing,Jiangsu211167,China)Abstract:ThestructuralcharacteristicofaBluetoothshieldingcapwasanalyzed,andamulti-positionprogressivestampingschemewasdetermined.Theprocessoflayoutdesignarrangedinsinglerowandwithfewscrapswasstatedindetail.Astampingdiewasdesignedanditsstructureandcharacteristicwerediscussed.Keywords:Bluetoothshieldingcap；progressivestamping；layoutdesign；diedesign2谭建周.应用UG设计汽车覆盖件拉伸件J.现代制造工程,2002(1):29-30.3胡道钟.基于UG的汽车覆盖件模具CAD/CAM应用技术J.机械工人,2002(2):22-24.4牛洪亮.轿车顶盖冲压工艺J.汽车工艺与材料,2007(5):29-32.5王义林,习朝阳,李志刚.汽车覆盖件冲压方向优化J.塑性工程学报,1994,1(1):25-31.6沈凌,刘越琪,阮锋.汽车覆盖件冲压工艺方案评价的研究J.汽车技术,2006(2):34-36.7王义林.基于KBE的汽车覆盖件冲压工艺方案设计J.材料科学与工艺,2004(4):345-348.8杨玉英.汽车覆盖件模具结构的模板化设计J.中国机械工程,2004,15(10):902-904.1引言图1所示蓝牙屏蔽盖材料为锌白铜C7521,料厚0.2mm,最大的外形尺寸不超过16mm12mm,四边弯曲且在口部呈锯齿形,在底部分布有13个1.2mm的小孔,孔间距1.8mm,孔距弯折线的距离最小为0.5mm。该产品总体尺寸较小,需要冲孔、弯曲、落料多道工序完成,且孔距较近,又大量生产,因此最适宜采用多工位级进冲压的方式加工,但由于四边均需要弯曲,给多工位级进冲压带来了困难。图1蓝牙屏蔽盖收稿日期:2008-08-13。作者简介:柯旭贵(1966-),女,安徽池州人,副教授,主要研究板料的塑性成形工艺及模具设计,地址:江苏南京工程学院材料工程学院,(电话(电子信箱)。35模具工业2008年第34卷第12期2排样设计对于成形件,排样设计的第1步是将工件展开,确定所需毛坯形状和尺寸。图1产品是弯曲件,按照弯曲件毛坯展开方法即可求得图2所示展开图。图2毛坯展开图按照多工位级进冲压排样设计方法,排样设计可以分3步,毛坯排样、冲切刃口外形设计和工序排样。2.1毛坯排样毛坯排样主要解决展开后毛坯在条料上的布置方式。从图2可以看出,毛坯在条料上的布置方式有3种形式(图3),其中图3(a)的斜排可以避免弯折线与板料纤维方向平行,有利于弯曲变形,但冲切凸模及弯曲凸模均需要斜着安装,使得模具的装配及制造困难。图3(b)的竖排虽能简化模具结构,但由于工件为四面均需弯曲的制件,按照级进弯曲的要求,在弯曲前必须将被弯曲部分与条料分离,因此不便于进行弯曲加工。图3(c)的横排,由于毛坯形状左右对称,适合采取少废料排样,这样不仅能简化模具结构,提高材料利用率,并能在最后一步切断的同时进行弯曲,方便产品的加工,虽然不能避免弯折线与板料纤维方向平行,但在弯曲半径不是太小的情况下是允许的,因此决定选用少废图3毛坯排样料单排排样方案,如图3(c)所示。2.2工序排样设计冲切刃口外形设计主要解决毛坯分步冲切时的刃口形状。零件所用材料为0.2mm薄料,因此宜选用侧刃和导正销联合的定距方式。产品底部所有的孔均位于弯曲变形区之外,在弯曲之前都可以冲出,但由于孔距较近,需要分几次冲出。考虑到冲切凸模不能太薄太长,对前后两边需要弯曲的部分分2次与条料分离,即先冲中间槽,再冲待弯曲部分。同样为简化模具刃口形状,增强模具强度,对中间待弯曲部分也采用分步冲切的方式,即先冲中间孔,最后只须通过直线切断就可以将待弯曲部分与条料分离实现弯曲。冲切刃口外形设计见图4。图4冲切刃口外形设计36模具工业2008年第34卷第12期图5工序排样图根据上述毛坯排样和冲切刃口外形设计分析,设计出图5所示的工序排样图,共11个工位:侧刃定距；冲导正销孔；冲工件底部3个相距较远的孔；冲工件底部4个相距较远的孔；冲工件底部余下的6个孔。从这里可以看出,工件底部的13个小孔分3步冲出,既避免了孔距较近导致模具强度不足的缺陷,同时也为细小凸模的安装提供了空间；切中间槽并冲异形孔,毛坯左右对称性使得排样后工序件之间形成了3个封闭的异形孔,为简化最后一步切断和弯曲同时进行的凸凹模的刃口形状,这里预先将这3个异形孔冲出,但由于3个异形孔孔距较近,安排在2个不同的工位分别冲压；冲中间异形孔；切边,切去前后两边待弯曲的形状；弯曲前后两边；空位,主要是避免下一工位的切断下刀与前后弯曲凸模的干涉；lv切断并弯曲左右两边。从工序排样图可以看出,这里选用了中间载体,使条料有足够的送料刚度。分步冲切使模具结构简化,便于模具的加工。3模具设计工序排样图一旦设计完成,模具的基本结构也就确定了。图6是生产该产品的多工位级进模的结构图。模具特点是:(1)采用内、外双重导向,外导向采用滚动导向,保证上、下模部分的导向精度。内导向采用固定在固定板上的小导柱和分别固定在卸料板及凹模上的小导套导向,保证卸料板的运动精度。所有凸模与卸料板均采用间隙配合,利用卸料板对凸模进行导向。为了保证卸料板运动平稳,这里采用普通连接螺钉56外加套管52的结构,套管通过磨削两端面保证等高。(2)在38工位均设有导正销进行导正,除第3工位的导正销外,其余各工位上的导正销结构均采用图6中件44所示结构及安装方式,即均固定在卸料板上,目的是缩短导正销长度,增加其刚性。为此卸料板采用两块板的结构形式,即图6中的件33和35,利用卸料板压板压住各导正销的尾部,防止导正销被顶出。卸料板压板和卸料板采用螺钉连接。(3)冲底部13个小孔的凸模均采用特殊结构,利用垫柱19、21压在保护套内,再一起固定到固定板上,以保证细小凸模的强度和刚度,并便于凸模的装配与更换。(4)对于工位6、7冲中间异形孔的凸模25、26,采用挂台的形式挂在固定板的台阶上并与固定板保持间隙配合,可方便细小异形凸模装配与磨损后的快速更换。(5)对于工位8中冲前、后两边的凸模28,由于是薄且长的异形结构,为方便加工,设计成直通式,采用插横销27固定,保证该凸模不被卸料板拉下。(6)各工位凹模4148采用镶套结构,镶套的外形做成前后带台阶的矩形,既便于加工,又便于安装,同时通过磨去镶套外侧或增加垫片方便调整进距,保证进距精度。(7)在工位3设置了图6所示的具有安全检测作用的结构,利用检测销59能否插入预冲的孔中来判断送料是否准确到位。如果送料准确,则检测销能顺利插入指定孔(这里是导正销孔),冲压正常进行,如果送料不到位,多送或少送,检测销都不能顺利插入导正销孔,则检测销被抬起的同时使接触杆51外移,给微型行程开关发出停车的信号,达到保护模具、避免产生废品的目的。4结束语针对不同形状和尺寸的凸模分别采用了便于装配和磨损后便于快速更换的安装固定形式。该模具结构、工艺性能、精度已在生产中通过验证,效果令人满意。37模具工业2008年第34卷第12期图6模具结构1.下模座2.螺钉3.销钉4.下垫板5.凹模固定板6.卸料板7.螺钉8.托料板9.导料板10.侧刃凹模11.凸模固定板12.侧刃13.上垫板14.上模座15.凸模16.垫柱17.螺塞18.保护套19.垫柱20.冲底部小孔凸模21.垫柱22.模柄23.垫柱24.螺钉25.凸模26.凸模27.横销28.凸模29.前后两边弯曲凹模30.销钉31.螺钉32.弹簧33.卸料板压板34.推杆35.凸凹模36.左右两边弯曲凸模37.顶杆38.切断下刀39.螺塞40.前后两边弯曲凸模41.凹模42.凹模43.凹模44.导正销45.凹模46.凹模47.凹模48.凹模49.保护套50.微型行程开关51.接触杆52.套管53.垫圈54.螺塞55.弹簧56.螺钉57.螺塞58.弹簧59.检测销60.小导柱61.小导套62.导套63.导柱参考文献:1陈炎嗣.多工位级进模设计与制造M.北京:机械工业出版社,2006.2柯旭贵.先进冲压工艺与模具设计M.北京:高等教育出版社,2008.3陈旭明,肖小亭.高速冲压及模具技术M.北京:化学工业出版社,2007.专利名称:塑料支架盒成型用的两侧抽芯注塑模具专利申请号:CN200520088818.X公开号:CN2759755申请日:2005.01.05公开日:2006.02.22申请人:沈阳理工大学塑料支架盒成型用的两侧抽芯注塑模具,型芯固定板通过支承板用螺钉固定在动模座板上,推杆和顶出导柱用固定板固定在顶出板上,固定板和顶出板设置在