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) 12-0034-04 Designofprogressivestam ping technology and dieforBluetoothshielding cap KEXu- gui (SchoolofMaterialEngineerin g ,Nan jing InstituteofTechnolo gy ,Nan jing , Jian gsu211167,China) Abstract: ThestructuralcharacteristicofaBluetoothshielding cap wasanalyzed,andamulti- po sition progressivestamping schemewasdetermined.Theprocessoflayoutdesignarrangedinsin gle rowandwithfewscrapswasstatedindetail.Astamping diewasdesignedanditsstructureand characteristicwerediscussed. Key words: Bluetoothshielding cap ; progressivestamping;layoutdesign;diedesi gn 2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) xg -。 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;? 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