消音器前盖多工位级进模设计.doc

消音器前盖多工位级进模设计傅旻 李晋伟天津科技大学机械工程学院,天津300222摘要：分析了制件冲压工艺性，确定工艺方案，及模具结构，论述了冲模的设计过程。介绍了模具关键部位，如浮顶装置、导向零件，切口模和侧刃模等的结构设计。关键词：级进模； 浮顶装置；消音器前盖 Muffler front cover Multi-position Progressive Die Design FU MinLI Jinwei(College of Mechanical Engineering，Tiajin University of Science and Technology，Tianjin 300222，China)ABSTRACT：Stamping process starting from the analysis of workpiece, determine the process plan and the die design process. Describes the key parts of the die, such as the structure design of floating roof installations, guide elements, lancing die and swarf die and so on.KEY WORDS: Progressive die; floating roof installations; muffler front cover1 引言图1为消音器前盖制件图，材料为08F，厚度为0.75mm，制件表面镀锌，要求精度IT12。制件形状比较复杂，需多道成形工序成形。只有对冲压工序及模具结构进行合理设计才能保证制件精度及产品质量。图1 制件图 2 工艺性分析制件最大宽度为70mm，最大高度为7.5mm，最大长度为160mm。经分析，确定制件成形工序为拉深、冲孔、翻孔、落料。由于工位较多，为保证模具的冲压精度，采用单侧刃定距，导柱导套式导向装置。拉深模设计气孔，以便卸下工件，采用压边限位装置；翻孔时将沿冲孔反方向进行，使毛刺位于翻孔内以减小开裂，同时凸模与凹模之间的间隙z/2略小于材料厚度，保证翻孔凸缘挺直。 3 工艺方案设计对制件进行比较分析，综合考虑材料利用率，工艺合理性及模具结构简易性等，采用如图2所示的工艺方案，该方案材料利用率最大，为82.9，满足大批量生产的需要。工序安排：冲单圈切口；空位；拉深；反拉深；冲孔；翻孔；落料。图2 排样图4 连接带设计单圈切口，适用于拉深较薄的材料（t1mm），工件直径大于5mm，所以此设计采用单圈切口。设计如图3图3 单圈切口设计图5 模具设计5.1 模具结构 由于模具工位较多，跨度大，为保证模具的冲压精度，级进模采用四角导柱模架。采用单侧刃定距，导柱导套式导向装置，这样可保证工序件在经过多个工位后即使条料变窄仍可以保证很高的成形精度。卸料装置采用弹性卸料的结构形式。为保证条料的顺利运送，采用浮顶装置，在冲压回程时将条料从弯曲的凹模内抬出。 条料经输料口送入，经过单侧刃定距和导柱式导向装置导向，经过冲单圈切口、拉深、反拉深、冲孔、翻孔、落料工序完成制件的冲压过程。在此过程中，为保证拉深时，材料自由流动不影响送料精度，采用切口的方法。模具装配图如图4。图4 装配图1.下模座 2.固定板 3.固定板 4.落料凹模 5.卸料板 6. 固定板 7.垫板 8.上模座 9.落料凸模10.翻孔凸模 11.翻孔凹模 12.冲孔凹模 13. 卸料板 14.冲孔凸模 15.压料板 16.拉深凸模17.顶件器 18.拉深凹模 19. 拉深凹模 20. 拉深凸模 21.压料板 22.弹簧 23.限位柱 24.档块25.浮顶器 26.弹簧 27.弹簧导柱 28.切连接带凸模 29.侧刃凸模 30.卸料板 31.导料板 32.承料板 33.顶件器 34. 切连接带凹模 35.限位柱 36.螺钉5.2 模具关键结构设计（1）浮顶装置的设计 。对于包含落料，多次拉深成形的工序的级进模，在冲压过程中，成形部分会留在凹模面之下的模腔内，因此冲压完毕需要把此部分从凹模腔内顶出以便于条料送进。如图5所示浮顶装置的工作原理，当模具闭合时，上模座向下运动，挤压弹簧，从而推动档块，在挡块的推动下浮顶器带动条料下压，当模具打开时，靠弹簧的弹力，浮顶器把条料抬起，保证送料的顺畅进行，同时对坯料进行导向，起到导料的作用。浮顶装置的结构形式和安装方法如图5所示。图5 浮顶器结构及安装1.上模座 2.6.弹簧 3.档块 4.浮顶器头 5.浮顶杆 7.下模座（2）切口模结构和侧刃模结构。如图6结构所示,当上模座带动凸模向下运动时,切口凸模下压,将条料切出切口。这样可以使条料在拉深过程中，即使条料形状发生变化（宽度变化），也可以保证制件的精度。冲压过程中，切口凸模向下运动，推动位于切口凹模内的顶件器向下运动，冲压过程完成后，顶件器在弹簧的作用下，将制件顶出。和切口凸模相连接的弹性卸料装置在切口凸模冲压时，可以起到压料作用，冲压过程完成后，将起到卸料的作用。侧刃凸模与切口凸模相连接，是用来在条料侧面切出送料定位缺口。侧刃凹模在切口凹模一侧,与切口凹模一体。当上模座向下运动时，侧刃凸模冲压，将条料侧面冲出送料定位缺口，以保证送料的准度。切出的废料经侧刃凹模从出料口排出。图6 切口模结构和侧刃模结构1.上模座 2.切口凹模 3.侧刃凸模 4.弹性卸料装置 5.切口凹模 6.顶件器 7.下模座（3）出料口设计 整套模具出料口有两个，一个是位于落料模的出料口，主要是输出成品制件，当落料凸模冲制件冲裁下来后，制件会沿落料凹模落下，顺着出料口滑出。 一个是位于侧刃的出料口，主要是排出侧刃凸模切边定距产生的废料，如图7所示结构。图7 出料口1.落料模出料口 2.侧刃模出料口6结束语通过对工件结构分析，合理设计了模具的结构，保证了生产的零件尺寸精度和技术要求，对模具关键部位进行了详细分析。参考文献：1 冲模设计手册编写组.冲模设计手册M.北京：机械工业出版社，1997