2 沖壓成形方案比較及選擇
    沖壓、成形工藝方案主要根據(jù)零件材料特性、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與要求來選定。由于零件的制造關(guān)鍵在6個(gè)細(xì)長腰形孔的沖裁和3個(gè)圓環(huán)形凹槽的加工，其工藝設(shè)計(jì)主要應(yīng)考慮零件制造工藝的編制及合理的模具結(jié)構(gòu)。具體工藝方案有以下3種:
    (1)復(fù)合沖孔、落料→分2次沖制6個(gè)細(xì)長腰形孔→車3個(gè)圓環(huán)形凹槽→磨端面。
    (2)復(fù)合沖孔、落料→液壓機(jī)壓制3個(gè)圓環(huán)形凹槽→分2次沖制6個(gè)細(xì)長腰形孔、磨端面。
    (3)復(fù)合沖孔、落料→液壓機(jī)壓制3個(gè)圓環(huán)形凹槽→1次沖制6個(gè)細(xì)長腰形孔→磨端面。
    方案(1)由于分2次沖制6個(gè)細(xì)長腰形孔，由機(jī)械加工3個(gè)圓環(huán)形凹槽。該方法多了1道沖孔工序且采用機(jī)械加工圓環(huán)形凹槽，故零件生產(chǎn)周期長費(fèi)用高，且6個(gè)腰形孔位協(xié)調(diào)性較差，因此該方案雖可行但不可取。
    方案(2)由機(jī)械加工3個(gè)圓環(huán)形凹槽改為液壓機(jī)壓制3個(gè)圓環(huán)形凹槽，實(shí)現(xiàn)了無切削加工，但是要分2次沖制6個(gè)細(xì)長腰形孔，加工工序多，零件尺寸難以協(xié)調(diào)保證。
    方案(3)是在方案(2)的基礎(chǔ)上由2次沖制6個(gè)細(xì)長腰形孔改為1次沖制6個(gè)細(xì)長腰形孔，減少了1道沖孔工序，而且采用液壓機(jī)壓制3個(gè)圓環(huán)形凹槽，既提高了工效又實(shí)現(xiàn)了無切削加工，所以該方案為最佳加工工藝方案。

3 模具設(shè)計(jì)
    零件第一工序采用復(fù)合模進(jìn)行沖孔、落料，其沖裁力一般按下式計(jì)算:
    

    3.1 腰形沖孔模
    模具結(jié)構(gòu)如圖2所示，腰形沖孔模是保證該零件加工制造成功的技術(shù)關(guān)鍵。由于零件料厚6mm，6個(gè)細(xì)長腰形孔之間的孔過止巨只有5mm氏零件生產(chǎn)批量又大，凸、凹模工作部分結(jié)構(gòu)、剛度及強(qiáng)度尤為重要，要保證厚料沖小孔的連續(xù)進(jìn)行，就必須提高凸、凹模工作時(shí)的強(qiáng)度和剛度，同時(shí)還要保證整副模具的剛性和穩(wěn)定性。
    

     
    對于上述問題，通常采用以下4種方法來解決:
    (1)由于料厚，工作時(shí)沖裁力大，為保證凸、凹模的強(qiáng)度、剛性，模具材料均選用熱處理后變形小，內(nèi)應(yīng)力小的Cr13MbV，淬火硬度58一62HRC。
    (2)在凸模全長或局部增設(shè)保護(hù)套(導(dǎo)向塊或?qū)虬?。
    (3)采用超短凸模。
    (4)降低沖裁力，既要考慮凸、凹模的強(qiáng)度，又要考慮凸、凹模損壞以后能快換，才能提高工作效率。
    3.1.1 模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)
    為了提高模具使用時(shí)的穩(wěn)定性，卸料板4既是卸料板又是凸模保護(hù)套，小導(dǎo)柱11有4個(gè)，它與凸模固定板采用H7/r6緊配合，與卸料板采用Hg/h6滑配合，與凹模采用HS/h6滑配合。這樣4個(gè)小導(dǎo)柱就將3塊板連在一起(凸模固定板、卸料板、凹模)，起到了定位和導(dǎo)向作用，增加了模具剛性和穩(wěn)定性。為盡量減小凸模長度沒有采用橡膠卸料，而是采用強(qiáng)力彈簧8，即用8個(gè)強(qiáng)力彈簧裝在上模板上，通過頂桿5卸料。零件通過定位銷3定位。
    3.1.2 腰形沖孔凸模
    為了減小沖裁力，凸模刃口做成斜刃，凸模固定沒有采用常規(guī)方法，而是采用1個(gè)內(nèi)六角螺釘拉緊，這樣有2個(gè)好處:一是凸模損壞后可以快換;二是凸模加了護(hù)套浮動，裝配時(shí)可以減少不必要的干涉。沖孔凸模見圖3。
    3.1.3 沖孔凹模
    由于一次沖制6個(gè)細(xì)長腰形孔，孔與孔之間的邊距僅為5mm、小于6mm的材料厚度。為了降低沖裁力和推件力，凹模刃口也做成斜刃；為了延長凹模壽命，凸、凹模單邊間隙取0.4mm；為了達(dá)到快換的目的，凹模用4個(gè)M10沉頭螺釘固定在凹模加強(qiáng)板上;為了增加凹模強(qiáng)度，在凹模下面加了1塊凹模加強(qiáng)板。沖孔凹模見圖4。
    

3.1.4 強(qiáng)力彈黃的選用#p#分頁標(biāo)題#e#
    強(qiáng)力彈簧主要起卸料作用，所以必須計(jì)算卸料力，卸料力的計(jì)算公式為：
     

     
    3.2 壓槽模
    制件3個(gè)圓環(huán)形凹槽尺寸精度要求高，原采用數(shù)控車床切削加工，切削難度大，加工周期長，制造費(fèi)用也高，現(xiàn)采用冷擠壓加工，可提高工效，減輕勞動強(qiáng)度，但必須要有合理的模具結(jié)構(gòu)和正確的工藝方法保證。
    壓槽模結(jié)構(gòu)見圖6。工作時(shí)將沖孔落料后的毛坯用定位銷8定位在凹模上，凸模下行時(shí)先將毛坯壓入凹?？?，凸模繼續(xù)下行，由于毛坯的內(nèi)孔和外圓均被凹模約束，毛坯在液壓機(jī)的巨大壓力下(450kN)，材料產(chǎn)生塑性變形。凸模上的3個(gè)凸槽在液壓機(jī)的壓力下將毛坯冷擠壓出3個(gè)凹槽，槽深在1mm左右。限位塊3避免壓槽過深，可通過試模確定限位塊高度。凸模壓至下止點(diǎn)后上行，這時(shí)氣墊通過頂桿、卸料板將毛坯頂出。
    

    4 結(jié)束語
    針對汽車空調(diào)磁吸盤零件的加工，設(shè)計(jì)了合理的沖壓、成形模，用無切屑加工代替有切屑加工，實(shí)際生產(chǎn)表明，采用這種制造工藝與模具不僅能保證產(chǎn)品質(zhì)量，而且還提高了勞動生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本和勞動強(qiáng)度。