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1 引言 

某家電零件的底板如圖1所示，生產中需要多道工序才能完成成形加工，在首次生產工藝中，將沖孔翻邊分兩道工序，又有7個M3mm和4個月M4mm內螺紋孔，沖孔翻邊后需要攻牙加工，加工工作量大，產品質量不穩定。該零件質量的優劣，直接影響到整機質量的優劣。為了提高產品質量，提高生產效率，必需對產品生產工藝進行改進，滿足生產需求。 

2 零件、沖孔翻邊工藝分析 

該零件見圖1，材料為A3冷軋板，料厚t=0.8mm，成形加工后，表面噴漆處理，該零件外形較大、復雜，是一種典型的家電結構零件，需要多道工序，才能完成成形加工。為了降低模具的加工難度，充分利用公司現有的設備，結合實際加工能力，經過研究分析，確定零件的加工工序為:①落料;②沖孔I(沖散熱孔)③沖孔II(沖安裝孔及翻邊預沖孔);④沖孔翻邊;⑤攻牙;⑥折彎I;⑦折彎II;⑧鉚固定柱;共需要8道工序，才能完成零件成形加工，這是一種常用的沖壓工藝方法。

在生產過程中，零件的翻邊孔質量差，11個翻邊孔中常有翻邊后不完整的孔產生，造成零件不合格而且孔翻邊后需要攻牙加工，當翻邊孔不完整時，螺絲孔的牙也不完整。同時，攻牙加工是手工操作的，工人的勞動強度大，生產效率低，并且攻牙的質量不穩定，這也是產品質量不穩定的重要根源。

3 沖孔翻邊工藝分析

當沖孔翻邊分在兩道工序時，沖孔翻邊的預沖孔(小孔)沖完后，在下一道工序完成翻邊，當翻邊預沖孔與翻邊凹模孔不同心時，翻邊后該翻邊孔就不完整由于該零件外形較大，又是薄板，落料后零件已有彎曲或扭曲，在翻邊時，必然會出現翻邊預沖孔與翻邊凹模孔不同心的現象，造成翻邊孔破孔。

經過研究分析后認為，將沖孔翻邊在一道工序內完成，這樣可以避免出現翻邊孔破孔的現象，其工作過程是，凸模先沖預沖孔，凸模繼續進給一小段，然后完成翻邊。它在液壓機床上加工是最理想的，在沖床上也能完成沖孔翻邊。在沖床上，利用沖床的特性，在沖床滑塊的上止點附近完成預沖孔，到沖床滑塊的下止點完成翻邊，壓料是用彈簧來實現的，到滑塊的下止點彈簧壓力最大，沖床可承載的壓力也最大。

為了改變攻牙加工工藝，決定選用三棱自攻螺絲代替機牙螺絲。三棱自攻螺絲的特點是:選用匹配的底孔，利用螺絲上鋒利的螺牙，在緊鎖力的作用下，螺絲切人孔內，使螺絲鎖緊，同時螺絲能在孔內攻出完整的螺牙。這樣，攻牙加工就可以取消了，使零件的加工質量由手工操作控制改為由模具加工來控制，使加工工藝合理化。

工藝改進后，可將原工序③、④合并在一副模具上，工序⑤取消。更改后加工工序為:①落料;②沖孔I(沖散熱孔);③沖孔II(沖安裝孔及沖孔翻邊);④折彎I;⑤折彎II;⑥鉚固定柱;共需要6道工序完成零件加工。

4 模具設計

該模具為沖孔2工序，沖孔用兩個圓孔來定位，該工序共有圓孔7-Φ2.6mm，4-Φ3.3mm，2-Φ3.5mm，2-Φ5mm，24-Φ5.4mm，2-Φ6mm，2-Φ8mm，6-Φ11mm，長圓孔2-10.6mmx12mm，方孔4-3mm·2mm，其中沖孔翻邊為7-Φ2.6mm，4-Φ3.3mm，由于模具外形較大，必需在60t以上沖床才能安裝使用。模具采用正裝式沖孔、沖孔翻邊復合模結構，模具結構見圖3所示。

所有沖孔的凸模按零件尺寸加工，凹模配做單邊間隙0.03-0.O4mm，沖孔翻邊凸模 (見圖4所示)M3mm、M4mm工作部分dp為Φ2.6mm. Φ3.3mm，有效長度>6mm，與卸料板有配合(導向作用)，單邊間隙為0.01~0.O2mm，預沖孔直徑 do分別取為Φ1.4mm、Φ1.6mm，翻邊凹模(見圖5所示)直徑取為Φ3.9mm、Φ4.6mm;沖孔翻邊凸模長度比沖孔凸模長3-5.5mm，沖床噸位大，則取大值。

圖5

為了減小卸料壓力，采用減小壓料面積的辦法來實現，將沖孔凹模、沖孔翻邊凹模采用嵌件式結構，凹模用模具鋼淬火處理，凹模固定板為普通鋼板A3即可，凹模固定在凹模固定板上，嵌件凹模比凹模固定板高0.5~1.5mm;卸料板用中碳鋼調質處理。

模具加工完成后，經試模驗證，模具合格，制品符合設計要求，M3mm孔翻邊高度可達 1.9mm,M4mm孔翻邊高可達2.1mm，能滿足自攻螺絲使用要求。

5 模具特點、工作過程

(1)模具主要特點。

該模具將沖孔、沖孔翻邊設計在一副模具上，將孔集中在一副模具上完成 (主要是安裝孔)，操作方便、簡單，提高了零件的加工精度。如果要減小翻邊孔的內R角，即翻邊的垂直度，只要改變沖孔翻邊凹模的配合間隙，就可以實現。

(2)模具工作過程。

該工序加工中，用兩個圓孔來定位的。零件放在凹模上，利用邊上的銷釘粗定位，將零件內的兩圓孔套進定位銷釘，銷釘采用錐形銷，為精確定位。沖床滑塊下壓，卸料板在彈簧推動下，將工件壓在凹模面上，滑塊繼續下壓，沖孔翻邊的凸模開始沖預沖孔，滑塊繼續下壓，翻邊凸模開始將材料擠進翻邊凹模內，快到下止點時翻邊完成，在翻邊即將完成時，所有的沖孔凸模開始沖孔，到下止點，沖孔完成(或沖孔、翻邊同時完成);沖床滑塊回升，彈簧推動卸料板，將工件翻邊凸模上卸下，復位完成，沖床完成一個工作過程。

6 結束語

該模具將沖孔、沖孔翻邊在一道工序完成，將機牙螺絲改為自攻螺絲，實現了無切削加工，降低了工人的勞動強度，提高了生產效率，降低了生產成本，使產品的外觀質量提升。該模已大批量生產多年，實踐證明，模具結構合理，動作可靠，生產操作簡單、方便，確保每批生產任務都能按時、順利地完成，為公司創造了顯著的經濟效益，并且該工藝方法在其它產品開發中得到有效的推廣應用。