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1 引言 

圖1所示支架是某產品上的一個結構零件。材料采用厚度為2 mm的1Cr18Ni9Ti板材，是一種集沖裁、彎曲、翻邊、脹形等多種沖壓工藝的較復雜的沖壓件，零件展開后如圖2所示。支架零件要求表面平整，斷面不得有毛刺，表面不得有劃痕，尺寸公差為IT14級，大批量生產。

2 支架沖壓工藝方案

模具設計過程中，合理確定沖壓工藝是關鍵。它影響到產品質量、生產效率、模具結構復雜程度等多個方面。根據支架零件結構、尺寸、公差以及技術要求，有如下幾種沖壓成形工藝方案:

方案一:采用單工序模沖壓成形，①落料②彎曲③翻邊④脹形⑤沖孔⑥沖槽⑦去毛刺;

方案二:采用級進模沖壓成形，①沖孔、彎曲、翻邊、脹形、落料②去毛刺;

方案三:采用復合模沖壓成形，①沖孔、落料②彎曲、翻邊、脹形③去毛刺。

通過比較，第一種方案生產效率太低，沒有充分發揮沖壓加工效率高的特點，對于零件的大批量生產不宜采用;第二種方案模具結構復雜，僅靠模具和普通設備是很難實現的，生產成本相對偏高;第三種方案模具結構簡單，制造容易，也能較好地保證工件質量和精度。

3 模具結構及工作過程

3.1 沖裁復合模

模具結構如圖3所示，采用的是倒裝式復合模結構。主要由剛性推件裝置、彈性卸料裝置、定位零件、沖孔凸模、落料凹模、凸凹模、固定板及墊板組成，模架選用滑動平穩、導向準確可靠的中問導柱模架。

模具工作過程如下:將待沖條料沿導料銷24送進至擋料銷20，上模下行，通過沖孔凸模5, 11,12，凸凹模17,落料凹模16，壓力機完成2個Φ8.5 mm孔、5個Φ7 mm孔及2個長為45 mm寬度為8. 5 mm的弧形孔的沖裁，同時完成支架的落料沖裁。沖孔廢料采用推出方式卸料，借助壓力機的沖裁動作完成。搭邊廢料采用的是彈性卸料方式，上模下行完成沖裁的同時，卸料板25推動橡皮18產生壓縮變形，卸料板25相對凸凹模17產生向下的相對位移。當上模上行時，橡皮18回彈，使卸料板25相對凸凹模17產生向上的相對位移，帶動扣在凸凹模17上的搭邊廢料向上移動，使搭邊廢料脫離凸凹模17完成卸料。存留在凹模16中的沖壓件，借助壓力機的回程動作，由剛性推件裝置的打桿8,打板9、推桿10,推件板26完成卸料。至此，一個沖壓過程完成，將待沖條料繼續沿導料銷24送進至擋料銷20，進行下一個沖壓過程。

3. 2彎曲、翻邊、脹形復合模

模具結構如圖4所示，主要由凸模、凹模、彈性頂件裝置及模架組成。模具工作過程如下:將落料件平放在凹模面上，通過落料件上2個Φ7 nnm孔與定位銷15配合，保證落料件相對凸模13,凹模3的位置精度。為了防止出現過定位，其中的一個定位銷可以設計為削邊銷。上模下行，凸模13與凹模3對落料件施加壓力，使其三面產生彎曲和一面產生翻邊。在接近壓力機滑塊下止點時.凸模13與頂板11使零件底部完成脹形，同時使零件整形獲得穩定形狀的支架零件。最后由卸料螺釘7推動頂板11，使零件從凹模3中頂出，完成一次復合成形。

4注意事項

(1)沖孔落料復合模設計過程中，由于零件結構不對稱，因此要精確計算沖裁件的壓力中心，保證壓力中心最終與滑塊的中心線重合。通常的做法是先求出凹模的有效面積，然后根據壓力中心修正凹模的有效面積.使凹模的幾何中心與壓力中心重合，并最終保證壓力中心與滑塊的中心線重合。復合模的剛性推件裝置設計過程中，要防止推件板從凹模內脫出，可以采用凸緣式結構。但由于落料凹模型孔屬于非圓截面，因此凸緣式推件板如果采用整體式結構，則工藝性較差，為便于線切割加工或成形磨削加工，故采用凸緣與推件板用沉頭螺釘連接的分體式結構。推件板工作時，應避免卡死，因此推件板外形按凹模配作成H8/h7的小間隙配合，而內形按凸模配作成Hll/hll的大間隙配合，另外還要保證剛性推件裝置有足夠的上行空間。為便于線切割加工，落料凸模采用直通式結構，通過螺釘和銷釘連接到下模座上。由于采用了剛性推件裝置，因此落料凹模型孔可設計成直刃壁結構，以便于線切割加工。沖孔凸模與固定板之間采用H7/m6的過渡配合，以保證凸模的精確定位。

(2)彎曲、翻邊、脹形復合成形模設計過程中，解決好零件定位間題是關鍵，借助前道工序所沖的Φ7mm的孔，利用"一面兩孔"可實現理想定位，保證零件的精確位置。凸模與凹模在通過線切割方法制造時要保證模具間隙為(0. 95~l) t，以控制零件的回彈。零件在翻邊過程中，產生不均勻變形，但由于翻邊線的曲率半徑較大，可不考慮對毛坯形狀的修正，按部分圓孔翻邊確定毛坯形狀，以便使工藝日算和模具制造得以簡化。

5 結語

支架采用復合模沖壓成形，生產效率高，操作安全方便，具有良好的經濟效益，對同類零件的沖壓模具設計具有一定的參考價值。