一種碗狀零件用連續(xù)模具的研究及應(yīng)用

蒙世崇 鄧加尊

【摘 要】文章提供一種碗狀零件制造用連續(xù)模具設(shè)計(jì)及其制造方法，該連續(xù)模具可以在不同的高速?zèng)_壓設(shè)備上制造碗狀零件，尤其是汽車(chē)懸掛零件的支撐座，提高了材料的利用率，并減少了設(shè)備和人工使用量，大大提高了生產(chǎn)效率，從而降低生產(chǎn)成本，具有很高的實(shí)用價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】連續(xù)模具;成型;碗狀零件

【中圖分類(lèi)號(hào)】TG385.2 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-0688（2020）05-0031-02

0 前言

目前，汽車(chē)懸掛支撐座的成型加工仍然是采用分布多道工序，先切好大小合適的下料塊，然后將下料塊一塊一塊地放入模具中壓制成型，取出后放入整形模具中整形，還要經(jīng)過(guò)沖孔工序和切邊工序處理，各個(gè)工序獨(dú)立進(jìn)行，需要的設(shè)備多，操作麻煩，大大增加了人力和設(shè)備成本。與支撐座類(lèi)似碗狀零件還有很多，其生產(chǎn)制造工序也基本一樣，需要經(jīng)過(guò)多個(gè)單獨(dú)的工序進(jìn)行。因此，尋找出一種能夠?qū)⒍鄠€(gè)工序連續(xù)進(jìn)行的設(shè)備是非常有現(xiàn)實(shí)意義的。

本文將介紹一種碗狀零件制造用連續(xù)模具、設(shè)備及其制備方法。連續(xù)模又稱(chēng)為級(jí)進(jìn)模，是指壓力機(jī)在一次行程中，依次在幾個(gè)不同的位置上同時(shí)完成多道工序的沖模。沖裁件在連續(xù)模中是逐步成形的，連續(xù)成形是工序集中的工藝方法，可使切邊、切口、切槽、沖孔、塑性變形、落料等多種工序在一副模具上完成。根據(jù)沖壓件的實(shí)際需要，按一定順序安排了多個(gè)沖壓工序（在級(jí)進(jìn)模中稱(chēng)為工位）進(jìn)行連續(xù)沖壓，它不但可以完成沖裁工序，還可以完成成形工序，甚至裝配工序，許多需要多工序沖壓的復(fù)雜沖壓件可以在一副模具上完全成形，這就為高速自動(dòng)沖壓提供了有利條件。因此，連續(xù)模是一種多工位、高效率的沖裁模。如圖1所示，該連續(xù)模具能夠?qū)⑼霠盍慵尚停⑶医Y(jié)合鋼卷送料機(jī)構(gòu)，使得整個(gè)工序能夠連續(xù)不斷進(jìn)行，需要的設(shè)備少，大大減少人工。

1 連續(xù)模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

（1）碗狀零件加工工藝如圖2所示。原來(lái)采用傳統(tǒng)的加工工藝路線(xiàn)：落料→成形→切邊、沖孔→整形，需要開(kāi)發(fā)4套模具，占用機(jī)床4臺(tái)、人員4個(gè)。

（2）采用連續(xù)模具的加工工藝如圖3所示，只需要開(kāi)發(fā)1副模具，占用1臺(tái)機(jī)床、人員1個(gè)。加工過(guò)程是由專(zhuān)用料架托料→經(jīng)過(guò)專(zhuān)用的鋼條料矯正機(jī)校平→由專(zhuān)用的送料機(jī)構(gòu)根據(jù)模具的步距進(jìn)料帶送到模具中，當(dāng)機(jī)床得到送料機(jī)構(gòu)的信號(hào)后進(jìn)行壓制，經(jīng)過(guò)送料機(jī)構(gòu)和機(jī)床的連續(xù)送給配合實(shí)現(xiàn)碗狀零件產(chǎn)品。

（3）本碗狀零件制造用連續(xù)模具，包括上模（如圖4所示）、下模（如圖5所示）、底座、導(dǎo)向柱，底座安裝有下模和導(dǎo)向柱，上模安裝于導(dǎo)向柱上，沿著導(dǎo)向柱做上下進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。上模上依次安裝有修邊刀、切口刀、成型凸模、整形凸模、沖孔凸模、切邊刀等工序，各個(gè)部分的步距與單個(gè)加工零件的用料長(zhǎng)度一致。下模依次對(duì)應(yīng)安裝有修邊凹膜、切口凹模、成型凹模、整形凹模、沖孔凹模、切邊凹模等工序。

2 碗狀零件制造設(shè)備設(shè)計(jì)

本文還介紹了一種碗狀零件制造設(shè)備，包括壓力機(jī)和傳送機(jī)構(gòu)，應(yīng)用設(shè)計(jì)的碗狀零件制造用連續(xù)模具，將連續(xù)模具的上模和下模分別安裝于壓力機(jī)的壓塊和工作臺(tái)上。傳送機(jī)構(gòu)包括鋼卷座和鋼卷傳輸機(jī)，采用鋼卷連續(xù)進(jìn)料的方式輸送鋼條料進(jìn)入碗狀零件制造用連續(xù)模具。

在鋼卷傳輸機(jī)與連續(xù)模具之間設(shè)有鋼條料矯正機(jī)，自鋼卷傳輸機(jī)出來(lái)鋼條料經(jīng)過(guò)鋼條料矯正機(jī)校平后送入碗狀零件制造用連續(xù)模具中。鋼條料矯正機(jī)如圖6所示，由進(jìn)出料桿、入料把手、大方向盤(pán)、小方向盤(pán)、電控箱和出料控制感應(yīng)桿6個(gè)部件組成。各部件的作用如下。

（1）進(jìn)出料桿：？譹？訛前面有兩支進(jìn)料桿，后面有一支出料桿，進(jìn)材料時(shí)由前面兩支進(jìn)料桿中間通過(guò)滾輪到另一端出料桿。？譺？訛其用以固定材料前行中的左右定位。？譻？訛進(jìn)出料桿上有兩個(gè)檔料輪，如材料寬100 mm，則檔料輪的開(kāi)口寬度需有105 mm，材料不宜夾持太緊，再鎖緊螺絲固定。

（2）入料把手：入料時(shí)，前面入料把手下壓，滾輪自動(dòng)打開(kāi)，材料置入滾輪，把手往上拉，夾緊材料，即可使用。

（3）大方向盤(pán)2個(gè)：？譹？訛調(diào)整主動(dòng)輪與被動(dòng)輪夾料松緊度。？譺？訛如材料無(wú)法前進(jìn)，方向盤(pán)可以壓緊，壓到材料送出為止。

（4）小方向盤(pán)4個(gè)：？譹？訛矯正材料平面度。？譺？訛材料形狀 ? ?表示壓得太緊，小方向盤(pán)必須放松調(diào)整。？譻？訛材料形狀

表示材料還不平，小方向盤(pán)必須壓緊調(diào)整。？譼？訛調(diào)整一次不能超過(guò)1/8圈，慢慢調(diào)整至材料所需的平面度為止。

（5）電控箱：？譹？訛控制材料的送料與速度。？譺？訛電氣箱上附有時(shí)間控制，如轉(zhuǎn)到3 s，材料離開(kāi)感應(yīng)桿，3 s過(guò)后，馬達(dá)自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，以此類(lèi)推。？譻？訛上述操作完畢后，請(qǐng)先用手動(dòng)的方式將材料送出，檢查材料送出是否正確，再開(kāi)始使用自動(dòng)的方式送出材料。

（6）出料控制感應(yīng)桿：？譹？訛材料送出時(shí)置于桿上。？譺？訛材料如接觸桿時(shí)停止，離桿時(shí)可設(shè)定時(shí)間控制，即可動(dòng)作。？譻？訛勿接觸機(jī)械本身，如接觸到產(chǎn)生信號(hào)倒流，自動(dòng)送料失去控制，即停止轉(zhuǎn)動(dòng)。

3 碗狀零件制造方法

本文還介紹了一種碗狀零件制造工藝，是應(yīng)用了碗狀零件制造設(shè)備，制造工藝流程如下。

（1）根據(jù)設(shè)計(jì)尺寸，將下好料的鋼卷裝上鋼卷座，拉出鋼條料與鋼卷傳輸機(jī)相連接，鋼卷傳輸機(jī)設(shè)定啟動(dòng)的行程和時(shí)間間隔。

（2）設(shè)定好壓力機(jī)上下壓合的頻率，并設(shè)定鋼卷傳輸機(jī)啟動(dòng)的行程和時(shí)間間隔，控制壓力機(jī)上下壓合的頻率與鋼卷傳輸機(jī)的時(shí)間間隔一致，鋼卷傳輸機(jī)啟動(dòng)的行程與單個(gè)加工零件的用料長(zhǎng)度一致。

（3）啟動(dòng)壓力機(jī)和鋼板傳輸機(jī)，鋼條料按步距依次進(jìn)入下模中的修邊凹膜、切口凹模、成型凹模、整形凹模、沖孔凹模、切邊凹模，隨著壓力機(jī)的上下壓合，依次經(jīng)過(guò)修邊、切口、成型、整形、沖孔、切邊工序后，即得。

為保證鋼板能順利送料，確保材料能均勻平穩(wěn)地輸送，在鋼卷傳輸機(jī)與連續(xù)模具之間設(shè)計(jì)有鋼條料矯正機(jī)裝置，從鋼卷傳輸機(jī)出來(lái)鋼條料經(jīng)過(guò)鋼條料矯正機(jī)校平后送入碗狀零件制造用連續(xù)模具中，在以上各工序的制造過(guò)程中，鋼條料一直保持黏連，以保證鋼條料的精確傳遞。

4 結(jié)語(yǔ)

本文介紹的模具將修邊、切口、成型、整形、沖孔、切邊6道工序安排在同一模具的不同工位上，在沖壓過(guò)程中使條料依次通過(guò)多工位，被連續(xù)沖壓成形，至最后工位實(shí)現(xiàn)形成碗狀零件的產(chǎn)品，且該級(jí)進(jìn)模具具有極高的生產(chǎn)速度，尤其適合汽車(chē)懸掛支撐座的制造，提高了材料的利用率，并減少設(shè)備和人工的使用量，大大提高了生產(chǎn)效率，從而降低了生產(chǎn)成本，具有很高的實(shí)用價(jià)值。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]鄧加尊，譚高詢(xún)，金建根，等.一種碗狀零件制造用連續(xù)模具、設(shè)備及其制造方法[P].中國(guó)專(zhuān)利：ZL201310745440.5，2016-07-06.

[2]BT/SGMWJ 0410—2010，冷沖壓件通用技術(shù)條件[S].

[3]QC/T 268—1999，汽車(chē)?yán)錄_壓加工零件未注公差尺寸的極限偏差[S].