電器開關(guān)工藝及模具設(shè)計(jì)論述范文

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1排樣設(shè)計(jì)

制件各個(gè)彎曲部分展開后，具體形狀如圖2所示。制件的排樣（見圖3）設(shè)有15個(gè)工步，考慮到制件的特點(diǎn)，采用1模1件成形排列、側(cè)刃加定位塊粗定位，多個(gè)導(dǎo)正銷精定位。各工位安排及說(shuō)明如下：工步①：側(cè)刃、雙L形孔沖裁和小長(zhǎng)方形切邊（作初定位，步距為22.04mm）；工步②：沖導(dǎo)正銷孔；工步③：第二次沖裁成形、導(dǎo)正銷精定位；工步④：制件變薄工步（為成形難點(diǎn)）和導(dǎo)正銷重復(fù)定位；工步⑤：沖焊線圓孔；工步⑥：導(dǎo)正銷導(dǎo)正定位、成形倒T型孔和制件端部切邊；工步⑦：接線端子部分打扁、制件半圓孔成形；工步⑧：導(dǎo)正銷導(dǎo)正定位、制件接線子部分切邊成形；工步⑨：制件U型彎彎曲成形；工步⑩：制件第一個(gè)90°彎彎曲成形；工步：導(dǎo)正銷導(dǎo)正定位、制件第一個(gè)90°彎校正成形；工步：導(dǎo)正銷導(dǎo)正定位、空步（目的是保證凹模強(qiáng)度）；工步制件第二個(gè)90°彎彎曲成形（制件彎曲成形完畢，工藝難點(diǎn)是90°如何保證）；工步制件切斷成形（到此制件完全成形完畢）；工步導(dǎo)正銷導(dǎo)正定位（保證切斷時(shí)料帶不扭曲）

2模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1模具結(jié)構(gòu)及工作工程

根據(jù)制件排樣圖，模具具體結(jié)構(gòu)如圖4所示。為保證模具中各個(gè)工位的位置精度要求，整個(gè)模具采用聯(lián)合導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，即模架和卸料板導(dǎo)向。模架采用4滾珠導(dǎo)柱模架，模架通過(guò)大導(dǎo)柱和導(dǎo)套導(dǎo)向，導(dǎo)向精度為0.01mm；彈壓卸料板17通過(guò)固定在固定板14上的6個(gè)小導(dǎo)柱15和凹模板20的導(dǎo)柱孔進(jìn)行精導(dǎo)向，保證模具的導(dǎo)向精度，實(shí)現(xiàn)全部凸模及導(dǎo)正銷8均以彈壓卸料板17進(jìn)行導(dǎo)向，保證沖壓平穩(wěn)。模具工作時(shí)，上模座11上的導(dǎo)套首先和下模座23上的導(dǎo)柱首先接觸進(jìn)行初導(dǎo)向，然后固定于固定板的6個(gè)小導(dǎo)柱15進(jìn)入凹模板20的導(dǎo)柱孔中進(jìn)行精導(dǎo)向。當(dāng)上模繼續(xù)下行至彈壓卸料板17和料帶剛好接觸時(shí)，模具處于閉合狀態(tài)，此時(shí)固定板14和彈壓卸料板17一起壓縮放置于兩板間的聚氨酯橡膠16，模具內(nèi)的凸模下行，當(dāng)固定板14正好接觸到設(shè)置于彈壓卸料板17上的限位柱36時(shí)，凸模件1、3、4、5、6、8、9、10、30、32、34、38、52、53、55、57正好達(dá)到設(shè)計(jì)深度，各工位完成導(dǎo)正、沖切、成形、彎曲動(dòng)作，廢料從落料孔落出，與此同時(shí)滑塊47在斜楔48的作用下，動(dòng)作到位，完成制件校準(zhǔn)。當(dāng)制件加工完成后，上模開始向上運(yùn)動(dòng)，設(shè)置于下模的彈芯28在彈簧A（件25）的作用下和擋料銷24在彈簧25的共同作用下將條料頂離凹模板20，同時(shí)設(shè)置于上模的卸料彈芯39在卸料彈簧B（件40）的作用下伸出彈壓卸料板17將制件頂出模具，上模繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，斜楔48脫離滑塊47，滑塊47在彈簧C（件45）和圓柱銷46的共同作用下復(fù)位，同時(shí)條料向前前進(jìn)一個(gè)步距，準(zhǔn)備下一個(gè)循環(huán)動(dòng)作。

2.2模具選材與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

2.2.1模具選材（1）模柄采用雙定位銷定位止轉(zhuǎn)，保證模具在高速?zèng)_裁下不會(huì)發(fā)生偏移，從而保證模具使用安全。（2）固定板、卸料板采用40Cr鋼鍛打料，固定板調(diào)質(zhì)處理，硬度為35~40HRC；卸料板淬火后中溫回火，硬度為35~40HRC。凹模板采用D2模具鋼制造，經(jīng)真空淬火處理，硬度為60~62HRC；非圓凸模采用W18Cr4V，真空淬火或經(jīng)三次回火處理，硬度為60~64HRC。為了分散沖切過(guò)程中的應(yīng)力分布，在固定板14上面設(shè)置了上墊板7，凹模板20下設(shè)置了加厚的下墊板21，上、下墊板采用40Cr鋼制造并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，其硬度為28~32HRC。由于模具尺寸較大（凹模板尺寸達(dá)到160mm×400mm），而凹模板又是模具中容易損壞的部件，為了方便加工和維修，將凹模板分成如圖所示的三部分來(lái)加工（參看圖3中的俯視圖），同時(shí)也設(shè)置了若干凹模鑲件。

2.2.2模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)送料機(jī)構(gòu)為手動(dòng)送料，也可利用導(dǎo)正銷孔采用自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)。步距由模具上側(cè)刃與定位塊作初定位，多個(gè)導(dǎo)正銷作精定位，保證最終的定位精度，導(dǎo)正銷間中心距為22±0.005mm。考慮到制件和載體連載一起的成形部分連同帶料的正常送進(jìn)，必須將帶料浮離凹模表面，本模具采用了12個(gè)回帶式擋料銷和3個(gè)浮動(dòng)彈芯來(lái)加以保證。其頂出力的大小可通過(guò)調(diào)節(jié)模座上的螺塞來(lái)加以調(diào)節(jié)，以滿足生產(chǎn)需要（其具體結(jié)構(gòu)參見圖3彈芯部分）。同時(shí)采用回帶式擋料銷也可以解決在送料過(guò)程中料帶會(huì)在側(cè)向出現(xiàn)偏移（特別在剛開始送料時(shí)，此時(shí)導(dǎo)正銷尚未全部起作用）的問(wèn)題，以免影響送料通暢及精度，同時(shí)也起脫料作用，回帶式擋料銷要求在裝配時(shí)能過(guò)在模具孔內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，以減小送料阻力。模具小孔及異形孔均采用鑲拼結(jié)構(gòu)，當(dāng)刃口需要刃磨或損壞時(shí)，整塊凹模板可不必報(bào)廢，只須更換鑲件即可。在成形90°彎時(shí)，為了保證成形精度，我們?cè)陬A(yù)彎后采用斜楔、滑塊機(jī)構(gòu)來(lái)保證精度要求。

2.3制件變薄成形時(shí)的尺寸計(jì)算

由于制件在成形時(shí)有將料厚從t=1.2mm變薄為t=0.8mm的實(shí)際需求，如何確定變薄前的原料尺寸成了此模具設(shè)計(jì)的難點(diǎn)，經(jīng)過(guò)查找資料，決定采用等體積近似方法進(jìn)行計(jì)算。按制件成形后的尺寸寬L=6.3mm，B=8.7mm，厚度t1=0.8mm作為計(jì)算依據(jù)，其計(jì)算過(guò)程如下：首先要考慮到制件變薄后需要進(jìn)行切邊，在L=6.3mm方向加單邊1.2mm的切邊量，則計(jì)算時(shí)實(shí)際尺寸為L(zhǎng)1=6.3mm+2×1.2mm=8.7mm；在B=8.7mm方向加單邊1.2mm的切邊量，則計(jì)算時(shí)實(shí)際尺寸為B1=8.7mm+1.2mm=9.9mm。先預(yù)定變薄前制件寬度L2=5.8mm，厚度t2=1.2mm，則按下列公式進(jìn)行計(jì)算預(yù)留的寬度L2為：L2=（L1×B1×t）÷（t2×L2）=（8.7×9.9×0.8）÷（1.2×5.8）=9.9mm模具制造后，經(jīng)過(guò)試制，發(fā)現(xiàn)此計(jì)算基本符合要求，經(jīng)過(guò)修正后能夠滿足生產(chǎn)需要。

2.4主要模具零件及熱處理

（1）凹模板采用3部分分開加工，降低了模具加工難度，同時(shí)便于更換維護(hù)。模板采用日本進(jìn)口的D2冷作工具鋼，采用淬火980℃，油冷，180℃回火2h進(jìn)行熱處理，經(jīng)處理后硬度為62~64HRC，采用蘇州三光的中走絲修3刀切割而成，凹模型腔經(jīng)研磨處理，模具壽命能夠達(dá)到預(yù)期的100萬(wàn)沖次。（2）模具上的圓凸模和導(dǎo)正銷均采用Cr12材料制作，經(jīng)950～1,000℃油淬，二次回火550℃，處理后硬度為58~62HRC，處理后經(jīng)磨削加工；非圓凸模采用W18Cr4V，采用1,245℃～1,255℃真空淬火、560℃～580℃3次回火料，硬度為60~64HRC，采用蘇州三光的中走絲修3刀切割而成。

3結(jié)束語(yǔ)

模具設(shè)計(jì)制造后，進(jìn)行了試模，經(jīng)調(diào)整后加工制件的尺寸精度及外觀質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求，生產(chǎn)效率比較高，能夠滿足生產(chǎn)的實(shí)際需求，經(jīng)生產(chǎn)驗(yàn)證，模具結(jié)構(gòu)合理，適應(yīng)批量生產(chǎn)，制件質(zhì)量穩(wěn)定。

作者：姚明超封新高單位：三門峽儀電有限責(zé)任公司三門峽中等專業(yè)學(xué)校