小拨叉冲压工艺及模具设计

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1、《模具工业》2005.No.8总294小拨叉冲压工艺及模具设计金国松(加良电动工具厂，浙江武义321200)摘要:分析了拨叉的冲压工艺性，阐述了各模具的结构特点，介绍了采用拉钩机构实现下模工件脱模的方法。生产证明:模具设计合理，能满足中小批量生产要求。采用拉钩机构顶出，工作可靠，通用性强，工作效率高。关键词:拨叉;落料;深孔冲裁;铆接中图分类号:TG386.32文献标识码:B文章编号:1001一2168(2005)08一0016-04ProcessfortheStirringForksandDesignoftheDiesJINGuo-song(Jmhan

2、gElectricToolsFactory,Wuyi,Zhejiang321200,China)Keywords:stirringfork;blanking;deepholepunching;riveting1零件工艺分析用单工序模加工，基本工艺为:落料一冲2个图1所示为电动工具上的拨叉零件，材料为02.5mm孔~平磨B面~铆接装配导柱。ST12，料厚4mm，年需求量I万件左右。拨叉为换挡操作执行件，其质量直接影响到工具能否正常使用，对零件的尺寸、形位精度要求很高。要求装配后两导柱滑动无卡滞，中心距及导柱安装垂直度误差小于0.05mmoA处卡人齿轮，导柱

3、与A面的相对位03_830t0.026置精度较高。B面为拨叉的主工作面，平面度误差小于0.04xnm，常规的校平模因受原始落料件毛刺、弹性变形等影响不能达到要求，只能采用平磨加工。‘曰1一1铆接属于变形紧固连接，对2个"2.5mm导柱安装-4es协.孔的尺寸精度要求不高，但孔距精度及相对位置精叭尸，.c‘‘州哟--度要求很高，类似孔的一般加工方案有:①钻削加.闪一.91呼凶l0es.工，必须采用I副精密钻夹具方能生产，生产效率很es0es利州低，并且钻削后需增加去毛刺工序;②冲压加工，精L叫eseses度能满足零件要求，但受凸模材料的限制，冲压寿eeJ-

4、--I命较低，生产效率较高。综合考虑各因素，决定采用es气一巧乙冲压加工2个价2.5mm孔。为简化模具结构，决定采一一内4，作者简介:金国松(1982一)，男，浙江武义人，助工，主要从事模具设计制造工作，地址:浙江武义邵宅工业区月季路6号。电话:图1拨叉13819934445收稿日期:2005一2-15((模具工业》2005.No.8总294172主要模具结构特点2.1落料模具分析零件特点可知，此零件的冲压工艺性较差，缺口C,D及A处二脚宽小于料厚，常规工艺一般采用先冲外形、后冲缺口的工艺。常规工艺的缺陷很明显，A处二脚严重扭曲，使磨削加工难度增加，并使

5、磨削后各处料厚相差较大;支脚的刚性很差，使冲压后A处尺寸离散性很大，无法设计出符合要求的冲缺刃形。鉴于此条件限制只能采用一次直接落料。此工艺主要受凸模材料限制，核算凸模最大压应力为。=Lrt/F=1100MPa，凸模工作安全系数不到2。但考虑模具的生产批量小，设计合理的模具应能满足生产要求。模具结构如图2所示。为尽量减低凸模压应力，模具设计为倒装式落料模，消除了推料力，挡料装置设计方便，冲压的工件推出凹模后由机械手接出，操作方便。因模具冲压力很大，故采用复合模专用高刚性模架，上、下模均采用加厚垫板，以保证较高模具自身刚度。缺口C,D小于料厚，此处凹模易崩

6、刃;A处支脚刚性差，必须根据试模情况分析零图2落料模共洁构件尺寸，进行误差反向补偿设计，决定凹模采用四1.模柄2.打料杆3.打料板4.顶杆拼块结构，外面由预应力圈固定，锥角设计为30，压5.垫板6.凹模镶块7.顶料板8.凹合量取3mm，以保证模具工作安全，防止凹模开模9.预应力圈10.卸料板11.弹簧裂。12.凸模13.固定板14.弹簧芯轴凸模在高应力下工作，主要失效形式为断裂15.垫板16.模架(即小块状崩裂)，提高凸模强度方法通常有:①采用低杂质的重熔钢;②进行细化晶粒热处理。结合深孔冲裁模具结构如图3所示。模具特点如下:实际(很难采购冷作重熔钢)，

7、采用Cr12MoV制造，(1)为使模具加工制造方便，缩短制造周期，采加工工艺为:多向锻造、细化晶粒预热处理一淬火，用简化凸模全长导向结构，大部分零件均由线切割二次回火，硬度56一58HRC，保证较高的强韧性一加工。模具通过4个们6mm导柱把凸模固定板、凹线切割~研磨~回火降低工件残留应力。因凸模崩模、导板等主要零件连接成一体导向结构。导板、护落一般高度为1一2mm，为能使凸模有较多的刃磨板采用Cr12制造，硬度52一55HRC;护套固定板、定次数，设计刃磨高度为15rnm。卸料力可通过调整垫位板采用45钢制造，硬度45一48HRC;凹模采用圈数量调整。C

8、rl2制造，硬度60一62HRC。由于该模具为小批量生产模具，各滑动模板均已淬硬