孟玉喜

（南通市广播电视大学 机械工程学院，江苏 南通 226006）

1 产品的工艺性分析

该产品为一汽车接插件中的圆柱式插座端子，材料为0.3mm厚的青铜QSn6.5-0.1，材料薄，外形复杂；为保证产品与接触插头端子的可靠接触，检测时用ø2.0的圆柱进行插拔，要求该插座的首次插入力不大于25N，经五次插拔后，拔出力不小于5N。对冲压生产而言，单工位模具结构单一，生产效率低，而且钣金零件不能过于复杂，否则就需要多副单工位模具才能实现，零件精度无法保证。图1为该零件的产品图，产品具有冲腰圆孔、打印、切边、倒角、打字、打凸、折U弯、成形、整形等工序。在D-D放大图中可见，R1.4、R5、R0.7三段圆弧R形两两相切，直接影响到产品的插拔力要求，R形设计是该产品成形时的重点和难点。为保证零件精度及一致性，在对该零件进行工艺分析的基础上，设计制造了多工位级进模。

2 级进模排样设计

排样设计是级进模设计的核心关键所在，其设计的合理性直接决定了产品的成本、质量、生产效率甚至于安全性，由于产品的三角形状部位是关键，所以其成形是排样设计时必须优先考虑的，按先孔后型的排样设计原则，常规的设计是先切边再打凸和圆弧R，后再折弯竖起成形，初定的排样方案及其先后工位顺序如图2所示。共需15个工位，其中有效工位12个，空工位3个。

图1 插座端子零件图

但产品在R5处有腰圆通孔，如果根据先孔后形的常规设计准则，在已经冲出的腰圆孔部成形凸台，势必会造成产品展开外形的变形，同时也会因加工应力的存在使得产品最终成形时产生对接不紧密的现象（图1中C-C和D-D的顶部），严重影响产品的插拔功能，给汽车线路留下隐患，因此凸台的成形应放在切边前进行。同时，可以把切边分为两步进行，这样一来，在打R形（R1.4与R5）时保证与带料连接部位的面积尽可能的多，增加带料刚性提高送料稳定性，利于R形的冲出，根据以上几个方面的综合考虑，经修正调整最终确定的排样方案及冲压工位顺序如图3所示。带料的宽度尺寸23.8mm，步距13.5mm。

图2 产品排样方案一

图3 产品排样方案二

3 模具结构设计

模具的总装配结构设计如图4所示。

3.1 限位块与压块的设计

图4 模具的总装配图

为确保产品插拔功能，使得产品三角形状（图1中的C-C与D-D图）的顺利实现，除了在排样时充分考虑工序前后顺序的安排，成形部位与搭边的连接外，在该模具结构设计时，还着重设计了带料的弹压形式，通过固定在卸料板上的限位块、压块与凹模中各自对应弹块的配合作用，使成形R处（排样方案二中的7）的定位更准确，整形工序（排样方案二中的13、14、15）更可靠，具体见图5。图5a限位块固定在卸料板中，头部的三个宽1.4mm×3.0mm的凸出部分工作时对带料起限位作用，这也是该模具结构设计的特点之一，工作时其与带料的关系见图5b；在排样方案二中的12工位折弯成型时，产品的U形状一起打出（图1产品图中的A-A，B-B部位），在其后的13、14、15工位整形时，利用图5c所示的压块压住已成形的U形部位，起到定位夹紧作用，利于整形顺利实现。

图5 限位块与压块

3.2 打R形镶块的设计

按排样图的设计，打R形工序安排在打凸台之后切边二之前，设计镶块时要考虑凸台的让位，同时为达到先压料后成形R的目的，将其设计固定在卸料板上，详细设计见图6所示。装配时打R上模二装在打R上模一中，打R下模二装在打R下模一中。

3.3 整形镶块的设计

图6 打R形镶块的设计

共设计了三个整形工序，整形一作粗整形，因产品头部三角状的高度不是一条直线，而是中间低沉下去0.4mm，故设计整形一时要分为三部分进行整形，具体可见图7中的a、b、c镶块图，需要注意的是三镶块的斜度要一致；整形二进行精确整形，同样，整形二也由三部分组成，此步主要是要达到尺寸符合、形状精准两个目的，如图7中的d、e、f图；整形三暂备用，如果整形二达不到理想效果时，可安排进行再一次整形。

图7 整形镶块的设计

4 结束语

近几年，汽车工业的发展极大地推动了模具行业的飞速发展，促进了现代制造业对多工位级进模的应用，采用级进模进行大批量生产，可以减少设备和模具数量，确保产品质量，有效提高零件精度和生产效率，这已成为今后冲压模具的发展趋向和主流。该模具投入生产实践证明，设计合理可靠，产品尺寸合格形状精准，符合图纸要求，每分钟冲次可达450次，可满足大批量自动化加工的需求。

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