文/刘登发·长丰集团衡阳风顺车桥有限公司

SUV后桥侧杆支架冲孔落料模设计

文/刘登发·长丰集团衡阳风顺车桥有限公司

某后桥壳侧杆支架工件图如图1所示，材料为Q235A，厚度为3mm，该工件的特点是尺寸精度要求较高，由于要与其他零件进行焊接。因此，配合精度要求高，故外形尺寸公差要求在0.20mm公差范围内，改进前采用的是落料、冲孔分开进行，由于工艺基准不统一，造成质量不能保证，成本过高。

工艺方案

由于零件的外形和孔距离较远，考虑模具的可靠性和安全性，可将原冲压工艺流程改为冲孔、落料一次到位，由于冲孔落料后有废料，上、下模设计打料和顶料装置，便于零件出模腔。根据此工作特点设计该冲孔落料模，既能有效确保产品质量，又能大大提高生产效率，下文将具体介绍该模具。

冲裁设备选择

通过数据公式计算，整套模具包括打料和顶料装置，冲孔落料总冲裁力为58t，由于此模具外形尺寸较大，高度高，模具需要设备进行顶废料，考虑安全性，故选择100t冲床较为适合。

凸、凹模刃口尺寸设计和压力中心

如图2所示，此模具的成形凸、凹模采用配合加工，落料尺寸以凹模为准，冲孔尺寸以凸模为准，考虑尺寸的稳定性，凸、凹模尺寸单边间隙控制在0.25～0.3mm之间。

通过理论计算，本模具的压力中心：X坐标向右偏移1mm，Y坐标向下偏移0.5mm。

图1 后桥壳侧杆支架零件

图2 零件压力中心示意图

模具结构及工作原理

模具结构

该模具采用双导柱模架，上下模座采用铸铁材料HT200。两边均配有导套、导柱，用来对正上、下模中心。导套、导柱材料均采用20#，淬火硬度控制在40～45HRC，其中导柱表面采用渗碳处理。上模中配有模柄，以便与机床对正连接，模柄材料采用45#，为便于取件和安装冲头，上模中设有打料杆、打料板、打料销、上垫板、凸模固定板、打料块，材料均选用45#，调质处理，为便于取出废料。下模中设有凸模、托料板、橡胶、托料螺钉，托料板、托料螺钉材料选用45#，调质处理。凹模安装在上模中的凸模固定板的下方，凸模安装在下模中间的上方，冲头安装在上模座的凸模固定板中，为了上模座不直接与凸模固定板接触，在上模座与凸模固定板中间设有垫板，凸、凹模材料选用Cr12MoV，淬火硬度控制在56～60HRC。橡胶选用聚氨脂材料，为便于定位可靠，定位装置中设有挡料销和弹簧，在托料板上安装有三个挡料销和弹簧，托料板下方设有四个托料螺钉和橡胶，靠橡胶进行托料，便于出废料。为了便于上模中的落料零件出模，上模中设有打料机构，打料杆螺纹端与打料板相接，另一端套入到模柄的内孔中，打料板下方设有四个打料销，再与打料块构成打料机构。为了使打料块在完成打料后不容易掉出来，在凹模中间设有一台阶孔，打料块安装在凹模中间的台阶上。导套紧配安装在上模座两边，另一端安装在上模座的下方。导柱紧配安装在下模座两边，导柱的另一端与导套内孔采用滑配，便于上、下模可靠定位。模柄小头安装在上模座上方，模柄另一头安装在上模座的中间，利用四个内六角螺钉固定连接，具体结构示意图如图3所示。

图3 模具结构示意图

工作原理

首先把工件安装在下模座上的挡料销中，用来定位、导向，启动机器。当上、下模合模后，上模座的凹模与下模座上的工件接触，冲床的下死点到位时，工件冲孔和落料同时进行切断，切断后，机床回位，弹簧也回位，利用机床的打料机构，将上部的落料零件打出来，下模中利用托料机构，将废料顶出，依次类推，一块长条料往前移动，利用弹簧和挡料销定位可制作多个落料零件。经过计算，零件强度均符合要求。

结束语

依照本文所述工艺方案设计该冲孔落料模，实践证明效果良好，不仅确保了产品的质量水平，而且大大提高了生产效率。