朱正才，刘 婷

（南京交通职业技术学院，江苏 南京 211188）

0 前言

接插件如图1所示，材料H62M优质黄铜，厚度0.5mm，生产批量50万件。该制件是电子产品中重要的零件之一，也是应用较广泛的零件。其尺寸小，形状复杂，冲压成形中存在着定位困难、操作不方便等缺点。为高质量地生产出该零件，需对其成形工艺做深入研究，找到最佳工艺方案，以满足生产需求。

图1 接插件零件图

1 冲压工艺性分析

（1）冲压材料：H62M是一种优质黄铜，料厚0.5mm属薄料，具有较好的可冲压性能。

（2）零件结构：该冲压件需经冲裁和多次弯曲才能成形，成形有一定难度，主要是成形结构不对称，增加了冲压成形难度。

（3）尺寸精度：图中零件尺寸均未标注公差，按标准取为IT12级，符合一般级进冲压的经济精度要求，模具精度取为IT9级即可。

（4）冲孔工艺性：孔径4.2mm，最小孔边距2.9mm，满足一般精度的冲孔要求，可以冲孔。

（5）弯曲工艺性：图示零件包含四个弯曲部位。各弯角处的弯曲圆角半径均为R0.5mm，根据弯曲工艺性数据知，各弯角均可一次弯成。

综合以上几方面情况可知：该工件适合冲压，冲压工艺性良好。

2 冲压工艺方案拟定

（1）工艺方案

该工件包括落料、冲孔和弯曲三个基本工序，可采用以下三种工艺方案：①先冲孔，后落料，再弯曲，采用单工序模生产。②冲孔—落料—弯曲复合冲压，采用复合模生产。③冲孔—弯曲—落料连续冲压，采用级进模生产。

（2）工艺方案分析

方案①模具结构简单，但需要三道工序、三套模具才能完成零件的加工，工件尺寸的累计误差大，操作不方便，不安全，生产效率较低，难以满足零件大批量生产的需求。

方案②由于零件有四处弯曲，模具结构比较复杂，生产效率高，精度也能保证。

方案③由于采用级进冲压，工序分散，使得模具结构相对方案②简单，模具寿命也较长，生产效率高，零件精度也能保证，但步距控制要求严格。

综合以上分析及考虑零件的尺寸、精度和生产批量，决定选择方案③，即采用冲孔—弯曲—落料连续冲压，采用级进模生产。

3 排样设计

排样图设计是多工位级进模设计时的重要依据。排样图设计的好坏，对模具设计影响很大。排样图设计得不合理，会导致制造出来的模具无法冲制零件[1]。条料排样图一旦确定，也就确定了被冲制零件各部分在模具中的冲制顺序、模具的工位数、零件的排样方式、模具步距的公称尺寸、条料载体的设计形式等一系列问题。在本模具中，排样设计总的原则是先冲切废料，然后弯曲，最后切断，并综合考虑模具强度、刚度及结构的合理性。如图2所示为接插件展开图。

图2 接插件展开图

毛坯排样就是确定冲压件毛坯外形在条料上的截取方位及与相邻毛坯的关系。毛坯排样方案对材料的利用率、工件质量、模具的结构和寿命有着显著的影响。

毛坯在板料上可截取的方位很多，这也就决定了毛坯排样方案的多样性。典型毛坯排样有单排、斜排、对排、无废料排样、多排、混合排[2]。

根据该零件结构特征，典型的排样方案有两种，如图3所示。

图3 毛坯排样方案

方案（1）是采用条料外侧作为载体，零件是竖直对齐排列，由于载体在零件外侧，因此零件四周没有毛刺。

方案（2）是零件横向对齐排列，采用零件自身做为载体。

两方案比较，方案二载体过小，对零件的送料精度较差，即零件的尺寸难以保证。最终，决定选用方案（1）。其排样图如图4所示。

图4 接插件排样图

材料利用率：

4 级进模结构设计

级进模是依照排样图，将零件按照一定关系装配而成的有机整体。模具的优劣很大程度上体现在模具结构上，因此级进模的结构对模具的工作性能、加工性、成本、周期、寿命等起着决定性作用。

（1）正倒装结构：本零件的冲压包含冲孔、弯曲、切断等工序。而且已确定为采用级进模冲压，因此选用正装式结构。

（2）导向方式：由于本零件的生产是大批量生产，为确保零件质量及稳定性，选用滑动导向模架。由于已选定采用手工送料，为便于操作，选用对角导柱式模架。

（3）卸料方式：本零件冲压工序中含冲孔和切断，所以应有卸料机构。又由于零件冲压中还有弯曲工序，所以选用弹性卸料板。

（4）模具结构示意图：根据已确定的几项结构，本零件冲压级进模结构如图5所示。

图5 接插件级进模

经过加工、装配、试冲，该模具生产出合格零件，完全满足生产需求。

5 结论

在级进模设计中需要注意以下几个问题：

（1）编制合理的冲压工艺。做到理论联系实际，具体问题具体分析。

（2）合理选择排样方式。排样设计是级进模设计的关键，是决定模具结构、性能及经济性的主要因素之一。

（3）选择合理的模具整体及局部结构。模具整体及局部结构多种多样，选择何种结构，要结合所设计模具的优越性及经济性来综合考虑。

采用多工位级进模冲压生产，是小型、复杂、大批量生产首要选择，对保证产品质量、方便操作、降低成本等方面都具有较大意义。

[1]李硕本.冲压工艺学[M].北京：机械工业出版社，2012.

[2]王孝培.冲压设计资料[M]（修订本）.北京：机械工业出版社，2012.