基本信息
- 項目名稱：
- 弧形簧片精密高速多工位級進模設計
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 自然科學類學術論文
- 簡介：
- 基于弧形簧片外形、尺寸、精度特點及其高速沖壓成形時的主要問題，詳細敘述了工位設計、排樣圖設計、步距精度、模具結構及關鍵零件設計等關鍵技術，并簡要介紹了高速精密級進模主要零部件的加工工藝。模具結構緊湊合理，制程穩(wěn)定性好適應高速沖壓生產(chǎn)要求。
- 詳細介紹：
- 工位設計主要考慮毛坯的排樣方式、沖裁和彎曲的工藝性、載體設計、定位方式及模具強度[5-6]?？偟脑瓌t是先沖裁、再折彎，綜合考慮模具強度、剛度及結構合理性，在適當位置增設空工位以保證模具強度或在試模不成功時可增加工位。根據(jù)后續(xù)電鍍及裝配的需要，端子產(chǎn)品設計時已經(jīng)規(guī)定了送料步距、載體形式以及導正定位針的大小、位置等。 基于弧形簧片接觸端子零件尺寸小、外形較為復雜等特點，在此多工位級進模具設計過程中還進行了以下有針對性的設計。 該模具導向非常精密，首先采用了精密滾動的四導柱導套的外導向機構（主導柱導套）。其次，考慮到材料料較薄，單邊沖裁間隙只有0.008mm，又采用了內(nèi)導向機構進行精確導向，內(nèi)導向機構同樣采用高精度滾動四導柱導套（副導柱導套）。最后，在局部工位處的沖裁零件定位導向，由卸料板對凸模進行最終導向。其中凸模與卸料板單邊間隙0.01mm，與固定板單邊間隙0.015mm，卸料板間隙小于沖裁間隙，可以保證凸模順利進入凹模，而固定板采用稍大間隙避免過定位。模具工作部分全部采用鑲拼結構，凸模采用壓板加螺釘形式固定，下模設置敲擊孔，可以做到快換快修。 在進行折彎成形結構設計時, 充分考慮了折彎成形順序的合理性,使成形機構盡可能簡單、方便加工,在向上成形時,先用鑲件預成形出一定的形狀，再用可調(diào)整高度的沖子卷圓成形，最后，再利用鑲件進行卷圓校正。在成形過程保證其成形過程滿足導正→壓料→卷圓的順序過程。 綜上，對于重要的折彎部位保證其成形過程滿足預折彎、折彎、校正三個工位，并在折彎成形的過程中滿足定位針導正并粗步定位→定位鑲塊精定位→壓料→折彎的順序過程，保證了其成形的精確性及級進沖壓的穩(wěn)定性。 插件端子類級進模零件尺寸小，加工精度要求非常嚴格，設計中所有異形凸模和成形鑲塊均采用光學曲線磨床（PG）加工；采用慢走絲線切割加工部位一般需要多次修切，將氧化層的影響減少到最??；保證所有零件工作部分公差為±0.005mm；為了有效導向及保證模具裝配后的閉合高度，要保證模板平面度誤差不超過0.003mm，板厚公差±0.005mm，所有模板組裝后累計平面度誤差不超過0.02mm；導柱孔、定位孔凹模板框口均采用坐標磨床（JG）加工，以保證垂直度及表面粗糙度。 上下模座采用S55C，其余模板采用SKD11，熱處理硬度HRC58～62，除模座外，所有模板均需進行深冷處理，盡可能消除模板內(nèi)應力，同時保證模板具有足夠的韌性有抵抗高速沖壓時的沖擊力。所有沖裁凸、凹模及成形工作零件均采用硬質(zhì)合金CD650，熱處理硬度HRA90，浮升塊、導料板等采用SKD11（熱處理硬度HRC60），卸料板鑲件采用鐵基硬質(zhì)合金ASP23以提高耐磨性。 此套模具從精密、制程穩(wěn)定的角度出發(fā)，提出了精密級進模具設計中的工位設計（特別是無毛刺等特殊需求工位）、成形回彈控制、加工及組裝精度需求等關鍵工藝難點的解決方法。模具設計合理，結構可靠，制造精度高，維修方便，可適應級進沖壓穩(wěn)定生產(chǎn)，整體壽命很高，單次保養(yǎng)周期超過200萬沖次，整體模具壽命超過500萬沖次，大大提高了生產(chǎn)效率及零件精度，并節(jié)約了成本。為此類精密級進沖壓模的設計與教學工作有重要的參考價值。
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作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 在現(xiàn)況企業(yè)生產(chǎn)中，當沖速超過每分鐘500次時，經(jīng)常會產(chǎn)生“跳屑”現(xiàn)象，致使類似零件沖速普遍不高。因此，高速精密級進模抑制廢料回升技術是我省高精模具企業(yè)提升產(chǎn)品競爭力必須要突破的關鍵共性技術之一。
科學性、先進性及獨特之處
- 本作品在對產(chǎn)品工藝性分析的基礎上，使用級進沖壓成形，并考慮到實際成形工況，合理排布成形工序，采用內(nèi)外導向結構及小間隙進行精密沖裁。
應用價值和現(xiàn)實意義
- 本作品結合企業(yè)中最常用的，也是最重要的生產(chǎn)方法（級進沖壓）出現(xiàn)的成形問題及難點，提出一些看法和解決措施，對類似產(chǎn)品有很大的指導和借鑒意義。
學術論文摘要
- 基于弧形簧片外形、尺寸、精度特點及其高速沖壓成形時的主要問題，詳細敘述了工位設計、排樣圖設計、步距精度、模具結構及關鍵零件設計等關鍵技術，并簡要介紹了高速精密級進模主要零部件的加工工藝。模具結構緊湊合理，制程穩(wěn)定性好適應高速沖壓生產(chǎn)要求。
獲獎情況
- 無
鑒定結果
- 無
參考文獻
- [1].姜立忠，張建營，周耀東，等．汽車結構件多工位精密級進模排樣及模具設計[J]．鍛壓技術，2009，34(3)：41-43． [2].曹立生．正極片沖壓工藝分析與多工位級進模具設計[J]．鍛壓技術，2008，33(3)：23-25． [3].劉占軍．接插件多工位級進模設計[J]．鍛壓技術，2007，33(1)：96-98． [4].郭雷，黃珍媛，阮鋒，等．接觸端子精密級進模設計[J]．模具工業(yè)，2007，33(2)：11－14． [5].陳旭明，肖小亭．高速沖壓及模具技術[M]．北京：化學工業(yè)出版社，2007．
同類課題研究水平概述
- 目前國內(nèi)對普通沖?！疤肌眴栴}的研究取得了一定的成果，從“跳屑”產(chǎn)生的原因到解決的措施，較好地降低了普通級進沖壓模具中“跳屑”產(chǎn)生的頻率。目前國內(nèi)精密多工位級進模的沖速僅在每分鐘500～800次左右，正是因為“跳屑”問題的產(chǎn)生制約了沖速的進步提升，高速精密多工位級進模中的防“跳屑”問題仍處于探索階段，技術還不成熟。而高速精密多工位級進模具技術在國外的發(fā)展比較迅速，特別是日本企業(yè)其精密多工位級進模的沖速可達每分鐘3000次以上，精度達2μm以上，條料厚度可達0.05mm左右。其對于“跳屑”問題的研究更是細致入微，除國內(nèi)比較常用的解決措施外，還在刃口局部形狀、模具材料表面處理、沖壓環(huán)境因素等方面進行了系統(tǒng)研究。 浙江省是電子電器、汽摩配、通訊器件、接插件等精密零件高精模具生產(chǎn)基地。其電子通訊接插件端子零件不僅產(chǎn)量大、精度高，且材料薄、體積小、成形工藝較復雜，常采用帶料生產(chǎn)，及成卷收取廢料，故類似零件多采用高速精密多工位級進模進行大批量自動化生產(chǎn)。在現(xiàn)況企業(yè)生產(chǎn)中，當沖速超過每分鐘500次時，經(jīng)常會產(chǎn)生“跳屑”現(xiàn)象，致使類似零件沖速普遍不高。因此，高速精密級進模抑制廢料回升技術是我省高精模具企業(yè)提升產(chǎn)品競爭力必須要突破的關鍵共性技術之一。 本篇論文是基于教師科研的基礎上，針對弧形簧片外形、尺寸、精度特點及其高速沖壓成形時的主要問題，詳細敘述了工位設計、排樣圖設計、步距精度、模具結構及關鍵零件設計等關鍵技術，并簡要介紹了高速精密級進模主要零部件的加工工藝。模具結構緊湊合理，制程穩(wěn)定性好適應高速沖壓生產(chǎn)要求。對同類產(chǎn)品的生產(chǎn)有很好的借鑒作用。
