支架冲压工艺与模具设计

支架冲压工艺与模具设计

魏林祥

（祥鑫科技股份有限公司）

摘要：现阶段，支架是中国硬件生产工业的一个重要内容，在支架制作的过程中，通常都会用到冲压工艺。如果技术人员结合低成本、高效率以及简化模具设计理念，就可以尽可能地节约资金，延长支架使用寿命。而若冲压工艺与特定的技术指标不符，则可能会影响到后期处理，甚至影响到支架的整体安全性。其中模具设计密切关系着后期的冲压操作。所以，在进行模具设计的过程中，必须全面考虑设计要素，并基于此，尽量延长模具的使用寿命，从而节约企业资金。为此，本文以一个打火装置支架为例，对支架冲压工艺及其模具设计进行了简单地探讨和研究。

关键词：冲压工艺；支架；模具设计

对于工业生产来说，支架工艺的核心和关键是支架冲压技术。现如今，大部分生产工业都以支架为主要的操作工具，二支架构件也显得尤为重要。在支架冲压的过程中，其操作流程与步骤必须符合特定的标准，但前提条件是与之相应的模具设计形状，所以，模具设计密切关系着支架冲压的具体实效性。应基于模具尺寸的计算、支架材料的选择以及调试，使支架构件与基本质量指标相符。

1简介支架冲压工艺的特征

不同的支架都有其独特的构件结构，需要采用和其相适应的不同冲压操作模式。对于支架构件，需要根据冲压与焊接工艺，设计特定的模具。所以，冲压工艺适用于各种各样的支架设计及其操作，具有很特别的技术优势。

本文的一个打火支架装置，具有0.5毫米的厚度，所用材料是Cr13，其展开图见图1。如图1所示该零件的形状较为复杂，但是它是一种打火装置，在精度方面的要求不高。冲裁与弯曲是该零件的两大主要成型环节。与此同时，从图中也可知，这种支架的外形轮廓也较为复杂，结构不仅不对称，而且很多部位都采用圆角进行过渡，在图1中的A部位，还有一个窄槽，且具有1毫米的宽度，同时支架外形边缘和图1中的B部位之间的距离也只有1毫米。对于冲裁来说，该零件的冲压性也不好，为此，这种支架的施工难点便是应用冲裁技术如何展开其形状。而对于弯曲，相较于冲裁，则稍简单一点，从几个方向弯曲即可实现。

图1支架的展开示意图

2选定冲压方案

为了所选定的冲压方案能够可行，必须注意方案中所涉及的所有要点。从成型尺寸精度与形状上来考虑，通常可以采用多工位级进模或单工序模的方式来完成成型处理。另外，还需要考虑安全性和经济性，而且制作支架模具的过程中还有冲压设备选择、制造成本减少、批量生产以及条件模具的制作等因素。借助模具，能够生产支架，而对于两副支架，可以分别用来进行展开支架形状操作以及成型操作。在对可供选用冲压方案进行选定的过程中，必须重点注意以下要点：

2.1对各种方案进行综合比较

通常情况下，按照本零件所具有的特点，会有两种不一样的方案可供选择：在第一种方案中，采用连续模方式，在零件上首先采取冲孔措施，再从其窄槽和异型孔的部位，切除其中包含的废料，最后实现总体落料；在第二种方案中，应用复合模来完成一次冲裁成形。针对第一种方案，其生产的产品质量可以与具体施工要求完全相符，但是，由于施工步骤比较复杂，随之则会增大制作模具的成本以及制作的具体难度；而针对第二种方案，采用复合模方式，虽然不会产生连续模中的定位误差，而且外形尺寸也相对较小，但是，因为这种支架的A部位与B部位分别只有1毫米的窄槽与孔边距，致使制造模具的过程中，必须进一步综合考虑模具需要承受强度方面的问题，同时如此一来，也将会进一步提高这种模具制作的实际复杂程度，而且也会在一定程度上影响模具的实际使用寿命。通过深入分析和研究以上两种方案，基于它们，提出了综合性的第三种方案，这种方案采用连续模方式，首先冲压零件的所有孔位，再二次冲裁零件外形。但是，这种方案中所采用的二次冲裁却不是分段切除其中的废料，而是采用与切舌的方法，完成这种切舌后，在进行上模回程的过程中，顶回切舌并和原轮廓重合，之后下一次冲裁才开始。

2.2相关排样方式

无论技术人员选用的排样方式是何种类型，利用率都大体一致。若边距不大，条料不窄，则必须关注支架冲压的基本质量，通过全面分析和比较，选出合适的排样方式。具体措施如下：

首先进行导正销孔操作，这一操作需要在零件所有孔的部位，完成整个零件轮廓的冲裁。但是，支架中的连接部位最好保留下来，以便轮廓可以相互重叠的很好。针对其余的轮廓位置，需要采取相应的冲裁处理，尽可能地保留其中相互连接的部位。基于顶回操作，就可以使展开形状具有较高的精确度，还可以对其采取相关处理。

在对相应孔位进行确定的过程中，孔位需要和支架相符，同时基于此，进行边缘面的装配。借助剪料机对边料进行剪切处理，可以提高材料的实际利用率。若支架制作的批量较小，则只需采用单工序模就能够实现以上全过程的操作。所以，技术人员应在综合对比分析的基础上，使选出的支架冲压方式与本次操作最适合。

3对模具结构进行设计

3.1对冲裁模进行设计

3.1.1凸模切舌

在进行切舌的过程中，沿不对称轮廓，凸模切开并下弯零件板料，这就造成板料切下的各处深度会产生较大的不一样。为了确保模具两侧的高度差不会太大，凸模上远离保留边的部位需要做成平面，但在较近的部位则需要做成斜面，而中间则需要采用圆弧过渡，以便减少实际的顶回距离。但对于凹模，在相应的保留边位置，应采用小圆角的加工方式，以便确保在顶回后的压痕不会太大。

3.1.2条料采用的定位装置

在冲裁的过程中，应采用侧刃粗定位来将销精定位导正，所用装置见图2：

图2侧压挡料装置

如图2所示，数字1、2、3、4、5和6分别代表弹簧片、侧压块、挡料块、导料板、侧刃和条料。

在冲压的过程中，首先需要通过挡料块将条料端面挡住，而在滑块下行的过程中，在条料一侧，通过侧刃则会冲出工艺切口两个，并且会在条料上冲出导正销孔两个。但是，条料会不断进行运送，随之挡料块却可以和右侧工艺切口进行重合，从而实现粗定位，而在压力机滑块下行的过程中，导正销会插入工艺孔实现精定位。

3.2与弯曲模相应的操作

支架的部位通常都会发生垂直弯曲。为了将支架处理好，需要将支架上的孔位定位，以便弯曲操作可以顺利开展。在对零件进行弯曲的过程中，需要更多地关注零件的中部，以防其发生变形或扭曲。另外，工件的脱出还需要是完整的，如果有必要，还可以在坯料的凹模底面上，施加反向的顶压力，以便零件的平整度与特定要求相符。

4结语

综上所述，支架冲压工艺和模具设计均是支架制作中的核心内容。对于类型不同的支架，所采用的模具设计方式也应不同，还应提高冲压工艺的实际精确度，以便冲压工艺符合支架尺寸。现阶段，有关支架冲压的工艺却仍然有待完善，而且亟待改进。在以后的实践生产中，技术人员还需要不断进行摸索，使设计出的冲压模具更加精确，以便提高支架的坚固度与完整度。

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