綜合拼合凹模在隔離片級進模中的應(yīng)用

在多工位級進模中，凹模和凸模一樣，都是決定沖件形狀尺寸與精度的關(guān)鍵工作零件。其結(jié)構(gòu)設(shè)計是否合理，不僅關(guān)系到?jīng)_件質(zhì)量穩(wěn)定可靠，更重要的關(guān)系到凹模的耐用度，使用壽命長短，生產(chǎn)能否穩(wěn)定持續(xù)進行。因此，正確設(shè)計凹模結(jié)構(gòu)形式，對模具設(shè)計質(zhì)量非常重要。

多工位級進模凹模結(jié)構(gòu)形式很多，常用的有整體式凹模、鑲套式凹模、拼合形孔凹模、分段拼合凹模、綜合拼合凹模等，除整體式凹模外，其他凹模可統(tǒng)稱為鑲拼凹模，或?qū)⑺屑夁M模的凹模可簡化用整體式和鑲拼式兩種不同結(jié)構(gòu)來區(qū)別。本文在淺析級進模凹模常用結(jié)構(gòu)與應(yīng)用特點的基礎(chǔ)上，結(jié)合隔離片沖裁彎曲級進模結(jié)構(gòu)設(shè)計，介紹綜合拼合凹模替代整體凹模在該模具中的合理應(yīng)用，供瀆者參考。

(1)整體式凹模

這是較簡單較常見的一種結(jié)構(gòu)，其特點是凹模的易損部分和非易損部分做成一體，用一整塊料制成， 因此結(jié)構(gòu)簡單，便于組裝，被優(yōu)先采用，但其刃口內(nèi)形不便加工，20世紀60年代前主要靠鉗工，采用壓印穿孔銼削加工制成，目前主要采用電火花快走絲線切割和精密慢走絲線切割加工，加工精度和表面粗糙度值能滿足一般要求，但不能做到高精度的理想要求。刃口的加工精度完全決定于加工機床精密度，加工精度低，無法通過調(diào)整提高精度。刃口局部磨耗或損壞了，要將整體凹模拆下方可修理，嚴重時，將整體凹模報廢重做，更換或維修不方便，維修成本大，故在工位數(shù)不多的級進模或在純沖裁級進模中被常常采用。 外形尺寸一般<400mm。

(2)鑲套式凹模

這是指凹模的某些工作部分采用鑲套式植入整體板內(nèi)的一種結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)特點是將凹模易損部分與非易損部分分開，將凹模形孔采用獨立的鑲套結(jié)構(gòu)，這樣凹模的局部損壞時，可以局部刃磨更換，而且更換不影響定位基準，易損件定位可靠，互換性好，裝拆決，維修也決，此外，易損件可用優(yōu)質(zhì)材料制造，非易損部分可以用普通鋼材制造。

鑲套式凹模的鑲件結(jié)構(gòu)形式從結(jié)構(gòu)的完整性分有整體式和拼合式兩種：從鑲套的外形的形狀分有圓形和方形兩種。

鑲套式凹模與固定板或固定它的凹模板常用過渡配合（H7/m6或H7/n6），加工時內(nèi)外形孔中心要求同軸度很高，常控制在002mm之內(nèi)，這樣才能具有良好的互換性和便于維修。

(3）拼合形孔凹模

這是指個別凹模形孔（在級進模中一般為特別小，又比較復雜的異形孔），由幾個小段拼塊拼合而成的一種凹模，其特點為變內(nèi)形加工為外形加工，這樣的結(jié)構(gòu)凹模的形孔既便于加工，又可以獲得較高的加工精度，此時采用拼合形孔凹模較為合理。

(4)分段拼合凹模

在多工位級進模中，對于大一點的凹模，為便于加工，也為了提高各工位孔形位置精度而采用的一種凹模結(jié)構(gòu)，又稱模塊式凹模，它是將模具的凹模分為若干段（每段中形孔數(shù)不等，每段的大小、工位數(shù)也不一定相同），然后將幾段凹模的結(jié)合面研合鑲?cè)说桨?模固定框內(nèi)，構(gòu)成一個整體凹模。

分段拼合凹模的外形尺寸，一般是在先加工好該段上工作形孔尺寸后，再以內(nèi)形孔為基準，加工外形尺寸，并留研磨量，較后通過研合裝配達到高精度的質(zhì)量要求。

(5)綜合拼合凹模

這是兼有上述幾種凹模特點的一種組合應(yīng)用凹模，簡稱綜合拼合凹模，這種凹模的較大特點是充分利用精密成形磨削（包括光學曲線磨）加工工藝，加工方便，使凹模各形孔加工精度、各孔之間的位置精度都能做到很高（可達≤2um），表面粗糙度值比用普通線切割加工小得多，但要求精密成形磨削的技術(shù)水平要高。相對于整體式凹模，加工組裝比較煩瑣，裝配要求高。成本高些，但便于調(diào)整維修，使用壽命長，因此，此結(jié)構(gòu)是現(xiàn)代多工位級進模應(yīng)用較多的一種先進凹模結(jié)構(gòu)形式。有關(guān)它的實際應(yīng)用， 本文下面有介紹j

制件隔離片，材料鍍鎳鐵帶，料厚0.15mm該制件外形是個帶有雙向彎曲的小零件，U 形彎曲底部有一小腰圓孔，下彎尺寸101+02mm對腰圓孔中心有對稱度要求，彎角處不允許有裂紋，表面 無擦傷，毛刺<0.03mm，其他方面除尺寸較小外，公差要求不太高，均為采用沖壓加工在可控范圍。因產(chǎn)量大，不適合采用單工序模具生產(chǎn)，采用級進模生產(chǎn)能滿足產(chǎn)量和質(zhì)量要求。

排樣設(shè)計所示，考慮料薄和送料定位定距可靠，采用雙側(cè)載體、齒形雙側(cè)刃定距,沖落制件留 載體的制件在帶料上獲取的沖壓方法，設(shè)6個工位，分別為：
①沖中間腰圓孔；
②沖去壓彎部分兩頭廢料；
③ 切斷一側(cè)并彎成L形，左邊部分與載體相近；
④彎曲廄U杉，到尺寸34mm；髟芎雨后尺寸104+02mm和12+Olx145+1mm;
⑥較后為落料。料寬為1mm，步距為112mm，帶料靠導料板導向送進

模具結(jié)構(gòu)如為典型的標準結(jié)構(gòu)，采用對角導柱滑動導向鑄鐵模座I級標準模架，卸料板、固定板之間設(shè)有小導柱、小導套導向，對小凸模起到穩(wěn)定和保護的作用，免受側(cè)向力而受損考慮沖件材料厚度只有0.15mm，比較薄，沖裁時容易在卸料板彈壓力作用下被吸附在凹模上，故本模具的凹模上，在按照排樣處于載體處對稱位置布置了起頂料和托料作 用的小頂桿，幫助帶料及時被頂離凹模上平面，便于送料。檔板23起阻止壓彎后的制件跟著凸模上行時帶走。本模具所有凸模設(shè)計成直通式結(jié)構(gòu)，便于磨 削加工和提高加工質(zhì)量，與固定板采用過盈配合鉚接 固定形式，凸、凹模材料開始時采用CrKMn，沖裁間隙 取圖3中凹模4為整體式結(jié)構(gòu)，它具有結(jié)構(gòu)簡單、便于組裝的特點，但存在不便維修和不便加工的問題。 圖4為改進后綜合拼合凹模結(jié)構(gòu)，它是將凹模的刃口 內(nèi)形經(jīng)分解，由數(shù)塊拼合而成，再固定到一固定板上的一種結(jié)構(gòu)。拼合凹模的刃口變內(nèi)形加工為外形加 工，能充分利用精密磨削加工工藝，加工方便，加工精度和表面粗糙度都能較方便得到j(luò)適宜用于精密、復 雜、小型和不便加工的模具，便于維修、更換，因而經(jīng)得住長壽命使用，不足之處，加工組裝比較繁瑣成本有所提高。

圖4是圖3中凹模4后來采用的結(jié)構(gòu)，它由2塊拼塊和3塊鑲件組成，凹模固定板用雙點畫線表示：
①沖長腰圓孔，位于鑲件3上；h為側(cè)刃定距孔，它由凹模拼塊、2和鑲件3經(jīng)精密磨削后 拼合而成；
②根據(jù)排樣圖需要，沖去制件展開后兩邊的多余廢料而設(shè)計的，為異形孔，它由拼塊1、2和鑲件3、4拼合后形成的；
③切彎用凹模孔， 由拼塊l、2拼合而成；
④兩次彎曲用孔，亦由拼塊l、2拼合而成；
⑤彎曲制件圖上A向的兩邊小腳，該處為裝下凸模用長方孔，由拼塊2、2拼合而成，彎小腳的凸模裝在這里播為工位
⑥落料用凹模孔，半圓形孔設(shè)在鑲件5上鑲件5與拼塊1、2成緊配的同時，上面有螺孔用螺釘固緊在凹模固定板6上

在圖4中的d、c孔中均裝有推（頂）件器，它在壓彎前起壓料作用，彎曲成形后起頂件作用。同時在整體凹模內(nèi)設(shè)置了10個小彈頂器，這樣保證彎曲過后的工序件連著帶料載體一起被頂出浮離凹模平面一定高度，使送料沿著兩側(cè)導料板處于暢通狀態(tài)。

綜合拼合凹模一般均由多件拼合而成，拼合后相互間位置不允許因結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理而有可能引起前后左右的微量移動。所示為利用凹模固定板的通槽并借助螺釘、銷釘將其固定，鑲件3、4、5也限制了拼塊1、2之間的相對移動。拼塊與凹模固定板之間采用過渡配合偏緊（有點過盈量），可取0.01-0.02mm過盈量較好，凹模固定板一般淬火處理，保證固定凹模后穩(wěn)定可靠有足夠強度和剛度。拼合凹模的背面一般應(yīng)有墊板支撐，本結(jié)構(gòu)可以不用，因為凹模定板有墊板作用。

采用綜合拼合凹模以后，由于模具的加工制造精度提高，沖件質(zhì)量明顯好用于整體式凹模，模具修理不但少了，而且也便于修配，模具使用壽命大大提高，故這種凹模已成為多工位級進模復雜凹模結(jié)構(gòu)形式的較佳選擇之一。