1.工藝方案確定

（1）傳統(tǒng)成形工藝

以往公司在制造彈簧座中，一直沿用了單工序沖裁的方式。其工藝路線(xiàn)為落外圓→拉延→沖14mm中心孔→車(chē)削高度成形。工藝路線(xiàn)中比較關(guān)鍵的步驟在于拉延環(huán)節(jié)，拉延次數(shù)的計(jì)算，查《沖裁設(shè)計(jì)手冊(cè)》可知，該零件可以一次拉延成形。傳統(tǒng)成形工藝中，零件成形過(guò)程需單獨(dú)設(shè)計(jì)三套模具，結(jié)構(gòu)均比較簡(jiǎn)單，制造也很容易。但明顯存在以下缺點(diǎn)：一是生產(chǎn)效率低下，零件需要更換三次模具或在不同的壓力機(jī)上才能完成；二是三次成形中，尤其拉延、沖孔兩個(gè)工藝過(guò)程，需要兩次更換定位面重復(fù)定位，容易造成零件拉延后壁部高低不均，沖孔中心偏移、不對(duì)中。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，該彈簧座采用三套模具成形時(shí)，僅因中心孔偏移造成的零件廢品率就高達(dá)20%。盡管每個(gè)零件價(jià)值不高，但對(duì)生產(chǎn)造成的影響卻很大；三是因?yàn)槔雍髲椈勺谋诟吆茈y平齊，不得不增加車(chē)工工藝，加工繁雜，拉長(zhǎng)了生產(chǎn)周期。

（2）改進(jìn)后成形工藝

彈簧座零件在整個(gè)成形過(guò)程中，拉延是一道關(guān)鍵工序。從前述計(jì)算可知，拉延工序可以一次成形，這為該零件落料、拉延、沖孔在一套模具中依次成形提供了有利條件。而且落料、拉延、沖孔在一套模具中依次成形，還可以克服原傳統(tǒng)工藝不可避免的多套模具多次定位問(wèn)題。因此，從理論上分析，彈簧座零件采用落料、拉延、沖孔復(fù)合模是可行的。在此思路的引導(dǎo)下，對(duì)彈簧座沖裁模進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)，設(shè)計(jì)了落料、拉延、沖孔在一套模具中成形的復(fù)合模具，并取得了成功。

2.模具結(jié)構(gòu)及其工作過(guò)程

凸凹模12既是落料凸模，又是拉延凹模，凸凹模6既是拉延凸模，又是沖孔凹模。模具工作過(guò)程如下：壓力機(jī)滑塊下移，凸凹模12、凹模8與工件板材相觸完成落料41mm工作；壓力機(jī)滑塊繼續(xù)下移，工件材料在凸凹模12與凸凹模6作用下，在壓邊圈9與頂料桿29、托板3、橡膠4等組成的橡膠彈性頂料裝置的共同彈性壓制下完成彈簧座的拉延過(guò)程；隨著壓力機(jī)滑塊繼續(xù)下移，沖子25與凸凹模6相接觸，完成彈簧座14mm的沖孔過(guò)程，沖孔廢料通過(guò)凸凹模6與拉桿1的中心孔漏到工作臺(tái)下的廢料箱內(nèi)。隨著壓力機(jī)的回程，包在凸凹模6上的工件，由壓邊圈9頂卸而出，或者卡在沖子25上的工件，由打料桿19、打板20、打料銷(xiāo)23、打料塊26組成的打料機(jī)構(gòu)經(jīng)由壓力機(jī)的打桿擊打而出。

3.模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)

（1）由于凸凹模拉桿1在工作中，內(nèi)孔起到拉延凹模作用，因此一定要注意拉延圓角的合理設(shè)計(jì)。考慮該模具零件內(nèi)孔至外圓單邊壁厚只有4.7mm，為了提高其強(qiáng)度，在滿(mǎn)足拉延性能的前提下，可盡量減小拉延圓角數(shù)值。查《沖裁設(shè)計(jì)手冊(cè)》中材料Q235A的拉延凹模圓角推薦數(shù)值是（10～6）t（t為材料厚度），在本設(shè)計(jì)中，采用了R=2mm，試模后證明該數(shù)值是可行的。

（2）本模具零件壁厚較薄，為了防止同時(shí)落料沖孔對(duì)模具的沖擊振動(dòng)，以及為了降低工作中的噪聲，將模具設(shè)計(jì)成先后沖裁：即先落料，壓力機(jī)下行一段距離后再?zèng)_孔。試模后可以看出，先后沖裁有效減少了對(duì)模具的振動(dòng)，并且拉延后再?zèng)_孔，可以保證孔的形狀完好，不變形。

（3）模具設(shè)計(jì)中使用壓邊裝置（橡膠及壓邊圈），可以達(dá)到以下效果：一是零件在拉延時(shí)減少拉延板料的各向異性，工件成形后壁部高度一致；二是拉延后工件的底部與拉延凸模貼合、無(wú)突起；三是拉延后沖孔時(shí)，提高沖孔邊緣質(zhì)量。

（4）凸凹模12在拉延過(guò)程中，因拉延直邊較短，為防止與卸料板10相碰，引發(fā)不安全事故，將卸料板10上部倒角5mm×45°。

4.結(jié)語(yǔ)

彈簧座模具的優(yōu)化設(shè)計(jì)，解決了原彈簧座在生產(chǎn)中多工序造成的壁部高低不勻、中心孔偏移等質(zhì)量問(wèn)題，拉延過(guò)程有橡膠及壓邊圈的作用，工件壁部平整。三套模具改為一套模具，且省去了車(chē)工工序，減少了換模時(shí)間，生產(chǎn)效率可提高4倍以上，工人的勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低，產(chǎn)品合格率100%，模具費(fèi)用約降低30%，實(shí)踐證明是成功的，值得在生產(chǎn)中加以推廣應(yīng)用。

作者：丁捷 單位：南車(chē)洛陽(yáng)機(jī)車(chē)有限公司