星期一, 5月 16

    斜滑块抽芯机构在级进模中的应用

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    ■资料来源: 模具工业/ 谢国明

    前言

    在冲压级进模的设计过程中,经常会用到斜楔滑块机构 实现侧向冲压或抽芯,级进模成形的对象多数是小型零件,斜楔滑块机构相对占用空间较大,增加了模具外形尺寸和累积误差,且结构复杂,设计与制造费用较高。 成形某电源插线板内部零件的级进模需使用侧抽芯机 构,为减小抽芯机构的尺寸,便於结构设计,借鉴注射 模的斜顶块抽芯机构,设计了一种类似但又有异于注射 模斜顶块抽芯机构的“斜滑块浮顶抽芯机构”。该模具 结构简单、制造成本低、佔用空间小,有利于小型零件 的级进模设计和制造,具有一定的参考和应用价值。
    该斜滑块浮顶抽芯机构同时具备抽芯和浮顶条料的双重 作用,以下简要介绍被成形零件的结构、材料、成形此 零件的模具类型、排样形式、工序安排以及斜滑块浮顶 抽芯机构在此模具中的应用。

    冲压件工艺分析——冲压件结构

    冲压件形状如(首图左)所示,材料是具有良好塑性的黄铜,材料厚度为0.3mm,要求零件毛刺全部位于弯 曲面内侧,大批量生产。该冲压件材料薄、尺寸小、 批量大,适合采用级进模生产。

    冲压件工艺分析——排样零件

    排样形式采用中间载体、斜排,如(首图右)所示。 由于零件要求毛刺位于弯曲面内侧,弯曲方向只能朝 下模方向,其工序安排为:
    ① 冲孔,冲出零件上2个圆孔,即位于圆孔之间的凸 起以及位于中间载体上的导正销孔;
    ② 冲外形,分段切除零件周边材料;
    ③ 冲外形,分段切除零件周边材料;
    ④ 弯曲,右端的U形弯曲成形以及左端第1个90°弯 曲;
    ⑤ 空工位;
    ⑥ 弯曲,左端第2个90°弯曲成形;
    ⑦ 空工位;
    ⑧ 分离,切除中间载体,分离冲压件。

    斜顶块机构结构和工作原理

    第⑥工序弯曲零件左端的第2个90°弯曲,下模需要 设计侧抽芯结构,如果采用常规斜楔滑块抽芯机构需 要佔用4~5个工步的空间且结构复杂。通过借鉴注 射模斜顶块抽芯机构的结构,在该级进模中设计一个 “斜滑块浮顶抽芯机构”取代常规的斜楔滑块机构, 仅佔用3个工步的空间,且结构简单,如图3所示。

    由图1可以看出第⑥工序的上、下弯曲模结构关系, 弯曲上模结构如图3中零件8所示,下模包含垫板4、 下模板7、构成“滑道”的镶件3和镶件6、滑块1、 推动滑块上升的弹簧5,(图1)中所示的条料2和滑 块1是处在被上模卸料板压紧在下模零件表面的状态。

    在该模具结构中,滑块既是弯曲下模也是实现侧抽芯 的零件,同时还起到浮顶条料的作用,整个滑块机构 包括弹簧在内仅需4个零件,不需要常规斜楔滑块 机构中安装於上模的斜楔,特別是除弹簧外的3个零 件都可以使用电火花线切割机进行简单的磨削加工即 可,设计与制造简单快捷,空间佔用率小。

    图4所示为第⑥工序的下模在不同工作时间的三维截 面图,展示了斜滑块浮顶抽芯机构在成形零件时不同 状态下的剖切结构。

    在开模状态,滑块1像一般顶杆一样顶起条料2(见图 2(a)),以利于条料送进。当弯曲上模8压下时,上模 卸料板(图中未给出卸料板)压向条料2,条料2被 压紧在模具零件型面上,位于条料2下方的滑块1被 压进下模(见图2(b))。滑块1被镶件6的台阶限位, 此时滑块顶面与下模型面平齐,滑块下滑过程中滑块 头部向左移动到工作位置实现零件的弯曲工作,弯曲 上模继续下行,完成弯曲加工(见图2(b))。卸料板随上模返回,滑块1在弹簧5的推动下浮起,实现对条 料的浮顶和向右的侧向抽芯动作(见图2(c))。

    配合间隙要求和角度要求

    滑块与滑道之间的配合精度要求较高,尺寸计算应保 证配合间隙位于滑块与镶件6贴合的侧面,与镶件 3贴合的侧面无间隙,滑块与滑道的配合精度为H8/ g7。为了防止发生自锁现象,同时考虑机械效率,建议滑块斜面与水平面之间的夹角≥40°。■

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