摘要：分析了电器活动支架零件的结构工艺性和冲压工艺，介绍了零件的排样方案、模具的总体结构、主要零部件的设计。该零件的结构包含向下、向上和侧向弯曲，设计时对工序的布置进行了精细地考虑，以保证零件的尺寸精度。详细介绍了弯曲件上60°的勾形弯曲成形过程。该模具具有结构紧凑、加工制造容易、工作平稳、操作简便、生产效率高的特点。

　　关键词：活动支架 级进模 排样方案 模具结构设计

　　1 引言

　　图1所示为活动支架零件图，材料为黄铜，厚度1mm。经对零件的结构分析，它的主要成型工序包含冲孔，外形冲裁和四个部位的弯曲(其中C部位是60°的勾形弯曲)等三种工序。批量生产，精度较高。如果采用单工序模进行生产不仅工艺繁琐，效率低，而且质量也难保证，极不经济。因此，采用多工位级模进行生产。

　　图1 零件图 工艺设计 2.1 毛坯形状及尺寸

　　根据零件图上的尺寸和弯曲展开计算，零件展开毛坯如图2所示。

　　图2 展开图

　　2.2排样设计

　　通过对零件的冲裁与成形工艺以及模具结构的综合分析，为保证冲裁和成型的精度、条料送进时的刚度和平稳性。排样设计方案如图3所示，该冲压工艺分成8个工位，采用单侧载体排样，送料用侧刃粗定位，用导正销精定位。工位1：冲3个圆孔，其中￠2.5mm的孔可兼作导正孔;外形冲切并兼有侧刃定距作用。工位2：外形冲切和两个￠2mm。工位3：外形冲切。工位4：外形冲切和零件a部位的第一次弯曲。工位5：零件a部位的第二次弯曲。工位5和工位6之间：零件的两个b部位同步向下弯曲。工位6：零件d部位向上弯曲。工位6和工位7之间：零件的三个c部位同步向下弯曲。工位8：零件冲切与条料分离。

　　图 3 排样图

　　模具总体结构设计 模具的装配图如图4所示，为了保证模具的精度 ，该模架采用四导柱模架。条料的运动精度由成型侧刃35粗定位和导正销10精定位来保证。

　　工位1、2、3、4在进行零件外形冲裁时，由于零件外形复杂，考虑到凸、凹模的加工和工作强度，同一部位的外形冲裁分解到两个工位上进行，这样的布置既有利于凸、凹模的加工制造，又保证了凸、凹模的工作强度。

　　工位1的冲裁设计：除了完成零件外形冲裁还具有侧刃定距的作用，对条料移动起粗定距的作用。

　　图4 装配图

　　1 下模座 2、27、30 弹簧 3、4顶件块 5卸料板镶块 6 卸料板 7、11、13、15、16、17 冲栽凸模 8、9 弯曲凸模 10 导正销 12上模座 14 销 20 导套 18 冲孔凸模 19卸料弹簧 20、29 垫板 21凸模固定板 22 导套 23 导柱 24 条形浮顶销 25 导料板 26 承料板 28 凹模板 31 浮顶销 32 定位销 33 螺钉 34 小导套 35 侧刃 36小导柱

　　零件的a部位60°弯勾是本模具设计与与制造的关键，为了精确地成形该部位，分两次完成。第一次在工位4中向下弯曲成直角，第二次在工位5上进行，成形过程图如图5。

　　(a) (b)

　　图5 60°弯勾成形过程图

　　1 上模斜楔 2 推弯滑块座 3 推弯滑块 4 复位弹簧 5 浮动弯曲下模 6 弹簧

　　7 螺塞 8下模座 9垫板 10凹模板 11 弯曲件 12导料板 13卸料板镶块

　　14 卸料板

　　模具在向下冲压时，推弯滑块3在上模斜楔1的作用下，与浮动弯曲下模5一起完成60°弯勾的成形(见图5中的a图)。模具向上回程时，弯曲件11在浮动弯曲下模5的作用下被抬起(见图5中的b图)。浮动弯曲下模5的设计是本模具的特色之一。该部位的弯曲是60°勾形，为了防止成形后抬料时被勾住，把弯曲下模5设计成浮动式，因此浮动弯曲下模5就起到成形时作弯曲模、成形后起抬料的双重作用，板料被推动顺利向前运动。

　　从工位4开始，弯曲件向下弯曲，为了便于板料的运动除了利用浮动弯曲下模5抬料外，本模具还设计了专用的浮顶装置3个条形浮顶销24和数个浮顶销31。条形浮顶销顶面的长度尺寸要确保条料外形冲裁后的缺口顺利通过，且顶面的右端设计为15°~ 20°的倾斜面。多个圆柱形浮顶销31分布在一侧用于浮顶板料的载体部分，确保条料的刚性和平稳移动。

　　弯曲件的两个b部位也经过了两次弯曲，第一次是在工位5和工位6之间，用弯曲凸模9执行，在弯曲凹模内设有一弹性顶件块3(参见图4)，以便弯曲后顺利从凹模内顶出。第二次是在工位6和工位7之间伴随C部位弯曲完成的。

　　弯曲件的d部位是向上弯曲，它弯曲过程如下图6所示，(a)图是冲压时的状态，(b)图是冲压后弯曲件被顶起的状态。

　　(a) (b)

　　图6 向上弯曲图

　　1 下模座板 2 垫板 3凹模板 4 下弯曲凸模 5 导料板 6 卸料板

　　7 卸料板镶块 8 弯曲件 9 浮动弯曲推块 10 弹簧

　　为确保制件向上弯曲的尺寸精度，弯曲凸模4旁增设一个浮动弯曲推块9，且弯曲推块比弯曲凸模略高些，在上模向下冲裁时，卸料板镶块7中的弯曲凹模表面先与弯曲推块一起对条料施加预压力，然后凸模4实施再上弯曲，这样可以防止条料因滑动产生变形和尺寸不准确。弯曲完毕后，弯曲推块9还具有浮顶抬料的作用。

　　弯曲件上的两个C部位，在工位6和工位7之间用弯曲凸模8同时完成。用一个凸模完成两个部位的弯曲还有两个b部位的成形(在工位5和工位6之间)，这样的设计可简化模具的设计与制造，也使模具的结构紧凑，节省模具体积。

　　C部位的弯曲时，在凹模中同样也设有一弹性顶件块3，用于弯曲件的顶出。

　　弯曲件最终在工位8，通过冲裁凸模7与条料分离，从凹模孔内落下。

　　卸料装置采用弹压卸料板，如图4中的6。 由于卸料板在工作时会承受大的压力，因此，直接与板料接触的部分，采用合金镶块(如图4中的5)，材料为Cr12MoV，硬度为58—60HRC，用销钉32定位、数个螺栓33固定。为保证卸料板的运动精度，其上设有四套小导柱和导套如图4中的34、36。

　　4 主要零部件的设计

　　本模具设计充分考虑了模具的加工制造和工作强度，把零件复杂外形冲裁分解为形状较简单的冲裁，参见排样图3，工位1~4中阴影部分都是分解后的外形冲裁形状，凸模全部设计成直通式凸模，简化了模具的加工制造。其固定形式采用销钉吊装，如图4中的冲裁凸模7、11、13、15、16、17。

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