精沖模具設計優化

精沖模具的固定與導向

用鋼球固定凸模（或凸凹模）

凸模（或凸凹模）的固定方式，以掛臺、螺釘最為常用。掛臺方式適用于外形為圓形的凸模，螺釘方式適用于有足夠面積鉆螺釘孔的凸模。而對于如圖4所示的凸模形狀，顯然不能采用掛臺或螺釘方式固定。

圖4 精沖件圖

針對這種凸模，可以采用鉚接或粘接，但鉚接需要較高的操作技能，而且容易造成局部退火軟化或脆化，影響凸模的使用壽命；粘接僅適用于被沖板料較薄的情況，對于厚板料，卸料力很大，極易脫落。

現介紹一種利用鋼球固定凸模（或凸凹模）的方法，在外形加工完畢的凸模柱面上，距離上端面相等的位置上，加工出若干個球形窩，而在凸模固定板的相應位置，加工出同樣數量的溝槽，然后裝入鋼球，將凸模與固定板組合起來。其結構如圖5所示。圖6是使用鋼球的數量及安裝位置。

鋼球的位置和數量依據精沖件形狀、尺寸和板料厚度確定。一個直徑為4mm的鋼球，當固定板使用45鋼（調質處理），可承受大約2噸的卸料力。

圖5 鋼球固定凸模的結構

圖6 鋼球的數量及布置

一種特殊的反壓板結構

較大的反壓力既是獲得光潔沖裁面的基本條件之一，也是保證精沖件平整度的關鍵。在精沖模中，是通過反壓板給被沖板料施加反壓力。對于復合精沖模而言，反壓板還有給沖頭導向的作用。

為了將設備反壓活塞提供的壓力傳遞到反壓板，就需要傳力桿。傳力桿的一端必須頂在反壓板上，因此反壓板要有足夠的面積。但像圖7這樣的法蘭零件，如果采用復合模精沖，反壓板上則沒有傳力桿的布置空間，解決的辦法是增加一個襯板，如圖8所示。襯板材質及熱處理要求與反壓板一樣，二者通過鉚釘或螺釘連接。

圖7 法蘭零件

圖8 特殊反壓板結構

下傳力桿的結構優化設計

為了防止下傳力桿因其自重脫落，通常是用一個彈簧將其托住，如圖9所示。這種傳力桿上端帶有掛臺，制造成本較高，下模座要鉆一個很大的沉孔，既增加了加工工時，又削弱了模具剛度，而且對于小型精沖件的模具來說，下模座上往往沒有安裝彈簧的空間。

圖9 下傳力桿一般結構

圖10是一種改進結構，用一個開口環套在頂桿上，利用開口環彈性變形產生的摩擦力，防止下傳力桿脫落。

圖10 用開口環防止下傳力桿脫落的結構

如果下模座上仍沒有安裝開口環的空間，可以考慮用一根鋼絲或一段鋼片嵌入桿內，使之與傳力桿孔壁形成摩擦力，阻止傳力桿脫落，如圖11所示。當采用鋼絲結構時，只需要在桿上加工出一段很小的溝槽，如圖11a所示，對桿的截面積削弱很小，適合于Ф12以下的小直徑傳力桿。當傳力桿直徑大于Ф12時，可以采用圖11b所示的鋼片結構，這種結構傳力桿的加工更加簡單。

（a）                                   （b）

圖11 用鋼絲或鋼片防止下傳力桿脫落的結構