拓展項目 加油口罩側沖孔成形工藝與模具設計

1.工藝分析

在大多數沖裁件的模具結構中，凸、凹模的沖裁方向基本都是豎直的（垂直于水平面），但當某些零件的側面具有一些結構形式時，這種豎直式的沖裁模具結構往往不能完成該工序的生產。圖1-66所示為加油口罩零件圖，圖1-66a所示為零件側面沖孔的結構尺寸圖，圖1-66b所示為加油口罩零件的三維模型圖。根據零件的成形工序排布，零件側面的孔只能在零件成形復雜形狀之后進行沖裁，如果側面沖裁工序在零件復雜成形之前進行，則該側面的孔結構尺寸肯定會在零件復雜成形的過程中變形，從而無法達到設計要求。

圖1-66 加油口罩零件圖

a）結構圖 b）三維模型圖

2.模具結構設計

根據圖1-66所示的加油口罩零件的結構特征，以及該工序中沖孔尺寸精度要求，可以選擇零件的內側面形狀進行定位。由于零件側面沖孔部位具有圓弧形的特征，且沖孔數量少（就沖一個孔），所以不方便設置卸料板，可以直接在沖孔凸模（沖頭）上設置橡膠彈性體進行卸料。沖孔凸模（沖頭）通過固定板安裝在可側向移動的滑塊上。沖孔凸模（沖頭）的結構尺寸如圖1-67所示。

圖1-67 加油口罩沖孔凸模尺寸圖

沖孔凸模采用國內常用的Cr12MoV材料，根據凸模刃口的形狀特點，為限制凸模的軸向移動，其固定端采用了兩個小臺階的結構形式。加油口罩沖孔模具的總體結構如圖1-68所示。

由于模具具有側沖結構特點，為防止側向力等對模具精度的影響，模具采用四個滾動導柱、導套的模架結構，凹模座9和壓料板8由數控方式進行加工，從而保證零件的準確定位，凸模14與凸模固定板15配合在一起安裝在滑塊21上。沖裁時，模具的上模部位由機床帶動向下運動，當斜楔22向下運動接觸到滑塊21時，滑塊便在滑塊座17的導向下向右側運動，從而帶動凸模進行沖裁；沖裁的廢料通過凹模座9中的擴孔向機床下部漏料排出。為支承斜楔22工作時所受滑塊的反作用力，在下模設置靠山20，使斜楔推動滑塊工作之前先與靠山接觸，這樣可以支承斜楔，防止松動，確保滑塊機構穩定工作。

圖1-68 加油口罩沖孔模具結構圖

1—模柄 2—圓柱銷 3—卸料螺釘 4—上模板 5—導套 6—上墊板 7、13—橡膠彈性體 8—壓料板 9—凹模座 10—導柱 11—下模板 12—凹模鑲套 14—凸模 15—凸模固定板 16—蓋板 17—滑塊座 18—螺釘 19—彈簧 20—靠山 21—滑塊 22—斜楔