扳手切边模具设计 郑州航天电子技术有限公司 （河南４６３０００） 王喜峰 １．工艺分析 图１所示扳手是某产品上的零件，材料为 初的工艺安排中，由于对该零件弯曲后的角部余料 如何去除未引起足够重视，仅在弯曲工序后安排钳 工利用胎块手工锉修去除，结果在实际生产中里带 来不少问题：首先是劳动强度大，生产效率低，操 Ｈ６２Ｙ，料厚为０．４ｍｍ，产品批量中等，分析该零件 形状结构，可以看出该零件成形属于弯曲为主、兼 带拉深的复合成形，直边部分为弯曲成形，圆角部 分属于拉深成形。 作不便，锉刀容易划伤工人手指，存在不安全因素； 其次是修边尺寸２．７ ｍｍ的精度不易保证，尺寸一 根据该零件结构特点、尺寸精度及企业设备情 况，制定工艺方案如下：冲底孑Ｌ落料一弯曲一钳工 修边一整形一冲侧孔，并设计制造四套模具以完成 该零件的加工。 致性差，锉修面表面粗糙之处。为有效解决上述问 题，决定设计一套切边模，利用模具代替手工去除 零件弯曲后的角部余料。 § ＋Ｉ ： —■’ １ ２ＩＩ ７』Ｉ ４ Ｉ ＲＯ ５ 图２扳手弯曲工序后实际形状 ２．切边模结构 图１扳手 所谓切边，就是将成形零件的边缘修切整齐或 切成一定形状。根据该扳手零件形状特点，设计切 在计算该零件毛坯展开尺寸时，由于零件角部 为拉深成形，考虑到板料具有方向性和凸、凹模间 边模结构如图３所示。为方便取放冲件，选用了后 侧导柱模架，考虑到废料排除便利及冲件安放的稳 定性等因素，将冲件倒置摆放。 工作时，将扳手弯曲工序件套在下冲头１１上进 隙不均等原因，角部拉深成形后顶端将会有不平齐 现象，因此角部毛坯加了一定的修边余量，零件弯 曲成形后的角部实际形状及尺寸如图２所示。在最 发生转动，进而保证了扁销对于法兰中心的对称度。 击力，并且减小了开模时的分离力，避免其在工作 过程中受到破坏。 定位孔底面为圆弧面，与定位销外圆配合，保 证在挤扁过程中定位销圆弧面受力，受力相对均匀， 避免了因为线接触而导致的定位销外圆面受挤变形。 ３．结语 改进后的挤扁模结构简单，操作方便、劳动强 度小。通过数批零件加工验证，工装结构合理，零 件取放顺利，尺寸及对称度均满足要求，零件合格 弹簧复位结构保证了成形块完成挤扁动作后自 动复位，避免了定位销挤扁后被咬死，实现了定位 销在挤扁前后可以取放自如。 率在９９％以上，满足了生产需求。ＭＷ （收稿日期：２０ｔ１０３０９） 冲头与成形块的接触面倒角，减缓合模时的冲 参磊 … 磊 ５７ 模具 ｆｅ＆Ｍｏｕ 行粗定位，上模随冲床滑块下行，压料块１０下端 、 Ｂ面先后与扳手接触，完成扳手的精确定位及端面压 紧，随后，弹簧７继续压缩，同时，上冲头５随上模 下行并对扳手进行切边。切边完成后，上模随冲床 滑块上行，上冲头５与扳手逐渐分离，压料块１０在 弹簧７弹力作用下进行卸料，保证扳手留在下冲头 ｌ１上，上模随冲床滑块继续上行，压料块１０与扳手 分离，取下扳手，完成一个冲压周期。 ９ 图３切边模结构 １．下模板２．导柱３．导套４．上模板５．上冲头 ６．模柄７．弹簧８．上垫板９．上固定板１Ｏ．压料块 １１下冲头１２．下固定板１３．下垫板 ３．切边模设计要点 （１）为减小切边时扳手受力变形，冲头加工出 如图４所示的斜面及凹槽。为增加强度，下冲头设 计成如图５所示的台阶加强式结构。 图４上冲头 （２）为防止冲件切边时单面受力倾斜，设计如 图６所示的压料块。在模具工作过程中，压料块可 以先后起到对冲件定位、压紧和卸料的作用，并通 过控制压料块定位面与上冲头刃口的距离Ｈ，保证冲 件切边尺寸２．７ ｍｍ。 （３）上、下冲头、压料块、上固定板均要求有 较高耐磨性，选材为Ｃｒｌ２ＭｏＶ，上、下冲头热处理 硬度为５８～６２ＨＲＣ，压料块、上固定板热处理硬度 ５８ 参磊 工。… 为５５～６０ＨＲＣ。 图５下冲头 图６压料块 （４）弹簧的选用应保证弹簧预压力大于所需提 供的卸料力，弹簧最大许可压缩量大于弹簧预压量、 工作行程、冲头刃磨量之和。 ４．结语 应用切边模具去除扳手角部余料，生产效率高， 操作方便，而且切边尺寸精度高、一致性好，有效 地解决了以往手工修边的各种弊端。现已推广应用 到其他规格扳手的生产中，均取得良好效果。对于 类似零件，该模具结构也可起到一定的借鉴作用。 ＭＷ （收稿Ｅｔ期：２０１１０３２５） ’Ｉｉｉｉ¨ ＦＩＩ ＩＩ＿ －ＩＩＩＩｌ－。＿＿¨ 。０ＩＩ… ’’ＩＩＩ’ ＩＩ… ＩＩＩｌ・… ｌ …Ｊ¨ ’ｌｌ¨｛ 【ｌ¨１ ＩＩ＿ ・ＩＩＩ｜ ＿ ’ＩＩ＿－ ’¨¨ 。‘ ＩＬＩ ’’…・ “模具”栏日征稿启事 （１）典型模具结构优化设计：主要包括模具模块 化设计、参数化设计、标准化设计及其应用；经典设 计方案等。 （２）复杂、大型、精密模具制造技术：主戛包括 高速、高效加工在模具领域应用；针对模具难加工材 料的加工工艺；经典加工工艺设计等。 （３）新型模具材料的热处理及其应用。 （４）模具制造、使用中的检测技术与应用。 （５）模具数字化制造：主要包括数字化设计、制 造（ＣＡＤ、ＣＡＥ、ＣＡＭ）和管理（ＰＤＭ、ＣＡＰＰ、ＥＲＰ、 ＭＥＳ）方面的应用与经验。 （６）模具再制造。 （７）现代模具技术及应用：主要包括汽车、ＩＴ、 航空航天、医疗器械等应用领域。 （８）模具管理：主要包括表格化、流程化，以及 企业特色的模具管理经验等。 欢迎网上投稿！ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｍｅｔａｌｗｏｒｋｉｎｇ１９５０．ｃｏｎｌ／／ ｔｏｕｇａｏ ｘｚ．ａｓｐｏ