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[摘要]對左后視鏡支架的結構進行分析，選取材料為Q235A，對沖壓模具的沖裁工藝、沖裁力以及主要零部件進行了設計，算出壓力中心、零部件尺寸等，最后列出模具的整體結構。采用正裝復合模或是倒裝復合模，另選擇壓力機并進行校核。

[關鍵詞]沖壓模具;沖裁;彎曲

1工件分析及沖壓方案的擬定

1.1沖裁件結構

如圖所示，此零件是由一塊厚度為2mm薄板料經過沖裁、彎曲兩種成形工序制成，其中沖裁包括落料和沖孔兩道工序。圖1左后視鏡支架因此，所選的板料應需要有一定的強度、硬度以及塑韌性。作為支架，不同用途的支架要求的性能不同，此支架作為拖拉機左后視鏡與車身的連接，要求強度、硬度以及塑韌性適中，綜合分析以及比對后，選用Q235-A，其碳含量不大于0.22%，為優質碳素鋼。此支架零件需要落料沖孔兩道工序以及彎曲工序，經排樣設計與計算，單個板料面積為5712mm2，材料的利用率為0.72。板料沖裁時，需要落料和沖孔兩道工序，經考慮，沖孔和落料一塊進行，最后彎曲。采用復合模的結構，使生產效率提高，具有經濟性[1]。

1.2工藝分析

經計算，沖裁力為：沖裁后，廢料及制件需要被頂出和從模具上卸下來，有卸料力、推件力以及頂出力。在實際生產的過程當中常采用經驗公式計算，已知板料厚度為2mm，材料為Q235-A，故卸料力的系數K卸為0.05，推件力的系數K推為0.055，頂出力的系數K頂為0.06。模具所需要的推件力為26598N、頂出力為11606.4N、卸料力為9672N，故壓力機需要提供的力為：在上述計算中可得出總的沖壓力約為240MPa。在選擇壓力機時，壓力機的壓力應大于總的沖壓力的1.3倍，又考慮到零件裁掉的廢料不應留在壓力機的工作臺上，故將設備初步選為J23-40。在沖裁過程中，為使模具沖裁制件精度高，應盡量使所沖裁的制件的壓力中心與模具中心重合，故需要按照制件的壓力中心來設計模具。通常規則圖形的壓力中心在其幾何中心，復雜的形狀的工件壓力中心計算如下：xc=50.45，yc=27.92。

2模具主要零部件設計

本次設計中，選用落料沖孔一體的復合模。在實際的生產過程中，就復合模具而言，倒裝的復合模具的可操作性以及安全系數較正裝模具高，因此，本設計采用倒裝結構[2]。2.1凸、凹模的刃口尺寸以及公差在設計過程中，凸、凹模的公差、凸凹模的刃口的尺寸、模具的間隙值直接影響工件的精度，因此，應注意計算凸、凹模的公差。在落料時，凹模為基準。沖孔時，凸模為基準。查表得凸、凹模得制造的偏差為：經計算，模具的精度合適。沖孔時，基準為凸模，又因其孔形較簡單，故采用分別加工方法來加工此模具。查得摘要：隨著生活水平的提高，人們對物質產品的要求也有了更高要求，作為塑料模具設計人員，為了適應社會發展，在做到保證產品質量的同時也要提高其效率。本文針對模具設計中最容易忽視的問題進行探討，并給出相應的解決方案，為相關設計人員提供參考。關鍵詞：塑料模具；模具設計；解決方案模具設計過程中有很多需要注意的方面，但最容易忽略幾個細小的問題：設計前對產品圖的分析；設計過程中對排氣槽和防摩擦槽的設計；最重要的一點就是和客戶及時溝通。如果將設計人員、客戶、加工人員三個方面的溝通做好，這將縮短整套模具出廠的工期，提高經濟效益。1塑料模具設計中容易忽略的問題第一，排氣槽的設計。設計人員通過計算和已知一些技術要求，會選擇最合理的流道形狀及大小，對產品的尺寸和技術要求都做出合理的標注，對產品形狀的審核也會加倍嚴謹，但很容易忽視排氣槽的設計。排氣槽的設計能很好避免模內溫度過高、氣體過多而導致產品燒焦和填充不滿等問題，所以設計人員要對其做好設計。對于形狀復雜、投影面積較大的產品，一般要依靠分割的型芯和頂針來進行排氣。排氣極其困難的時候，在不影響外觀和精度的情況下，可以將模腔進行鑲拼，這樣不僅將加工簡單化，也方便維修。第二，滑塊底部防摩擦的設計。設計人員在考慮結構設計之外，還應考慮到的問題是滑塊的調整與更換，雖然我們理論上設計的尺寸是零配合，但是在模具的加工過程中，難免會出現允許的加工公差，如果累計的公差過大，將對產品成型尺寸有所影響，產品表面的形狀有明顯的成型痕跡，或是出現毛邊，這樣就必須要對模具進行調整，如果調整后不能達到預期的效果，我們就只能重新加工1個滑塊。對于大型模具來說，重做滑塊是最不可取的辦法，設計人員可以做如下設計。滑塊運動時必定與模板本體相接觸而產生摩擦，在成型過程中無數次的重復工作，滑塊底部磨損嚴重，將會導致整體高度下降，從而與模腔的配合出現高度差，導致毛邊，影響產品的外觀，在設計中我們要考慮的問題是減少摩擦力、更換和維修方便。滑塊所選用材料比模板的硬度要高，所以在運動過程中，模板的磨損大于滑塊，如要更換模板，成本太大，我們一般設計時會在滑塊接觸的模板上設計一個可以方便更換耐磨塊，且在與滑塊相接觸的面上設計一些溝槽，再加點潤滑油，減少摩擦，耐磨塊的材料選擇可以與模腔的材料相同，而且公差選擇是正值，這樣做既可以減少對模板的磨損，也便于模具的調整和更換。2模具設計之前容易忽略的工作第一，對產品形狀的分析，塑料模具設計的最終目的是成型出能適用于市場的塑料產品，所以設計人員在做設計之前一定要對產品整體的形狀進行分析，考慮這些形狀是否能用模具設計制造出來，特別是一些小細節。如有加強筋相隔很近且很高的形狀，這就給加工、注塑、成型、脫模帶來麻煩，設計人員可以根據產品的使用場合來判斷是否可以將高度減少到對制造有利的程度，如若不能修改高度，則必須在設計中分出1個型芯。第二，對產品注射成型后容易出現的缺陷有所預防。產品成型最容易出現的問題就是填充不滿和收縮痕跡等。填充不滿有幾個方面的原因，其中一個就是產品的形狀太過于深且寬度窄，另一個就是模具溫度不高；產品表面收縮痕跡出現的原因最主要是產品某一處的塑料太厚。對于這些容易出現的問題，設計人員是可以在設計之前就做出判斷，再進行形狀處理，避免在成型后出現這樣的問題，再去做模具的修整。第三，提前和客戶溝通。設計出的產品最終獲得客戶的認可才算本套模具設計工作真正完成。在產品未經客戶認可之前，任何人都不能保證制造模具的每道工序都一步到位，但是我們可以盡量在設計前認真研究產品結構，提前判斷在設計、加工、成型中可能出現的一系列問題，將這些問題和解決這些問題的方案反饋給客戶，和客戶進行協商，再做出最合理的處理方案，利用以往的經驗，將每道工序容易出現的問題盡量提前解決，這樣即減少設計和制造成本、又縮短加工周期，為產品的上市爭取了時間。

3結束語

一套完整的模具設計涉及很多方面，包含設計、加工、成型、檢測、客戶的認可，設計所占的工作比例雖只有1/5，但是設計一旦出問題，接下來的工作都無法進行，作為設計人員，不但在工作中要做到細心仔細，還必須具備提前預測加工和成型中常出現的問題的能力，且及時和客戶溝通，做好相對應的預防措施，這對縮短工期，模具零件的更換和調整，避免反復修模，有決定性的作用。

參考文獻：

[1]曾令琴.注塑件熔接痕的改善措施及數值模擬[D].太原:太原科技大學,2009.

[2]路春.注塑模成型過程的模擬及優化[D].上海:上海海事大學,2005.

[3]李德群.五大創新成就注塑模設計明星[N].中國化工報,2003.

作者：肖蓉 唐慧 單位：湖南生物機電職業技術學院