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摘要：介紹了一種小型多向彎曲件的結構,對傳統的多向彎曲件的生產工藝進行了改進，采用級進模完成了零件的沖孔、倒角、向上彎曲、向下彎曲等多種成形工序，該模具結構緊湊，滿足了成形零件尺寸、形狀精度的要求，且已應用于批量生產，實踐表明成形的零件質量穩定，提高了生產效率，降低了生產成本。

關鍵詞：多向彎曲；工藝改進；級進模；尺寸精度

引言

多向彎曲件的應用普遍，傳統的生產方式是采用單工序模沖壓，工序分散，半成品需要大量的周轉容器和存放場地，所需設備和人力多、勞動強度大、生產周期長、制造成本高，生產效率較低。在當前市場競爭激烈以及招工難、用工荒的條件下，傳統的生產方式難以滿足企業的生產要求和適應市場客戶的需求。隨著現代制造業的迅猛發展，多向彎曲件將向結構復雜化、尺寸細小化及精密化方向發展，應用也將更加廣泛。但對于多向彎曲件的成形，大多數企業仍采用多個單工序模組合的方式進行沖壓生產，而采用級進模對多向彎曲件進行連續自動沖裁及成形的較少，因為級進模結構復雜，在設計及制造方面的難度較大。以下介紹一種多向（向上和向下）彎曲件采用級進模成形，不僅可改善零件成形質量、提高生產效率，還可滿足大批量生產的需求，并適應機械化、自動化生產的趨勢。

1零件結構圖

1所示為典型的小型多向彎曲件，該零件的主要成形工序是沖裁和彎曲，沖裁精度要求較高，有向上和向下2個彎曲方向。原生產工藝需4副單工序模完成，包括1副沖孔落料復合模、1副單工序倒角模，2副單工序彎曲模分別完成1個向上和2個向下的彎曲成形。零件材料為黃銅帶H62-Y，料厚為0.8mm，其抗拉強度σb為320MPa，沖壓性能接近于冷軋鋼板，強度和硬度與08鋼相當，所需沖壓力不大[1]。零件的尺寸公差要求較高，最小公差為0.08mm，共有3處，公差為0.1mm的尺寸有7處，另有壓印字碼和倒角，倒角有角度公差要求。零件的5處彎曲均為直角彎曲，彎曲半徑小，回彈可控制。

2排樣設計

由于該零件無毛刺面和材料軋制方向的要求，考慮材料利用率可將2個零件反向排列，如圖2（a）所示，但此排樣方案將給級進模的設計帶來困難。綜合以上因素，采用單個零件的排樣方案，如圖2（b）所示，雖然材料利用率比2個零件反向排列稍低，但降低了級進模設計的難度，保證了零件的成形質量和生產效率。為簡化零件的彎曲成形，將大部分彎曲結構向下彎曲成形，少部分彎曲結構向上彎曲成形；為減小條料的送料阻力，盡量先安排向上彎曲成形，后安排向下彎曲成形。最終的排樣方案如圖3所示。從圖2可以看出，2種排樣方式的材料利用率差異不大，選用第2種排樣方式使模具結構更簡單緊湊。根據零件的結構特點進行工序設計：工序①：沖2個ϕ2.5mm的定位孔；工序②：沖ϕ1.6mm的小圓孔和零件中間的土字形廢料；工序③：沖零件一邊的工字形廢料；工序④：向上彎曲；工序⑤：向上彎曲；工序⑥：向下彎曲；工序⑦：向下彎曲；工序⑧：沖零件另一邊廢料；工序⑨：擠壓成形倒角和壓字碼；工序⑩：向下彎曲；工序􀃊􀁉􀁓：沖廢料；工序􀃊􀁉􀁔：沖廢料，零件成形。

3模具結構設計

3.1導向與定位

條料送進采用輥式自動送料裝置，條料的送進步距有一定誤差，只能粗略確定。當條料沿兩側對稱布置的導料塊進入模具后，導料塊對條料進行寬度方向（橫向）的粗定位，避免受縱向輥剪開料精度的影響，然后通過第①工序在條料上沖2個ϕ2.5mm的工藝孔作定位孔，從第②工序至最后零件分離始終保持對條料進行導正定位，實現對條料的精定位，保證步距精準。

3.2卸料與頂料及零件分離

條料進入模具時由兼具固定卸料板作用的導料塊卸料，為便于彎曲成形，在條料切除一邊材料后依靠另一邊的導料塊卸料。條料進入模具時，由布置在凹模固定板的頂料銷頂料，在向上彎曲的凹模內和向下彎曲的凹模側設置頂料塊。向上彎曲和向下彎曲部分的周邊廢料沖裁后，若采用頂料銷頂料會造成送料不暢，可沿條料送進方向布置2個長條形頂料塊進行頂料，更安全可靠。零件最后落料分離后，利用最后工位的一個長條形頂料塊的氣嘴噴出氣流，使零件在氣流和自身重力的作用下沿著凹模固定板上的斜坡快速離開模具，保證沖壓的連續性。模具結構如圖4所示。

3.3模具結構特點

凸模固定板、卸料板和凹模固定板采用4個滑動導柱導套定位，此外，還有模架采用的4個滾動導柱導套定位，可提高模具的運動精度，延長模具的使用壽命。為方便模具的維修保養，所有的沖裁凹模、彎曲凸模和凹模均采用鑲拼結構。沖裁向下彎曲的2個U形廢料后，零件邊緣部分由于應力的作用產生變形，經修正后，將形成零件尺寸為4.6mm處的平行沖裁線改為如圖5所示的斜線。為應對可能需要增大彎曲凸模或彎曲凹模尺寸的情況，無論向上彎曲還是向下彎曲，在彎曲凸模和彎曲凹模的工作部分都留下了調整余量，如圖6和圖7所示，避免改變與其配合的凸模固定板、卸料板或凹模固定板孔的尺寸，減少模具更改的工作量，方便操作，節省模具調整時間。向上彎曲的彎曲凸模19裝在卸料板上，便于控制彎曲尺寸和維修更換。彎曲凸模15和19局部設計凸起，彎曲結束后，彎曲凸模的作用力將集中作用在彎曲變形區，增大彎曲成形的單位壓力，克服零件卸載后的回彈，保證彎曲件的彎曲角度要求，如圖6所示。零件倒角成形采用圖8所示凸模和凹模，需保證模具閉合后，倒角凸模和倒角凹模之間有間隙，而擠壓部分接觸材料進行擠壓成形以保證倒角的成形質量。條料的送進需設置頂料銷，沖切零件彎曲部分周邊的廢料后，頂料銷的尺寸將會小于廢料孔的尺寸，頂料銷的浮起將會對條料的送進產生阻礙，為此采用帶導入角的長條形頂料塊（見圖4中的件16、17）進行頂料，保證條料的頂料和送進過程安全可靠、平穩順暢。零件與條料分離后，位于模具末端的長條形頂料塊，除了起頂料作用外還設計有氣孔，如圖9所示。通過設置合適的壓縮空氣氣流，可將零件從模具中吹出，在模具末端實現零件的收集，而廢料則利用沖床工作臺中的出料孔下方進行收集，使零件與廢料分開。此成形方式存在的問題是2次沖切線不可避免在直線部分存在交叉，因此對模具的加工精度要求較高，生產過程中必須保證加工精度才能減少毛刺的產生。

4結束語

通過對已有單工序模生產的數據和經驗進行總結，再設計級進模，降低了設計失誤。模具投入生產后進行跟蹤，結果表明零件成形質量穩定，生產效率大幅度提高，生產成本顯著降低，同時減少了人力和設備的投入，降低了工人的勞動強度，最終取得了良好的經濟效益。

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作者：何志 鄧汝榮 單位：佛山好運電器配件有限公司