張 莉，李賓飛

（中車永濟(jì)電機(jī)有限公司特種產(chǎn)品開發(fā)部，山西永濟(jì) 044502）

1 引言

梯形銅排是制造直流電機(jī)、勵磁電機(jī)、電機(jī)放大機(jī)的換向器以及特殊的電觸頭和線圈環(huán)等產(chǎn)品不可缺少的材料，其原材料的截面形狀為梯形，因此，其沖裁模結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。

2 制件結(jié)構(gòu)分析

圖1所示為某種直流電機(jī)的梯形銅排結(jié)構(gòu)圖，銅排截面形狀為梯形，最小厚度為3.17mm，斜度為1°40'，由于厚度的不均勻性，所以凸、凹模配合間隙根據(jù)銅排的厚度變化而變化。

圖1 梯形銅排結(jié)構(gòu)

3 模具結(jié)構(gòu)

圖2所示為梯形銅排復(fù)合模結(jié)構(gòu)圖。通過計(jì)算可知其沖裁力為100t，選用160t沖床。模具結(jié)構(gòu)采用下漏料的形式，此種模具結(jié)構(gòu)操作簡單方便。

圖2 模具結(jié)構(gòu)圖

模具若采用圖3的結(jié)構(gòu)形式，下模座增加彈頂器，沖裁后，彈頂器通過頂桿由推板把銅排推出凹模型腔，制件的平整度相對較好，但是生產(chǎn)效率較低，操作工需要每次取出制件后，再進(jìn)行后續(xù)的沖裁，生產(chǎn)效率較低，而且存在著安全隱患。批量化生產(chǎn)時(shí)，嚴(yán)重制約整機(jī)的交付周期。

圖3 模具結(jié)構(gòu)圖

梯形銅排一般采用成形條料沖裁，為了節(jié)省原材料，排樣如圖4所示，模具采用跳步模，第一步先沖孔，再落外形。梯形銅排的寬度尺寸屬于定置尺寸，不參與沖裁，圖4中陰影部分為廢料。在沖裁時(shí)，通常由電磁閥根據(jù)沖床滑塊的運(yùn)動控制氣缸的伸縮來實(shí)現(xiàn)兩側(cè)面定位夾緊。前定位通過定位塊實(shí)現(xiàn)定位，通常與凹模型腔配，凸出凹模型腔0.03mm，以免第二次沖裁而形成擠壓毛刺，影響制件質(zhì)量。

圖4 排樣圖

4 凸、凹模設(shè)計(jì)與制造

該模具屬于沖孔落料模，落外形時(shí)尺寸取決于凹模，以凹模為基準(zhǔn)，凸模根據(jù)料厚放間隙配合，沖孔時(shí)尺寸取決于凸模，以凸模為基準(zhǔn)，凹模放間隙配合。為保證沖裁時(shí)沖件不發(fā)生滑移，除側(cè)面的夾緊外，凹模斜度應(yīng)與制件斜度保持一致。斜面的起點(diǎn)由側(cè)定位板配加工。凸、凹模材料選用Cr12Mo1V1，粗加工排料后，熱處理58～62HRC，深冷處理，回火去應(yīng)力，平磨兩面，凹模斜面光出，慢絲精加工孔及型腔。由于梯形銅排制件比較厚，沖制后容易在凹模型腔積料，影響制件尺寸及模具的使用壽命，因此凹模型腔留10mm刃口，余厚度方向增加單邊0.5mm的擴(kuò)大腔，使得漏料順暢，如圖5所示。凸模根據(jù)制件料厚及材料選擇合適的間隙值，如圖6所示，慢絲精加工后，工藝臺量留上端直面，平磨接平工藝臺，鉗工油光線切面。圖5所示為凹模尺寸結(jié)構(gòu)圖。

圖5 凹模

圖6 凸模

5 模具組裝

該模具結(jié)構(gòu)相對簡單。模具精度要求高，模具組裝時(shí)，先調(diào)試上、下模座與導(dǎo)向系統(tǒng)，再組裝下模，根據(jù)凸、凹模間隙配合值墊相應(yīng)的間隙紙，清洗凸模、凸模后，涂厭氧膠，放置24h后，平磨固定板一面，再組裝上墊板、上模座，分模后，根據(jù)側(cè)定位板與凸模的配合間隙0.02mm，配磨側(cè)定位板；同樣前定位塊根據(jù)要求，鉗工進(jìn)行修油配合。側(cè)壓板與氣缸調(diào)試到合適位置后，螺釘固定。最后，鉗工根據(jù)卸料板凸出凸模1～2mm，測量相關(guān)尺寸，加工卸料螺釘?shù)拈L度。合模，完成組裝。

6 結(jié)束語

該模具滿足截面為梯形材料的沖裁，模具簡單，操作方便，再者，節(jié)省了原材料，降低了生產(chǎn)成本。該模具經(jīng)試模一次成功，沖出的制件滿足質(zhì)量要求，表面平整，達(dá)到了公司的技術(shù)和批量生產(chǎn)的要求。