第42卷第10期 Vol.42No.10
模具
锻压技术
FORGING & STAMPING TECHNOLOGY 模内自驱动跳步冲孔模设计
王可胜，韩豫
（宁波工程学院机械工程学院，浙江宁波315336）
2017年10月 Oet.2017
摘要：针对高精度多排孔冲压件，设计了一种新型模内自驱动跳步冲孔模，该模具结构包含：上模的模块，下模凹模板的驱动机构、同步机构及防翘机构，上模和下模的浮动滚轮机构。设计及优化了板材周边斜齿结构，分析了多排孔分布规律，提出了跳步冲孔的工艺方案。结果表明：上模楔块推动驱动机构的滑块，滑块内的齿形推杆推动事先冲好的板材周边斜齿，在同步机构、防翘机构和浮动滚轮机构共同作用下，实现了等间距跳步冲孔；斜齿的齿项角和齿根角的优化值均为60°；上、下模的浮动滚轮机构迫使板材在上滚轮和下滚轮之间滚动，将滑动摩擦变为滚动摩擦，极大地减少了零件表面的划痕缺陷。
关键词：冲孔模；多排孔；斜齿；跳步冲孔；驱动机构；同步机构；防翘机构；浮动滚轮机构 DOI: 10. 13330/j. issn. 1000-3940. 2017. 10. 022
中图分类号：TG386.41
文献标识码：A
文章编号：1000-3940（2017）10-0127-05
Design on stepping piercing die with self-drive structure
Wang Kesheng, Han Yu
(School of Mechanical Engineering, Ningbo University of Technology, Ningbo 315336, China)
Abstract ; For the stamping parts with high precision and multi-row holes, a new stepping piercing die with self-drive structure was designed in cluding the wedge of upper die, the driven mechanism, synchronization mechanism and anti-warpage mechanism of lower die plate, and the floating roller mechanism of upper and lower die. Then, the structure of helical teeth around the sheet metal was designed and optimized, the distribution of multi-row holes was analyzed, and the technological scheme of stepping piercing was put forward. The results show that the slider in the driven mechanism is pushed forward by the wedge of upper die initially, and then the helical teeth around the sheet metal are pulled by the push rod with tooth profile in the slide, finally the multi-row holes with equal line spacing can be processed by stepping piercing under the combined action of synchronous mechanism, anti-warpage mechanism and floating roller mechanism. The optimization angles of addendum and tooth root are both 60°. Thus, the floating roller mechanism of upper and lower dies drives the sheet metals to roll between upper roller and lower roller, which changes the sliding friction into rolling friction and greatly reduces the scratch defects on the surface of parts.
Key words : piercing die; multi-row holes; helical teeth; stepping piecing; driven mechanism; synchronization mechanism; anti-warpage mechanism; floating roller mechanism
音控设备的冲压件通常有许多孔，设计中为保证音质及散热效果，在保证强度的前提下，孔间距越来越小，孔数量越来越多，孔间距精度也越来越高。这类传统冲孔模通常生产效率低下，不能达到孔间距精度高的要求。针对上述难题，工程技术人员从浮动凹模、自动分度机构、气动控制、自动定位及数值模拟等方面进行了研究[1-9]，有效保证了冲孔的精度，较大地提高了生产效率。但如何达到
收稿日期：2017-05-07；修订日期：2017-07-20
基金项目：国家自然科学基金资助项目（51405249）；宁波市自然科学基金资助项目（2015A610103）
作者简介：王可胜（1971-），男，博土，副教投 E-mail: xclwks@ 126. com
多排孔孔间距、特别是行间距的高精度要求，还没有行之有效的办法。本文设计了一种新型冲孔模具
模内自驱动跳步冲孔模，成功解决了该难题，稳定了产品质量，提高了生产效率，节约了生产成本。
工艺分析
图1为某零件多排孔分布图，材料厚度为 1.5mm，材料为Q235钢，材料的塑性和韧性较好比较适合冲裁。孔分布在板材的上、中、下、左、右共5个区域。孔分布规律为：上、下区域各有10 排孔，每排20个；中间区域共有40排孔，每排20 个；左、右区域各有40排，每排8个。所有孔的大小相等，孔直径为@4mm；相邻两孔的行间距和列