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轉(zhuǎn)發(fā)自：專題報道 Features

作者：吳長炎設(shè)計部/ 工程部課長，主要從事精密沖壓模具的設(shè)計與制造工作，擁有6項專利技術(shù)

文/吳長炎、劉學文，深圳市華科精密組件有限公司

密高速沖壓生產(chǎn)技術(shù)因具有高效率、 質(zhì)、一致性、節(jié)約成本等優(yōu)點廣泛應用于電子、汽車、光學、工控、醫(yī)療等領(lǐng)域 在市場經(jīng)濟高度發(fā)達，科學技術(shù)高速發(fā)展的今天，高速、精密沖壓技術(shù)越來越受到工業(yè)生產(chǎn)多個相關(guān)行業(yè)的重視，而其高效性、可靠性、穩(wěn)定性成為連續(xù)沖壓技術(shù)不斷突破和研究的主要課題在更新?lián)Q代、技術(shù)創(chuàng)新節(jié)奏越來越快的當今模具開發(fā)快速化、自動化技術(shù)、光學技術(shù)、機電整合技術(shù)的應用也不斷的被應用和突破。隨著中國制造2025 "的推進，精密高速沖壓技術(shù)也將迎來良性發(fā)展的契機。

精密高速沖壓模具結(jié)構(gòu)及典型生產(chǎn)工藝設(shè)計方案

精密高速沖壓模具結(jié)構(gòu)

精密高速沖壓模具常用的結(jié)構(gòu)有二板模、抽屜?！茨K式模具）和三板?！匆卜Q八板模）

二板模是將沖壓脫料功能結(jié)構(gòu)設(shè)計并固定在下模板，整套模具由兩個相對獨立的整體構(gòu)成而得名。其特點是精度高沖壓行程小，但因模具零件加工精度要求高加工成本高，很大程度上被三板模取代

抽屜模是由三板模的結(jié)構(gòu)演變而來，將模板設(shè)計

成模塊式，模座設(shè)計成適應多個模塊快速裝卸的結(jié)構(gòu) 它很好的解決了多料號生產(chǎn)頻繁切換問題，線下?lián)Q線、快速換模成為其名副其實的代名詞，但由于其結(jié)構(gòu)相對復雜，模具制造成本較高、沖床參數(shù)要求高等缺占 導致其應用更多的僅限于多料號產(chǎn)品的沖壓生產(chǎn)

三板模，顧名思義，由上模、脫料板、下模三個模板組構(gòu)成，適用于單料號或者少料號的沖壓生產(chǎn)，由于結(jié)構(gòu)簡單、加工成本低、精度高、維修保養(yǎng)方便 穩(wěn)定性好等特點，被大多數(shù)模具設(shè)計和沖壓生產(chǎn)商所采用。

相對來講，三板模在某種程度上能取代二板模 而在多料號生產(chǎn)時，抽屜模更具優(yōu)勢，故三板模和抽屜模成為現(xiàn)階段精密高速沖壓行業(yè)的主流

無論哪種結(jié)構(gòu)的模具，其工作原理和功能結(jié)構(gòu)組成都是相同的。

從工作原理看，他們都是通過沖床滑塊的上下運動，驅(qū)動模具零件的相對運動并作用于被沖壓的材料，使其完成沖切、折彎等分離或塑性變形的過程從功能結(jié)構(gòu)組成看模具由7大部分組成（圖 10田主體結(jié)構(gòu)（模座模板），模具的載體。

〈2）導向元件（導柱導套），模具主要的導向功能。（3）壓料 卸料系統(tǒng)（脫料板、傳力銷、壓縮彈簧、等高套筒等〉 沖壓過程的壓料卸料功能。（4江作元件〈沖子、刃口、成形、調(diào)整零件等）直接參與材料分離、塑性變形

2017 / 10 Forging & Metalforming

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Features

固定元件 （ 螺絲 ）

輔助元件

〈限高柱）

圖1模具功能結(jié)構(gòu)組成

的核心功能件?！?）定位元件（定位針、導料板，脫料鑲件）保證料帶在模內(nèi)穿行順暢性和工作元件作用位置的準確性。（6涸定元件〈螺絲、定位銷、壓塊、砌塊〉，模板與模板、零件與模板的相對位置固定 （7）輔助零件〈浮料銷、彈簧限高柱），料帶輔助支持和模具保護等功能。

典型沖壓工藝設(shè)計方案

精密沖壓工藝結(jié)構(gòu)種類眾多，均有其各自的工藝設(shè)計、生產(chǎn)維護特點，如用于觸點的彈片折彎、用于預斷的v一CUT成形，用于屏蔽隔斷的凸筋拉伸、用于焊板的錫腳刺破、用于裝配的倒刺下料，以及用于傳輸?shù)尼槜U下料等模具工藝，均為其典型的生產(chǎn)應用實例。在此，筆者介紹若干典型模具工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計方

圖2 FPC端子 圖3細小端子

案，供讀者參考。圖2所示（ 導柱導套(導向元件) ） 端子局部圖，剪切面

為FPC

作為接觸部，故需有剪切面均勻，且高于撕斷面，無翻主體（模座模板） 料等要求，在產(chǎn)品壓料有限的情況下，模具設(shè)計時，除了局部強壓之外，常常采用粗切+精切的方式，以減少過大的沖壓力及內(nèi)應力對產(chǎn)品的影響。

圖3所示為細小端子的下料，同樣的，由于下料時壓料面積太小，壓料力不足，沖剪過程中，產(chǎn)品因壓料力小于沖裁力而被拉出翻料，以及產(chǎn)生扭曲等現(xiàn)象

因此，生產(chǎn)這類端子時也可以采用精切+粗切的方式來提高沖裁質(zhì)量再者，談?wù)務(wù)蹚澒に嚨脑O(shè)計，一般模具設(shè)計的人員都知道折彎的展開主要取決于材料的折彎中性線 折彎的反彈主要取決于不同材質(zhì)的反彈系數(shù)〈當然，沖壓速度、模具潤滑、模具溫度、材料紋路等條件也會影響折彎參數(shù)取值）不同材質(zhì)的中性線計算及反彈系數(shù)，除了特殊材質(zhì)外，基本已經(jīng)積累了比較準確的經(jīng)驗值供設(shè)計人員選用和計算，如圖4所示，簡單闡述了折彎展開的基本步驟。

另外，尺寸調(diào)整結(jié)構(gòu) 也是精密沖壓模具常用的功能，特別是對于多PIN的端子，模具零件不可能做到絕對的精準，沖壓成形之后，多PIN端子尺寸一致性便難以得到有效地保證

32 鍛造與沖壓2017 / 10

圖4折彎展開的基本步驟

單獨對每支PIN進行模內(nèi)微調(diào)能很好地糾正折彎尺寸的偏差，如圖5所示，在設(shè)計上，將折彎尺寸設(shè)定在略超上限值再通過不同程度的微調(diào)每支P凡從而達到彈高尺寸較好的一致性目的。

調(diào)整后

圖5多PIN端子的折彎工藝

模具的設(shè)計應是一個綜合的技術(shù)整體，從產(chǎn)品的功能要求、工藝需求、裝配使用需求、其他因素等方面的影響維度，去解析模具設(shè)計需要達到怎樣的效果 才能滿足產(chǎn)品真正的需求，再從模具結(jié)構(gòu)、工藝等手段去實現(xiàn)以上多個維度需求。

故模具設(shè)計本身是這個技術(shù)整體的一部分，而非全部，譬如作為觸點的彈片設(shè)計〈圖6〉在產(chǎn)品功能上，應具備接觸傳輸特性 需要接觸良好，故如何控制接觸區(qū)表面粗糙度，如何保證接觸點是彈片最可靠的地方，即為模具設(shè)計的關(guān)鍵，從工藝要求上，應從如何控制折彎脹料、如何防止折彎后觸點兩邊高于中間、如何防止折彎歪斜等方

接觸功能區(qū)

圖6接觸點的彈片設(shè)計

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面思考，從裝配使用上，應考慮的是，怎樣的設(shè)計工藝更能提升彈片裝配插拔的疲勞壽命其他影響因素上，材料材質(zhì)特性、沖壓速度沖床噸位、電鍍尺寸變化、熱處理回彈等均直接或者間接地影響到模具設(shè)計結(jié)構(gòu)的選擇、設(shè)計排樣的工序、零件的材質(zhì)及加工方式的考量、設(shè)計參數(shù)的取值

在對精密模具設(shè)計的前期工作中，設(shè)計者若能全面地按照