散热器管夹支架冲压工艺及模具设计
摘 要：散热器管夹作为微型车的主要部件，长期以来都是依靠国外采购，采购成本较高，造成整车的成本难以降低，为了降低微型车国产化的成本，文章主要研究散热器管夹成型工艺和工艺装备的设计。根据散热器管夹的形状及加工要求，确定该零件的冲压工艺，解决该类零件在成形时起皱、拉裂等技术问题。
关键词：冲压工艺；模具设计
如图1所示为某公司子弹头微车国产化配套生产的散热器管夹支架，材料为08AL冷扎板，料厚1 mm。从图中可以看出，为了提高制品刚度，在45%d折弯处要求压制出2处凸形加强窝，并要求冲三个孔，其中一个孔在后道工序需碰焊M8螺母来安装散热器管夹。
1 零件工艺分析
从工件图分析可以看出，该零件需多道工序加工成形，其工艺特点为：先将该零件的主要变形——45 ？觷弯曲变形及中部的局部起伏成形一次冲压成形，并且保证工件的平整，在工件中部的浅拉深附近无起皱、无裂纹等现象。因工件在中部局部成形时变形较大时，单靠局部鼓凸部分的材料变薄是不够的，而需要借助于相邻的周围材料来补充，接近变形区的边缘周边材料收缩使得周边不齐，显然按常规的先落料后成形的冲压工艺是很难实现的；因此，成形时应预先留出切边余量，待成形后，计算出翻边高度为17.6 mm的边缘的毛坯展开尺寸，采用冲裁，将周边切合图2要求。至于靠近中部凸台的在同一平面？准5和？准7孔，在工件切边工序后用一副冲模一次同时冲出；另外1个？准7孔可用单冲模冲出。将所有的孔冲出后，可通过弯曲将高度为17.6 mm的边翻合。因此，此零件冲压工艺包括弯曲及浅拉深、冲裁、翻边等。
2 工艺方案及模具设计
根据该零件形状的特点及尺寸要求、批量，经过多方论证，该零件的冲压工艺方案定为：下料——弯曲、浅拉深-切边-冲孔（？准5，？准7）-冲孔（？准7）-翻边
2.1 下料
由剪板机床下料：LXB=120X115
2.2 弯曲、浅拉深
根据零件的成形要求，设计了如图2所示的弯曲、浅拉深模，用于将45 ？觷弯曲及两个方向相反凸形，一次成形。考虑到浅拉深成形要滞后于弯曲变形，为此将弯曲变形的上下模都设计为活动的，其弯曲力靠橡胶而获得。当上模随压力机滑块上行时，模具打开，顶杆26顶起凹模21，比固定的凹模模芯高出20 mm，
上摸中的压缩橡胶17将凸模7顶出，比凸模模芯高出26 mm。此时将剪好的方料放在凹摸12上，用定位销30定好位。
工作时，上模随压力机滑块下行，压缩橡胶17、27作用下获得足够的弯曲力使坯料首先完成45%d弯曲工序。随着上模的继续下行至下死点，板料在被压住的状态下，被凸模模芯16及凹模模芯20逐步拉成零件所需的两个方向相反的局部凸形。而当上模上行时，又靠橡胶17，27将坯料。
从16，17上顶出，从而非常容易的将工件拿出模具。
2.3 切边
依据既定的工艺方案，根据图1零件的形状及尺寸，可计算出本工序的毛坯展开尺寸，切边尺寸如图3所示。
本工序模具的结构如图4所示，由于该模具属冲裁工序，故采用了后侧导柱滑动导向模架。在模具设计时，为了保证工序件在切边过程中不发生变形，切边时，以第2道工序所成形的零件外形——45% d弯曲、凸凹定位。因此，凸模8和凹模活动模芯5的外表面应按第2道工序成形的凸、凹模外表面制作。
模具打开后，顶杆21顶起凹模活动模芯5高出凹模4，将工序件放入凹模活动模芯上，靠工件前道工序成形的凸凹形定位。工作时，凸模8随上模下行压紧工件外表面，将周边一次全部切出。本模具采用的是弹性卸料装置，将废料从凸模8上卸下。同时由装在模座之下的顶出装置实现上出件，通过调整螺母装在模座之下的顶出装置实现上出件，通过调整螺母25压缩橡胶24，可调整顶出力。由于该弹性顶出装置在切边时能压住工件，并及时地将工件从凹模内顶出，因此可使切口处的工件表面平整。
2.4 冲？准5，？准7孔
本工序模具的结构如图5所示，由于该模具属冲裁工序，故采用了后侧导柱滑动导向模架。发生变形，冲孔时，以第2道工序所成形的零件外形-45 ？觷弯曲、凸凹定位。因此，卸料板5下表面应按第2道工序中的凸模及凸模模芯（分别见图2件7、16）外表面制作。
模具打开后，将工序件放入凹模固定板3内定好位。工作时，卸料板5随上模下行压紧冲孔表面，凸模A7、凸模B8同上模继续下行，将？准5、？准c7孔同时冲出。在本工序的模具中，仍采用的是弹性卸料装置。这种卸料装置是借助于弹性橡胶的弹性力，推动卸料板动作而起到卸料作用。由于在工作时，卸料板5在材料被压平的情况下冲完孔后才卸料的，故冲出的制品平整。
2.5 冲？准7孔
为了简化模具制造过程，降低成本，在本工序中，采用无导向冲孔模对零件
上的？准c7孔进行加工。模具结构如图6所示。
在该模具设计中，采用的是刚性卸料装置。它是将卸料板5安装在凹模固定板3上，其中卸料板5工作平面与工件冲孔平面的间隙为0.5 mm，这样工件在冲孔前后的放、取十分方便，又可有效的防止工件发生较大的变形。另外由于该模具无导向装置，故安装此模时，应选用精度好的压。
2.6 翻边
本工序的模具结构如图7所示，属无导向装置的翻边模，安装此模需要较好的压力机精度和刚度。
当凸模6进入凹模4前，在橡胶18的作用下，通过顶杆15、顶料板5将坯料不变形的平面部分在冲压过程中始终压紧，并使变形部分可自由的挠起和转动，从而保证零件制品的质量。为了减少回弹对翻边件质量的影响，在调整时，应把试件放在模具工作位置上量的影响，在调整时，应把试件放在模具工作位置上进行调整，应使上模随滑块到下死点时能起校正作用，即能压实工件又不发生硬性顶撞或发生顶住及咬死现象。
3 结 语
本零件的模具从计算到完整出图，都是在计算机上应用CAXA电子图板、XTMCAD（R）5.0 for AutoCAD辅助设计完成的。该零件的五副模具由于设计合理，模具材料和参数选用恰当，经过大批量生产，尺寸稳定。制品外观质量好，无起皱、裂纹等缺陷，其尺寸精度等都达到制件的设计要求，已完全可以代替进口件，实现了该零件的国产化，为子弹头微车的国产化做出了自己的贡献，并得到了主机厂的一致好评。
参考文献：
[1] 《冲模设计手册》编写组.冲模设计手册[M].北京：机械工业出版社，1988.
[2] 冯炳尧.模具设计与制造简明手册[M].上海：上海科学技术出版社，1985.
[3] 王孝培.冲压手册[M].北京：机械工业出版社，1988.
[4] 翁其金.冷冲压与塑料成型—工艺及模具设计（上册）[M].北京：机械工业出版社，1990.
[5] 彭建声，秦晓刚.模具技术问答[M].北京：机械工业出版社，1996.
散热器管夹支架冲压工艺及模具设计
