上纵臂托架左右件成型模具设计应用

一、引言

如下图1所示为某车型上纵臂托架工件图，材料为SAPH400，厚度为4.0mm，该工件的特点是尺寸精度要求较高；成型高度85.5mm，改进前采用的是下料三块板，成型后进行焊接，由于下料时有偏差，手工成型不到位，焊接后工件变形过大，质量达不到图纸要求，生产效率过低。

图1 左上纵臂托架 右件与之对称

二、工艺方案：

零件示意图见图2，其冲压工艺流程改为采用先落料，同时成型左右件，同时冲孔。本篇只介绍成型模（左右件合模），具体设计如图2。

三、冲裁设备选择：

通过计算：整套模具成型、出料包括顶料总冲裁力为240t，由于此成型模外形尺寸较大，考虑安全性，故选择315T油压机比较适合。

四、凸、凹模刃口尺寸设计

此模具的成型凸、凹模采用配合加工，形状与产品相吻合，为防止成型后产品尺寸回弹，成型凸、凹模尺寸在产品尺寸上缩小0.20-0.25mm。

五、结构及工作原理：

（1）此模具分为上模机构和下模机构：

上模机构包括上模座、导套、左凸模、右凸模、内六角螺钉、定位固定销。

下模机构包括底板、顶料板、下模座、顶料杆、垫板、内六角螺钉M12、导柱、定位板、凹模固定圈、凹模I、左顶料块、凹模II、内六角螺钉M10 、右顶料块、定位板固定螺栓M8

（2）该模具采用双导套、双导柱模架，上下模座及下模座均采用45#。淬火硬度控制在32-35HRC。两边均配有导套、导柱，用来对正上、下模中心。导套一端紧配于上模座两端中，导套内孔与下模座的导柱滑配，导柱另一端紧配于下模座中，导套、导柱材料均采用20#，淬火硬度控制在40-45HRC，其中导柱表面采用渗碳处理。

（3）此模具左右件同时成型：

首先把产品安装在下模座上的凹模I、凹模II上方的定位销中，定位销用来定位、导向。凸、凹模合模后，上模座的导套内孔与下模座的导柱相滑配定好模具位置。上模座的凸模用内六角螺钉直接与上模座相连接，用定位固定销定好凸模位置。凹模I、凹模II用内六角螺钉固定于下模座上的内槽中，凸、凹模材料采用Cr12MoV，淬火硬度控制在56-60HRC。

在模具的中间配有左、右顶料块，用于成型左右件并且进行顶料，下模座下方备有垫板、顶料杆、顶料板和底板组成顶料机构。产品成型后靠机床下缸的顶料装置，利用机床备有的顶料销，顶起下模座下方的顶料板，带动顶料杆和顶料块将产品顶出，从而完成产品成型出料整个过来。材料均采用45#，淬火硬度控制在32-38HRC。另外，此模具下模座上配有凹模固定圈，用于固定两边凹模I和凹模II，以防止凹模移动，影响成型尺寸，凹模固定圈材料均采用45#钢，淬火硬度控制在32-38HRC。强度校核。经过计算，均符合要求。总模具结构简图如图5所示。

六、结论

我们依照此工艺方案设计该成型模具，经过一年的使用，反映效果良好，值得在汽车行业推广应用。

参考文献：

[1]冷冲压模设计手册，北京：第四机械工业部标准化研究所，1979。

[2]王义林，郑金桥，李志刚，基于KBE的汽车覆盖件冲压工艺方案设计，材料科学与工艺，2004。

[3]俞汉清，金属属性成型原理，北京：机械工业出版社，1999。