連接片沖壓級(jí)進(jìn)模工藝設(shè)計(jì)技術(shù)方案一、引言連接片作為電子、機(jī)械、家電等諸多領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)電路導(dǎo)通或結(jié)構(gòu)連接的基礎(chǔ)零件，其需求量巨大，對(duì)產(chǎn)品精度、一致性及生產(chǎn)效率均有較高要求。沖壓級(jí)進(jìn)模憑借其能在一副模具內(nèi)完成多道工序、自動(dòng)化程度高、生產(chǎn)效率卓越等優(yōu)勢(shì)，成為大批量生產(chǎn)此類(lèi)小型精密沖壓件的首選工藝裝備。本文旨在結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，系統(tǒng)闡述連接片沖壓級(jí)進(jìn)模的工藝設(shè)計(jì)技術(shù)方案，從產(chǎn)品分析入手，逐步深入到工藝方案制定、工序排布、模具結(jié)構(gòu)關(guān)鍵要素等核心環(huán)節(jié)，力求為相關(guān)工程技術(shù)人員提供具有實(shí)際指導(dǎo)意義的參考。二、產(chǎn)品工藝性分析在著手進(jìn)行級(jí)進(jìn)模工藝設(shè)計(jì)之前，對(duì)連接片產(chǎn)品的工藝性進(jìn)行全面、細(xì)致的分析是確保后續(xù)設(shè)計(jì)工作順利開(kāi)展的前提。（一）材料特性評(píng)估連接片常用材料多為黃銅、磷青銅、低碳鋼（如Q235、SPCC）或不銹鋼（如304、316）等。需明確材料牌號(hào)、厚度、力學(xué)性能（抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、延伸率）及熱處理狀態(tài)。材料的選擇直接影響沖壓工藝的制定，如硬態(tài)材料可能需要中間退火工序，而高延伸率材料則更易于成形復(fù)雜形狀。特別需關(guān)注材料的厚度公差，其對(duì)模具間隙的設(shè)定及最終產(chǎn)品尺寸精度影響顯著。（二）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與精度分析1.幾何形狀：詳細(xì)分析連接片的平面形狀、是否存在異形孔、槽、凸臺(tái)、彎曲、翻邊等成形特征。復(fù)雜的成形特征往往需要分解為多道簡(jiǎn)單工序逐步完成。2.尺寸精度：明確產(chǎn)品關(guān)鍵尺寸（如孔徑、孔距、外形尺寸、彎折角度）的公差等級(jí)要求。對(duì)于IT10級(jí)及以上的精度要求，需在模具設(shè)計(jì)中采取特殊措施，如提高模具零件加工精度、采用精密導(dǎo)向、設(shè)置微調(diào)機(jī)構(gòu)等。3.形位公差：關(guān)注產(chǎn)品的平面度、垂直度等形位公差要求，這對(duì)模具的壓料、定位及成形部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了相應(yīng)挑戰(zhàn)。4.毛刺要求：連接片作為功能性零件，其邊緣及孔邊毛刺大小通常有嚴(yán)格限制，需在工藝設(shè)計(jì)中考慮毛刺方向及去除措施，如合理安排工序順序、采用精沖或整修工藝（若必要）。三、沖壓工藝方案設(shè)計(jì)沖壓工藝方案設(shè)計(jì)是級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)的核心環(huán)節(jié)，其合理性直接決定了模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度、產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率。（一）排樣設(shè)計(jì)排樣設(shè)計(jì)是級(jí)進(jìn)模工藝設(shè)計(jì)的靈魂，需綜合考慮以下因素：1.材料利用率：在保證成形質(zhì)量和模具強(qiáng)度的前提下，通過(guò)優(yōu)化搭邊值、選擇合適的排樣方式（如單排、雙排、多排、交錯(cuò)排等），最大限度提高材料利用率，降低生產(chǎn)成本。2.工序排布：根據(jù)連接片的成形工序（如沖孔、落料、彎曲、翻邊、拉伸、切口、切邊等），合理安排各工序在條料上的位置和順序。一般遵循“先沖孔后落料（或切斷）”、“先簡(jiǎn)單后復(fù)雜”、“先內(nèi)后外”的原則。對(duì)于彎曲工序，需考慮回彈的影響及預(yù)彎、校正等輔助工序的設(shè)置。3.步距與搭邊：步距是級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)的基本參數(shù)，其精度直接影響各工位的相對(duì)位置精度。搭邊值的選取需保證條料有足夠的強(qiáng)度和剛度，防止在送進(jìn)過(guò)程中發(fā)生變形或被拉斷。4.載體設(shè)計(jì)：載體是條料在級(jí)進(jìn)模中送進(jìn)和定位的基礎(chǔ)。常見(jiàn)的載體形式有邊料載體、中間載體、連接帶載體等。設(shè)計(jì)時(shí)需保證載體有足夠的強(qiáng)度，能可靠地帶動(dòng)工件通過(guò)各成形工位，直至最終與工件分離。對(duì)于小型、復(fù)雜的連接片，可能需要設(shè)計(jì)特殊的載體結(jié)構(gòu)或采用橋接形式。5.廢料處理：對(duì)于較大的廢料，應(yīng)考慮在模具內(nèi)設(shè)置廢料切刀將其切碎，便于廢料的排出和回收。（二）工序組合與順序安排根據(jù)連接片的具體結(jié)構(gòu)和成形要求，將其分解為若干個(gè)基本沖壓工序，并確定各工序的先后順序。例如，對(duì)于帶孔的彎曲件，通常先沖出工藝孔和部分異形孔，再進(jìn)行彎曲，最后沖出與彎曲部分相關(guān)的孔或進(jìn)行外形落料。對(duì)于有多個(gè)彎曲角的零件，需合理安排彎曲順序，避免后道彎曲工序?qū)η暗酪殉尚尾糠衷斐筛缮婊蚱茐摹?duì)于一些成形力較大的工序，需考慮其在模具中的位置，避免應(yīng)力集中，保證模具受力均衡。（三）沖壓設(shè)備參數(shù)初定根據(jù)預(yù)估的沖裁力、成形力、模具閉合高度、送料行程等參數(shù)，初步選定合適噸位、工作臺(tái)面尺寸及行程的沖壓設(shè)備。需注意，總沖壓力應(yīng)小于設(shè)備公稱壓力的80%，以保證設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行。四、模具結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)考量在確定了沖壓工藝方案后，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需緊密?chē)@工藝要求展開(kāi)，同時(shí)兼顧模具的強(qiáng)度、剛度、壽命、制造工藝性及操作安全性。（一）模架與導(dǎo)向采用標(biāo)準(zhǔn)模架可縮短設(shè)計(jì)制造周期，降低成本。對(duì)于精密級(jí)進(jìn)模，應(yīng)選用高精度滾珠導(dǎo)向模架，以保證模具上、下模之間的導(dǎo)向精度，提高模具壽命和產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。（二）凸、凹模設(shè)計(jì)凸、凹模是直接參與材料成形的關(guān)鍵零件，其材料選擇、結(jié)構(gòu)形式、尺寸精度和表面質(zhì)量對(duì)模具性能至關(guān)重要。1.材料選擇：根據(jù)連接片材料特性及產(chǎn)量，選擇合適的模具鋼，如Cr12MoV、SKD11、DC53等，并進(jìn)行相應(yīng)的熱處理，保證其硬度和韌性。2.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：凸?？刹捎门_(tái)階式、直通式或護(hù)套式結(jié)構(gòu)；凹?？刹捎谜w式、鑲拼式或組合式結(jié)構(gòu)。對(duì)于復(fù)雜形狀的凸、凹模，采用鑲拼結(jié)構(gòu)不僅便于加工和熱處理，也利于后期的維修和更換。3.刃口尺寸計(jì)算：根據(jù)“入體原則”及材料厚度、間隙值，精確計(jì)算凸、凹模的刃口尺寸。（三）定位與送料機(jī)構(gòu)級(jí)進(jìn)模對(duì)條料的定位精度要求極高，通常采用“導(dǎo)正銷(xiāo)+側(cè)刃”或“導(dǎo)正銷(xiāo)+送料器”的復(fù)合定位方式。1.導(dǎo)正銷(xiāo)：設(shè)置在關(guān)鍵工位，與條料上的導(dǎo)正孔配合，實(shí)現(xiàn)精確定位。2.側(cè)刃與側(cè)刃擋塊：用于控制條料的送進(jìn)步距，通常與導(dǎo)正銷(xiāo)配合使用，提高定位可靠性。3.送料機(jī)構(gòu)：根據(jù)生產(chǎn)自動(dòng)化程度要求，可選用機(jī)械式送料器（如滾輪送料、夾持送料）或伺服送料系統(tǒng)。（四）卸料與頂料裝置卸料裝置用于將沖壓后的條料或工件從凸模上卸下，頂料裝置用于將工件或廢料從凹模內(nèi)頂出。設(shè)計(jì)時(shí)需保證卸料力和頂料力足夠且均勻，動(dòng)作平穩(wěn)可靠，避免工件變形或產(chǎn)生壓痕。常用的卸料方式有彈性卸料和剛性卸料，頂料方式有彈性頂料和剛性頂料。（五）特殊成形工位結(jié)構(gòu)對(duì)于連接片中的彎曲、翻邊、整形等特殊成形工序，其工位結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需特別注意。例如，彎曲工位的凸、凹模圓角半徑、間隙、彎曲高度需精確計(jì)算；對(duì)于U型彎曲，可設(shè)置預(yù)彎工位；對(duì)于有回彈的材料，需在模具設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行回彈補(bǔ)償。（六）安全與輔助裝置模具應(yīng)設(shè)置必要的安全防護(hù)裝置，如安全銷(xiāo)、限位柱等。同時(shí)，考慮設(shè)置廢料排出通道、潤(rùn)滑裝置等輔助機(jī)構(gòu)，保證模具的正常穩(wěn)定運(yùn)行。五、設(shè)計(jì)驗(yàn)證與優(yōu)化在完成初步設(shè)計(jì)后，有條件時(shí)可利用CAE仿真軟件對(duì)連接片的成形過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬，預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的起皺、開(kāi)裂、回彈等缺陷，并據(jù)此對(duì)工藝參數(shù)和模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。對(duì)于關(guān)鍵工序和復(fù)雜結(jié)構(gòu)，也可先制作簡(jiǎn)易的單工序模或組合模進(jìn)行工藝驗(yàn)證，為級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)提供依據(jù)。六、結(jié)論連接片沖壓級(jí)進(jìn)模的工藝設(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)性的工程，需要設(shè)計(jì)人員具備扎實(shí)的沖壓工藝知識(shí)、豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作作風(fēng)。從產(chǎn)品工藝性分析到排樣設(shè)計(jì)，從工序組合到模具結(jié)構(gòu)