顶罩板折角模的设计

株洲电力机车厂（湖南 412001)伍国柱

1.零件工艺分析

图1所示为三菱空调顶罩板，材料为Q235A，板厚为0.6mm。零件的冲压工艺顺序为:切角冲孔→拉深切角→折边翻孔压窝→折角。其中折角要求把顶罩板上4角4个R10mm处2.3mm长的直边折出来。

图1 顶罩板

2.模具结构的设计

顶盖折角模如图2所示，主要由滑动凹模组合、斜锲体、上下模板、折边凸模、侧压料板组合、压料板、压窝冲头、凹模斜锲、凹模斜锲基体、各限位装置、各导向装置和各类弹簧组合等组成。这套模具的最大难点在于顶罩板的边内翻后怎么脱料，这就需要折角的凹模必须能够活动，让开折边。为了解决这个难题，模具采用了斜锲式的滑动凹模。

图2 顶罩板折角模

(1)折角凸模。折角凸模的工作条件比较恶劣，所以对凸模的材料不仅要求有高的硬度，而且要求材料有好的耐磨性、好的耐冲击性、好的淬透性和好的切削加工性。凸模采用Cr12MoV，热处理硬度为55～58HRC。图3所示为折角凸模的零件，热处理硬度为55～58HRC。

图3 折角凸模

(2)滑动凹模及凹模斜锲。滑动凹模组合由4件滑动凹模组成，是这套模具最关键的零件。图4所示为滑动凹模组合中滑动凹模1的零件，热处理硬度为55～58HRC。

图4 滑动凹模1

滑动凹模中的50°斜面与凹模斜锲相贴合，可以在凹模斜锲中作上下滑动，同时也作水平方向的移动。滑动凹模的工作条件极其恶劣，既要进行上下滑动，又要承受折边的弯曲力，所以对滑动凹模的材料不仅要求有高的硬度，而且要求材料有好的耐磨性、耐冲击性、淬透性和切削加工性。滑动凹模材料采用Cr12MoV，热处理硬度为55～58HRC。滑动凹模形状复杂，精度要求高，既要与凹模斜锲相配合的斜面及两处锲形块的尺寸及位置，又要保证折边处的尺寸23.8mm及形状。

为了达到精度要求，滑动凹模热处理后工艺顺序如下:①把6面磨好到尺寸100mm×100mm×23.8mm，把 9.6mm、4.8mm和 R4.4mm磨好。②利用专用工装精密线切割加工外形及斜面。③钳工抛光切割面。

凹模斜锲组合由4件凹模斜锲组成，用来安装滑动凹模，与垫板用螺栓、销钉联结固定。图5所示为凹模斜锲组合中凹模斜锲1的零件，热处理硬度为55～58HRC。

图5 凹模斜锲1

凹模斜锲材料采用 Cr12MoV，热处理硬度为55～58HRC。凹模斜锲热处理后工艺顺序如下:①把6面及 45°倒角磨好;把 B—B、C—C型面(7mm×3.5mm及R3mm处)磨好。②利用专用工装精密线切割加工T形槽及40°斜面。③钳工抛光切割面。

(3)压料与顶料装置。包括:压紧工件顶面的压料板及压料弹簧组合，压紧工件侧面的侧压板及侧压料弹簧组合，顶起滑动凹模的顶销及弹簧组合，滑块体复位用的复位弹簧。

(4)滑块体与斜锲体。滑块体是装折角凸模的基体。通过滑块体的运动来实现顶罩板四角的折角。滑块体两侧有经过淬火的导向块，下面是经过淬火的滑块体垫板，上面有限位的盖板，滑块体在它们中间滑动。滑块体既要滑动，又要经受斜锲体的冲击，所以滑块体的材料既要有强度，又要有硬度。滑块体的材料为45钢，经过淬火处理，热处理硬度为40～45HRC。斜锲体装在上模上面，模具下行时，斜锲体斜面与滑块体斜面接触，通过斜锲体的斜面传力，推动滑块体移动。斜锲体的材料为45钢，经过淬火处理，热处理硬度为40～45HRC。

(5)限位、导向装置。限位装置有:限制滑块体行程的滑块限位装置，限制模具上下行程的上下限位柱。导向装置有上、下模滚珠导柱导套装置，滑块体导向装置，侧固定板与侧卸料板之间的小导柱导套。

3.模具工作过程

在模具起始状态下，滑动凹模被下面装有弹簧的顶销顶起，高度超过斜锲基体6mm。在上模部分和下模部分脱离状态下，把顶罩板放到滑动凹模上面。然后启动冲床，上模部分下行。首先压料板与顶罩板接触，通过弹簧力压住顶罩板往下移动，滑动凹模也跟着往下移动。当滑动凹模的上顶面与斜锲基体上顶面平齐后，滑动凹模不再往下移动;由于滑动凹模是斜锲结构，在下行的同时也往外移动，自动定位贴紧了顶罩板的内腔。上模部分继续往下移动，斜锲体与下模部分的滑块体接触，通过斜面传力，滑块体往里行走。装在滑块体上的折角凸模也跟着往里行走。折角凸模前面都装有侧压料板和弹簧。当侧压料板与顶罩板及滑动凹模接触后，弹簧压缩，侧压料板压紧顶罩板;然后折角凸模对顶罩板折角。折角完成后，上模部分上行，斜锲体与滑块体慢慢分离;滑块体通过侧面的复位弹簧往外移动，当接触到限位装置后停止运动。同时，上模部分的压料板也慢慢上行，脱离顶罩板。滑动凹模也在顶销和弹簧的作用下上升，同时往里移动并与顶罩板内腔脱离，让开了折边部分，保证了顺利取料。