消声器外罩的级进模成形方案

    冲压级进模是一种在同一模具的多个工位上完成多道工序的模具，由于其具有很高的自动化程度及生产效率，在当前获得了日益广泛的应用[1-5]。本文针对一种消声器外罩的级进模成形方案进行了研究，该零件原来由单冲模生产，由于产量的扩大，单冲生产的效率已经不能满足要求，因此有必要改进为级进模生产（形状尺寸如图1所示，材料为SPCC，料厚t=0.8mm）。该零件为一套产品中的一个配件，产品要求无毛刺、起皱、破裂、成形痕迹等缺陷，而且跟其他产品有配合关系。在单冲模生产中，下料可以预留较大的裕量，而且各工序的冲压方向可以调整，因此其工艺、模具设计等方案较易确定。在级进模方案中，为了保证该外壳的质量以及跟其他零的配合性，产品原有形状尺寸必须保持不变。同时在级进模成形中，模具的冲压方向在所有工序中保持一致。此外还要求走料顺畅，并要考虑搭边以及材料利用率等问题，料带不能过宽，工步也要求尽可能少。这些因素增加了成形条件的苛刻性，工艺参数以及模具设计需要尽可能优化。

    本文通过对备选方案的对比分析，确定了合理的拉深方向、排样、下料尺寸、压边力以及其他相关工艺参数。同时针对拉深过程中所产生的起皱现象，确定了拉延筋的基本参数及布置方案。

    1 拉深成形方案分析

    1.1 拉深方案1

    该零件两端并不对称，两个垂直侧面中一面带直边，另一面带弧边。而且两个斜面需要冲孔槽，为了保证其形状和位置尺寸的精度，这些冲切工序应排在拉深成形之后，因此级进模成形的大致顺序为：下料—拉深—冲孔—整形—切断。拉深方案的选择直接决定着整体排样、成形受力性能、模具结构等诸多因素。据此本文选定了两种拉深成形方案，对其拉深成形效果进行分析比较。

    方案1的拉深方式如图2所示，零件的大平面跟冲压方向垂直，这种成形方式的好处是能使大斜面上的冲孔受力性能和尺寸精度最佳，对于小斜面上的孔槽只需要增加一道侧冲工艺。若这种方案可行，在下料足够准确的前提下，成形件可以跟原来的零件保持良好的一致，获得较高精度，同时模具结构简单。为此，根据这种成形方式设计了拉深分模进行试验，分模结构如图2所示。该方案中设置了2个压边，成形时，坯料由脱料块预压在下方的凸模表面，凹模从上往下运动进行拉深。为了使坯料成形过程中不致随着凹模的下行而往外移动产生错位，在其一端多留出一块料，从而能够搭在凸模上进行定位。