1.工藝方案確定

（1）傳統成形工藝

以往公司在制造彈簧座中，一直沿用了單工序沖裁的方式。其工藝路線為落外圓→拉延→沖14mm中心孔→車削高度成形。工藝路線中比較關鍵的步驟在于拉延環節，拉延次數的計算，查《沖裁設計手冊》可知，該零件可以一次拉延成形。傳統成形工藝中，零件成形過程需單獨設計三套模具，結構均比較簡單，制造也很容易。但明顯存在以下缺點：一是生產效率低下，零件需要更換三次模具或在不同的壓力機上才能完成；二是三次成形中，尤其拉延、沖孔兩個工藝過程，需要兩次更換定位面重復定位，容易造成零件拉延后壁部高低不均，沖孔中心偏移、不對中。據不完全統計，該彈簧座采用三套模具成形時，僅因中心孔偏移造成的零件廢品率就高達20%。盡管每個零件價值不高，但對生產造成的影響卻很大；三是因為拉延后彈簧座的壁高很難平齊，不得不增加車工工藝，加工繁雜，拉長了生產周期。

（2）改進后成形工藝

彈簧座零件在整個成形過程中，拉延是一道關鍵工序。從前述計算可知，拉延工序可以一次成形，這為該零件落料、拉延、沖孔在一套模具中依次成形提供了有利條件。而且落料、拉延、沖孔在一套模具中依次成形，還可以克服原傳統工藝不可避免的多套模具多次定位問題。因此，從理論上分析，彈簧座零件采用落料、拉延、沖孔復合模是可行的。在此思路的引導下，對彈簧座沖裁模進行了優化改進，設計了落料、拉延、沖孔在一套模具中成形的復合模具，并取得了成功。

2.模具結構及其工作過程

凸凹模12既是落料凸模，又是拉延凹模，凸凹模6既是拉延凸模，又是沖孔凹模。模具工作過程如下：壓力機滑塊下移，凸凹模12、凹模8與工件板材相觸完成落料41mm工作；壓力機滑塊繼續下移，工件材料在凸凹模12與凸凹模6作用下，在壓邊圈9與頂料桿29、托板3、橡膠4等組成的橡膠彈性頂料裝置的共同彈性壓制下完成彈簧座的拉延過程；隨著壓力機滑塊繼續下移，沖子25與凸凹模6相接觸，完成彈簧座14mm的沖孔過程，沖孔廢料通過凸凹模6與拉桿1的中心孔漏到工作臺下的廢料箱內。隨著壓力機的回程，包在凸凹模6上的工件，由壓邊圈9頂卸而出，或者卡在沖子25上的工件，由打料桿19、打板20、打料銷23、打料塊26組成的打料機構經由壓力機的打桿擊打而出。

3.模具設計要點

（1）由于凸凹模拉桿1在工作中，內孔起到拉延凹模作用，因此一定要注意拉延圓角的合理設計。考慮該模具零件內孔至外圓單邊壁厚只有4.7mm，為了提高其強度，在滿足拉延性能的前提下，可盡量減小拉延圓角數值。查《沖裁設計手冊》中材料Q235A的拉延凹模圓角推薦數值是（10～6）t（t為材料厚度），在本設計中，采用了R=2mm，試模后證明該數值是可行的。

（2）本模具零件壁厚較薄，為了防止同時落料沖孔對模具的沖擊振動，以及為了降低工作中的噪聲，將模具設計成先后沖裁：即先落料，壓力機下行一段距離后再沖孔。試模后可以看出，先后沖裁有效減少了對模具的振動，并且拉延后再沖孔，可以保證孔的形狀完好，不變形。

（3）模具設計中使用壓邊裝置（橡膠及壓邊圈），可以達到以下效果：一是零件在拉延時減少拉延板料的各向異性，工件成形后壁部高度一致；二是拉延后工件的底部與拉延凸模貼合、無突起；三是拉延后沖孔時，提高沖孔邊緣質量。

（4）凸凹模12在拉延過程中，因拉延直邊較短，為防止與卸料板10相碰，引發不安全事故，將卸料板10上部倒角5mm×45°。

4.結語

彈簧座模具的優化設計，解決了原彈簧座在生產中多工序造成的壁部高低不勻、中心孔偏移等質量問題，拉延過程有橡膠及壓邊圈的作用，工件壁部平整。三套模具改為一套模具，且省去了車工工序，減少了換模時間，生產效率可提高4倍以上，工人的勞動強度大大降低，產品合格率100%，模具費用約降低30%，實踐證明是成功的，值得在生產中加以推廣應用。

作者：丁捷 單位：南車洛陽機車有限公司