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摘要：鑒于筒形件側壁均布密排孔的特殊成形工藝需求，設計了一種帶有自動轉位分度裝置的側壁多工位沖孔模具，分析了該模具的設計要點、結構及結構特點，闡述了該模具的工作原理及工作過程。實踐證明，該模具通用性強、結構穩定、經濟實用，為相關產品模具的設計提供了參考。
關鍵詞：筒形件；側壁多工位沖孔模具；導桿棘輪機構；模具結構
0引言
在一些日常用品或機械、電器零件中，筒形件的應用非常廣泛，如圖1所示。由于這類產品在側壁上均布密排孔，一般采用平板坯料經拉深成形后，再進行側壁沖孔。由于密排孔均勻分布，所以無法采用斜楔式側向沖孔一次成形模具，需要多工位轉動沖制。因此，設計一種通用的帶有自動轉位分度裝置的側壁多工位沖孔模具尤為重要，不僅可以提高生產效率，還能保證側壁密排孔位的間距。
1側壁多工位沖孔模具設計
1.1設計要點
應用導桿棘輪自動轉位分度機構實現筒形件側壁密排孔位成形，設計出通用性強、結構簡單的側向沖孔模具，對模具結構及棘輪的齒數作適當調整，就可用于不同形狀尺寸、不同側向孔位間距筒形件的側壁孔位成形。
1.2模具結構
模具結構如圖2所示，支承底座6通過螺釘固定在下模板1上，支承底座6與凹模支承軸25采用H7/n6過盈配合，并用鎖緊螺母26鎖緊固定，棘輪搖桿23、棘輪19、止轉齒輪20在凹模支承軸25不同階軸上均采用H8/f7間隙配合，其中棘輪19與止轉齒輪20通過固定銷27連接，棘爪21通過棘爪鉸軸22與棘輪搖桿23鉸接，凹模固定套31與凹模支承軸25末端階軸采用H7/k6過渡配合，并用定位銷30及螺釘固定，凹鑲塊32采用過盈配合安裝在凹模固定套31上，筒形件28（工件）通過蝶形螺釘29與止轉齒輪20緊固連接，模具工作時隨棘輪19、止轉齒輪20轉動，止轉支座2與止轉銷4采用H8/f7間隙配合，與止轉彈簧5、六角螺母3、止轉齒輪20構成止轉機構固定在下模板1上，防止棘輪在任意位置停留時產生轉動。模柄17與上模板10過渡配合，卸料板導柱18、沖針16與沖針固定板12采用H7/n6過盈配合，與沖針墊板13一起通過固定螺釘14安裝在上模板10上，卸料板9通過卸料螺釘15與上模板10連接，在卸料板9與沖針固定板12之間安裝卸料橡膠11，起壓料與卸料作用；卸料板9與沖針16采用H11/C11間隙配合，卸料板9與卸料板導柱18采用H8/f7間隙配合，在工作時卸料板導柱18對卸料板9起導向作用，避免沖針16被卸料板9拉彎；導桿24通過螺釘與上模板10連接，導桿24通過導桿鉸鏈軸33與棘輪搖桿23鉸接，上模上下運動時，驅動棘輪19工作；導套7與導柱8分別與上、下模連接，合模時起導向作用。
1.3模具結構特點
模具的關鍵技術是利用導桿棘輪機構自動轉位分度裝置，工作時對筒形件28的側向孔位進行多工位自動轉位分度，使筒形件側向密排孔位成形符合要求。其核心零部件主要是支承底座6、凹模支承軸25、棘輪19、止轉齒輪20、凹模固定套31等。需要對不同形狀尺寸、不同孔位間距的筒形件側向沖孔時，只需相應更改支承底座6、凹模支承軸25尺寸，凹模固定套31的形狀以及棘輪19、止轉齒輪20的齒數，就能滿足加工要求。模具結構簡單，具有極強的通用性。
2模具工作原理及過程
圖1所示的筒形件側壁孔有36排，需要36個轉動工位完成成形，棘輪19與止轉齒輪20均為36齒，棘輪19與止轉齒輪20通過固定銷27連接為一體，由于止轉彈簧5對止轉銷4產生的工作力作用于止轉齒輪20，棘輪19的正轉與反轉都必須克服止轉彈簧5對止轉銷4的工作力，從而確保棘輪19的靜止可靠性和防反轉功能。模具從開模始點向下運動至閉合點（即沖針向下運動工作）時完成一個工位沖孔，導桿24向下驅動棘輪搖桿23順時針轉動10°，棘爪21則順時針從棘輪19滑過一個棘齒，棘爪21在滑動過程中由于止轉齒輪20與止轉銷4相互作用產生的止轉力，防止了棘輪19的反轉，模具從閉合點回程到始點（即沖針向上運動回至始點）的開模過程中，導桿24驅動棘輪19逆時針轉動10°，棘輪19轉動時需克服止轉銷4與止轉齒輪20的止轉力，保證棘輪19的靜止可靠性，確保筒形件側壁孔分度精確。模具上下開合完成一個工位的側壁沖孔，完成全部工位沖孔后，則取下工件，進行下一工件的加工，周而復始。圖3為模具開模始點位置。
3結語
該模具采用典型的導桿棘輪間歇分度機構，利用模具上下開合的驅動力進行分度，對筒形件完成密排孔位的成形沖制，其獨特的分度機構、模具橫向支承凹模結構，解決了筒形件側壁密排孔成形自動轉位分度的問題，模具結構簡單、經濟、通用性強，所生產出來的產品質量穩定可靠，對同類型或類似產品的模具設計具有一定的借鑒作用。
［參考文獻］
[1]鄭志祥，劉天一.機械零件[M].上海：高等教育出版社，1991.
[2]沖模設計手冊編寫組.沖模設計手冊[M].北京：機械工業出版社，1999.
作者:葉曉陽 單位:寧波銘匠扎啤設備有限公司