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摘要：制动扁孔圆销是在直径大小在φ20—φ65之间的铁质圆柱上加工方孔，这难度是比较大的。本文通过设计锁模开模简单、冲孔方便的制动扁孔降温冲压模具，并将其应用于制动扁孔加工中，制动扁孔销加热后膨胀，因为下模上定位板及下模下定位板是分开设计的，且中间有一定的间隙，这样产品放入模具内也方便，卸料也很方便，扁孔冲针是在模具锁紧后再冲孔的，制动扁孔销圆度变形和扁孔内凹变形也就小了很多，锁模开模都是自动进行的，不需要借助外力，使加工制动扁孔销具有速度快、质量好、开锁模方便的优点。
关键词：降温；冲压；模具；扁孔加工
一、背景
制动扁孔圆销是在直径大小在φ20—φ65之间的铁质圆柱上加工方孔，这难度是比较大的。过去在加工扁孔的时候都用线切割来加工，但加工速度慢，成本高，用其他工艺的话，如先打钻圆孔，再冲扁孔或再用拉刀，用这些方法也不怎么理想。成本也很高，产品工件扁孔用冲床直接加工，产品厚度厚，扁孔尺寸小，扁孔冲针一上去冲针就断了，产品工件用加热温冲，孔是冲出来了，但产品温冲时产品扁孔上面部分四转跟着扁孔也凹进去了，圆柱体也变形了，根本达不到产品技术要求。把产品圆柱体放进圆模孔内再冲扁孔，但产品冲压后里面膨胀，产品工件很难卸下来，温冲模具用上层和下层分开，但锁模开模难度很大，产品工件放进模具内用两个螺栓和螺母固定，这样开模锁模速度太慢，产品工件加热后在模具内时间放长后，模具容易变形退火，上模用橡胶锁模和卸料，因产品扁孔深度深，冲床压力也加大，根本行不通。
二、模具设计分析
为保证制动扁孔圆销是在直径大小在φ20—φ65之间的铁质圆柱上加工方孔，我们设计了制动扁孔降温冲压模具，包括相互配合的上模部和下模部，其中，上模部两侧设有锁模开模块，下模部上部设有与锁模开模块相配合的锁模开模凸轮，锁模开模凸轮轮周面上开设有用于锁紧锁模开模块的卡槽，上模部中部向下竖直伸出有扁孔冲针，下模部设有上下设置且间隙配合的下模上定位板及下模下定位板，下模上定位板与下模下定位板之间形成有制动扁孔销插入孔，制动扁孔销插入孔通过竖直贯穿下模上定位板的冲孔通道与扁孔冲针相配合；下模上定位板通过弹簧与下模部底部设有的底座弹性连接，下模下定位板与底座固定连接；制动扁孔销伸入制动扁孔销插入孔后，上模部下压，使锁模开模块与卡槽卡配锁定，上模部继续下降，下模上定位板受压下移，使制动扁孔销插入孔缩小，制动扁孔销被压紧固定，扁孔冲针通过冲孔通道在制动扁孔销上冲孔；冲孔完成后，上模部上移，下模上定位板在弹簧的作用下向上移动，制动扁孔销插入孔变大，制动扁孔销被松开，上模部与卡槽分离并复位。
制动扁孔降温冲压模具具体结构如图1所示，分为相互配合的上模部1和下模部2，其中，上模部1两侧设有锁模开模块11，下模部2上部设有与锁模开模块11相配合的锁模开模凸轮21，锁模开模凸轮21轮周面上开设有用于锁紧锁模开模块11的卡槽211，上模部1中部向下竖直伸出有扁孔冲针12，下模部2设有上下设置且间隙配合的下模上定位板22及下模下定位插入孔26通过竖直贯穿下模上定位板22的冲孔通道27与扁孔冲针12相配合；下模板23，下模上定位板22与下模下定位板23之间形成有制动扁孔销插入孔26，制动扁孔销上定位板22通过弹簧24与下模部2底部设有的底座25弹性连接，下模下定位板23与底座25固定连接；制动扁孔销伸入制动扁孔销插入孔26后，上模部1在冲床作用下开始下压，下压过程中，锁模开模块11移动到锁模开模凸轮21处，并且锁模开模块11与锁模开模凸轮21的卡槽211卡配锁定，防止扁孔冲针12晃动，上模部1继续下降，锁模开模凸轮21跟随转动，下模上定位板22受压下移，下模上定位板22与下模下定位板23距离渐渐变小直至贴在一起，导致制动扁孔销插入孔26缩小，制动扁孔销被压紧固定，扁孔冲针12通过冲孔通道27在制动扁孔销上冲孔；冲孔完成后，上模部1上移，下模上定位板22在弹簧24的作用下向上移动，制动扁孔销插入孔26变大，随着上模部1继续上移，制动扁孔销被松开，上模部1与卡槽211分离并复位。
其中，锁模开模块11包括左右配合的第一模块11a和第二模块11b，且第一模块11a和第二模块11b通过上模部1上设有的模柄板13固定连接，相应地，锁模开模凸轮21包括左右配合的第一凸轮组21a和第二凸轮组21b，且第一凸轮组21a和第二凸轮组21b通过锁模开模凸轮轴28连接。
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图1小孔喷注消声器结构示意图
三、使用效果分析
设计的制动扁孔降温冲压模具，分为相互配合的上模部和下模部，其中，上模部两侧设有锁模开模块，下模部上部设有与锁模开模块相配合的锁模开模凸轮，锁模开模凸轮轮周面上开设有用于锁紧锁模开模块的卡槽，上模部中部向下竖直伸出有扁孔冲针，下模部设有上下设置且间隙配合的下模上定位板及下模下定位板，下模上定位板与下模下定位板之间形成有制动扁孔销插入孔，制动扁孔销插入孔通过竖直贯穿下模上定位板的冲孔通道与扁孔冲针相配合；下模上定位板通过弹簧与下模部底部设有的底座弹性连接，下模下定位板与底座固定连接；制动扁孔销伸入制动扁孔销插入孔后，上模部下压，使锁模开模块与卡槽卡配锁定，上模部继续下降，下模上定位板受压下移，使制动扁孔销插入孔缩小，制动扁孔销被压紧固定，扁孔冲针通过冲孔通道在制动扁孔销上冲孔；冲孔完成后，上模部上移，下模上定位板在弹簧的作用下向上移动，制动扁孔销插入孔变大，制动扁孔销被松开，上模部与卡槽分离并复位。
制动扁孔销加热后膨胀，因为下模上定位板及下模下定位板是分开设计的，且中间有一定的间隙，这样产品放入模具内也方便，卸料也很方便，扁孔冲针是在模具锁紧后再冲孔的，制动扁孔销圆度变形和扁孔内凹变形也就小了很多，锁模开模都是自动进行的，不需要借助外力，上模部下降时就把模具锁定了，扁孔冲针这时还未碰到产品工件，减小了冲载力。另外，扁孔冲针端面用尖的而不是用平的，冲针尖端先接触制动扁孔销，把制动扁孔销中间料向四转方向流，这样减少了扁孔四周的内凹槽。使用加工制动扁孔销具有速度快、质量好、开锁模方便的优点。
参考文献
[1]电解扩孔加工装置设计与试验研究[D].张京超.大连理工大学2015
[2]细长孔脉冲电化学扩孔装置设计及试验研究[D].逄珊珊.大连理工大学2014
作者简介
邱忠，工程师，主要从事标准件、结构件制造工作。