1 引言
圖1所示零件，為我公司金剛石鋸片基體，材料為28CrMo，厚度為2.6mm，外徑為∮326mm，基體上分布多排∮7mm的圓孔及斜u形槽，因后序焊刀齒為激光焊接，故要求斜u形槽在圓周方向上分度誤差小于0.4mm，且各孔與斜U形槽相對位置要求較為嚴(yán)格，尺寸精度較高。
2 工藝分析
如圖1所示，此零件尺寸較大，并且分布較多圓孔，如果采用整體沖制，沖孔凸模數(shù)量較多，模具組裝困難，容易造成沖裁間隙不均，導(dǎo)致零件毛刺或塌角過大，甚至?xí)l(fā)牛凸模、凹模斷裂。同時基體整體受力復(fù)雜，不易卸料，模具制造成本也較高，一旦損壞不易修復(fù)，沖壓設(shè)備噸位也較大，故不宜采用整體沖裁模。所以，采取分齒沖模具結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)的前提是首先應(yīng)沖出帶中心孔及附孔，并落好外圓的毛坯，才能進行分齒沖槽孔上作，由于我公司已經(jīng)有了相對應(yīng)的沖中心孔及落外圓的模具，故分齒沖裁模結(jié)構(gòu)較為可行。
由于各孔與斜U形槽相對位置要求較為嚴(yán)格，并且考慮到?jīng)_制的效率，適合將單排∮7mm的圓孔(5個)及相對應(yīng)的單個斜u形槽同時沖出。這樣可以精確地保證孔與槽的相對位置，并且提高了生產(chǎn)效率。
因為此零件要求斜U形槽在圓周方向上分度誤差小于0.4mm，根據(jù)經(jīng)驗，由廠扳料較厚，并且在沖制過程中容易產(chǎn)生翹曲，所以，設(shè)置擋料銷進行分度控制難以達(dá)到精度要求，也不便操作，并且擋料銷分度結(jié)構(gòu)會造成累積誤差。故考慮采用棘輪分度結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)不存在累積誤差，其精度取決于棘輪的分度誤差，由于棘輪采用線切割加工，分度誤差非常小，反映到基體上的誤差也很小，能滿足零什的技術(shù)要求并且此結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，生產(chǎn)效率較高。
3 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計與設(shè)計要點
3.1 模具結(jié)構(gòu)及工作過程
圖2所示為此零件的分齒沖裁模結(jié)構(gòu)圖，圖3所不為棘輪分度機構(gòu)圖，該模具分為兩個部分：沖齒部分和分度部分，沖齒部分用于斜u形槽和∮7mm的圓孔的沖裁，分度部分用于保證精確的分度和定位。
其上作過程為：將沖好中心孔及附孔，并落好外圓的毛坯裝卡在棘輪分度機構(gòu)上，以中心孔定位套在定位軸25上，并將附孔套在定位銷23上，以保證零件上附孔與斜U形槽的相對位置，并用壓蓋12和螺釘21壓緊，使毛壞與棘輪24固定在一起，用手順時針轉(zhuǎn)動毛坯使棘輪24隨毛坯以定位軸25為圓心轉(zhuǎn)動，當(dāng)定位塊29進入棘輪24的槽內(nèi)并定好位后，沖齒部分開始運動，沖槽凸模15及沖孔凸模6下行，與凹模9閉合后，就會沖出1個斜u形槽和相對應(yīng)的5個∮7mm的圓孔，待沖槽凸模15及沖孔凸模6隨沖床上滑塊升起后，繼續(xù)順時針轉(zhuǎn)動毛坯，使定位塊29進入棘輪24的下一個槽，再次使沖槽凸模15及沖孔凸模6下行，將會沖出與首次沖出的槽孔相鄰的槽孔，連續(xù)操作10次，即可沖出一個零件，然后松開分度部分的螺釘21和壓蓋22，卸下零件。
1、11、16螺釘 2上模座 3、12、18銷釘 4墊板
5固定板 6沖孔凸模 7導(dǎo)套 8導(dǎo)柱 9凹�！�10下模座
13卸料板 14彈性體 15沖槽凸模 17卸料螺釘 19模柄 20棘輪分度機構(gòu)
3.2 設(shè)計要點
(1)凸模和凹模的設(shè)計是保證模具壽命的重要環(huán)節(jié)，由于此零件較厚，沖裁力大，故凸模和凹模采用材料為Cr12，淬火硬度為63－65HRC，凹模與沖槽凸模采用線切割加工，保證模具的精度。
(2)棘輪是模具保證零件各斜U槽分度和沖壓時定位的關(guān)鍵，所以棘輪各齒的分皮誤差一定要嚴(yán)格的控制在±1'之內(nèi)。
(3)棘輪與軸承、定位軸與軸承的配合為過盈配合，保證棘輪和軸承外圍、定位軸與軸承內(nèi)圈不相對滑動。
21、30、33、35螺釘 22壓蓋 23定位銷
24棘輪 25定位軸 26支板 27軕承 28螺母
29定位塊 31彈簧 32緊固板 34滑動塊 36壓銷板
4 結(jié)束語
該模具結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，經(jīng)試模調(diào)試合格，已進行批量生產(chǎn)5個月，沖制零件5000余件，經(jīng)過實踐驗證，滿足零件的技術(shù)要求，質(zhì)量穩(wěn)定可靠。
