圖1所示為某電熱元件，其材質(zhì)為鋼，料厚δ=0.05mm，零件連接寬度1.5mm，間隔寬度1.3mm。原來(lái)采用疊加方法線切割加工，但生產(chǎn)效率較低。由于年產(chǎn)量的增加，使得線切割加工已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)需求，因此我們考慮采用沖裁的方式生產(chǎn)。
1．工藝分析
對(duì)0.2mm以下厚度的超薄材料的沖裁，依靠傳統(tǒng)模具結(jié)構(gòu)中凸、凹模的精密配合進(jìn)行快速?zèng)_裁，剪切面質(zhì)量較差，而且廢品率很高。零件越薄，外形越復(fù)雜，效果越不好。另外，對(duì)于型腔復(fù)雜的模具，制造周期長(zhǎng)，模具壽命短，制造成本也高。對(duì)圖1所示零件，其材質(zhì)厚度僅為0.05mm，形狀也比較復(fù)雜，考慮到該種材料強(qiáng)度不大，所以擬采用聚氨酯橡膠沖模，即以聚氨酯橡膠代替普通沖裁模中的凹模，這樣可以免去復(fù)雜凹模型腔的加工。
聚氨酯橡膠是不可壓縮的彈性體，它在一個(gè)方向受壓，在其他方向就呈膨脹的狀態(tài)，與液體相似，具有良好的各向流動(dòng)特性，能傳遞壓力。下表所示為國(guó)產(chǎn)澆注型聚氨酯橡膠的性能，從表中數(shù)據(jù)來(lái)分析，聚氨酯橡膠具有硬度適用范圍大、耐磨以及優(yōu)異的抗壓強(qiáng)度和抗切口撕裂強(qiáng)度。據(jù)資料顯示，應(yīng)用聚氨酯橡膠沖裁模成形，零件精度能達(dá)到it9-5級(jí)，斷面無(wú)毛刺，平面平整，零件質(zhì)量好且穩(wěn)定，生產(chǎn)效率高。零件越薄，外形越復(fù)雜，效果越好。
2．模具設(shè)計(jì)
筆者設(shè)計(jì)的模具如圖2所示。上模板通過(guò)模柄與機(jī)床的上工作臺(tái)固定，下模座用壓板固定在下工作臺(tái)上。該模具采用凹模在上的下凸模方式，凸模采用疊片式結(jié)構(gòu)，凹模采用容框內(nèi)放置聚氨酯橡膠的復(fù)合結(jié)構(gòu)。該模具設(shè)計(jì)時(shí)考慮在800kn沖床上使用，因沖床下工作臺(tái)本身帶有圓形氣墊，所以卸料通過(guò)沖床的氣墊來(lái)實(shí)現(xiàn)。
3．結(jié)語(yǔ)
圖3所示為利用筆者設(shè)計(jì)的聚氨酯橡膠沖模生產(chǎn)的電熱元件實(shí)物圖，從該實(shí)物可以看出：工件的剪切面非常光潔，無(wú)毛刺，符合圖樣要求，且滿足生產(chǎn)廠家的效率要求。從以上介紹來(lái)看，不僅模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壽命長(zhǎng)、制造成本低，而且制模和修模都很容易。通過(guò)大量的生產(chǎn)實(shí)踐表明，這種超薄零件通過(guò)聚氨酯橡膠沖模進(jìn)行生產(chǎn)是可行的。