精密雙層牙螺絲“沖齒”模設計

　　公司承接的箱體結構件已研制定形，進入批量生產階段，對嵌焊接螺母的需求量也隨之增加，原有的工藝手段已不能滿足生產需要。必須考慮利用更精良的設備和工裝提高加工效率和加工質量。

　　１.設計思路要實現高效、快捷的加工，首先考慮到設計適于沖床加工的精密模具。該模具要求必須工作可靠，使用壽命高，維修方便，模具零件更換容易，整體結構通用性強。通過沖壓模具和沖床實現雙層牙螺絲毛坯零件的精確定位，快速成形、自動卸件。

　　２.雙層牙螺絲模具結構如下圖所示，采用了正擠壓成形工藝，整個模具采用了柔性化設計，通過此模具可完成嵌螺母零件系列化的生產制造。關鍵模具零件凸模１９、限位套１７、凹模鑲件８、頂件器６、定位鑲件４及主要模板固定板２０、彈壓板１５、凹模板１４的安裝定位均符合標準件設計要求，使模具核心部件具有良好的可互換性，提高模具整體使用壽命，節約了此類嵌螺母零件的制造成本。

雙層牙螺絲模具結構圖

　　３.工作機理如上圖所示，模具處于自然狀態。工作時，上模下行，同時壓迫彈壓板１５下壓，則凸模１９將毛坯５頂入凹模鑲件８，與頂件器６同步上移，至頂件器與上模墊板１３接觸，隨后頂件器下壓毛坯，直至墊板１６與限位套１７接觸，齒在凹模鑲件內壓制成形。開模時，毛坯與凸模分離，滯留于凹模鑲件內，隨同上模上行，直至打桿１０與沖床上橫杠剛性撞擊，作用力傳遞于頂件器，將毛坯頂出凹模鑲件，工作結束。準備下一個循環。

　　４.可靠性保障

　　本模具中模座上安裝有精確定位導向的導柱、導套，可保證凹模鑲件與凸模的同軸度不大于０.０２ｍｍ；彈壓板與凸模固定板之間雖然設計有小導柱，但由于彈壓板為活動件而裝在其上的定位鑲件４也隨之上下運動，按常規方法設計除了對彈壓板上的定位型孔與其配合實體的定位精度，以及對互換部件（定位鑲件）裝配時也有較高要求外，還必須保證彈壓板上下運動時具有極強的平穩度。為降低制作精度和裝配難度，設計上考慮：如下圖所示，凸模伸入定位鑲件６～７ｍｍ，并與定位鑲件配合間隙雙面０.０１ｍｍ，定位鑲件與彈壓板對應安裝孔配合間隙雙面０.１ｍｍ，則定位鑲件通過凸模精確導向，避免定位鑲件通過彈壓板精確定位并與凸模精密配合不能同時滿足時，發生干涉，不能保證毛坯、凹模鑲件與凸模位置的同軸度。對于相對靜態模具核心零件凸模１９、凹模鑲件８固定部位對應安裝軸孔間隙配合H７／js6，可實現備件的精確互換，不影響模具裝配精度。

雙層牙螺絲的凸模、定位鑲件、毛坯、彈壓板裝配簡圖