蒸發(fā)器翅片是空調(diào)散熱器的重要零件（如圖1所示），材料為0.115mm厚的鋁箔，年產(chǎn)量達(dá)數(shù)億件，因此必須采用高速級進(jìn)模生產(chǎn)。
我公司原采用引進(jìn)意大利GBS高速沖模生產(chǎn)蒸發(fā)器翅片。為降低成本，公司決定自行設(shè)計(jì)制造KF25G空調(diào)蒸發(fā)器翅片模。此翅片模工作時要求60列同時送出，工作頻率180~200次/min，出片穩(wěn)定率要求大于95%，關(guān)鍵易損件壽命大于3000萬次。

2　 工藝難點(diǎn)分析
　　蒸發(fā)器翅片級進(jìn)模共7個子模，14個工序，43個工位，兼容了多步拉伸、切口、壓型、沖孔翻邊、卷邊、沖槽、切斷等多種功能。設(shè)計(jì)制造難點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下4個方面：
（1）精度高。制件材料厚度0.115mm，單邊沖裁間隙小于0.004mm，模塊定位精度0.003mm，整體制造精度IT4~IT5。
（2）沖次高。工作沖次高達(dá)180~200次/min，對牽引裝置、頂料、卸料及活動部件的靈敏度、運(yùn)動靈活度等都有十分嚴(yán)格的要求，以保證高速沖壓下動作的可靠性。
（3）互換性。所有工作部分的模塊、彈性銷、凸、凹模等主要配件要求能夠互換。
（4）尺寸大。除去模具首尾的進(jìn)料裝置、出料裝置、吹風(fēng)裝置等，僅模具核心本體部分尺寸就達(dá)1790mm X 1100mm X 287mm。

3　　模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)
　?。?）總體結(jié)構(gòu)。KF25G蒸發(fā)器翅片模相對于國外進(jìn)口模具的一項(xiàng)重要改進(jìn)，就是能夠與冷凝器翅片模以及KF25W/E蒸發(fā)器翅片模通用安裝，改變了原GBS進(jìn)口模具1臺沖床、一副模架只能適應(yīng)一種產(chǎn)品的現(xiàn)狀，極大方便了生產(chǎn)需要。改進(jìn)的關(guān)鍵在于總體設(shè)計(jì)時應(yīng)綜合考慮3種模具的步距、子模布局、機(jī)床配套位置等因素，利用CAD的優(yōu)勢，可方便地調(diào)整布局，進(jìn)行各種方案的比較。實(shí)踐證明，實(shí)現(xiàn)3類模具的通用安裝，完全可行。
蒸發(fā)器翅片模結(jié)構(gòu)如圖2所示，其工作過程為：成卷鋁箔進(jìn)進(jìn)料機(jī)構(gòu)送入子模1，經(jīng)4步拉伸完成翻邊孔預(yù)成形，子模2切口、壓形完成散熱百葉窗沖壓，子模3完成沖預(yù)孔、翻邊、卷邊，子模4完成沖三角孔，再送入子模5進(jìn)行縱向60列沖槽分離，子模6為步進(jìn)牽引機(jī)構(gòu)，最后進(jìn)入子模7橫向切斷，完成整個沖制過程。


（2）子模1拉伸工序。因國產(chǎn)鋁箔與進(jìn)口鋁箔性能上存在一定的差異，原GBS進(jìn)口模具不能適用于國產(chǎn)鋁箔，沖壓時大面積拉裂。經(jīng)試驗(yàn)，關(guān)鍵在于拉伸次數(shù)太少，改為4步拉伸后完全可以適應(yīng)國產(chǎn)鋁箔的拉伸。4步拉伸工序如圖3所示，第1、2步之間的空步是出于模具結(jié)構(gòu)上的考慮，圖中各項(xiàng)尺寸均經(jīng)多次計(jì)算與試驗(yàn)得出，其中內(nèi)外拉伸圓角很重要，各圓角尺寸處理不當(dāng)極易產(chǎn)生拉裂。子模1設(shè)計(jì)成4步拉伸，必須將其它子模的步距分布進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，原則上應(yīng)保證沖床上的原漏料位、步進(jìn)搖桿等附件位置不改變。


 

　　（3）子模3沖孔卷邊工序。如圖4所示，為了保證卷邊工序的卷邊高度一致，設(shè)計(jì)中改變了常規(guī)的頂桿卸料方式，全部采用軸套壓料卸料的結(jié)構(gòu)，消除了頂桿卸料引起的變形，解決了卷邊高度難以控制的難題。針對進(jìn)口模具頂料板在高速沖壓中反應(yīng)靈敏度不夠而經(jīng)?？系膯栴}，設(shè)計(jì)采用了分塊結(jié)構(gòu)，將頂料板分開為彈性卸料板19和固定托板20，減輕運(yùn)動部件重量，提高靈敏度。沖孔翻邊組件為子模3的關(guān)鍵組件，精度要求極高。

（4）子模6為步進(jìn)機(jī)構(gòu)。采用彈性指狀銷拉料結(jié)構(gòu)，其中滑動底板采用的材料應(yīng)具有一定的強(qiáng)度，采用輕質(zhì)進(jìn)口硬鋁合金板ZL102。
（5）子模5沖槽工序。子模5在使用中最突出的問題是沖槽凸模的調(diào)整，應(yīng)調(diào)整頻繁，必須便于操作。設(shè)計(jì)中采用了可調(diào)整式壓條結(jié)構(gòu)，每個沖槽凸模均有一條獨(dú)立的壓條來調(diào)整，保證了以最少的停機(jī)時間調(diào)整沖槽凸模。

4　主要零部件制造工藝
翅片模加工制造大量地采用了數(shù)控加工，編程數(shù)據(jù)量龐大。因此，一體化的CAD/CAM系統(tǒng)是必需的技術(shù)手段。以下就加工中的幾個難點(diǎn)作一簡介。
（1） 大模架的加工。大模架的精度是保證整副翅片模精度的基礎(chǔ)。重點(diǎn)是下模板，外形尺寸為1790mm X 1100mm X 63mm，材料為45鋼，上、下平面平行度要求小于0.02mm，高精度定位孔36個，位置度允許誤差小于0.005mm，導(dǎo)柱安裝孔位置度誤差小于0.002mm。大模板加工主要工序全部采用龍門加工中心加工，共分2道粗加工和3道精加工完成。工序之間全部穿插人工時效處理，消除內(nèi)部應(yīng)力。導(dǎo)柱孔位置度已超過機(jī)床能達(dá)到的精度，工藝上采用了上、下模板合鏜的方式，以保證導(dǎo)向精度。
（2）切口模塊。切口模塊為子模2中的重要零件，共60件，切口間距1.3mm，每件模塊切口28條，刃口精度0.002mm，定位孔位置誤差小于0.003mm，孔徑誤差小于0.003mm，淬火硬度58~62HRC，材料采用奧地利產(chǎn)K190鋼。模塊粗加工后，進(jìn)行真空熱處理。以光學(xué)曲線磨分2道工序加工刃口，用電火花電蝕漏料臺階，用高精度穆爾坐標(biāo)磨加工定位孔，最后用光學(xué)投影儀、三坐標(biāo)測量機(jī)檢測精度。
（3）沖槽凸模。上下沖槽凸模為子模5的重要零件，共117件。凸模厚度誤差小于0.002mm，其加工工藝的關(guān)鍵在于熱處理后的精磨工序，先在普通平磨上精磨至0.01~0.015mm余量時，轉(zhuǎn)至PFG精密小平磨上精密修磨，再用三坐標(biāo)測量機(jī)檢驗(yàn)。
（4）上下固定板。子模5上的沖槽凸模上下固定板，包括117條方形裝夾槽，槽寬精度允許誤差小于0.002mm，采用慢走絲切割加工。考慮到以上加工精度靠設(shè)備精度難以保證，設(shè)計(jì)時必須考慮其工藝性，采用上、下固定板在同一基準(zhǔn)下合在一起同時線切割，這是此件加工的關(guān)鍵。
（5）子模5的上模座。此上模座為翅片模中工藝性最差的零件，材料45鋼，調(diào)質(zhì)處理23~28HRC，定位孔位置允許誤差小于0.002mm，模座上有59條6.5mm X 12mm（深）的開槽口。其加工的關(guān)鍵在于調(diào)質(zhì)后的各道粗加工之間均要進(jìn)行人工時效處理，嚴(yán)格控制內(nèi)應(yīng)力，保證精加工后不能變形。特別是開口槽，加工后使應(yīng)力分布狀態(tài)變得十分復(fù)雜，解決的辦法只能是從粗加工開始就控制內(nèi)部應(yīng)力，最后用高精度數(shù)控設(shè)備加工定位孔。

敘述了空調(diào)蒸發(fā)器翅片級進(jìn)模的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，并對加工過程中的難點(diǎn)進(jìn)行了分析，介紹了解決的途徑和對策。