在沖壓模具的世界里，正裝復合模具因其結構緊湊、效率高而備受青睞。當這種模具被用于沖制如五角星這樣具有規(guī)則對稱性、但幾何精度要求較高的零件時，其設計便展現(xiàn)出獨特的精妙與挑戰(zhàn)。
一、 五角星零件的沖壓工藝特點
五角星作為一種常見的裝飾性或標志性圖案，其沖壓成形要求輪廓清晰、棱角分明、尺寸精確。通常，它需要經(jīng)過落料和成形兩道基本工序。對于薄板材料，有時可直接通過精密落料一次成形；對于稍厚或要求立體感的零件，則可能涉及淺拉伸或壓印工序。其多角、尖點的特性對模具的刃口強度、間隙控制和卸料提出了更高要求。
二、 正裝復合模具的結構優(yōu)勢
正裝復合模具是指落料凹模安裝在下模，凸凹模（同時充當落料凸模和成形凹模）安裝在上模的結構。對于五角星零件，采用正裝復合模具有以下顯著優(yōu)勢：
- 工序集成，高效精密：可將落料與成形（如壓印出五角星的輕微立體感）復合在一副模具中一次完成，保證了五個角之間極高的相對位置精度，避免了多次定位帶來的累積誤差。
- 操作安全，送料方便：工件和廢料均可靠地落在下模表面，便于清理和觀察，操作安全性較高。條料通過導料銷和擋料銷定位，送料過程流暢。
- 結構相對簡單可靠：相比于倒裝復合模，正裝結構通常不需要頂件裝置（除非工件緊卡在凸凹模型腔內(nèi)），頂料和卸料機構主要作用于下模，維護方便。
三、 模具設計的關鍵考量
設計一套合格的五角星正裝復合模具，需要重點關注以下幾個環(huán)節(jié)：
- 凸凹模設計：這是模具的核心。其外形是五角星的落料刃口（凸模功能），內(nèi)形則是五角星的成形凹模型腔。必須精確計算刃口尺寸，充分考慮沖裁間隙。五個尖角處是應力集中和磨損最快的部位，需采用高品質模具鋼，并進行適當?shù)臒崽幚硪栽鰪娔湍バ裕袝r可在尖角處采用微小的圓弧過渡以防崩刃。
- 卸料與頂出機構：由于五角星形狀易卡料，卸料必須可靠。通常采用彈性卸料板，既能壓料保證平整度，又能有效卸下條料廢料。對于成形后的工件，若卡在凸凹模內(nèi)腔，可能需要設計打桿或彈性頂件器將其推出。
- 導向與精度：為保證五個尖角的對稱性和尺寸，模具必須采用高精度的導向裝置，如滾珠導柱導套，確保上下模合模精確，間隙均勻。
- 材料選擇與熱處理：凸凹模、落料凹模等關鍵零件應選用Cr12MoV、SKD11等高碳高鉻冷作模具鋼，并經(jīng)淬火和回火處理，達到高硬度和足夠韌性的平衡。
四、 應用與展望
五角星正裝復合模具廣泛應用于徽章、獎牌、飾品、電器裝飾件等產(chǎn)品的批量生產(chǎn)。隨著數(shù)控線切割和磨床加工技術的進步，加工如此復雜輪廓的模具零件已變得更為便捷和精準。結合CAD/CAE軟件進行模擬分析，可以進一步優(yōu)化沖壓力和材料流動，預防尖角處開裂等問題，使這類模具的設計與制造更加科學高效。
五角星正裝復合模具是沖壓技術將幾何美學與工業(yè)制造完美結合的一個典范。它凝聚了模具設計師對結構、材料、工藝的深刻理解，是實現(xiàn)高效率、高質量生產(chǎn)的關鍵工裝裝備。
