1.工艺方案确定
（1）传统成形工艺
以往公司在制造弹簧座中，一直沿用了单工序冲裁的方式。其工艺路线为落外圆→拉延→冲14mm中心孔→车削高度成形。工艺路线中比较关键的步骤在于拉延环节，拉延次数的计算，查《冲裁设计手册》可知，该零件可以一次拉延成形。传统成形工艺中，零件成形过程需单独设计三套模具，结构均比较简单，制造也很容易。但明显存在以下缺点：一是生产效率低下，零件需要更换三次模具或在不同的压力机上才能完成；二是三次成形中，尤其拉延、冲孔两个工艺过程，需要两次更换定位面重复定位，容易造成零件拉延后壁部高低不均，冲孔中心偏移、不对中。据不完全统计，该弹簧座采用三套模具成形时，仅因中心孔偏移造成的零件废品率就高达20%。尽管每个零件价值不高，但对生产造成的影响却很大；三是因为拉延后弹簧座的壁高很难平齐，不得不增加车工工艺，加工繁杂，拉长了生产周期。
（2）改进后成形工艺
弹簧座零件在整个成形过程中，拉延是一道关键工序。从前述计算可知，拉延工序可以一次成形，这为该零件落料、拉延、冲孔在一套模具中依次成形提供了有利条件。而且落料、拉延、冲孔在一套模具中依次成形，还可以克服原传统工艺不可避免的多套模具多次定位问题。因此，从理论上分析，弹簧座零件采用落料、拉延、冲孔复合模是可行的。在此思路的引导下，对弹簧座冲裁模进行了优化改进，设计了落料、拉延、冲孔在一套模具中成形的复合模具，并取得了成功。
2.模具结构及其工作过程
凸凹模12既是落料凸模，又是拉延凹模，凸凹模6既是拉延凸模，又是冲孔凹模。模具工作过程如下：压力机滑块下移，凸凹模12、凹模8与工件板材相触完成落料41mm工作；压力机滑块继续下移，工件材料在凸凹模12与凸凹模6作用下，在压边圈9与顶料杆29、托板3、橡胶4等组成的橡胶弹性顶料装置的共同弹性压制下完成弹簧座的拉延过程；随着压力机滑块继续下移，冲子25与凸凹模6相接触，完成弹簧座14mm的冲孔过程，冲孔废料通过凸凹模6与拉杆1的中心孔漏到工作台下的废料箱内。随着压力机的回程，包在凸凹模6上的工件，由压边圈9顶卸而出，或者卡在冲子25上的工件，由打料杆19、打板20、打料销23、打料块26组成的打料机构经由压力机的打杆击打而出。
3.模具设计要点
（1）由于凸凹模拉杆1在工作中，内孔起到拉延凹模作用，因此一定要注意拉延圆角的合理设计。考虑该模具零件内孔至外圆单边壁厚只有4.7mm，为了提高其强度，在满足拉延性能的前提下，可尽量减小拉延圆角数值。查《冲裁设计手册》中材料Q235A的拉延凹模圆角推荐数值是（10～6）t（t为材料厚度），在本设计中，采用了R=2mm，试模后证明该数值是可行的。
（2）本模具零件壁厚较薄，为了防止同时落料冲孔对模具的冲击振动，以及为了降低工作中的噪声，将模具设计成先后冲裁：即先落料，压力机下行一段距离后再冲孔。试模后可以看出，先后冲裁有效减少了对模具的振动，并且拉延后再冲孔，可以保证孔的形状完好，不变形。
（3）模具设计中使用压边装置（橡胶及压边圈），可以达到以下效果：一是零件在拉延时减少拉延板料的各向异性，工件成形后壁部高度一致；二是拉延后工件的底部与拉延凸模贴合、无突起；三是拉延后冲孔时，提高冲孔边缘质量。
（4）凸凹模12在拉延过程中，因拉延直边较短，为防止与卸料板10相碰，引发不安全事故，将卸料板10上部倒角5mm×45°。
4.结语
弹簧座模具的优化设计，解决了原弹簧座在生产中多工序造成的壁部高低不匀、中心孔偏移等质量问题，拉延过程有橡胶及压边圈的作用，工件壁部平整。三套模具改为一套模具，且省去了车工工序，减少了换模时间，生产效率可提高4倍以上，工人的劳动强度大大降低，产品合格率100%，模具费用约降低30%，实践证明是成功的，值得在生产中加以推广应用。
作者：丁捷 单位：南车洛阳机车有限公司