图1所示零件是柔性印刷线路板上的一种覆盖层，其上面的孔一般为接插件引脚焊点漏孔。该工件特点是：料薄、孔小,、密集，孔形状、尺寸公差、边缘质量和孔距有严格的要求。材料为聚酰亚胺基(PI)，厚度0.1mm．孔距(1.25±0．05)Nlm，孔最小边距0.45mm，孔宽(0.8±0．05)mm，共128个孔，多为小孔冲裁。针对目前模具冲制中存在凸模刚性差、强度低、容易折断等问题，结合实际生产工艺，设计了一种超短型凸模结构，可以较好解决这一问题。
1．冲制密集孔工艺分析
图l所示覆盖层有四排孔，相邻孔最小孔边距仅0．45mm，每排有32个孔，如同时冲制，相邻凸模和凹模将相互干涉，因此必须跳开冲孔。由于PI柔而薄，没有刚性，在送料时很难操作和控制；另外由于受到照相排版和冲孔工艺的制约，不能用卷料。但用片料时，又不能在一片料上排列过多工件。
针对该件的特点综合考虑各个方面因素后采用一片料排两个工件(见图2)
分别在两副连续模上分别完成四排孔的冲制。A、D两排孔在一副两工位连续模上完成(两侧的定位孔在数控钻床上已加工完成，孔直径为3．18mm)：第一工位以涂黑孔导正冲制单数孔，第二工位以没涂黑孔导正冲制双数孔。B、c 两排孔的冲制排样同图2(略)。
2．模具结构改进设计
冲制A、D两排孔原来的模具结构如图3所示。
该模具的特点是卸料板17采用凹槽式结构，将凸模固定板16嵌入到卸料板17中，凸模8长度为32ram。在冲压过程中有时会发生凸模折断现象，影响生产的正常进行。分析凸模断VI面貌可以断定其失效是在开模时发生的，因此只有提高凸模的强度和刚性才可以解决这一问题。由于凸模8已经采用保护结构，因此只有减小凸模的长度。为此，设计了图4的超短凸模结构。
1．下模座2．保持器3、4．导套5．滚珠6．导柱 7、11．卸料板哈夫块8凸模9．橡皮10模柄 12．卸料螺钉13．上模座14．套管15．垫板16．固定板17．卸料板18、25．凹模哈夫块19凹模框20．螺钉21．圆柱销22．密封圈23．抽气孔24．隔板26．导正销
3．模具设计要点
(1)凸、凹模设计 采用改进后结构凸模长度仅22mm，比原来的凸模短lOmm，极大提高了凸模的刚性。由于料厚仅0．1mm且柔软，为保证凸、凹模间隙和维修方便，凹模硬度取38～40HRC，凸模硬度取58～62HRC，材料均为Crl2MoV，表面粗糙度值Ra=0．4μm，刃口一定要研磨锋利。为了加工容易，凹模采用哈夫块结构(件23、25)，用线切割三次走丝加工锥度为0．5。
1．支座2．下模座3．导柱4．凹模框5．卸料板 。 6凸模固定板7．推板 8.上模座 9．空心垫板 10．卸料螺钉11．套管12．橡皮13．定位销14模柄15．小导柱16导套7．凸模 18.垫板 19 、20．卸料板哈夫块21．密封圈 22．抽气孔23、25．凹馍哈夫块 24．封盖26．导正钉
(2)卸料板特殊设计卸料板5是该模具设计的关键，其厚度仅5mm，为防止卸料板压料时的变形，橡皮12要采用较软的型号。由于凸模工作部分尺寸小，为了方便加工和安装，在卸料板上嵌人哈夫拼块19和20，其外形尺寸、材料与凹模哈夫块25和23相同，硬度为58～62HRc，其与凸模单面间隙为0．005mm。为保证卸料板运动平稳和整个模具冲压时的刚性，在卸料螺钉10上安装了4个等高套管11。卸料板通过吲定在卸料板上的4个小导柱15导向，小导柱与导套16的配合为H6／h5。
(3)废料排除设计 由于PI材料的静电作用，在冲制之后应非常迅速地排除凹模中不需要的冲孔屑末，以免下次操作时这些填充在凹模中的废屑被吸附在凹模、凸模和片料上，引起凸模折断和影响产品的外观质量。因此冲制时凸模进入凹模要深一点，约1mm，同时在凹模有效刃口5mm以下加工出漏料孔，以保证废料排出畅通无阻。同时在下模座设计了抽气孔22，以形成负压保证冲孔废料顺利排出。
(4)导向设计凸、凹模的导向采用四个滚珠导柱导套保证。小孔凸模17的导向和保护采用小导柱15保证，小导柱15和卸料板为过盈配合。
(5)导正钉设计由于材料柔软，当片料套在导正钉26上后，其孔容易变形。因此，每副模具在不同工位所采用的导正钉孔应避免重复使用：第一工位以涂黑孔导正冲制单数孔，第二工位以没涂黑孔导正冲制双数孔。
4．结语
本文设计的FPcB覆盖层密集孔冲制模凸模长度为22mm，比原来的32mm缩短10mm，极大提高了凸模的刚性和寿命，同时卸料板采用超薄结构。从使用结果看该模具结构合理、生产稳定，维修方便。
