多工位级进模设计(冲压与模具)

本章内容：学习目的与要求：重点：多工位级进模的排样设计、结构特点和零部件设计特点。难点：多工位级进模的排样设计和零部件设计。介绍多工位级进模有别于普通冲模的工作特点、结构特点和设计特点。1．了解常见多工位级进模的工作原理、结构特点和典型结构；2．掌握多工位级进模的工步设计、排样设计；3．了解多工位级进模零部件设计特点。第7章多工位级进模设计多工位精密级进模7.1概述多工位级进模是在普通级进模的基础上发展起来的一种高精度、高效率、高寿命的模具，是技术密集型模具的重要代表，是冲模发展方向之一。1.可以完成多道冲压工序，局部分离与连续成形结合。2.具有高精度的导向和准确的定距系统。3.配备有自动送料、自动出件、安全检测等装置。4.模具结构复杂，镶块较多，模具制造精度要求很高，制造和装调难度大。用于：冲制厚度较薄(一般不超过2mm)、产量大，形状复杂、精度要求较高的中、小型零件。7.1.1多工位级进模特点7.1概述1.按冲压工序性质分类(1)冲裁多工位级进模(2)成形工序多工位级进模2.按冲压件成形方法分类(1)封闭形孔级进模(2)切除余料级进模7.1.2多工位级进模分类(1)封闭形孔多工位冲压(2)切除余料多工位冲压(2)切除余料多工位冲压带料连续拉深带料连续拉深实例多工位级进模设计与普通冲模有很大的不同，要求也要高的多。工艺设计时必须得到试制或小批量生产的技术数据或工序样件，必要时还可以使用简易模具或手工进行工艺验证，以获得较为准确的零件展开形状及尺寸、工序性质、工序数量、工序顺序以及工序件(半成品)尺寸等。而这些都是多工位冲压条料排样设计的重要依据，而多工位级进模排样设计是多工位级进模结构设计的关键。排样之后便可进行凸模、凹模、凸模固定板、垫板、卸料装置，导料、定距等零部件的结构设计。最后绘制模具总装配图和零件图，并提出使用维护的说明。7.2多工位级进模的排样设计7.2.1多工位级进模设计步骤(1)坯料排样(详见第二章相关内容)；(2)冲切刃口确定；(3)工序排样。7.2.2多工位级进模排样设计内容排样示意图1.冲切刃口设计原则2.坯料切废后相关部位连接方式(1)塔接(2)平接(3)切接7.2.3冲切刃口设计(1)塔接(2)平接(3)切接1.工序排样的内容和类型(1)工序排样的内容①在冲切刃口设计的基础上，将各工序内容进行优化组合形成一系列工序组，对工序排序，确定工位数和每一工位的加工工序。②确定载体形式与坯料定位方式。③设计导正孔直径，确定导正销数量。④绘制工序排样图(图7-21)。7.2.4工序排样(2)工序排样类型①落料型工序排样;②切边型工序排样;③混合型工序排样(2)工序排样类型混合型工序排样(2)工序排样类型单侧载体具体尺寸见图7-13单侧、双侧载体尺寸±T/2=±步距对称偏差值:[例7-1]凹模步距尺寸及公差。7.2.5多工位级进模的定距1.步距与步距精度1.步距与步距精度条料定位误差经验计算公式为：T∑=CT2.定位误差[例7-2]某排样图为单中载体，隔一步设有导正销导正，步数n=25，步距公差±T/2=±0.002mm，则条料定位累计误差为T∑=CT=1.2×(1/2)×0.004×=0.012mm3.工序件定位方式：挡料销、侧刃、自动送料装置对工序件送进时定距，设置导正销则可以对工序件精确定位。导正原理1-导料板;2-顶料销;3-侧刃挡块;4-导正销7.2.6导正1.级进冲裁工序排样2.级进弯曲工序排样3.级进拉深工序排样4.含有局部成形时级进模的工序排样7.2.7工序排样原则与要点工序排样过程复杂零件弯曲送进高度带局部成形时的工序排样7.2.8工序排样示例1-垫板;2-凹模镶块;3-导柱;4-导正销;5-弹压导板;6-导套;7-切断凸模;8-弯曲凸模;9-凸模固定板;10-模柄;11-上模座;12-分离凸模;13-冲槽凸模;14-限为柱;15-导板镶块;16-侧刃;17-导料板;18-凹模;19-下模座7．3多工位级进模实例冲孔落料弯曲级进模电位器外壳带料连续拉深多工位级进模1-浮动导料销;2-小导套;3-小导柱;4-翻边凸模;5-切边凸模;6-导向套;7-冲小方孔凸模;8-凸模护套;9-冲缺口凸模;10-凸模固定板;11-卸料板;12-侧面导板;13-冲缺口凹模镶块;14-定位圈;15-冲孔凹模;16-顶件块;17-检测导正销;18-导线电位器外壳零件图及冲压排样方案带料连续拉深分类级进模结构设计对模具的工作性能、制造工艺性、成本、生产周期以及模具寿命等起决定性作用。7.4.1总体设计(1)模具基本结构设计：级进模基本框架主要由正倒装关系、导向方式、卸料方式等三个要素组成。(2)模具基本尺寸：主要有模具的平面轮廓尺寸、闭合高度、凸模的基准高度和各模板的厚度。7.4多工位级进模结构设计小导柱和小导套的典型结构各模板的厚度取值见表7-6。模具基本尺寸细小凸模应实施保护、易拆装异形凸模一般采用直通结构，用螺钉吊装固定常见的小凸模及其装配形式带顶出销的凸模结构成型磨削凸模的6种形式凸模常用的固定方法刃磨后不改变闭合高度的结构7.4.2凸模设计常见的小凸模及其装配形式带顶出销的凸模结构成型磨削凸模结构形式1-凸模;2-销钉;3-凸模固定板凸模常用固定方法1-更换的垫片;2-磨削垫片;3-凸模;4-凹模镶套;5-磨削的垫圈;6-更换的垫圈刃磨后不改变闭合高度的结构1.凹模板外形尺寸(1)凹模厚度(2)凹模长度2.镶拼式凹模结构(1)镶入式凹模结构(2)拼块式凹模结构3.倒冲结构7.4.3凹模设计(1)凹模厚度凹模刃口到外边缘距离镶拼式凹模结构镶入式凹模结构拼装式凹模结构倒冲结构完整的导料系统包括：导料板、浮顶器(或浮动导料销)、承料板、侧压装置、除尘装置以及安全检测装置等1.带台导料板与浮顶器配合使用的导料装置2.带槽浮动顶料销导料装置7.4.4导料装置浮动顶料装置带槽浮动顶料销导料装置及错误设计(图(b)、图(c))浮动导轨式导料装置条料的导正定位方法，常使用导正销与侧刃配合定位，侧刃作定距和初定位，导正销作为精定位。凸模式导正销结构形式。7.4.5导正销凸模式导正销结构形式导正销伸出长度1.作用及组成2.结构3.安装4.卸料螺钉7.4.6卸料装置1-凸模;2-凹模镶块;3-弹压卸料板;4-凸模;5-凸模导向护套;6-小凸模;7-凸模加强套;8-上模座;9-螺塞;10-弹簧;11-垫板;12-卸料螺钉;13-凸模固定板;14-小导柱;15-导套弹压卸料板组成镶拼式弹压卸料板1-上模座;2-螺钉;3-垫片;4-管套;5-卸料板;6-卸料板拼块;7-螺塞;8-弹簧;9-固定板;10-卸料销卸料板的安装卸料螺钉结构与调整单边卧辊推式辊轴自动送料装置示意图1-废料卷筒;2-带;3-偏心盘;4-拉杆;5-上辊轴;6-下辊轴;7-棘轮7.4.7自动送料装置1浮动检测销(导正销);2-接触销;3-微动开关7.4.8安全检测装置[例7-3]如图7-51所示支架零件，材料10钢，厚度t=0.8mm，未注圆角半径0.2mm，大批量生产。试进行模具设计。7.5多工位级进模设计实例1.基本冲压工序落料、冲孔、两侧弯曲三种基本冲压工序。2.坯料展开图3.零件工艺性分析(1)尺寸精度；(2)材料；(3)冲裁工艺性；(4)弯曲工艺4.冲压工艺方案拟订(1)单工序冲压，即落料—冲孔—首次弯曲—二次弯曲。(2)采用级进模连续冲压。坯料展开图5.排样(1)冲切刃口设计6.工序排样(2)弯曲工位工作原理(3)载体(4)定位及导正(5)工序排样图(6)条料尺寸(7)步距精度(8)钢板剪料方式7.冲压力计算8.模具总体结构设计9.结构设计10.模具零件设计11.模具装配示意图模具装配示意图