连续模设计

1連續模設計制作:萬義鄂2連續模設計定義連續模又稱級進模﹑多工位級進模﹑跳步模﹐它是在一副模具中﹐按所加工的工件分為若干等距離的工位﹐在每個工位設置一個或几個基本沖壓工序﹐來完成沖壓件某部分的加工。連續模可完成沖裁﹑彎曲﹑拉深﹑成形等工序﹐直至完成一個沖件。如果沖件的復雜程度較高﹐連續模有時也可以只完成工件沖壓中前段沖壓﹐后續沖壓加工由工程模完成。3連續模設計沖壓材料用于連續模的材料﹐一般均為長條狀。若材料較厚或是批量較小時﹐可用條料﹔若材料較薄且批量較大時﹐則考慮用卷料。用卷料時可以自動送料﹐可使用高速沖床自動沖壓。連續模對材料的寬度有較嚴的要求﹕過寬時﹐材料不能進入導料板﹐送料不暢﹔過窄﹐則影響送料精度﹐還易損壞模具。4連續模設計模具特點—優點1.連續模是多工序沖模﹐在一副模具中﹐可以包括沖裁﹑彎曲﹑拉深﹑成形等多種多道工序﹐因此比復合模有更高的生產效率﹐也能生產相當復雜的沖壓件。2.連續模操作安全﹐因為人手不必進入危險區域。3.連續模設計時﹐工序可以分散。因為工序不必集中在同一工位﹐不存在復合模中的“最小壁厚”問題﹐因此相對來說﹐模具強度好﹐壽命較長。4.由于連續模中不存在人為送料誤差﹐故精度較單工序模要高。5連續模設計模具特點—缺點連續模的缺點是結構復雜﹐制造精度要求較高﹐制造周期長﹐成本高。另外﹐對于外形較大且較為復雜的工件﹐若用連續模﹐則模具往往很大﹐有時無法與沖床匹配。因為連續模是將工件的形狀依次在不同的工步沖出的﹐每次沖壓都有定位誤差。因此工件上如有相對位置精度較高的部分﹐盡量考慮在模具的同一工位沖出﹐以保証其精度。6連續模設計送料方式1.手工送料。適用生產批量不大﹑材料較厚﹑工件較大的情況(如對于3.0MM的不鏽鋼工件)。此種送料方式生產效率不如自動送料高。2.自動送料器送料。一般適合于沖壓中卷料的送料。其特點是送料精度高﹐生產效率高﹐在大量生產中常采用這種送料方式。3.在模具上附設自制的送料裝置。常用小滑塊﹑棘輪等機構﹐一般較少用。7連續模設計步距及定距方式步距(PITCH)的基本尺寸就是兩相鄰工位的中心距。連續模中任何兩相鄰工位的步距都必須相等。對于單列排樣﹐步距就等于產品輪廓尺寸加上搭邊值。對于側刃定步距的模具﹐步距就等于側刃的長度。定距方式有三種﹕1.擋料銷定步距﹔2.側刃定步距﹔3.自動送料器定步距。8連續模設計料帶圖的意義設計連續模時﹐首先要設計料帶圖(也稱排樣圖)﹐一旦確定了料帶圖﹐也就確定了﹕1.模具的工位(站)數和各工位(站)的工序內容﹔2.各工序的安排及順序﹔3.工件的排列方式﹔4.步距﹑料寬及材料利用率﹔5.導料方式﹑浮升裝置和導正銷的安排﹔6.基本上確定模具結構。9連續模設計排樣在連續模的設計中﹐排樣是至關重要的﹐排樣時﹐應考慮以下內容﹕1.工序安排﹔2.側刃與導正孔的設計﹔3.料帶的連料﹔4.分段切除時的過切﹔5.送料順暢與出料方便﹔6.其它因素。10連續模設計工序安排在連續模中﹐工序安排應考慮以下一些原則﹕1.沖裁工序盡量避免采用復雜形狀的凸模。如果形狀復雜﹐寧可多加一個工序﹐以簡化凸模形狀。2.N折成形盡量采用兩次成形﹐以避免材料拉長﹐沖出的工件尺寸不穩定﹔對于復雜彎曲﹐也應分步。3.對于彎曲類工件﹐應在切除彎曲部位周邊的廢料后進行彎曲﹐然后再切除其余廢料。對于有沖孔的彎曲件﹐如果彎曲工序可能影響孔的位置精度和形狀時﹐應考慮先折彎﹐后沖孔或者在折彎處壓線以減少折彎對沖孔的影響。11連續模設計工序安排在連續模中﹐工序安排應考慮以下一些原則﹕4.對于有拉深又有其他工序的工件﹐應當先進行拉深﹐再進行其他工序。這是由于在拉深過程中必然有材料的流動﹐若先安排其他工序﹐拉深過程中將使已定形的部位發生變形。5.對于不對稱的彎曲﹐工件易于滑動﹐因此可以用帶齒入子壓料(如產品表面質量要求較高﹐不允許用這種方法)﹐或是對產品進行對稱彎曲﹐然后將不須彎曲的一邊切除﹔如果產品較小﹐也可考慮用對排保証料帶的穩定。6.彎曲或拉深品質較高的產品時應加整形工序。12連續模設計工序安排在連續模中﹐工序安排應考慮以下一些原則﹕7.廢料如果連續﹐應加廢料切斷工序﹐如壓力機本身不帶廢料切刀﹐應設計廢料切刀以切斷廢料。8.有嚴格相對位置要求的局部內﹑外形或成組的孔﹐應考慮能否放在同一工位上沖出﹐以保持精度﹔如果有困難需要分解為兩個工位時﹐最好放在兩相鄰工位。9.對于純沖裁連續模﹐原則上先沖孔﹐隨后再切除外形余料﹐最后沖出完整工件。10.為了保証模具強度和設變需求﹐料帶上應預留空工位。13連續模設計工序安排在連續模中﹐工序安排應考慮以下一些原則﹕11.對于沖裁彎曲連續模﹐應先沖切掉孔和彎曲部分外形﹐再進行彎曲﹐然后再沖距彎曲邊近的孔和側面有位置精度要求的側壁孔。12.對于沖裁拉深的連續模﹐先安排切口工序﹐再拉深﹐最后將其從條料上切下來。13.對于帶有壓印的沖壓工件﹐為了便于金屬流動和減少壓印力﹐壓印部位周邊余料要適當切除﹐然后再壓印﹔壓印部位有沖孔時﹐先壓印后沖孔﹔如有折彎﹐先壓印后切余料﹐最后折彎。14連續模設計排樣的其他注意事項在排樣中﹐除了注意以上原則外﹐還應注意﹕1.對產品有一個全面的了解﹐注意客戶對產品的要求。2.根據產品的批量和工藝性﹐構思產品的成形步驟。3.切邊需接刀時﹐若客戶無特殊要求﹐應使用圓弧接刀,以免產生較大毛刺。4.對某些產品﹐為了后續成形方便﹐需增加工藝孔﹐應和客戶磋商。註意不會影響模具和料帶的強度﹐並盡量和導正銷孔一次沖出。15連續模設計排樣的其他注意事項在排樣中﹐除了注意以上原則外﹐還應注意﹕5.對工藝內容比較密集的部分或成型力比較大的部分﹐應考慮模具強度(必要時通過計算進行強度校核)﹐並可考慮采用降低沖裁力的措施。6.為方便組立和維修﹐應考慮“快換”結構,尤其是那些易損壞的入子﹐沖子等。7.為便於修理﹐一般應將沖裁部分﹐成形部分等不同的工藝內容分開且相對集中(盡可能分板)﹐先沖裁﹐再彎曲﹐最后切斷﹐卸料。8.當產品從料帶上分離后﹐須保証產品順利推出﹐尤其是一些扁形件和高度較大的零件。16連續模設計側刃與導正孔側刃一般安排在第一工位﹐也可在第二工位。如果側刃安排在靠后的工位上時﹐模具上要加始用定位銷定位﹔通常也可以采用一前一后雙側刃的做法。導正銷孔用來做連續模中的精定位﹐一般在排的第一步即可沖出導正銷孔﹐從第二工位開始﹐開始使用導正銷。導正銷孔一般開在廢料上﹔如用產品上的孔做導正銷孔的話﹐應注意孔與銷間的精度﹐同時還應注意﹐被借用的孔經導正后﹐會損壞孔的精度﹐甚至孔有所變形。對于某些圓形拉深的連續模﹐可以不設導正銷﹐因為拉深凸模本身就有導正的作用。17連續模設計連料在連續模中﹐為了保証連續沖裁的流暢性﹐料帶必須要有足夠的強度和剛度。而料帶的剛度與強度則主要決定于料帶連料部分的剛度與強度。限于工件形狀和工序的要求﹐連料的形式也各不相同。最理想的連料是料帶兩側的連料﹐因為這樣對產品的送料﹑導正和定位來說都是有利的。單側連料對產品的導正是不利的﹐如果在可能的情況下﹐盡量用雙側連料。18連續模設計送料與出料連續模之所以沖壓加工效率高﹐就是因其可連續沖壓。為了保証連續沖壓﹐就必須送料順暢且出料也要方便﹕1.為了方便送料﹐如果產品上折彎較高﹐盡量考慮折彎向上或是盡量將其向后工位放﹐如果不可以﹐則應考慮折彎線與送料方向一致﹔如果由于產品的特殊性﹐以上做法均不可以的話﹐可考慮在連續下料后再增加一道折彎工序。2.考慮到出料方便﹐產品在料帶上的重心盡量靠出料的方向﹔但如產品上有較大的孔﹐孔盡量靠出料的方向。19連續模設計接刀在連續模中﹐有些較為復雜的孔是分段沖制的﹐這時有一個重要的問題就是如何使這些沖裁連接部位平直或圓滑。我們可以參考沖孔模設計中切邊的接刀和過切的方法(如下圖﹐圖中數值僅供參考)。20連續模設計其他因素由于產品的纖維方向對產品的性能影響較大(特別是在產品上有折彎﹐材料為不銹鋼﹐磷銅﹐硬鋁等時)﹐因此在設計時﹐這也是不得不考慮的一個問題。對于有倒沖﹑切口或切斷時﹐應注意產品的毛刺方向。因為倒沖時﹐產品的毛刺面向上﹐切斷或切口時﹐一邊毛刺向上﹐一邊毛刺向下。因此排料帶時要考慮毛刺對產品的影響。另外﹐我們還要計算產品的材料利用率﹐并進行經濟性分析。21連續模設計排樣布局1.從展開平面圖開始﹐向左設計沖裁工位﹐向右設計成形工位﹔2.考慮增加模具強度必須有空工位﹐同時空工位有利于工作中的設變﹔3.決定帶料的方法﹔4.注意材料的軋制方向﹔5.彎曲件的毛刺應盡量位于內側﹔6.考慮料帶的導正﹔7.根據工件尺寸考慮一次出几件﹔8.沖壓過程中不允許有廢屑留在模面上﹔9.排樣時可考慮套排﹐以節約成本。22連續模設計排樣順序1.打凸、壓線等使材料變形較大的工序一般在側刃之前﹐排在最前面﹔2.接著就是側刃及導正孔的排配﹐側刃與導正孔一般排在同一步距之內﹔3.中間一般排配沖孔及尺寸要求較高的局部成形﹔4.成形部分通常放在最后面﹔5.最后是排配切廢料,連料。23連續模設計排樣示例24連續模設計折彎示例25連續模設計排樣示例產品圖料帶圖26連續模設計排樣示例產品圖套排排樣27連續模設計排樣示例套排料帶圖28連續模設計排樣示例排樣對比此處折彎開裂此處折彎不開裂29連續模設計排樣示例排樣對比(一)1.當產品排樣方式為上圖時﹐由于折彎線方向與材料軋制方向一致﹐且由于折彎時產品毛邊方向向外﹐因此產品在折彎時﹐在其角部產生了微裂紋﹔考慮到產品的毛邊方向不能改動﹐我們將產品的排樣方式改為下圖方式﹐使產品上折彎線方向與材料纖維方向垂直﹐改進后基本消除了裂紋。2.在試模時﹐所用的材料是SUS304O材(即軟材)﹐開始并未產生微裂紋﹔而當材質換為SUS3043/4H時﹐折彎后就產生了裂紋﹐由此可見﹐材質對產品的排樣也是有影響的。3.在排料帶時﹐我們應特別注意不鏽鋼材料和硬鋁合金的軋制方向﹐否則﹐則可能出現沖壓不良。30連續模設計排樣示例排樣對比(產品圖)折彎前折彎后31連續模設計排樣示例排樣對比(二)32連續模設計排樣示例排樣對比(二)對連續模來說﹐如果出料不順﹐它就不可能正常生產﹐在所示排樣方案中﹕1.方案一產品重心明顯偏離出料方向﹐而且在后續料片將產品推出模面時﹐由于產品上的孔比產品上的舌部大﹐在推產品時﹐產品的舌部就會伸入此孔﹐導致無法順利脫料。2.方案二產品重心偏向出料方向﹐就可以順利的出料﹔同時﹐也不會因為料片與產品發生干涉而無法出料的情況。3﹐我們在設計模具時﹐也應考慮產品的重心和形狀對出料的影響。33連續模設計模具結構34連續模設計模具設計要點A.打板平衡裝置由于連續模中工序相對集中的特點﹐各部分受力不均衡﹐為了防止打板受力傾斜﹐導致沖子被打板抱死﹐應對打板加平衡裝置。如果模具相對較大﹐可以用加內限位的方法﹔如果模具相對較小﹐則可對打板磨槽來平衡壓力。B.上下模限位裝置為了保護模具在過載壓力下不致損壞﹐同時在合模時保護沖頭﹐沖壓時保証產品尺寸和保護模具零件﹐在上﹑下模座間應加限位柱﹐其直徑在空間足夠的情況下通常取φ50.0。C.防跳料措施由于連續模通常以較快的速度自動沖壓﹐如發生跳料﹐輕者會壓壞工件﹐重則可能損壞模具﹐因此要防止跳料。常用有沖子采用子母沖﹐沖子上開氣孔吹氣﹐下料采用真空吸料裝置等方法。總體結構35連續模設計模具設計要點A.在設計模具時﹐如果卷料的寬度不准﹐應考慮在模具前部加切邊﹐如果產品的精度要求較高且產品較大﹐建議兩邊加切邊。B.如果料帶兩邊整齊平直﹐則用浮升導料銷進行導料即可﹐否則建議用導料塊進行導料。C.在排浮升塊或是頂料銷時﹐盡量避開在送料過程中有向下的小折﹑打凸與其干涉﹐浮升塊前部要做斜度﹐以方便送料﹔在排頂料銷時﹐還應注意避開料帶上已沖出的孔﹐以免送料過程中料被頂料銷挂住﹐如果無法避免﹐建議用浮升塊代替。D.為了防止導正銷將料片留在上模﹐在導正銷兩邊應考慮加脫料裝置。送料36連續模設計模具設計要點E.如有向下較高的折彎﹐且在料浮升時此折尚不能高出下模面的話﹐此時建議將下模避位向模具后部開通﹐以方便送料。F.考慮到材料在壓線﹐打凸等工藝時對料帶外形的影響﹐應先進行這些工序后再切邊﹐以保証后