《冷沖壓工藝與模具設計》模塊七簧片級進模

1、本模塊內容：本模塊內容： 學習目的與要求：學習目的與要求： 重點：重點： 多工位級進模的排樣設計、結構特點和零部件設計特點。 難點：難點： 多工位級進模的排樣設計和零部件設計。 介紹多工位級進模有別于普通沖模的工作特點、結構特 點和設計特點。 1了解常見多工位級進模的工作原理、結構特點和典型 結構； 2掌握多工位級進模的工步設計、排樣設計； 3了解多工位級進模零部件設計特點。 模塊七模塊七 簧片級進?；善夁M模 多工位精密級進模多工位精密級進模 課題一課題一 多工位級進模概述多工位級進模概述 課題一課題一 多工位級進模概述多工位級進模概述 多工位級進模是在普通級進模的基礎上發(fā)展起來的一種 高精

2、度高精度、高效率高效率、高壽命高壽命的模具，是技術密集型技術密集型模具的重要 代表，是沖模發(fā)展方向之一。 1.可以完成多道沖壓工序，局部分離與連續(xù)成形結合。 2.具有高精度的導向和準確的定距系統(tǒng)。 3.配備有自動送料、自動出件、安全檢測等裝置。 4.模具結構復雜，鑲塊較多，模具制造精度要求很高，制造 和裝調難度大。 用于：用于：沖制厚度較薄(一般不超過2 mm)、產量大，形狀復雜、 精度要求較高的中、小型零件。 一一 多工位級進模特點多工位級進模特點 課題一課題一 多工位級進模概述多工位級進模概述 1.1.按沖壓工序性質分類按沖壓工序性質分類 (1)沖裁多工位級進模 (2)成形工序多工位級進模

3、 2 2.按沖壓件成形方法分類按沖壓件成形方法分類 (1)封閉形孔級進模 (2)切除余料級進模 二二 多工位級進模分類多工位級進模分類 (1)(1)封閉形孔多工位沖壓封閉形孔多工位沖壓 (2)(2)切除余料多工位沖壓切除余料多工位沖壓 (2)切除余料多工位沖壓切除余料多工位沖壓 帶料連續(xù)拉深帶料連續(xù)拉深 帶料連續(xù)拉深帶料連續(xù)拉深實例實例 多工位級進模設計與普通沖模有很大的不同，要求也要 高的多。 工藝設計時必須得到試制或小批量生產的技術數據或工 序樣件，必要時還可以使用簡易模具或手工進行工藝驗證， 以獲得較為準確的零件展開形狀及尺寸、工序性質、工序數 量、工序順序以及工序件(半成品)尺寸等。而

4、這些都是多工 位沖壓條料排樣設計的重要依據，而多工位級進模排樣設計 是多工位級進模結構設計的關鍵。排樣之后便可進行凸模、 凹模、凸模固定板、墊板、卸料裝置，導料、定距等零部件 的結構設計。最后繪制模具總裝配圖和零件圖，并提出使用 維護的說明。 課題二課題二 多工位級進模的排樣設計多工位級進模的排樣設計 一一 多工位級進模設計步驟多工位級進模設計步驟 (1)坯料排樣(詳見第二章相關內容)； (2)沖切刃口確定； (3)工序排樣。 二二 多工位級進模排樣設計內容多工位級進模排樣設計內容 排樣示意圖排樣示意圖 1.1.沖切刃口設計原則沖切刃口設計原則 2 2.坯料切廢后相關部位連接方式坯料切廢后相關

5、部位連接方式 (1)塔接 (2)平接 (3)切接 三三 沖切刃口設計沖切刃口設計 (1)(1)塔接塔接 (2)(2)平接平接 (3)(3)切接切接 1.工序排樣的內容和類型 (1)工序排樣的內容 在沖切刃口設計的基礎上，將各工序內容進行優(yōu)化組合 形成一系列工序組，對工序排序，確定工位數和每一工位 的加工工序。 確定載體形式與坯料定位方式。 設計導正孔直徑，確定導正銷數量。 繪制工序排樣圖(圖7-21)。 四四 工序排樣工序排樣 (2)工序排樣類型 落料型工序排樣; 切邊型工序排樣; 混合型工序排樣 (2)(2)工序排樣類型工序排樣類型 混合型工序排樣 (2)(2)工序排樣類型工序排樣類型 單側

6、載體單側載體 具體尺寸見圖7-13 單側、雙側載體尺寸單側、雙側載體尺寸 T/2= 3 2 n K T 步距對稱偏差值: 例例7-1 7-1 凹模步距凹模步距 尺寸及公差。尺寸及公差。 五五 多工位級進模的定距多工位級進模的定距 1. 步距與步距精度步距與步距精度 條料定位誤差經驗計算 公式為：T=CT n 2.定位誤差定位誤差 例例7-2 7-2 某排樣圖為單中載體，隔一步設有導正銷導正， 步數n=25，步距公差T/2=0.002mm，則條料定位累計 誤差為 T=CT =1.2(1/2)0.004 =0.012 mmn 25 3.工序件定位方式：擋料銷、側刃、自動送料裝置對工序 件送 進時定

7、距，設置導正銷則可以對工序件精確定位。 導正原理 1-導料板;2-頂料銷;3-側刃擋塊;4-導正銷 六六 導正導正 1.1.級進沖裁工序排樣級進沖裁工序排樣 2.2.級進彎曲工序排樣級進彎曲工序排樣 3.3.級進拉深工序排樣級進拉深工序排樣 4.4.含有局部成形時級進模的工序排樣含有局部成形時級進模的工序排樣 七七 工序排樣原則與要點工序排樣原則與要點 工序排樣過程工序排樣過程 復雜零件彎曲復雜零件彎曲 送進高度送進高度 帶局部成形時的工序排樣帶局部成形時的工序排樣 八八 工序排樣示例工序排樣示例 1-墊板;2-凹模鑲塊;3-導柱; 4-導正銷;5-彈壓導板;6-導套; 7-切斷凸模;8-彎曲

8、凸模; 9-凸模固定板;10-模柄; 11-上模座;12-分離凸模; 13-沖槽凸模;14-限為柱; 15-導板鑲塊;16-側刃; 17-導料板;18-凹模;19-下模座 課題三課題三 多工位級進模實例多工位級進模實例 沖孔落料彎曲級進模沖孔落料彎曲級進模 電位器外殼帶料連續(xù)拉深多工位級進模電位器外殼帶料連續(xù)拉深多工位級進模 1-浮動導料銷;2-小導套;3-小導柱;4-翻邊凸模;5-切邊凸模;6-導向套;7-沖小方孔凸 模;8-凸模護套;9-沖缺口凸模;10-凸模固定板;11-卸料板;12-側面導板;13-沖缺口凹 模鑲塊;14-定位圈;15-沖孔凹模;16-頂件塊;17-檢測導正銷;18-導

9、線 電位器外殼零件圖及沖壓排樣方案電位器外殼零件圖及沖壓排樣方案 帶料連續(xù)拉深分類帶料連續(xù)拉深分類 級進模結構設計對模具的工作性能、制造工藝性、成 本、生產周期以及模具壽命等起決定性作用。 一一 總體設計總體設計 (1)模具基本結構設計：級進?；究蚣苤饕烧寡b關系、 導向方式、卸料方式等三個要素組成。 (2)模具基本尺寸：主要有模具的平面輪廓尺寸、閉合高度、 凸模的基準高度和各模板的厚度。 課題四課題四 多工位級進模結構設計多工位級進模結構設計 小導柱和小導套的典型結構小導柱和小導套的典型結構 各模板的厚度取值見表7-6。 模具基本尺寸模具基本尺寸 細小凸模應實施保護、易拆裝 異形凸模一般

10、采用直通結構，用螺釘吊裝固定 常見的小凸模及其裝配形式 帶頂出銷的凸模結構 成型磨削凸模的6種形式 凸模常用的固定方法 刃磨后不改變閉合高度的結構 二二 凸模設計凸模設計 常見的小凸模及其裝配形式常見的小凸模及其裝配形式 帶頂出銷的凸模結構帶頂出銷的凸模結構 成型磨削凸模結構形式成型磨削凸模結構形式 1-凸模;2-銷釘;3-凸模固定板 凸模常用固定方法凸模常用固定方法 1-更換的墊片;2-磨削墊片;3-凸模;4-凹模鑲套;5-磨削的墊圈;6-更換的墊圈 刃磨后不改變閉合高度的結構刃磨后不改變閉合高度的結構 1 1.凹模板外形尺寸凹模板外形尺寸 (1)凹模厚度 (2)凹模長度 2. .鑲拼式凹模

11、結構鑲拼式凹模結構 (1)鑲入式凹模結構 (2)拼塊式凹模結構 3. .倒沖結構倒沖結構 三三 凹模設計凹模設計 (1 1)凹模厚度凹模厚度 凹模刃口到外邊緣距離凹模刃口到外邊緣距離 鑲拼式凹模結構鑲拼式凹模結構 鑲入式凹模結構鑲入式凹模結構 拼裝式凹模結構拼裝式凹模結構 倒沖結構倒沖結構 完整的導料系統(tǒng)包括：導料板、浮頂器(或浮動導料 銷)、承料板、側壓裝置、除塵裝置以及安全檢測裝置等 1 1.帶臺導料板與浮頂器配合使用的導料裝置帶臺導料板與浮頂器配合使用的導料裝置 2. .帶槽浮動頂料銷導料裝置帶槽浮動頂料銷導料裝置 四四 導料裝置導料裝置 浮動頂料裝置浮動頂料裝置 帶槽浮動頂料銷導料裝置

12、及錯誤設計帶槽浮動頂料銷導料裝置及錯誤設計 (圖圖(b)、圖、圖(c) 浮動導軌式導料裝置浮動導軌式導料裝置 條料的導正定位方法，常使用導正銷與側刃配合定 位，側刃作定距和初定位，導正銷作為精定位。 凸模式導正銷結構形式。 五五 導正銷導正銷 凸模式導正銷結構形式凸模式導正銷結構形式 導正銷伸出長度導正銷伸出長度 1 1.作用及組成作用及組成 2.2.結構結構 3.3.安裝安裝 4.4.卸料螺釘卸料螺釘 六六 卸料裝置卸料裝置 1-凸模;2-凹模鑲塊;3-彈壓卸料板;4-凸模;5-凸模導向護套;6-小凸模;7-凸模加強 套;8-上模座;9-螺塞;10-彈簧;11-墊板;12-卸料螺釘;13-凸

13、模固定板;14-小導 柱;15-導套 彈壓卸料板組成彈壓卸料板組成 鑲拼式彈壓卸料板鑲拼式彈壓卸料板 1-上模座;2-螺釘;3-墊片;4-管套;5-卸料板; 6-卸料板拼塊;7-螺塞;8-彈簧;9-固定板;10-卸料銷 卸料板的安裝卸料板的安裝 卸料螺釘結構與調整卸料螺釘結構與調整 單邊臥輥推式輥軸自動送料裝置示意圖 1-廢料卷筒;2-帶;3-偏心盤;4-拉桿;5-上輥軸;6-下輥軸;7-棘輪 七七 自動送料裝置自動送料裝置 1浮動檢測銷(導正銷);2-接觸銷;3-微動開關 八八 安全檢測裝置安全檢測裝置 如圖7-1所示簧片零件，材料為軟黃銅H62，厚度t=0.5mm， 當生產批量較大時，設計

14、零件沖裁工序所使用的模具。 課題五課題五 簧片級進?；善夁M模設計設計 一一 零件工藝性分析零件工藝性分析 （1）零件尺寸精度：未注公差按IT14查表確定。 （2）零件結構形狀：適合于沖裁 。 （3）確定沖壓工藝方案： 可能的沖壓方案有： （一） 全部安排單工序生產； （二）使用沖孔落料復合模生產； （三）采用級進模生產。 由于零件尺寸小，生產批量又較大，從操作安全、方便、以及提高生產效 率的角度出發(fā)，很明顯使用級進模的生產方式是最合適的；根據零件的外 形和厚度，可采用雙側刃定距、橫向送料的級進模沖壓方式。 二二 排樣排樣 1 零件排樣 2 模具工作過程 3 材料利用率（一個步距材料利用率）

15、%47%100 5010 093.1182 %100 LW nA 三三 凹模輪廓尺寸凹模輪廓尺寸 1凹模計算尺寸 （1）凹模厚度： H=KB1=K（47+26）=59K=590.3=17.7mm （2）凹模寬度 B=B1+（24）H=59+217.7=94.4mm (3)確定凹模長度 L=l1+2l2=105+222=94mm 2根據凹模輪廓尺寸選取標準凹模 計算尺寸LBH=9494.417.7，考慮螺釘、定位銷等 安裝位置，查冷沖模設計資料與指導凹模板規(guī)格，選 取標準凹模板的尺寸規(guī)格為LBH=12510018。 3選取模具結構的典型組合 根據材料狀態(tài)、厚度以及零件的排樣圖，查冷沖模設 計資料

16、與指導，選定模具結構為“矩形橫向送料彈壓 卸料典型組合”形式。 4根據典型組合選取標準模架 根據選定的凹模板的尺寸規(guī)格以及典型組合形式， 查冷沖模設計資料與指導，選取對角導柱模 架：125100(120150)GB/T2851.1。 四四 計算沖裁力，選取壓力機噸位計算沖裁力，選取壓力機噸位 沖裁力F： F=1.3LT/1000=1.3164.60.526/1000=2.78(10KN) 卸料力為： F卸=KF=0.032.87=0.083(10KN) 推料力為： F推=KF（h/t）=0.042.78(5/0.5)=1.1(10KN) 總沖裁力為： F總=F+F卸+F推=2.78+0.083

17、+1.1=3.874(10KN) 五五 壓力中心確定壓力中心確定 利用繪圖軟件的重心查詢功能，查得模具的壓力中 心為圖示凹模對稱中心。 六六 凸凸、凹模刃口工作尺寸計算、凹模刃口工作尺寸計算 1沖孔凸模 d凸=（dmin+x）凸=（6+0.50.3）0.01=6.150.01 式中凸=0.01由教材公式2-8選取。 2沖孔凹模 d澳=（d凸+Zmin）+凹=（6.15+0.03）+0.016=6.18+0.016 3側刃工作尺寸及公差 由于零件精度較底并且無導頭裝置，因此直接選取步距為側刃公稱尺 寸，即：A=100.01(制造精度公差按IT6級精度選取) 4落料凹模刃口工作尺寸： 從零件外形來看，對應于零件的各凹模型腔尺寸磨損以后均 會導致零件尺寸增加，因此應該按教材公式2-6計算： D凹=（Dmax-x）+凹=(9.18-0.50.36)+0.250.36=9+0.09 同理可得：2.68+0.06、1.68+0.06、200.06、250.06 5 落料凸模刃口工作尺寸： 落料凸模刃口