多工位級進模的排樣設(shè)計

多工位級進模的排樣設(shè)計

多工位級進模排樣設(shè)計是多工位自動級進模設(shè)計的關(guān)鍵。排樣圖的優(yōu)化與否，不僅關(guān)系到材料的利用率、制件的精度、模具制造的難易程度和運用壽命等，而且干脆關(guān)系到模具各工位加工的協(xié)調(diào)與穩(wěn)定。確定排樣圖時，首先要依據(jù)沖壓件圖紙計算出綻開尺寸，然后進行各種方式的排樣。在確定排樣方式時，還必需對制件的沖壓方向、變形次數(shù)、變形工藝類型、相應(yīng)的變形程度及模具結(jié)構(gòu)的可能性、模具加工工藝性等進行綜合分析推斷。同時在全面考慮工件精度和能否順當(dāng)進行自動級進沖壓生產(chǎn)后，從幾種排樣方式中選擇一種最佳方案。完整的排樣圖應(yīng)包括工位的布置、載體類型的選擇和相應(yīng)尺寸的確定。工位的布置應(yīng)包括沖裁工位、彎曲工位、拉深工位、空工位等設(shè)計內(nèi)容。當(dāng)排樣圖設(shè)計完成后，也就確定了以下內(nèi)容：①模具的工位數(shù)及各工位的內(nèi)容；②被沖制工件各工序的支配及先后依次，工件的排列方式；③模具的送料步距、條料的寬度和材料的利用率；④導(dǎo)料方式，彈頂器的設(shè)置和導(dǎo)正銷的支配；⑤模具的基本結(jié)構(gòu)。2．1多工位級進模排樣設(shè)計原則多工位級進模的排樣，除了遵守一般沖模的排樣原則外，還應(yīng)考慮如下幾點。①可以將綻開輪廓繪制好，在繪圖區(qū)反復(fù)試排，待初步方案確定后，在排樣圖的起先端支配沖孔、切口、切廢料等分別工位，再向另一端依次支配成形工位，最終支配制件和載體分別。在支配工位時，要盡量避開沖小半孔，以防凸模受力不均而折斷。

②第一工位一般支配沖孔和沖工藝導(dǎo)正孔。其次工位設(shè)置導(dǎo)正銷對帶料導(dǎo)正，在以后的工位中，視其工位數(shù)和易發(fā)生竄動的工位設(shè)置導(dǎo)正銷，也可在以后的工位中每隔1～2個工位設(shè)置導(dǎo)正銷。第三工位依據(jù)沖壓條料的定位精度，可設(shè)置送料步距的誤送檢測裝置。③沖壓件上孔的數(shù)量較多，且孔的位置太近時，可分布在不同工位上沖出孔，但孔不能因后續(xù)成形工序的影響而變形。對相對位置精度有較高要求的多孔，應(yīng)考慮同步?jīng)_出。因模具強度的限制不能同步?jīng)_出時，后續(xù)沖孔應(yīng)實行保證孔相對位置精度要求的措施。困難的型孔可分解為若干簡潔型孔分步?jīng)_出。④為提高凹模鑲塊、卸料板和固定板的強度，保證各成形零件安裝位置不發(fā)生干涉，可在排樣中設(shè)置空工位，空工位的數(shù)量依據(jù)模具結(jié)構(gòu)的要求而定。⑤成形方向的選擇(向上或向下)要有利于模具的設(shè)計和制造，有利于送料的順暢。若有不同于沖床滑塊沖程方向的沖壓成形動作，可接受斜滑塊、杠桿和擺塊等機構(gòu)來轉(zhuǎn)換成形方向。⑥對彎曲和拉深成形件，每一工位的變形程度不宜過大，變形程度較大的沖壓件可分幾次成形。這樣既有利于質(zhì)量的保證，又有利于模具的調(diào)試修整。對精度要求較高的成形件，應(yīng)設(shè)置整形工位。⑦為避開U形彎曲件變形區(qū)材料的拉伸，應(yīng)考慮先彎成45°，再彎成90°。⑧在級進拉深排樣中，可應(yīng)用拉深前切口、切槽等技術(shù)，以便材料的流淌。⑨壓筋一般支配在沖孔前，在突包的中心有孔時，可先沖一小孔，壓突后再沖到要求的孔徑，這樣有利于材料的流淌。⑩當(dāng)級進成形工位數(shù)不是很多，制件的精度要求較高時，可接受壓回條料的技術(shù)，即將凸模切入料厚的后，模具中的機構(gòu)將被切制件反向壓人條料內(nèi)，再送到下一工位加工，但不能將制件完全脫離帶料后再壓入。⑩在級進沖壓過程中，各工位分段切除余料后，形成完整的外形，此時一個重要的問題是如何使各段沖裁的連接部位平直或圓滑，以免出現(xiàn)毛刺、錯位、尖角等。因此應(yīng)考慮分斷切除時的搭接方法。搭接方法如圖2-1所示，圖2-1(a)為搭接，第一次沖出A、B兩區(qū)，其次次沖出C區(qū)，搭接區(qū)是沖載C區(qū)凸模的擴大部分，搭接量應(yīng)大于0.5倍的材料厚。圖2-1(b)為平接，除了必需如此排樣時，應(yīng)盡量避開運用此搭接方法。平接時在平接旁邊要設(shè)置導(dǎo)正銷，假如工件允許，其次次沖裁寬度應(yīng)適當(dāng)增加一些，凸模要修出微小的斜角(一般取3°～5°)。2.2多工位級進模排樣的類型多工位級進模排樣中的搭邊作用特殊，通常稱為載體。載體是運輸坯件的物體，載體與坯件或坯件與坯件的連接部分稱搭口。載體的主要作用是將坯件傳遞到各工位進行各種沖裁和成形加工。因此，要求載體能夠在帶料的動態(tài)送進中，使坯件保持送進穩(wěn)定、定位精確，才能順當(dāng)?shù)丶庸こ龊细裰萍?。依?jù)載體形式的不同將級進模排樣分為無載體排樣、邊料載體排樣、單載體排樣、雙邊載體排樣、中心載體排樣5種類型。2.2.1無載體排樣無載體排樣屬于無廢排樣，零件外形往往具有對稱性和互補性，通常接受切斷的方法將制件從條料上分別，如圖2-2所示。這種載體送料剛性較好，省料、簡潔。此種載體可多件排列，提高了材料的利用率。2.2.2邊料載體排樣邊料載體排樣是利用條料搭邊廢料作為載體的一種形式。這種載體傳送條料剛性好、省料、簡潔、產(chǎn)品易收集，為了提高材料利用率，連接帶可取小一些。如圖2-3所示的排樣就是接受邊料載體，接受先沖孔，后落料方式生產(chǎn)，接受搭邊廢料作連接帶，并先沖一導(dǎo)正孔作定位孔，假如產(chǎn)品上有現(xiàn)成的圓孔且圓孔精度要求不高時，可接受該圓孔作為導(dǎo)正孔；應(yīng)多工位精密級進模的長壽命要求，凹模一般設(shè)計成鑲嵌的結(jié)構(gòu)形式(圖2-3中虛線代表凹模鑲塊)，此時務(wù)必留意兩鑲塊之間的模板厚度有較好的強度，否則可以干脆將兩鑲塊相接觸(如圖2-4)所示。邊料載體雖然增大了條料兩側(cè)搭邊的寬度，材料的利用率有所降低，但是供應(yīng)了沖導(dǎo)正工藝孔須要的載體，特殊是所沖帶料較薄時，可保證送料的剛度和精度。這種載體主要多用于薄料(t小于0.2mm)，制件精度要求較高的場合。2.2.3單邊載體排樣單邊載體排樣是在產(chǎn)品條料的一側(cè)留出確定寬度的材料，并在適當(dāng)位置與產(chǎn)品相連接，實現(xiàn)對產(chǎn)品條料的送進，一般適合切邊型排樣。這種載體主要用于彎曲件，其方法是在不參與成形的合適位置留出載體的搭口，接受切廢料工藝將制件留在載體上，最終切斷搭口得到制件。如圖2-5所示為音頻接口產(chǎn)品的排樣圖，共有12個工位，分別為(1)壓?。?2)沖孔；(3)落料；(4)折彎90°；(5)落料；(6)卷圓I；(7)卷圓Ⅱ；(8)卷圓Ⅲ；(9)卷圓Ⅳ；(10)卷圓V；(11)整形；(12)分別。如圖2-6所示的是產(chǎn)品生產(chǎn)批量較大或為提高材料利用率，而接受的雙向交叉排樣。事實上是一模出兩根料帶，并在兩個產(chǎn)品(可以是同一產(chǎn)品，也可以是不同產(chǎn)品)相鄰的地方找出合適的部位用一連接帶連起來，俗稱“手拉手”，這樣大大增加整個條料的強度，在全部沖裁和成形的工序完成后再把牽手部位沖掉即可，這一步稱為“分手”。但是，實踐證明一根條料分出的料帶越多、工位越多，生產(chǎn)過程越不穩(wěn)定，沖壓得到的產(chǎn)品精度也越低。該排樣共有18個有效工位(其余為空位)，其中(1)為預(yù)壓；(2)(3)(4)(5)(8)(16)工位為沖裁；(6)(7)(9)(10)(11)(12)(13)(14)(15)(17)工位為彎曲(第16工位在這里被稱為分手)；(18)為調(diào)整工位。2.2.4雙邊載體排樣雙邊載體排樣是在產(chǎn)品條料的兩側(cè)分別留出確定寬度的材料，并在適當(dāng)位置與產(chǎn)品兩邊相連接，實現(xiàn)對產(chǎn)品條料的送進，它比單邊載體排樣送進更順當(dāng)，料帶定位精度更高，適合產(chǎn)品兩端都有接口可連，特殊適合送進強度較弱的薄板料。但是，相對材料利用率較低，且通常須要接受雙邊導(dǎo)正。圖2-7所示為雙邊載體排樣，共有16個工位，其中(1)～(4)工位為沖裁；(5)～(14)工位為彎曲；(15)工位將制件從條料上分別；(16)工位為將廢料切斷，這一步依據(jù)實際狀況而定，假如有自動收料裝置時，可不設(shè)計。2．2．5中間載體排樣中間載體排樣與單載體排樣相像，是在產(chǎn)品條料中間留出確定寬度的材料，并與產(chǎn)品前后兩邊相連，材料利用率較高。但是，中間載體排樣