項(xiàng)目六 多工位級(jí)進(jìn)模具設(shè)計(jì)

項(xiàng)目六多工位級(jí)進(jìn)模具設(shè)計(jì)【能力目標(biāo)】 能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單的多工位級(jí)進(jìn)模具的設(shè)計(jì)

【知識(shí)目標(biāo)】1.熟悉多工位級(jí)進(jìn)模具的特點(diǎn)與分類2.掌握多工位級(jí)進(jìn)沖壓的排樣方法

3.掌握多工位級(jí)進(jìn)模具沖切刃口的設(shè)4.熟悉多工位級(jí)進(jìn)模具的典型結(jié)構(gòu)

5.掌握多工位級(jí)進(jìn)模具工作零件的設(shè)計(jì)

6.熟悉多工位級(jí)進(jìn)模具定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

7.熟悉多工位級(jí)進(jìn)模具卸料裝置的設(shè)計(jì)一、項(xiàng)目引入 多工位級(jí)進(jìn)沖壓是指在一副模具中沿被沖原材料（條料或卷料）的直線送進(jìn)方向，具有至少兩個(gè)或兩個(gè)以上等距離工位，并在壓力機(jī)的一次行程中，在不同的工位上完成兩個(gè)或兩個(gè)以上沖壓工序的沖壓方法，如圖6-1所示。這種方法使用的模具即為多工位級(jí)進(jìn)模具，簡(jiǎn)稱級(jí)進(jìn)模，又稱跳步模、連續(xù)模、多工位級(jí)進(jìn)模。 級(jí)進(jìn)模主要用于薄料（t=0.1~1.2mm，一般不超過2mm）、批量大、形狀復(fù)雜、精度要求較高的中小型沖壓件的生產(chǎn)，也可用于批量不大但零件很小，操作不安全的零件的生產(chǎn)。 目前，國(guó)內(nèi)已能生產(chǎn)精度達(dá)2微米的精密多工位級(jí)進(jìn)模，工位數(shù)最多已達(dá)160個(gè)，壽命1～2億次。世界上的高速?zèng)_床已達(dá)4000次/min。 本項(xiàng)目以圖6-2所示手柄的多工位級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)為載體，綜合訓(xùn)練學(xué)生進(jìn)行級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)的初步能力。零件名稱：手柄生產(chǎn)批量：大批量材料：Q235鋼料厚：1.2mm生產(chǎn)零件圖：如圖6-2所示。二、相關(guān)知識(shí)（一）多工位級(jí)進(jìn)模具的特點(diǎn)和分類

1.多工位級(jí)進(jìn)模具的特點(diǎn) 多工位級(jí)進(jìn)模是一種高精度、高效率、長(zhǎng)壽命的先進(jìn)模具，是技術(shù)密集型模具的重要代表，是沖模發(fā)展方向之一。這種模具除進(jìn)行沖孔落料工作外，還可根據(jù)零件結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和成形性質(zhì)，完成壓筋、沖窩、彎曲、拉深等成形工序，甚至還可以在模具中完成鉚接、旋轉(zhuǎn)等裝配工序。一般說來(lái)，只要是中小型件，無(wú)論其形狀怎樣復(fù)雜，所需沖壓工序怎樣多，均可用一副多工位級(jí)進(jìn)模沖壓完成。 與其它沖壓模具相比，多工位級(jí)進(jìn)模具有獨(dú)特的特點(diǎn)：（1）生產(chǎn)效率高，在一副模具中可完成沖裁、彎曲、拉深、成形甚至裝配等多種多道工序，具有比復(fù)合模更高的生產(chǎn)效率。（2）模具壽命長(zhǎng)，由于在級(jí)進(jìn)模中工序可以分散在不同的工位上，故不存在復(fù)合模的“最小壁厚”問題，設(shè)計(jì)時(shí)還可根據(jù)模具強(qiáng)度和模具的裝配需要留出空工位，從而保證模具的強(qiáng)度和裝配空間。（3）沖件精度高。多工位級(jí)進(jìn)模通常具有高精度的內(nèi)、外導(dǎo)向（除模架導(dǎo)向精度要求高外，還必須對(duì)小凸模實(shí)施內(nèi)導(dǎo)向保護(hù)）和準(zhǔn)確的定距系統(tǒng)，以保證產(chǎn)品零件的加工精度和模具壽命。多工位級(jí)進(jìn)模主要用于沖制厚度較?。ㄒ话悴怀^2mm）、產(chǎn)量大，形狀復(fù)雜、精度要求較高的中、小型零件。用這種模具沖制的零件，精度可達(dá)IT10級(jí)。（4）自動(dòng)化程度高，操作安全。多工位級(jí)進(jìn)模常采用高速?zèng)_床生產(chǎn)沖壓件，模具采用了自動(dòng)送料、自動(dòng)出件、安全檢測(cè)等裝置，操作安全，具有較高的生產(chǎn)率。（5）設(shè)計(jì)制造難度大。多工位級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)復(fù)雜，鑲塊較多，模具制造精度要求很高，給模具的制造、調(diào)試及維修帶來(lái)一定的難度。同時(shí)要求模具零件具有互換性，在模具零件磨損或損壞后要求更換迅速、方便、可靠。所以模具工作零件選材必須好（常采用高強(qiáng)度的高合金工具鋼、高速鋼或硬質(zhì)合金等材料），必須應(yīng)用慢走絲線切割加工、成形磨削、坐標(biāo)鏜、坐標(biāo)磨等先進(jìn)加工方法制造模具。（6）模具的造價(jià)高，制造周期長(zhǎng)，對(duì)經(jīng)驗(yàn)的依賴性強(qiáng)。（7）多工位級(jí)進(jìn)沖壓的材料利用率較低。2.級(jí)進(jìn)沖壓模具的分類按所完成的主要沖壓工序性質(zhì)分：（1）級(jí)進(jìn)沖裁模具主要完成沖孔、切槽、切斷、落料等沖壓工序，有的模具還可以完成鉚接、旋轉(zhuǎn)等裝配工序。（2）級(jí)進(jìn)沖裁彎曲模具除具有沖裁級(jí)進(jìn)模的功能外，主要完成彎曲沖壓工序。（3）級(jí)進(jìn)沖裁拉深模具除具有沖裁級(jí)進(jìn)模的功能外，主要完成拉深沖壓工序。（4）級(jí)進(jìn)沖裁成型模具除具有沖裁級(jí)進(jìn)模的功能外，主要完成脹形、翻邊等各種沖壓成型工序。按所能完成的功能分：（1）級(jí)進(jìn)沖壓模具只完成各種沖壓工序的模具。（2）多功能多工位級(jí)進(jìn)沖壓模具除了完成沖壓工序外，還可以實(shí)現(xiàn)疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝任務(wù)，這種多功能模具生產(chǎn)出來(lái)的不再是單個(gè)零件，而是成批的組件，如觸頭與支座的組件、各種微小電機(jī)、電器及儀表的鐵芯組件等。（二）多工位級(jí)進(jìn)模具的排樣設(shè)計(jì)1.多工位級(jí)進(jìn)模排樣的原則 在級(jí)進(jìn)沖壓中，工序件在級(jí)進(jìn)模內(nèi)隨著沖床每沖一次就向前送進(jìn)一個(gè)步距，到達(dá)不同的工位，由于各工位的加工內(nèi)容互不相同，因此，在級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)中，要確定從板料毛坯到產(chǎn)品零件的成形過程，即各工位所要進(jìn)行的加工工序內(nèi)容，這一設(shè)計(jì)過程就是排樣設(shè)計(jì)。排樣設(shè)計(jì)是多工位級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)的關(guān)鍵之一。排樣圖的優(yōu)化與否，不僅關(guān)系到材料的利用率，工件的精度，模具制造的難易程度和使用壽命等，而且關(guān)系到模具各工位的協(xié)調(diào)與穩(wěn)定。多工位級(jí)進(jìn)模的排樣，除了遵守普通沖模的排樣原則外，還應(yīng)考慮如下幾點(diǎn)：（1）先制作沖壓件展開毛坯樣板（3～5個(gè)），在圖面上反復(fù)試排，待初步方案確定后，在排樣圖的開始端安排沖孔、切口、切廢料等分離工位，再向另一端依次安排成形工位，最后安排工件和載體分離。在安排工位時(shí)，要盡量避免沖小半孔，以防凸模受力不均而折斷。（2）第一工位一般安排沖孔和沖工藝導(dǎo)正孔。第二工位設(shè)置導(dǎo)正銷對(duì)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(dòng)的工位設(shè)置導(dǎo)正銷，也可以在以后的工位中每隔2～3個(gè)工位設(shè)置導(dǎo)正銷。第三工位可根據(jù)沖壓條料的定位精度，設(shè)置送料步距的誤差檢測(cè)裝置。（3）沖壓件上孔的數(shù)量較多，且孔的位置太近時(shí)，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(duì)有相對(duì)位置精度要求的多孔，應(yīng)考慮同步?jīng)_出。因模具強(qiáng)度的限制不能同步?jīng)_出時(shí)，應(yīng)有措施保證它們的相對(duì)位置精度。復(fù)雜型孔可分解為若干簡(jiǎn)單型孔分步?jīng)_出。（4）當(dāng)局部有壓筋時(shí)，一般應(yīng)安排在沖孔前，防止由于壓筋造成孔的變形。突包時(shí)，若突包的中央有孔，為有利于材料的流動(dòng)，可先沖一小孔，壓突包再?zèng)_到要求的孔徑。（5）為提高凹模鑲塊、卸料板和固定板的強(qiáng)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)量根據(jù)模具結(jié)構(gòu)的要求而定。（6）對(duì)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。這樣既有利于保證質(zhì)量，又有利于模具的調(diào)試修整。對(duì)精度要求較高的成形件，應(yīng)設(shè)置整形工位。為避免U形彎曲件變形區(qū)材料的拉深，應(yīng)考慮先彎曲45°，再?gòu)澇?0°。（7）在級(jí)進(jìn)拉深排樣中，可應(yīng)用拉深前切口、切槽等技術(shù)，以便材料的流動(dòng)。（8）成形方向的選擇（向上或向下）要有利于模具的設(shè)計(jì)和制造，有利于送料的順暢。若成形方向與沖壓方向不同，可采用斜滑塊、杠桿和擺塊等機(jī)構(gòu)來(lái)轉(zhuǎn)換成形方向。2.多工位級(jí)進(jìn)模排樣的內(nèi)容 多工位級(jí)進(jìn)模排樣設(shè)計(jì)的結(jié)果是排樣圖，排樣圖一經(jīng)確定，也就確定了以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：（1）被沖零件各部分在模具中的沖壓順序。（2）模具的工位數(shù)及各工位的加工內(nèi)容。（3）被沖零件在條料上的排列方式、排列方位等。并反映出材料利用率的高低。（4）步距的公稱尺寸和定距方式。（5）條料的寬度。（6）載體的形式。（7）模具的基本結(jié)構(gòu)。 級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)中的排樣包括三方面的內(nèi)容，即毛坯排樣、沖切刃口外形設(shè)計(jì)和工序排樣。 毛坯排樣是指零件的展開形狀在條料上的排列方式。在所有各類沖壓模的設(shè)計(jì)中都必須進(jìn)行毛坯排樣。 沖切刃口外形設(shè)計(jì)是指對(duì)具有復(fù)雜外形或內(nèi)孔的零件的幾何形狀進(jìn)行分解以確定零件形狀的沖壓順序，是工序排樣前必須完成的設(shè)計(jì)工作。 工序排樣確定模具由多少工位組成、每個(gè)工位的具體加工工序等，是毛坯排樣和沖切刃口外形設(shè)計(jì)的綜合，是級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。工序排樣簡(jiǎn)稱排樣。 如圖6-3所示為上述三方面排樣的示意圖。3.毛坯排樣 毛坯排樣就是確定沖壓件毛坯外形在條料上的截取方位及與相鄰毛坯的關(guān)系。毛坯在板料上可截取的方位很多，所以毛坯排祥方案有多種。毛坯排樣設(shè)計(jì)時(shí)需要解決：（1）排樣類型。（2）搭邊值的確定。（3）進(jìn)（步）距的確定。（4）條料寬度的確定。（5）材料利用率。 上述內(nèi)容中除了搭邊值比普通沖壓時(shí)取得大之外，其它內(nèi)容與普通沖壓中的基本相同，在此不再贅述。4.沖切刃口設(shè)計(jì) 在級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)中，為了實(shí)現(xiàn)復(fù)雜零件（如含有彎曲、拉深、成型等多種工序的沖壓件）的沖壓或簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，一般總是將復(fù)雜外形和內(nèi)形孔分幾次沖切。沖切刃口外形設(shè)計(jì)就是把復(fù)雜的內(nèi)形輪廓或外形輪廓分解為若干個(gè)簡(jiǎn)單幾何單元，各單元又通過組合、補(bǔ)缺等方式構(gòu)成新的沖切輪廓，從而設(shè)計(jì)出合理的凸模和凹模刃口外形的過程。如圖6-4所示。此過程需要解決：（1）輪廓的分解與重組 實(shí)際生產(chǎn)中所遇到的沖壓件往往十分復(fù)雜，沖切刃口外形設(shè)計(jì)實(shí)際上就是刃口的分解與重組，如圖6-4(b)所示。刃口的分解與重組應(yīng)在毛坯排樣后進(jìn)行，應(yīng)遵循以下原則：1）有利于簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，分解段數(shù)應(yīng)盡量少，重組后形成的凸模和凹模外形要簡(jiǎn)單、規(guī)則，要有足夠的強(qiáng)度，要便于加工，如圖6-5所示。2）刃口分解應(yīng)保證產(chǎn)品零件的形狀、尺寸、精度和使用要求。3）內(nèi)外形輪廓分解后各段間的連接應(yīng)平直或圓滑。4）分段搭接點(diǎn)應(yīng)盡量少，搭接點(diǎn)位置要避開產(chǎn)品零件的薄弱部位和外形的重要部位，放在不注目的位置。5）有公差要求的直邊和使用過程中有滑動(dòng)配合要求的邊應(yīng)在一次沖切，不宜分段，以免誤差累計(jì)。如圖6-6（a）所示的A面，若在使用過程中是配合面，則最好選擇圖6-6（c）所示的刃口分解。6）復(fù)雜外形以及有窄槽或細(xì)長(zhǎng)臀的部位最好分解，復(fù)雜內(nèi)形最好分解。7）毛刺方向有不同要求時(shí)應(yīng)分解。8）刃口分解應(yīng)考慮加工設(shè)備條件和加工方法，便于加工。刃口的分解與重組不是唯一的（如圖6-6所示），設(shè)計(jì)過程十分靈活，經(jīng)驗(yàn)性強(qiáng)，難度大，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)多考慮幾種方案，經(jīng)綜合比較選出最優(yōu)方案。（2）輪廓分解時(shí)分段搭接頭的基本形式 內(nèi)外形輪廓分解后，各段之間必然要形成搭接頭，不恰當(dāng)?shù)姆纸鈺?huì)導(dǎo)致搭接頭處產(chǎn)生毛刺、錯(cuò)牙、尖角、塌角、不平直和不圓滑等質(zhì)量問題。常見的搭接頭形式有三種：1）交接（圖6-7a）。交接是指毛坯輪廓經(jīng)分解與重組后，沖切刃口之間相互交錯(cuò)，有少量重疊部分。 按交接方式進(jìn)行刃口分解，對(duì)保證交接接頭連接質(zhì)量比較有利，使用比較普遍。交接量一般應(yīng)大于0.5倍的料厚；若不受交接型孔尺寸的限制，交接量可達(dá)1~2.5倍的料厚。2）平接（圖6-7b）。平接就是把零件的直邊段分成兩次沖切，兩次沖切刃口平行、共線，但不重疊。 平接時(shí)，其步距精度、凸模和凹模的制造精度都要求較高，易產(chǎn)生毛刺、錯(cuò)牙、不平等質(zhì)量問題，除了必須如此排樣時(shí)，應(yīng)盡量避免使用此搭接方法。平接時(shí)在平接附近要設(shè)置導(dǎo)正銷，如果工件允許，第二次沖裁寬度應(yīng)適應(yīng)增加一些，凸模要修出微小的斜角（一般取3°～5°）。3）切接（圖6-7c）。切接是在毛坯圓弧部分分段沖切時(shí)搭接形式，即在第一工位上先沖切一部分圓弧段，在后續(xù)工位上再切去其余部分，前后兩段應(yīng)相切。5.工序排樣工序排樣需要解決的主要內(nèi)容有以下幾個(gè)方面：（1）工序確定與排序 工序的順序以有利于下道工序的進(jìn)行為原則，做到先易后難，先沖平面形狀后沖立體形狀。1）級(jí)進(jìn)沖裁的工序排樣①帶孔的沖裁件，先沖孔，后沖外形，如圖6-8所示。②盡量避免采用復(fù)雜形狀的凸模、凹模，即對(duì)復(fù)雜的型孔或外形進(jìn)行分解，采用分段切除的辦法，如圖6-4、圖6-5所示。③零件上有嚴(yán)格要求的相對(duì)尺寸，應(yīng)放在同一工位沖出。若無(wú)法安排在同一工位沖出，可安排在相近工位上沖出，如圖6-9所示④尺寸與形狀要求高的輪廓應(yīng)在較后的工位上沖出。⑤外形薄弱部分的沖切應(yīng)安排在較前的工位。⑥當(dāng)孔到邊緣的距離較小，而孔的精度又較高時(shí)，若先沖孔后沖外形，可能會(huì)導(dǎo)致孔變形，此時(shí)應(yīng)先將孔外緣沖出再?zèng)_孔，如圖6-9所示。⑦輪廓周界較大的沖切工藝盡量安排在中間沖切，以使壓力中心與模具幾何中心重合。2）級(jí)進(jìn)彎曲的工序排樣①對(duì)于帶孔的彎曲類零件，一般應(yīng)先沖孔，再?zèng)_切掉需要彎曲部分的周邊材料，然后再?gòu)澢?，最后切除其余廢料，使工件與條料分離，如圖5.10所示。但當(dāng)孔靠近彎曲變形區(qū)且又有精度要求時(shí)應(yīng)先彎曲后沖孔，以防孔變形。圖6-10彎曲排樣示例②壓彎時(shí)應(yīng)先彎外面再?gòu)澙锩?，如圖6-11所示，彎曲半徑過小時(shí)應(yīng)加整形工序。③毛刺方向一般應(yīng)位于彎曲區(qū)內(nèi)側(cè)，以減少?gòu)澢屏训奈ｋU(xiǎn)，改善產(chǎn)品外觀。④彎曲線應(yīng)安排在與纖維方向垂直的方位，當(dāng)零件在相互垂直的方向或幾個(gè)方向都要進(jìn)行彎曲時(shí)，彎曲線應(yīng)與條料的纖維方向成30°~60°的角度。⑤在一個(gè)工位上，彎曲變形程度不宜過大。對(duì)于復(fù)雜的彎曲件，應(yīng)分解為簡(jiǎn)單彎曲工序的組合，經(jīng)逐次彎曲而成（圖6-11）。對(duì)精度要求高的復(fù)雜彎曲件，應(yīng)以整形工序保證工件的精度。⑥對(duì)于一個(gè)零件的兩個(gè)彎曲部分有尺寸精度要求時(shí)，則應(yīng)在同一工位一次成型以保證尺寸精度。⑦對(duì)于小型單角彎曲件，為避免彎曲時(shí)載體變形和側(cè)向滑動(dòng)，應(yīng)盡量成對(duì)彎曲后再剖切分開。⑧盡可能以沖床行程方向作為彎曲方向，以簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)。

3）級(jí)進(jìn)拉深的工序排樣 在進(jìn)行多工位級(jí)進(jìn)拉深成形時(shí)，不像單工序拉深那樣以散件形式單個(gè)送進(jìn)坯料，它是通過帶料以載體、搭體和坯件連在一起組件形式連續(xù)送進(jìn)，級(jí)進(jìn)拉深成形。如圖6-12所示。但由于級(jí)進(jìn)拉深時(shí)不能進(jìn)行中間退火，故要求材料應(yīng)具有較高的塑性。又由于級(jí)進(jìn)拉深過程中工件間的相互制約，因此，每一工位拉深的變形程度不能太大。由于零件間留有較多的工件廢料，材料的利用率有所降低。 級(jí)進(jìn)拉深按材料變形區(qū)與條料分離情況，可分為無(wú)工藝切口和有工藝切口兩種工藝方法：①無(wú)切口的級(jí)進(jìn)拉深，即是在整體帶料上拉深，如圖6-12（a）所示。由于相鄰兩個(gè)拉深工序件之間相互約束，材料在縱向流動(dòng)較難，變形程度大時(shí)就容易拉裂。所以每道工序的變形程度不可能大，因而工位數(shù)較多。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省材料。 由于材料縱向流動(dòng)比較困難，它只適用于拉深有較大的相對(duì)厚度[（t/D）×100>1],凸緣相對(duì)直徑較?。╠t/d=1.1～1.5）和相對(duì)高度h/d較低的拉深件。②有切口的級(jí)進(jìn)拉深是在零件的相鄰處切一切口或切縫，如圖6-12（b）所示。相鄰兩工序件相互影響和約束較小，此時(shí)的拉深與單個(gè)毛坯的拉深相似。因此，每道工序的拉深系數(shù)可小些，即拉深次數(shù)可以少些，且模具較簡(jiǎn)單。但毛坯材料消耗較多。這種拉深一般用于拉深較困難，即零件的相對(duì)厚度較小，凸緣相對(duì)直徑較大和相對(duì)高度較大的拉深件。（2）空工位設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)空工位是為了保證凹模強(qiáng)度，便于凸模安裝調(diào)整和設(shè)置特殊結(jié)構(gòu)或可能增加某一工位的需要。原則是：1）步距?。ㄐ∮?mm）宜多設(shè)空工位，步距大（大于16mm）不宜多設(shè)空工位；2）導(dǎo)正銷定位的可適當(dāng)多設(shè)空工位，否則應(yīng)少設(shè)空工位；3）沖件精度高的應(yīng)少設(shè)空工位。 通過控制總的工位數(shù)，從而控制輪廓尺寸已經(jīng)比較大的多工位級(jí)進(jìn)模的外形尺寸，減少累計(jì)誤差，提高沖件精度。如圖6-13所示的工序排樣中，第四和第六工位就是空位。（3）載體設(shè)計(jì) 在多工位級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)中，將工序件傳遞到各工位進(jìn)行沖裁和成形加工，并且使工序件在動(dòng)態(tài)送料過程中保持穩(wěn)定正確定位的部分，稱為載體。載體與一般沖壓排樣時(shí)的搭邊有相似之處，但作用完全不一樣。搭邊是為了滿足把工件從條料上沖切下來(lái)的工藝要求而設(shè)置的，而載體是為運(yùn)載條料上的工序件至后續(xù)工位而設(shè)計(jì)的。根據(jù)沖件的形狀、變形性質(zhì)、材料厚度等情況的不同，載體一般有以下幾種形式：1）邊料載體邊料載體是利用條料搭邊廢料作為載體的—種形式，此時(shí)沿整個(gè)工件周邊都有廢料。這種載體穩(wěn)定性好、簡(jiǎn)單，如圖6-14所示。

2）單側(cè)載體單側(cè)載體簡(jiǎn)稱單載體，是在條料的一側(cè)留出一定寬度的材料，并在適當(dāng)位置與工序件連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)工序件的運(yùn)載。單載體適合于條料厚度t在0.5mm以上的沖壓件，特別對(duì)于零件一端或幾個(gè)方向帶有彎曲的場(chǎng)合。如圖6-13所示。3）雙側(cè)載體雙側(cè)載體又稱標(biāo)準(zhǔn)載體，簡(jiǎn)稱雙載體。它是在條料兩側(cè)分別留出一定寬度的材料運(yùn)載工序件，工序件連接在兩側(cè)載體的中間，所以雙載體比單載體更穩(wěn)定，具有更高的定位精度。這種載體主要用于薄料（t≤0.2mm），工件精度較高的場(chǎng)合，但材料的利用率有所降低，往往是單件排列。如圖6-15所示。

4）中間載體中間載體與單側(cè)載體類似，但載體位于條料中部，如圖6-16所示。它比單側(cè)載體和雙載側(cè)體節(jié)省材料。在彎曲件的工序排樣中應(yīng)用較多，最適合材料厚度t大于0.2mm對(duì)稱性兩外側(cè)有彎曲的零件。中間載體寬度可根據(jù)零件的特點(diǎn)靈活掌握，但不應(yīng)小于單載體的寬度。（4）定位形式選擇 由于多工位級(jí)進(jìn)沖壓是將產(chǎn)品的沖壓加工工序分布在多個(gè)工位上完成，前后工位工序件的沖切刃口能準(zhǔn)確銜接、匹配，這就要求工序件在每一工位都能準(zhǔn)確定位。 定位可分為縱向和橫向，縱向沿條料送進(jìn)方向，而橫向與條料送進(jìn)方向垂直。一般縱向定位包括定距和導(dǎo)正，而橫向定位指導(dǎo)料。級(jí)進(jìn)模中常用的定位方式見表6-1。 1）側(cè)刃定位定位用的側(cè)刃一般應(yīng)安排在第一工位，目的是使沖壓一開始條料就能按一定步距送進(jìn)。側(cè)刃工作時(shí)在條料側(cè)邊沖去一個(gè)狹條，狹條長(zhǎng)度等于步距，以此作為送料進(jìn)距。側(cè)刃形狀有三種，如圖6-17所示。圖6-17（a）為長(zhǎng)方形側(cè)刃，制造簡(jiǎn)單，但側(cè)刃變鈍后，切后料邊上產(chǎn)生毛刺，影響帶料的送進(jìn)和準(zhǔn)確定位。圖6-17（b）為齒形側(cè)刃，克服了矩形側(cè)刃的缺點(diǎn)，但加工制造困難。圖6-17（c）為尖角形側(cè)刃，利用擋銷插入尖角形側(cè)刃沖出的缺口來(lái)控制步距，盡管節(jié)約了材料，但沖裁時(shí)需前后移動(dòng)條料，操作不便，多用于貴重金屬的沖裁。 當(dāng)沖壓生產(chǎn)批量較大時(shí)，多采用雙側(cè)刃，雙側(cè)刃可以是對(duì)角放置，也可以是對(duì)稱放置。如圖6-18所示。采用雙側(cè)刃，所沖工件精度較單側(cè)刃高；采用對(duì)角放置的雙側(cè)刃當(dāng)帶料脫離一個(gè)側(cè)刃時(shí)，第二側(cè)刃仍能起定距作用。 側(cè)刃厚度一般為6~10mm，其長(zhǎng)度為條料送進(jìn)步距長(zhǎng)度。材料可用T10、T10A、Crl2鋼制造，淬火硬度為62~64HRC。2）導(dǎo)正銷定位如圖6-19所示，導(dǎo)正銷定位就是用裝于上模的導(dǎo)正銷插入條料上的導(dǎo)正孔以矯正條料的位置，保持凸模、凹模和工序件三者之間具有正確的相對(duì)位置。①導(dǎo)正銷孔直徑級(jí)進(jìn)模的導(dǎo)正銷孔多數(shù)是設(shè)置在條料的載體上（也可以設(shè)置在工序件的孔上），因此導(dǎo)正銷孔直徑的大小直接影響到材料的利用率，不能取得過大，但也不能取得過小，否則不能保證導(dǎo)正銷的強(qiáng)度。 確定導(dǎo)正孔直徑時(shí)，應(yīng)綜合考慮板料厚度、材質(zhì)、硬度、毛坯尺寸、載體形式和尺寸、排樣方案、導(dǎo)正方式、產(chǎn)品精度要求和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、加工速度等因素。表6-2是導(dǎo)正孔直徑的經(jīng)驗(yàn)值。②導(dǎo)正銷孔位置導(dǎo)正銷導(dǎo)正的方式有兩種：直接導(dǎo)正和間接導(dǎo)正。所謂直接導(dǎo)正就是利用產(chǎn)品零件本身的孔作為導(dǎo)正孔，導(dǎo)正銷可安裝于凸模之中，也可單獨(dú)設(shè)置。間接導(dǎo)正是利用載體或廢料上專門沖出的導(dǎo)正銷孔進(jìn)行導(dǎo)正。 導(dǎo)正銷孔一般在第一工位沖出，緊接第二工位要有導(dǎo)正銷，以后每隔2～4個(gè)工位等距離地設(shè)置。導(dǎo)正銷孔可以設(shè)置雙排或單排，這主要取決于工件的形狀和模具結(jié)構(gòu)，當(dāng)條料寬度較大時(shí)盡量采用雙排導(dǎo)正銷孔。 導(dǎo)正銷在對(duì)工序件進(jìn)行精定位時(shí)。有時(shí)會(huì)引起導(dǎo)正孔變形或劃傷。因此對(duì)精度和質(zhì)量要求高的產(chǎn)品零件應(yīng)盡量避免在工件上直接導(dǎo)正。 導(dǎo)正銷孔一般在第一工位沖出，緊接第二工位要有導(dǎo)正銷，以后每隔2～4個(gè)工位等距離地設(shè)置。導(dǎo)正銷孔可以設(shè)置雙排或單排，這主要取決于工件的形狀和模具結(jié)構(gòu)，當(dāng)條料寬度較大時(shí)盡量采用雙排導(dǎo)正銷孔。 導(dǎo)正銷在對(duì)工序件進(jìn)行精定位時(shí)。有時(shí)會(huì)引起導(dǎo)正孔變形或劃傷。因此對(duì)精度和質(zhì)量要求高的產(chǎn)品零件應(yīng)盡量避免在工件上直接導(dǎo)正。3）側(cè)刃與導(dǎo)正銷混合定位側(cè)刃與導(dǎo)正消混合使用時(shí)，側(cè)刃作為粗定位，導(dǎo)正銷起精確定位的作用。圖6-20所示為兩者配合使用的示意圖。這時(shí)側(cè)刃和導(dǎo)正銷孔的沖壓應(yīng)放在第一工位，導(dǎo)正銷應(yīng)設(shè)置在緊挨沖導(dǎo)正孔之后的位置上。6.排樣舉例（1）排樣設(shè)計(jì)過程下面以圖6-21所示零件為例說明排樣的設(shè)計(jì)過程。由于是彎曲件，首先應(yīng)求出其展開圖（若是沖裁件，此步可省略；若是拉深件，則在排樣前需要計(jì)算毛坯展開尺寸、拉深次數(shù)、每次拉深后的半成品尺寸及條料寬度尺寸等），然后再按照先毛坯排樣、再?zèng)_切刃口外形設(shè)計(jì)、最后工序排樣的步驟進(jìn)行。1）毛坯排樣如圖6-22所示為彎曲件展開后毛坯的四種排樣方式。整個(gè)工件面積約為1133.1mm2（包括工件中間的方孔和兩端的小孔）。經(jīng)計(jì)算，各種排樣的材料利用率分別為：ηa=1133.1/（64×26.6）=0.67，ηb=1133.1/（26×64.3）=0.68，ηc=1133.1/（25×64.3）=0.7，ηd=1133.1/（52×30.1）=0.72。 由此可見，圖6-22（a）排樣利用率最低，圖6-22（d）排樣利用率最高，但圖6-22（d）是使工件傾斜排列，這就要求級(jí)進(jìn)模上的模塊也要傾斜設(shè)置，模具制造過程復(fù)雜，圖6-22（c）排樣雖有較高的材料利用率，但由于工件僅中間連接，不利于后續(xù)工位的穩(wěn)定送料，一般認(rèn)為圖（b）和圖（d）排樣的送料穩(wěn)定性好，因此這里選用圖（b）所示的排樣。2）沖切刃口外形設(shè)計(jì)針對(duì)確定的毛坯排樣，可以設(shè)計(jì)出如圖6-23所示的刃口分解圖。首先沖導(dǎo)正孔、兩個(gè)小孔和中間方孔，這樣可以在后續(xù)的加工中利用導(dǎo)正銷孔進(jìn)行定位。由于四邊都要彎曲，因此在彎曲之前需要將待彎部分與條料分離，考慮到簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)并保證模具強(qiáng)度，這里分兩步?jīng)_出兩工序件之間的連接槽。接下來(lái)只需將與條料兩側(cè)相連的部分切掉就可以實(shí)現(xiàn)彎曲了。3）工序排樣在上述排樣設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出圖6-24所示的工序排樣圖?？偣し至鶄€(gè)工位：第①工位沖導(dǎo)正孔、兩個(gè)小孔和中間方孔；第②工位空位；第③和第④工位分兩步?jīng)_出兩工件之間的連接槽；第⑤工位是空位；第⑥工位彎曲并將工件與條料分離。（2）排樣圖的繪制排樣設(shè)計(jì)完成后，最終是以排樣圖的形式來(lái)表達(dá)的。工序排樣圖可按下述步驟繪制。1）首先繪制一條水平線，再根據(jù)確定的進(jìn)距繪出各工位的中心。2）從第一工位開始，繪制沖壓加工的內(nèi)容。如第一工位切口時(shí)，只需繪出切口的形狀；若第一工位沖導(dǎo)正銷孔或側(cè)刃定距，則需繪出導(dǎo)正銷孔或沖去的料邊。3）再繪第二工位的加工內(nèi)容，此時(shí)第一工位沖出的孔或切的口等也應(yīng)該繪出。4）繪制第三工位的加工內(nèi)容，即使是空位也應(yīng)繪出，并且第一、第二工位所加工出的形狀也應(yīng)該在此表達(dá)。5）以此類推，直到繪完所有工位，最后一步為落料時(shí)，只需繪制出落料外形就可以了。6）檢查各工位的內(nèi)容是否繪制正確，對(duì)不正確的地方進(jìn)行修改。7）檢查完后再繪制出條料的外形,如果該排樣中采用了成型側(cè)刃定位，應(yīng)繪制出側(cè)刃的加工形狀，此時(shí)條料的外形和尺寸就確定了。8）為便于識(shí)圖，每個(gè)工位的加工內(nèi)容可以畫上剖面線或分別涂上不同的顏色。9）標(biāo)注必要的尺寸，即進(jìn)距、料寬、導(dǎo)正銷孔徑、側(cè)刃所沖料邊寬度等，并注上送料方向、工位數(shù)及各工位沖壓工序名稱。排樣圖繪制的具體示例如圖6-24所示。（三）級(jí)進(jìn)模典型結(jié)構(gòu)1.沖裁級(jí)進(jìn)模 如圖6-25（a）所示是厚度為0.15mm的引線片的零件圖，該工件外形比較簡(jiǎn)單規(guī)則，但孔為異型，且較為復(fù)雜，并有寬度為2mm、長(zhǎng)度為14mm的窄條，此外9個(gè)φ1.2mm的小圓孔相距很近，如若采用普通模具進(jìn)行沖壓，則不僅沖異型孔的凸、凹模結(jié)構(gòu)復(fù)雜，強(qiáng)度難以保證，各小圓孔之間也會(huì)因?yàn)榫嚯x太近而無(wú)法沖出。由于級(jí)進(jìn)模能將復(fù)雜形狀分解為若干簡(jiǎn)單形狀逐步?jīng)_壓，因此本工件比較適合采用級(jí)進(jìn)沖壓方法，為此設(shè)計(jì)了一個(gè)5工位的級(jí)進(jìn)模，如圖6-25（b）所示是排樣圖。從排樣圖中可看出，9個(gè)小孔安排在了三個(gè)工位上分別沖出，異型孔也分別在三個(gè)工位上逐步?jīng)_出，如圖6-26所示為按如圖6-25（b）所示排樣圖設(shè)計(jì)的模具結(jié)構(gòu)圖。 這副模具的特點(diǎn)是采用了內(nèi)外導(dǎo)向，利用小導(dǎo)柱26、小導(dǎo)套27保護(hù)細(xì)小凸模，同時(shí)為增加操作的安全，設(shè)置了安全擋板3。1-下模座2-凹模3-安全擋板4-落料凸模5-墊板6-彈簧7-卸料螺釘8-模柄9、31-圓柱銷10、30、32-螺釘11-上模座12、13-導(dǎo)套14-側(cè)刃15-凸模固定板16-卸料板17-導(dǎo)料板18、19-導(dǎo)柱20~25-凸模26-小導(dǎo)柱27-小導(dǎo)套28-圓銷29-側(cè)刃擋塊33-托板34-側(cè)面導(dǎo)板2.沖裁彎曲級(jí)進(jìn)模 沖裁彎曲級(jí)進(jìn)是將條料的局部沖裁與坯料的依次彎曲成形有機(jī)的組合在一起的成形工藝。它是多工位級(jí)進(jìn)模中結(jié)構(gòu)最復(fù)雜、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)最多的一種模具。沖裁的作用是在規(guī)定的工位沖導(dǎo)正孔，沖出不受彎曲影響的零件上各種型孔，在彎曲成形工位前沖出待彎曲部位的展開尺寸與形狀，在條料上沖出傳遞坯料的載體，及彎曲后沖孔和使彎曲件與載體分離。 如圖6-27（a）所示是料厚為1.4mm的嵌入式插銷零件圖，需要沖孔、切舌、彎曲多道工序才能成形，當(dāng)采用單工序模生產(chǎn)時(shí)，需要多副模具，需要多次重復(fù)定位，不僅生產(chǎn)效率低，而且精度難以保證，考慮到其尺寸不大，因此采用級(jí)進(jìn)沖壓，如圖6-27（b）所示是其排樣圖，如圖6-28所示是按圖6-27（b）所示排樣圖設(shè)計(jì)的模具結(jié)構(gòu)圖。模具中采用了浮頂裝置16、17以保證在第五工位彎曲后能將帶料托起，以方便送料。1-下模座2-凹模3-卸料板4-凸模固定板5-墊板6-上模座7-裁搭邊凸模8-彎曲凸模9-模柄10-彎曲凸模11-裁搭邊凸模12-頂桿13-襯套14-沖孔凸模15、18-彈簧16、17-浮頂器19-螺塞20-導(dǎo)料板3.沖裁拉深級(jí)進(jìn)模 沖裁拉深是級(jí)進(jìn)成形工藝應(yīng)用最早的一種。在成批或大量生產(chǎn)中，外形尺寸在60mm以內(nèi)，材料厚度在2mm以下的以拉深成形為主的沖壓件均可用帶料的級(jí)進(jìn)拉深成形。帶料級(jí)進(jìn)拉深是在帶料上直接（不截成單個(gè)毛坯）進(jìn)行拉深。零件拉成后才從帶料上沖裁下來(lái)。因此，這種拉深生產(chǎn)率很高，但模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，只有大批量生產(chǎn)且零件不大的情況下才采用?；蛘吡慵貏e小，手工操作很不安全，雖不是大批生產(chǎn)，也可考慮采用。 如圖6-29（a）所示為六角形拉深件，如圖6-29（b）所示是采用工藝切口的級(jí)進(jìn)拉深排樣圖，共七個(gè)工位。如圖6-30所示是其模具結(jié)構(gòu)示意圖，采用正裝式結(jié)構(gòu)。這副模具的主要特點(diǎn)是采用了雙側(cè)刃定距，避免了料尾損失，凹模全部是鑲拼形式，維修方便。1-落料凸模2、3-沖孔凸模4、6、7-拉深凸模5、20-護(hù)套8-切口凸模

9-側(cè)刃10-壓邊圈11-導(dǎo)料板12-刮料板13-側(cè)刃擋塊14、15、16-浮頂銷17-凹模鑲套18-凹模鑲塊19-凹?？颍ㄋ模┘?jí)進(jìn)沖壓模設(shè)計(jì)1.多工位級(jí)進(jìn)模具零件的分類 多工位級(jí)進(jìn)模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零件數(shù)量比較多，一般多工位級(jí)進(jìn)模由幾十個(gè)乃至幾百個(gè)零件組成。按照模具零件在模具中所完成的功能不同，模具零件可以分為工作零件和輔助零件，詳見表6-3。2.工作零件設(shè)計(jì) 工作零件主要指凸模和凹模。多工位級(jí)進(jìn)沖壓模的工作零件與其它沖壓工藝的工作零件有許多地方是相同的，設(shè)計(jì)方法基本相同。（1）凸模設(shè)計(jì) 一般的粗短凸模可以按標(biāo)準(zhǔn)選用或按常規(guī)設(shè)計(jì)。而在多工位級(jí)進(jìn)模中有許多沖小孔凸模、沖窄長(zhǎng)槽凸模、分解沖裁凸模等。這些凸模應(yīng)根據(jù)具體的沖裁要求、被沖裁材料的厚度、沖壓的速度、沖裁間隙和凸模的加工方法等因素來(lái)考慮凸模的結(jié)構(gòu)及凸模的固定方法。 對(duì)于沖小孔凸模，通常采用加大固定部分直徑，縮小刃口部分長(zhǎng)度的措施來(lái)保證小凸模的強(qiáng)度和剛度。當(dāng)工作部分和固定部分的直徑差太大時(shí)，可設(shè)計(jì)多臺(tái)階結(jié)構(gòu)。各臺(tái)階過渡部分必須用圓弧光滑連接，不允許有刀痕。特別小的凸?？梢圆捎帽Ｗo(hù)套結(jié)構(gòu)。Φ0.2左右的小凸模，其頂端露出保護(hù)套約3.0～4.0mm。卸料板還應(yīng)考慮能起到對(duì)凸模的導(dǎo)向保護(hù)作用，以消除側(cè)壓力對(duì)凸模的作用而影響其強(qiáng)度。如圖6-31所示為常見的小凸模及其裝配形式。 沖孔后的廢料隨著凸?；爻藤N在凸模端面上帶出模具，并掉在凹模表面，若不及時(shí)清除將會(huì)使模具損壞。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮采取一些措施，防止廢料隨凸模上竄。故對(duì)Φ0.2以上的凸模應(yīng)采用能排除廢料的凸模。如圖6-32所示為帶頂出銷的凸模結(jié)構(gòu)，利用彈性頂銷使廢料脫離凸模端面。也可在凸模中心加通氣孔，減小沖孔廢料與沖孔凸模端面上的“真空區(qū)壓力”，使廢料易于脫落。 需要指出的是，沖裁彎曲多工位級(jí)進(jìn)?；驔_裁拉深多工位級(jí)進(jìn)模的工作順序一般是先由導(dǎo)正銷導(dǎo)正條料，待彈性卸料板壓緊條料后，開始進(jìn)行彎曲或拉深，然后進(jìn)行沖裁，最后是彎曲或拉深工作結(jié)束。沖裁是在成形工作開始后進(jìn)行，并在成形工作結(jié)束前完成。所以沖裁凸模和成形凸模高度是不一樣的，要正確設(shè)計(jì)沖裁凸模和成形凸模高度尺寸。（2）凹模 多工位級(jí)進(jìn)模凹模的設(shè)計(jì)與制造較凸模更為復(fù)雜和困難。凹模的結(jié)構(gòu)常用的類型有整體式、拼塊式和嵌塊式。整體式凹模由于受到模具制造精度和制造方法的限制已不適用于多工位級(jí)進(jìn)模。1）拼塊式凹模。拼塊式凹模的組合形式因采用的加工方法不同而分為兩種結(jié)構(gòu)。當(dāng)采用放電加工的拼塊拼裝的凹模，結(jié)構(gòu)多采用并列組合式；若將凹模型孔輪廓分割后進(jìn)行成形磨削加工，然后將磨削后的拼塊拼裝在所需的墊板上，再鑲?cè)氚寄？虿⒁月菟ü潭?，則此結(jié)構(gòu)為成形磨削拼裝組合凹模。圖6-33所示為彎曲零件采用并列組合凹模的結(jié)構(gòu)示意圖。拼塊的型孔制造用電加工完成，加工好的拼塊安裝在墊板上并于下模座固定。 圖6-34為該零件采用磨削拼裝的凹模結(jié)構(gòu)，拼塊用螺釘、銷釘固定在墊板上，鑲?cè)肽？虿⒀b在凹模座上。圓形或簡(jiǎn)單形狀型孔可采用圓凹模嵌套。當(dāng)某拼塊因磨損需要修正時(shí)，只需要更換該拼塊就能繼續(xù)使用。 磨削拼塊組合的凹模，由于拼塊全部經(jīng)過磨削和研磨，拼塊有較高的精度。在組裝時(shí)為確保相互有關(guān)聯(lián)的尺寸，可對(duì)需配合面增加研磨工序，對(duì)易損件可制作備件。拼塊凹模的固定主要有以下三種形式：①平面固定式平面固定是將凹模各拼塊按正確的位置鑲拼在固定板平面上，分別用定位銷（或定位鍵）和螺釘定位和固定在墊板或下模座上，如圖6-35所示。該形式適用于較大的拼塊凹模，且按分段固定的方法。②嵌槽固定式。嵌槽固定是將拼塊凹模直接嵌入固定板的通槽中，固定板上凹模深度不小于拼塊厚度的2/3，各拼塊不用定位銷，而在嵌槽兩端用鍵或楔定位及螺釘固定，如圖6-36所示。③框孔固定式?？蚩坠潭ㄊ接姓w框孔和組合孔兩種，如圖6-37所示。圖a為整體框孔，圖b為組合框孔。整體框孔固定凹模拼塊時(shí)，模具的維護(hù)，裝拆較方便。當(dāng)拼塊承受的脹形力較大時(shí)，應(yīng)考慮組合框連接的剛度和強(qiáng)度。2）嵌塊式凹模如圖6-38所示是嵌塊式凹模。嵌塊式凹模的特點(diǎn)是：嵌塊套外形做成圓形，且可選用標(biāo)準(zhǔn)的嵌塊，加工出型孔。嵌塊損壞后可迅速更換備件。嵌塊固定板安裝孔的加工常使用坐標(biāo)鏜床和坐標(biāo)磨床。當(dāng)嵌塊工作型孔為非圓孔，由于固定部分為圓形必須考慮防轉(zhuǎn)。 如圖6-39所示為常用的凹模嵌塊結(jié)構(gòu)。圖a為整體式嵌塊，圖b為異形孔時(shí)，因不能磨削型孔和漏料孔而將它分成兩塊（其分割方向取決于孔的形狀），要考慮到其拼接縫要對(duì)沖裁有利和便于磨削加工，鑲?cè)牍潭ò搴笥面I使其定位。這種方法也適用于異形孔的導(dǎo)套。3.定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 多工位級(jí)進(jìn)模中對(duì)工序件的定位包括定距、導(dǎo)料和浮頂?shù)确矫?。?）定距機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 定距的主要目的是保證各工位工序件能按設(shè)計(jì)要求等距向前送進(jìn)，常用的定距機(jī)構(gòu)有擋料銷、側(cè)刃、導(dǎo)正銷及自動(dòng)送料裝置。 擋料銷主要用于精度要求不高的手工送料級(jí)進(jìn)模，擋料銷的結(jié)構(gòu)與使用方法同普通沖壓模具中的完全相同，在此不在贅述。 在精密級(jí)進(jìn)模中不采用擋料銷定位，設(shè)計(jì)時(shí)常使用導(dǎo)正銷與側(cè)刃配合定位的方法，側(cè)刃作初定位,導(dǎo)正銷作為精定位。1）側(cè)刃側(cè)刃的基本形式按側(cè)刃進(jìn)入凹?？讜r(shí)有無(wú)導(dǎo)向分為兩種：無(wú)導(dǎo)向的直入式側(cè)刃和有導(dǎo)向的側(cè)刃，如圖6-40（a）、（b）所示，直入式側(cè)刃一般適用于料厚小于1.2mm的薄料沖壓；有導(dǎo)向的側(cè)刃常用于側(cè)刃兼作切除廢料用且被沖形狀又比較復(fù)雜的模具中。每種側(cè)刃的截面形狀均有圖6-40所示的四種形式。2）導(dǎo)正銷導(dǎo)正銷是級(jí)進(jìn)模中應(yīng)用最為普遍的定距方式。 導(dǎo)正銷導(dǎo)入材料時(shí)，既要保證材料的定位精度，又要保證導(dǎo)正銷能順利地插入導(dǎo)正孔。配合間隙大，定位精度低；配合間隙過小，導(dǎo)正銷磨損加劇并形成不規(guī)則形狀，從而又影響定位精度，導(dǎo)正銷的直徑見表6-4。

導(dǎo)正銷的前端部分應(yīng)突出于卸料板的下平面，如圖6-41所示。突出量х的取值范圍為0.8t<ⅹ<1.5t。薄料取較大的值，厚料取較小的值，當(dāng)t=2mm以上時(shí)，ⅹ=0.6t。 導(dǎo)正銷的固定方式如圖6-42所示。圖a）為導(dǎo)正銷固定在凸模上，圖b為導(dǎo)正銷固定在卸料板上，圖c、d、e、f、g為導(dǎo)正銷固定在固定板上。

當(dāng)導(dǎo)正銷在一副模具中多處使用時(shí)，其突出長(zhǎng)度x、直徑尺寸和頭部形狀必須保持一致，以使所有的導(dǎo)正銷承受基本相等的載荷。（2）導(dǎo)向與浮頂裝置設(shè)計(jì) 多工位級(jí)進(jìn)沖壓由于帶料經(jīng)過沖裁，彎曲，拉深等變形后,在條料厚度方向上會(huì)有不同高度的彎曲和突起,為了順利送進(jìn)帶料，必須將已被成形的帶料頂起,使突起和彎曲的部位離開凹模洞壁并略高于凹模工作表面，這種使帶料頂起的結(jié)構(gòu)叫浮頂裝置，該機(jī)構(gòu)往往和帶料的導(dǎo)向零件（導(dǎo)料板）共同使用構(gòu)成條料的導(dǎo)向系統(tǒng)，如圖6-43所示。 如圖6-44所示是常用的浮頂器結(jié)構(gòu)，由浮頂銷、彈簧和螺塞組成。（a）圖所示的是普通浮頂器結(jié)構(gòu)，這種浮頂器只起浮頂條料離開凹模平面的作用，因此可以設(shè)在任意位置，但應(yīng)注意盡量設(shè)置在靠近成型部分的材料平面上，浮頂力大小要均勻、適當(dāng)。（b）圖所示的是套式浮頂器結(jié)構(gòu)，這種浮頂器除了浮頂條料離開凹模平面，還兼起保護(hù)導(dǎo)正銷的作用，應(yīng)設(shè)置在有導(dǎo)正銷的對(duì)應(yīng)位置上，沖壓時(shí)，導(dǎo)正銷進(jìn)入套式浮頂銷的內(nèi)孔。（c）圖所示是槽式浮頂器，這種浮頂器不僅起浮頂條料離開凹模平面的作用，還對(duì)條料進(jìn)行導(dǎo)向，此時(shí)模具局部或全部長(zhǎng)度上不宜安裝導(dǎo)料板，而是由裝在凹模工作型孔兩側(cè)（或一側(cè)）平行于送料方向裝有帶導(dǎo)向槽的槽式浮頂銷進(jìn)行導(dǎo)料。 浮頂器提升條料的高度取決于制品的最大成型高度，具體的尺寸關(guān)系見圖5.41。（3）導(dǎo)料板 多工位級(jí)進(jìn)模與普通沖裁模一樣，也用導(dǎo)料板對(duì)條料沿送進(jìn)方向進(jìn)行導(dǎo)向，它安裝在凹模上平面的兩側(cè)，并平行于模具中心線。多工位級(jí)進(jìn)模中的導(dǎo)料板有兩種形式，一種為普通型的導(dǎo)料板，其結(jié)構(gòu)及工作原理同普通模具，主要適用于低速、手工送料，且為平面沖裁的連續(xù)模；另一種為帶凸臺(tái)的導(dǎo)料板，如圖6-45所示，多用于高速、自動(dòng)送料，且多為帶成型、彎曲的立體沖壓連續(xù)模。設(shè)置凸臺(tái)的目的是為了保證條料在浮動(dòng)送料過程中始終保持在導(dǎo)料板內(nèi)運(yùn)動(dòng)。4.卸料裝置設(shè)計(jì) 卸料裝置的作用除沖壓開始前壓緊帶料、防止各凸模沖壓時(shí)由于先后次序的不同或受力不均勻而引起帶料竄動(dòng)、并保證沖壓結(jié)束后及時(shí)平穩(wěn)的卸料外，重要的是卸料板將對(duì)各工位上的凸模（特別是細(xì)小凸模）在受側(cè)向作用力時(shí)，起到精確導(dǎo)向和有效的保護(hù)作用。卸料裝置主要由卸料板、彈性元件、卸料螺釘和輔助導(dǎo)向零件所組成。（1）卸料板的結(jié)構(gòu) 多工位級(jí)進(jìn)模的彈壓卸料板，由于型孔多，形狀復(fù)雜，為保證型孔的尺寸精度，位置精度和配合間隙，多采用分段拼裝結(jié)構(gòu)固定在一塊剛度較大的基體上。如圖6-46所示是由5個(gè)拼塊組合而成的卸料板?；w按基孔制配合關(guān)系開出通槽，兩端的兩個(gè)拼塊按位置精度的要求壓入基體通槽后，分別用螺釘，銷釘定位固定。中間三塊拼塊經(jīng)磨削加工后直接壓入通槽內(nèi)，僅用螺釘與基體連接。安裝位置尺寸采用對(duì)各分段的結(jié)合面進(jìn)行研磨加工來(lái)調(diào)整，從而控制各型孔的尺寸精度和位置精度。2）卸料板的導(dǎo)向形式 由于卸料板有保護(hù)小凸模的作用，要求卸料板有很高的運(yùn)動(dòng)精度，為此要在卸料板與上模座之間增設(shè)輔助導(dǎo)向零件—小導(dǎo)柱和小導(dǎo)套，如圖6-47所示。當(dāng)沖壓的材料比較薄，且模具的精度要求較高，工位數(shù)又比較多時(shí)，應(yīng)選用滾珠式導(dǎo)柱導(dǎo)套。（3）卸料板的安裝形式 如圖6-48所示卸料板的安裝形式是多工位級(jí)進(jìn)模中常用的結(jié)構(gòu)。卸料板的壓料力，卸料力都是由卸料板上面安裝的均勻分布的彈簧受壓而產(chǎn)生的。由于卸料板與各凸模的配合間隙僅有0.005mm，所以安裝卸料板比較麻煩，在不必要時(shí)，盡可能不把卸料板從凸模上卸下。考慮到刃磨時(shí)既不把卸料板從凸模上取下，又要使卸料板低于凸模刃口端面便于刃磨。采用把彈簧固定在上模內(nèi)，并用螺塞限位的結(jié)構(gòu)。刃磨時(shí)只要旋出螺塞，彈簧即可取出，不受彈簧也十分方便。卸料螺釘若采用套管組合式，修磨套管尺寸可調(diào)整卸料板相對(duì)凸模的位置，修磨墊片可調(diào)整卸料板使其達(dá)到理想的動(dòng)態(tài)平行度（相對(duì)于上、下模）要求。圖6-48b采用的是內(nèi)螺紋式卸料螺釘，彈簧壓力通過卸料螺釘傳至卸料板。 為了在沖壓料頭和料尾時(shí)，使卸料板運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，壓料力平衡，可在卸料板的適當(dāng)位置安裝平衡釘，保證卸料板運(yùn)動(dòng)的平衡。（4）卸料螺釘 卸料板采用卸料螺釘?shù)跹b在上模。卸料螺釘應(yīng)對(duì)稱分布，工作長(zhǎng)度要嚴(yán)格一致。如圖6-49所示是多工位級(jí)進(jìn)模使用的卸料螺釘。外螺紋式：軸長(zhǎng)L的精度為±0.1mm，常使用在少工位普通級(jí)進(jìn)模中；內(nèi)螺紋式：軸長(zhǎng)精度為±0.02mm，通過磨削軸端面可使一組卸料螺釘工作長(zhǎng)度保持一致；組合式：由套管，螺栓和墊圈組合而成，它的軸長(zhǎng)精度可控制在±0.01mm。內(nèi)螺紋和組合式還有一個(gè)很重要的特點(diǎn)，當(dāng)沖裁凸模經(jīng)過一定次數(shù)的刃磨后再進(jìn)行刃磨時(shí)，對(duì)卸料螺釘工作段的長(zhǎng)度必須磨去同樣的量值，才能保證卸料板的壓料面與沖裁凸模端面的相對(duì)位置。而外螺紋式卸料螺釘工作段的長(zhǎng)度刃磨較困難。5.輔助裝置（1）模架 級(jí)進(jìn)模模架要求剛性好，精度高，因此通常將上模座加厚5～10mm，下模座加厚10～15mm（與GB/T2851～2852—1990標(biāo)準(zhǔn)模架相比）。同時(shí)，為了滿足剛性和導(dǎo)向精度的要求，級(jí)進(jìn)模常采用四導(dǎo)柱模架。 精密級(jí)進(jìn)模的模架導(dǎo)向，一般采用滾珠導(dǎo)柱（GB/T2861.8—1990）導(dǎo)向，滾珠（柱）與導(dǎo)柱、導(dǎo)套之間無(wú)間隙，常選用過盈配合，其過盈量為0.01～0.02mm（導(dǎo)柱直徑為20～76mm）。導(dǎo)柱導(dǎo)套的圓柱度均為 0.003mm，其軸心線與模板的垂直度對(duì)于導(dǎo)柱為0.01∶100。如圖6-50所示為目前國(guó)內(nèi)外使用的一種新型導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。滾柱表面由三段圓弧組成，靠近兩端的兩段凸弧4與導(dǎo)套內(nèi)徑相配（曲率相同），中間凹弧5與導(dǎo)柱外徑相配，通過滾柱達(dá)到導(dǎo)套在導(dǎo)柱上的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。這種滾柱導(dǎo)向以線接觸代替了滾珠導(dǎo)向大的偏心載荷，也提高了導(dǎo)向精度和壽命，增加了剛性，其過盈量為0.003～0.006mm。為了方便刃磨和裝拆，常將導(dǎo)柱做成可卸式，即錐度固定式（其錐度為1∶10）或壓板固定式（配合部分長(zhǎng)度為4～5mm，按T7/h6配合，讓位部分比固定部分小0.04mm左右，如圖6-51所示）。 導(dǎo)柱材料常用GGr15淬硬60～62HRC，粗糙度最好能達(dá)到Ra值0.1μm，此時(shí)磨損最小，潤(rùn)滑作用最佳。為了更換方便，導(dǎo)套也采用壓板固定式，如圖6-51d、e所示。（2）固定板 多工位級(jí)進(jìn)模的凸模固定板不僅要安裝多個(gè)凸模，還可在其相應(yīng)位置安裝導(dǎo)正銷、斜楔、彈性卸料裝置、小導(dǎo)柱、小導(dǎo)套等，因此固定板應(yīng)具有足夠的厚度和一定的耐磨性。固定板厚度可按凸模設(shè)計(jì)長(zhǎng)度的40%選用。一般連續(xù)模固定板可選用45鋼，淬火硬度43～48HRC，精度要求高的連續(xù)模，固定板應(yīng)選用T10A、CrWMn等，淬火硬度52～56HRC，在低速?zèng)_壓，各凸模不需經(jīng)常拆卸時(shí)，固定板可以不淬火。 級(jí)進(jìn)模中的其它輔助裝置還有：墊板、模柄、緊固螺釘、銷釘?shù)?，?yīng)盡量選用標(biāo)準(zhǔn)件。（3）自動(dòng)送料裝置 級(jí)進(jìn)模中使用自動(dòng)送料裝置的目的，是將原材料（鋼帶或線材）按所需要的步距，將材料正確地送入模具工作位置，在各個(gè)不同的沖壓工位完成預(yù)先設(shè)定的沖壓工序。級(jí)進(jìn)模中常用的自動(dòng)送料裝置有：鉤式送料裝置、輥式送料裝置、夾持式送料裝置等。目前輥式送料裝置和夾持式送料裝置已經(jīng)形成了一種標(biāo)準(zhǔn)化的沖壓自動(dòng)化周邊設(shè)備。（4）安全檢測(cè)裝置 沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)，不但要有自動(dòng)送料裝置，還必須在生產(chǎn)過程中有防止失誤的安全檢測(cè)裝置，以保護(hù)模具和壓力機(jī)免受損壞。 安全檢測(cè)裝置既可設(shè)置在模具內(nèi)，也可設(shè)置在模具外。當(dāng)發(fā)生失誤影響到模具正常工作時(shí)，其中的各種傳感器（光電傳感器、接觸傳感器等）就能迅速地信號(hào)反饋給壓力機(jī)的制動(dòng)部分，使壓力機(jī)停機(jī)，并報(bào)警，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)保護(hù)。 此外，為消除安全隱患，在模具設(shè)計(jì)時(shí)，也應(yīng)設(shè)計(jì)一些安全保護(hù)裝置。如防止制件或廢料的回升和堵塞、模面制件或廢料的清理等。如圖6-52所示為利用凸模內(nèi)裝頂料銷或壓縮空氣防止制件或廢料的回升和堵塞。三、項(xiàng)目實(shí)施（一）沖壓件工藝性分析 該沖壓件材料為Q235鋼，具有良好的沖壓性能，適合沖裁。 結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，最小孔徑為5mm，滿足最小孔徑的要求；孔與孔之間的最小距離為3.5mm，滿足最小孔距的要求，因此可以同時(shí)沖出；孔與邊緣之間的最小距離也為3.5mm，也滿足要求。 精度全部為未注公差，可看作IT14級(jí)，滿足普通沖裁的經(jīng)濟(jì)精度要求。 綜上所述，該制件的沖壓工藝性良好。（二）沖壓工藝方案的確定 由圖6-2可以看出，生產(chǎn)該制件的沖壓工序?yàn)椋郝淞虾蜎_孔。根據(jù)上述工藝分析的結(jié)果，可以采用下述幾種方案：方案一：先落料，后沖孔。采用單工序模生產(chǎn)。 方案二：落料沖孔復(fù)合沖壓。采用復(fù)合模生產(chǎn)。 方案三：沖孔、落料級(jí)進(jìn)沖壓。采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。方案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但生產(chǎn)效率低，不能滿足大量生產(chǎn)對(duì)效率的要求。方案二工件的精度及生產(chǎn)效率都較高，但模具比較復(fù)雜，制造難度大，而且操作不便。方案三生產(chǎn)效率高，操作方便，工件精度也能滿足要求。因此選用方案三。（三）模具結(jié)構(gòu)形式確定1.模具類型的選擇根據(jù)上述方案，這里選用級(jí)進(jìn)模。2.定位方式的選擇利用無(wú)側(cè)壓裝置的導(dǎo)料板導(dǎo)料，側(cè)刃定距，導(dǎo)正銷精定距。3.卸料、出件方式的選擇采用剛性卸料和下出件方式。4.導(dǎo)向方式的選擇為保證導(dǎo)向精度，這里選用中間導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式（四）主要設(shè)計(jì)計(jì)算1.排樣設(shè)計(jì)