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多工位級進模制造工藝
多工位級進模 工藝介紹<一>
本文通過介紹級進模排樣、鑲塊、模板和其它零件的設(shè)計過程,指出了級進模設(shè)計中應(yīng)注意的事項,并介紹了模具生產(chǎn)中一些常見故障和解決辦法。
1 引言
對沖壓生產(chǎn)而言,單工位模具結(jié)構(gòu)單一,生產(chǎn)效率低,而且鈑金零件不能過于復(fù)雜,否則就需要多副單工位模具才能實現(xiàn)。如果采用級進模進行沖壓生產(chǎn),就可以改變這些缺點。級進模的特點是生產(chǎn)效率高,生產(chǎn)周期短,占用的操作人員少,非常適合大批量生產(chǎn)。
2 級進模設(shè)計要點
2.1 產(chǎn)品的展開計算與排樣
讀懂產(chǎn)品圖后,首先要進行展開計算,產(chǎn)品的展開尺寸一般是通過經(jīng)
2、驗公式得來的,也有的是通過軟件計算得來的。無論用哪種方法,應(yīng)該保證計算結(jié)果是在允許的范圍內(nèi)。因為一旦展開尺寸計算錯了,最后的產(chǎn)品一定是不合格的,再改正會很麻煩。所以應(yīng)該對展開計算的結(jié)果進行驗算,以保證展開尺寸準確無誤。
設(shè)計排樣圖的過程,就是確定模具結(jié)構(gòu)的過程,如果排樣圖確定了,那么模具的基本結(jié)構(gòu)也就確定下來了。所以,在進行排樣設(shè)計時,要從全局進行詳盡的考慮,不能受限于局部結(jié)構(gòu),而且還要多注意細節(jié)。例如:在分配每一步工位時,不但要考慮哪一工位沖裁,哪一工位折彎,哪一工位成形,還要考慮各個鑲塊應(yīng)如何排布,排布的空間夠不夠,各個鑲塊之間有沒有相互影響。對于沖裁的工位,應(yīng)主要考慮沖裁力如何分布均
3、勻合理,沖裁模強度是否能夠保證,復(fù)雜的沖裁應(yīng)適當分解。對于折彎和成形等工位,則應(yīng)考慮是否能一次成形,如果沒有把握,應(yīng)增加一步預(yù)成形或空步,以方便模具調(diào)整。對于平面度要求高或成形中易形成翹曲的產(chǎn)品,應(yīng)增加校平工位來保證平面度。
在排布工位順序時,應(yīng)注意前后工位不能有影響,否則應(yīng)調(diào)整工位順序。例如:在進行Z字形彎曲時,如果Z字形彎曲面上有沖孔且沖孔位置有較嚴格的公差要求,那么就應(yīng)該先進行Z字形彎曲,然后再沖孔,這樣就保證了沖孔的位置。
級進模的最后工位是很重要的工位,因為它涉及到產(chǎn)品如何從模具中取出。一般的出件方式主要包括吹出和落下,有的特殊產(chǎn)品也需要機械手取件。不論哪種方式,都需要進行切
4、斷,切斷處的大小尺寸和位置要經(jīng)過仔細考慮,因為它們不但影響到模具的出件,還影響到條料能否穩(wěn)定、順利地送進。而如果采用落料的出件方式,切斷處的毛刺方向與其它位置是相反的,這要同產(chǎn)品設(shè)計人員進行研討后才能確定。
設(shè)計排樣時,在保證條料能順利送進和穩(wěn)定生產(chǎn)的前提下,應(yīng)盡量減小料寬和步距,以降低鈑金零件的成本。
2.2鑲塊設(shè)計
(1) 沖裁凸模。
沖裁凸模的形狀是由產(chǎn)品的形狀決定的,它可以采用直身結(jié)構(gòu)也可采用加強型結(jié)構(gòu)。主要的固定方式有:掛臺固定、銷釘固定、螺絲固定、壓塊固定、頂絲固定。這其中掛臺固定最安全可靠,銷釘固定不常用,其它3種固定方式主要是便于維修時快速更換??梢愿鶕?jù)需要自由
5、選擇。
(2) 凹模鑲塊。
凹模刃口可以直接在凹模板上割出,但對于產(chǎn)量較大或硬度較高的產(chǎn)品,應(yīng)設(shè)計凹模鑲塊,以方便維修。凹模鑲塊的固定方式有:掛臺固定、螺絲固定、壓塊固定。
在設(shè)計單側(cè)沖裁的凹模鑲塊時,為防止產(chǎn)生廢料上浮,應(yīng)在不沖裁的一側(cè)增加擠料尖角,擠住廢料,不讓其上浮,如圖1所示。
(3)折彎鑲塊。
折彎鑲塊既可以用掛臺固定,也可以用螺絲固定。折彎凸、凹模之間的間隙應(yīng)為一個料厚。折彎凸模頭部應(yīng)設(shè)計為圓弧R角,以避免折彎時擦傷產(chǎn)品(如圖2所示)。對于直角彎曲的折彎凹??拷蹚澗€處,應(yīng)設(shè)計一條校正筋(如圖3所示),使折彎時在產(chǎn)品根部產(chǎn)生塑性變形,減小回彈,保證90O彎曲角。
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2.3模板設(shè)計
標準的級進模模板包括:卸料板、固定板、凹模板、上模座、下模座。
其中卸料板、固定板、凹模板是關(guān)鍵的3塊模板,也是級進模必不可少的。
固定板起著固定凸模的作用;卸料板主要起卸料、導(dǎo)向、壓料3個作用;凹模板既可以充當凹模刃口,也可以在其上鑲拼凹模鑲塊。
3塊模板之間用4個小導(dǎo)柱來導(dǎo)向,把4個小導(dǎo)柱固定在凸模固定板上,在卸料板和凹模板上分別鑲4個小導(dǎo)套,精確控制小導(dǎo)柱和小導(dǎo)套間的配合精度,以保證凸模的運動精度。
進行級進模的設(shè)計,有一項也很重要,就是設(shè)計讓位,一般彎曲或成形等工位的所有后續(xù)工位都需要讓位,而且要充分讓位,不但要考慮靜態(tài)讓位,還要考慮動態(tài)是
7、否需要讓位。
2.4其它零件設(shè)計
在級進模中,一些輔助零件對模具的順利工作也起著重要的作用。
(1) 導(dǎo)正釘。在級進模中,導(dǎo)正釘對產(chǎn)品的精度有較大的影響,一般在第一工位沖了2個孔,后續(xù)工位用這2個孔進行雙導(dǎo)向,這樣能夠較好的保證產(chǎn)品的精度。設(shè)計導(dǎo)正釘時要注意控制導(dǎo)正釘?shù)拈L度,當模具在自由狀態(tài)時導(dǎo)正釘?shù)闹北鄄糠稚斐鲂读习宓拈L度要小于產(chǎn)品的一個料厚,這樣就可以有效地避免帶料現(xiàn)象。
(2) 浮動送料釘。條料的送進高度是由浮動送料釘來決定的,在設(shè)計送進高度時,應(yīng)保證條料在這一高度送進時,不會被任何鑲塊或頂桿阻礙。浮動送料釘不僅能將條料抬起,還對條料起導(dǎo)向作用。它的數(shù)量和位置要根據(jù)條料的寬度和厚度來相應(yīng)地確定。
(3) 抬料塊和頂桿。當條料進行折彎、切口、拉伸等成形工序時,會產(chǎn)生包緊力使條料成形部位包緊在鑲塊上,不易脫模。為保證條料順利彈起,應(yīng)在適當位置設(shè)計抬料塊或頂桿,依靠彈簧力將條料頂出。而在最后工位,切斷的產(chǎn)品有時會因為沖壓油的作用粘附在模具上,所以最后工位上、下模均應(yīng)設(shè)計頂桿,以防出現(xiàn)疊件現(xiàn)象并損傷模具。
另外,為了防止誤送料和廢料上浮現(xiàn)象損傷模具,可以設(shè)計誤送料和廢料上浮感應(yīng)報警裝置。