第7章多工位精密級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)

1、第7章 多工位精密級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)7.1 概述級(jí)進(jìn)沖壓是指壓力機(jī)的一次行程中，在模具的不同工位同時(shí)完成多種工序的沖壓。所使用的模具又稱為連續(xù)模、跳步模。在級(jí)進(jìn)沖壓中，不同的沖壓工序分別按一定次序排列，坯料按步距間歇移動(dòng)，在等距離的不同工位上完成不同的沖壓工序，經(jīng)逐個(gè)工位沖制后，便得到一個(gè)完整的零件(或半成品)。無(wú)論沖壓零件的形狀怎樣復(fù)雜，沖壓工序怎樣多，均可用一副多工位級(jí)進(jìn)模沖制完成。對(duì)于批量非常大面厚度較薄的中、小型沖壓件，宜采用精密多工位級(jí)進(jìn)模。多工位精密級(jí)進(jìn)模是在普通級(jí)進(jìn)模的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種精密、高效、長(zhǎng)壽命的模具，其工位數(shù)可多達(dá)幾十個(gè)，多工位精密級(jí)進(jìn)模必須配備高精度且送料進(jìn)距易于調(diào)整的

2、自動(dòng)送料裝置才能實(shí)現(xiàn)精密自動(dòng)沖壓。多工位精密級(jí)進(jìn)模還應(yīng)在模具中設(shè)計(jì)誤差檢測(cè)裝置、模內(nèi)工件或廢料去除等機(jī)構(gòu)。因此與普通沖壓模具相比多工位級(jí)進(jìn)模的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，模具設(shè)計(jì)和制造技術(shù)要求較高，同時(shí)對(duì)沖壓設(shè)備、原材料也有相應(yīng)的要求，模具的成本相對(duì)也高。因此，在模具設(shè)計(jì)前必須對(duì)制件進(jìn)行全面分析，然后結(jié)合模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和沖壓件的成形工藝性來(lái)確定該制件的沖壓成形工藝過(guò)程，以獲得最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。多工位精密級(jí)進(jìn)模要求具有高精度、長(zhǎng)壽命，模具的主要工作零件常采用高強(qiáng)度的高合金工具鋼、高速鋼或硬質(zhì)合金等材料。模具的精加工常采用慢走絲線切割加工和成形磨削。在多工位級(jí)進(jìn)模中，常有很精細(xì)的小凸模，必須對(duì)這些小凸模以精確

3、導(dǎo)向和保護(hù)。因此要求卸料板能對(duì)小凸模提供導(dǎo)向和保護(hù)功能。卸料板上相應(yīng)的孔必須采用高精度加工，其尺寸及相互位置必須準(zhǔn)確無(wú)誤。在沖壓過(guò)程中，隨模具的沖程和條料的進(jìn)給，卸料板的運(yùn)動(dòng)必須高度平穩(wěn)，則卸料板要有導(dǎo)向保護(hù)措施。多工位級(jí)進(jìn)沖壓有以下特點(diǎn)：（1）生產(chǎn)率高。級(jí)進(jìn)沖壓模具屬于多工序、多工位模具，在一副模具中包括沖裁、彎曲、拉深、成形等多道沖壓工序，因而具有高的勞動(dòng)生產(chǎn)率。（2）操作安全。因?yàn)樽詣?dòng)送料，自動(dòng)檢測(cè)，自動(dòng)出件等自動(dòng)化裝置，手不必進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域。模具內(nèi)還裝有安全檢測(cè)裝置，可防止加工時(shí)發(fā)生誤送或意外。（3）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，避免了凹模壁的“最小壁厚”問(wèn)題，且

4、改變了凸、凹模的受力情況，因而模具強(qiáng)度高、壽命較長(zhǎng)。（4）易于自動(dòng)化。大量生產(chǎn)時(shí)，可采用自動(dòng)送料，便于實(shí)現(xiàn)沖壓過(guò)程的機(jī)械化和自動(dòng)化。（5）可實(shí)現(xiàn)高速?zèng)_壓。配合高速?zèng)_床及各種輔助設(shè)備，級(jí)進(jìn)?？蛇M(jìn)行高速?zèng)_壓。目前世界上高速?zèng)_床已達(dá)4000次/min。（6）減少?gòu)S房面積，半成品運(yùn)輸及倉(cāng)庫(kù)面積。免去用簡(jiǎn)單模具生產(chǎn)制件的周轉(zhuǎn)和儲(chǔ)備。（7）多工位級(jí)進(jìn)模通常具有高精度的導(dǎo)向和定距系統(tǒng)，能夠保證產(chǎn)品零件的加工精度（8）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；模具的造價(jià)高，制造周期長(zhǎng)，模具設(shè)計(jì)與制造難度較大。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

5、要求更換迅速，方便，可靠。（9）多工位級(jí)進(jìn)模主要用于中，小型復(fù)雜沖壓件的大批量生產(chǎn)，對(duì)較大的制件可選擇多工位傳遞式?jīng)_壓模具加工。（10）材料的利用率較其它模具低。特別是某些形狀復(fù)雜的零件，產(chǎn)生的廢料較多。（11）較難保持內(nèi)、外形相對(duì)位置的一致性。因?yàn)閮?nèi)、外形是逐次沖出的，每次沖壓都有定位誤差，且連續(xù)地進(jìn)行各種沖壓，必然會(huì)引起條料載體和工序件的變形。由于級(jí)進(jìn)模的這些特點(diǎn)，當(dāng)零件的形狀異常復(fù)雜，經(jīng)過(guò)沖制后不便于再單獨(dú)重新定位零件，采用多工位級(jí)進(jìn)模在一副模具內(nèi)連續(xù)完成最為理想，如橢圓形的零件、小型和超小型零件。對(duì)于某些形狀特殊的零件，在使用簡(jiǎn)單沖?；驈?fù)合模無(wú)法設(shè)計(jì)模具或制造模具的情況下,采用多工位級(jí)

6、進(jìn)模卻能解決問(wèn)題。此外，一些由于使用或裝配的需要，零件需規(guī)則排列時(shí)，也可采用級(jí)進(jìn)模沖制，零件先不切除下來(lái)，而被卷成盤料，在自動(dòng)裝配過(guò)程中才予以分離。在同一產(chǎn)品上的兩個(gè)沖壓零件，其某些尺寸間有相互關(guān)系，甚至有一定的配合關(guān)系，在材質(zhì)、料厚完全相同的情況下，如果用兩套模具分別沖制,，不僅浪費(fèi)原材料，而且還不能保證配合精度，若將兩個(gè)零件合并在一副多工位級(jí)進(jìn)模上同時(shí)沖裁，可大大提高材料利用率，并能很好地保證零件的配合精度。由于以上這些特點(diǎn)，使用時(shí)需要被加工的零件的產(chǎn)量和批量足夠大，以便能夠比較穩(wěn)定而持久地生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)高速連續(xù)作業(yè)。同時(shí)，制件太大，工位數(shù)較多時(shí)，模具必然比較大，這時(shí)必須考慮到模具與壓力機(jī)工作

7、臺(tái)面的匹配性。7.2多工位精密級(jí)進(jìn)模的排樣設(shè)計(jì)在多工位精密級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)中，要確定從毛坯板料到產(chǎn)品零件的轉(zhuǎn)化過(guò)程，即要確定級(jí)進(jìn)模模具中各工位所要進(jìn)行的加工工序內(nèi)容，并在條料上進(jìn)行各工序的布置，這一設(shè)計(jì)過(guò)程就是條料排樣。條料排樣的主要內(nèi)容是在沖壓刃口外形設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，將各工序內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化組合形成一系列工序組，并對(duì)工序組排序，確定工位數(shù)和每一工位的加工工序內(nèi)容，確定載體類型、毛坯定位方式；設(shè)計(jì)導(dǎo)正孔直徑和導(dǎo)正銷的數(shù)量；繪制工序排樣圖，這是多工位級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，圖7.2.1為排樣過(guò)程示意圖。 a) b) c)d) 圖7.2.1 工序排樣過(guò)程a)產(chǎn)品圖； b)工序分解；c)工序二次分解；d) 工序排樣圖

8、7.2.1多工位級(jí)進(jìn)模條料排樣的設(shè)計(jì)原則條料排樣圖的設(shè)計(jì)是多工位級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)的重要依據(jù)，是決定級(jí)進(jìn)模優(yōu)劣的主要因素之一。條料排祥圖設(shè)計(jì)的好壞，直接影響模具設(shè)計(jì)的質(zhì)量。當(dāng)條料排祥圖確定了，則零件的沖制順序、模具的工位數(shù)及各工位內(nèi)容、材料的利用率、模具步距的基本尺寸、定距方式、條料載體形式、條料寬度、模具結(jié)構(gòu)、導(dǎo)料方式等都得到了確定。排樣圖設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，會(huì)導(dǎo)致制造出來(lái)的模具無(wú)法沖壓零件。因此，在設(shè)計(jì)條料排樣圖時(shí)，必須認(rèn)真分析，綜合考慮，進(jìn)行合理組合和排序。擬定出多種排樣方案，加以比較最終確定最佳方案。在排樣設(shè)計(jì)分析時(shí)要考慮以下原則：（1）要保證產(chǎn)品零件的精度和使用要求及后續(xù)工序沖壓的需要。（2）工序應(yīng)盡

9、量分散,以提高模具壽命，簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)。（3）要考慮生產(chǎn)能力和生產(chǎn)批量的匹配，當(dāng)生產(chǎn)能力較生產(chǎn)批量低時(shí)，則力求采用雙排或多排，使之在模具上提高效率，同時(shí)要盡量使模具制造簡(jiǎn)單，模具壽命長(zhǎng)。（4）高速?zèng)_壓的級(jí)進(jìn)模用自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)送料時(shí)，用導(dǎo)正銷精確定距，手工送料時(shí)則多用側(cè)刃粗定位，用導(dǎo)正銷精確定距。為保證條料送進(jìn)的步距精度，第一工位安排沖導(dǎo)正孔，第二工位設(shè)置導(dǎo)正銷，在其后的各工位上優(yōu)先在易竄動(dòng)的工位設(shè)置導(dǎo)正銷。（5）要抓住沖壓零件的主要特點(diǎn)，認(rèn)真分析沖壓零件形狀，考慮好各工位之間的關(guān)系,確保順利沖壓，對(duì)形狀復(fù)雜、精度要求特殊的零件，要采取必要的措施保證。（6）盡量提高材料利用率，使廢料達(dá)到最小限度。對(duì)

10、同一零件利用多行排列或雙行穿插排列可提高材料利用率。另外，在條件允許的情況下，可把不同形狀的零件整合在一幅模具上沖壓，更有利于提高材料利用率。（7）適當(dāng)設(shè)置空位工位，以保證模具具有足夠的強(qiáng)度，并避免凸模安裝時(shí)相互干涉，同時(shí)也便于試模調(diào)整工序時(shí)利用（圖7.2.2）。圖7.2.2空位示意圖 （8）必須注意各種產(chǎn)生條料送進(jìn)障礙的可能，確保條料在送進(jìn)過(guò)程中通暢無(wú)阻。 （9）沖壓件的毛刺方向：當(dāng)零件提出毛刺方向要求時(shí)，應(yīng)保證沖出的零件毛刺方向一致；對(duì)于帶有彎曲加工的沖壓零件，應(yīng)使毛刺面留在彎曲件內(nèi)側(cè)；在分段切除余料時(shí)，不能一部分向下沖，有些位置向上沖，造成沖壓件的周邊毛刺方向不一致。 （10）要注意沖壓

11、力的平衡。合理安排各工序以保證整個(gè)沖壓加工的壓力中心與模具中心一致，其最大偏移量不能超過(guò)L/6或B/6（其中L、B分別為模具的長(zhǎng)度和寬度），對(duì)沖壓過(guò)程出現(xiàn)側(cè)向力，要采取措施加以平衡。（11）級(jí)進(jìn)模最適宜以成卷的帶料供料，以保證能進(jìn)行連續(xù)、自動(dòng)、高速?zèng)_壓，被加工材料的力學(xué)性能要充分滿足沖壓工藝的要求。（12）工件和廢料應(yīng)保證能順利排出，連續(xù)的廢料需要增加切斷工序。（13）排祥方案要考慮模具加工的設(shè)備的條件，考慮模具和沖床工作臺(tái)的匹配性。7.2.2工序的確定與排序在條料排樣設(shè)計(jì)中,首先是要考慮被加工的零件在全部沖壓過(guò)程中共分為幾個(gè)加工工序，各工序的加工內(nèi)容及如何進(jìn)行工序的優(yōu)化組合，并對(duì)工序組排序。

12、在確定工序數(shù)目和順序時(shí)，要針對(duì)各沖壓工序的特點(diǎn)考慮各有關(guān)原則。1.級(jí)進(jìn)沖裁工序排樣的基本原則（1）各工序的先后應(yīng)按復(fù)雜程度而定，一般以有利于下道工序的進(jìn)行為準(zhǔn)，以保證制件的精度要求和零件幾何形狀的正確。沖孔落料件，應(yīng)先沖孔，再逐步完成外形的沖裁。尺寸和形狀要求高的輪廓應(yīng)布置在較后的工位上沖切（圖7.2.3）。 圖7.2.3 排樣示例(一) 圖7.2.4排樣示例(二) a)原排樣；b)修改后的排樣 （2）當(dāng)孔到邊緣的距離較小，而孔的精度又較高時(shí)，沖外輪廓時(shí)孔可能會(huì)變形，可將孔旁外緣先于內(nèi)孔沖出（圖7.2.4）。 （3）應(yīng)盡量避免采用復(fù)雜形狀的凸模，并避免形孔有尖的凸角、窄槽、細(xì)腰等薄弱環(huán)節(jié)。復(fù)雜

13、的形孔應(yīng)分解為若干個(gè)簡(jiǎn)單的孔形，并分成幾步進(jìn)行沖裁，使模具型孔容易制造。 （4）有嚴(yán)袼要求的局部?jī)?nèi)、外形及位置精度要求高的部位，應(yīng)盡量集中在同一工位上沖出，以避免步距誤差影響精度。如果確實(shí)在一個(gè)工位完成這一部分沖壓有困難，需分解成兩個(gè)工位，最好放在兩個(gè)相鄰工位連續(xù)沖制為好。如在一個(gè)零件上有一組孔，其孔距位置尺寸要求嚴(yán)格，這一組應(yīng)該力求設(shè)計(jì)在一個(gè)工位，使誤差只受模具制造的誤差影響,而不受步距誤差的影響。 （5）對(duì)于一些在普通低速?zèng)_床上沖壓的多工位級(jí)進(jìn)模，為了使模具簡(jiǎn)單、實(shí)用、縮小模具體積或由于條件所限，甚至只能采用側(cè)刃做定距，為了減少步距的累積誤差，凡是能合并的工位，只要模具能保證零件的精度，模

14、具本身具有足夠的強(qiáng)度，就不要輕易分解、增加工位。尤其對(duì)于那些形狀不宜分解的零件，更不要輕率地增加工位(圖7.2.5)。圖7.2.5排樣示例(三)（6）分段型切除余料排樣中的條料，因沖切加工其強(qiáng)度逐漸變?nèi)?，在安排各工位的加工?nèi)容時(shí)要考慮條料寬度方向的導(dǎo)向。 （7）應(yīng)保證條料載體與零件連接處有足夠的強(qiáng)度與剛度。當(dāng)沖壓件上有大小孔或窄肋時(shí)應(yīng)先沖小孔（短邊），后沖大孔（長(zhǎng)邊）。 （8）凹模上沖切輪廓之間的距離不應(yīng)小于凹模的最小允許壁厚，一般取為2.5t（t為工件材料厚度)，但最小要大于2mm。 （9）輪廓周界較大的沖切，盡量安排在中間工位，以使壓力中心與模具幾何中心重合。2.級(jí)進(jìn)彎曲工序排樣的基本原則

15、 （1）對(duì)于沖壓彎曲類零件，先沖孔再分離彎曲部位周邊的廢料后進(jìn)行彎曲，最后再切除其余廢料。 （2）靠近彎邊的孔有精度要求時(shí)，應(yīng)彎曲后再?zèng)_，以防止孔變形。 （3）為避免彎曲時(shí)載體變形和側(cè)向滑動(dòng)，對(duì)小件可兩件組合成對(duì)稱件彎曲，然后再剖分開(kāi)如圖7.2.2。 （4）凡屬于復(fù)雜的彎曲零件，為了便于模具制造并保證彎曲角度合格，應(yīng)分解為簡(jiǎn)單彎曲工序的組合，經(jīng)逐次彎曲而成，切不可強(qiáng)行一次彎曲成形。力求用簡(jiǎn)單的模具結(jié)構(gòu)來(lái)滿足彎曲件的形狀（圖7.2.6）。對(duì)精度要求較高的彎曲件，應(yīng)以整形工序保證零件質(zhì)量。圖7.2.6彎曲件的分解（5）平板毛坯彎曲后變?yōu)榭臻g立體形狀，毛坯平面應(yīng)離開(kāi)凹模面一定高度，以使工序件能在進(jìn)一

16、步向前送進(jìn)時(shí)不被凹模擋住，這一高度稱為送進(jìn)線高度。 a) b)圖7.2.7復(fù)雜形狀零件彎曲（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)，則彎曲部分應(yīng)當(dāng)在同一工位一次成形。這樣不僅保證了尺寸精度，而且能夠準(zhǔn)確地保持成批零件加工后的一致性。（7）應(yīng)保證零件彎曲線與材料碾壓紋向垂直，當(dāng)零件在互相垂直的方向或幾個(gè)方向都要進(jìn)行彎曲時(shí)，彎曲線必須與條料紋向成3060的角度。（8）盡可能以沖床行程方向作為彎曲方向，若要作不同于行程方向的彎曲加工，可采用斜楔滑塊機(jī)構(gòu)，對(duì)閉口型彎曲件，也可采用斜口凸摸彎曲，圖7.2.7為復(fù)雜形狀零件彎曲。3.級(jí)進(jìn)拉深工序排樣的基本原則（1）對(duì)于有拉深又有彎曲和其它工序的制件

17、,應(yīng)當(dāng)先進(jìn)行拉深，再安排其它工序。這是由于拉深過(guò)程中必然有材料的流動(dòng)，若先安排其它工序，拉深時(shí)將造成已定型的部位產(chǎn)生變形。（2）凡屬于多次拉深的多工位級(jí)進(jìn)模，由于連續(xù)沖壓的原因，其拉深工序的安排，拉深系數(shù)的選取應(yīng)以安全穩(wěn)定為原則。具體地說(shuō)，如果經(jīng)過(guò)計(jì)算在三次拉深與四次拉深之間,應(yīng)用四次拉深，以保證連續(xù)沖壓的合格率。必要時(shí)還應(yīng)當(dāng)有整形工序，以保證沖壓件的質(zhì)量。（3）為了便于級(jí)進(jìn)拉深模在試模過(guò)程中調(diào)整拉深次數(shù)和各次拉深系數(shù)的分配，應(yīng)適當(dāng)安排幾個(gè)空位工位，作為預(yù)備工位。（4）拉深件底部帶有較大孔時(shí)，可在拉深前先沖較小的預(yù)備孔，改善材料的拉深性，拉深后再將孔沖至要求的尺寸。（5）拉深過(guò)程中筒形件高度在

18、逐步增加，使各工序件高度不一致，引起了載體變形，影響拉深件質(zhì)量。對(duì)此，可在每次拉深后設(shè)置一空位工位，減少帶料的傾斜角度，改善拉深件質(zhì)量。（6）級(jí)進(jìn)拉深有兩種排樣方式，無(wú)切口帶料拉深和有切口帶料拉深，如圖7.2.8。若拉深的深度較大，為了便于材料的流動(dòng)，可應(yīng)用拉深前切口，切槽等技術(shù)。圖7.2.8帶料拉深方法4.含局部成形工序排樣的基本原則（1）有局部成形時(shí)，可根據(jù)具體情況將其穿插安排在各工位上進(jìn)行，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，利于減少工位數(shù)。（2）局部成形會(huì)引起條料的收縮，使周圍的孔變形，因此不應(yīng)安排在條料邊緣區(qū)或工序件外形處，局部成形區(qū)周圍的孔應(yīng)在成形后再?zèng)_（圖7.2.9）。圖7.2.9局部成形后

19、沖孔（3）輪廓旁的凸包要先沖，以避免輪廓變形。若凸包中心線上有孔，應(yīng)在壓凸包前先在孔的位置上沖出直徑較小的孔，以利于材料從中心向外流動(dòng)，待壓好凸包后再?zèng)_孔到要求的尺寸。（4）鐓形前應(yīng)將其周邊余料適當(dāng)切除，然后在鐓形完成后再安排進(jìn)行一次工序，沖去被延展的余料。7.2.3帶料排樣的載體設(shè)計(jì)載體是指級(jí)進(jìn)模沖壓時(shí)，條料內(nèi)連接工序件并運(yùn)載其穩(wěn)定前進(jìn)的這部分材料。在排樣過(guò)成中，載體設(shè)計(jì)是非常重要的，不僅決定了材料的利用率，而且關(guān)系到制件的精度和沖制效果，更是直接影響模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度和制造的難易成度。載體與一般沖裁時(shí)條料的搭邊不盡相同，搭邊的作用主要是補(bǔ)償定位誤差，滿足沖壓工藝的基本要求，使條料有一定的剛

20、度，便于送進(jìn)，保證沖出合格的制件。而條料的載體除了滿足以上的要求外，必須有足夠的強(qiáng)度，要能夠運(yùn)載條料上沖出的零件，并且能夠平穩(wěn)地送進(jìn)到后續(xù)沖壓工位。載體的強(qiáng)度非常重要。載體發(fā)生變形，則整個(gè)條料的送進(jìn)精度就無(wú)法保證，嚴(yán)重者會(huì)使條料無(wú)法送進(jìn)而損壞模具造成事故。因此從保證載體強(qiáng)度出發(fā)，載體寬度遠(yuǎn)大于搭邊寬度。但條料載體強(qiáng)度的增強(qiáng)，并不能單純靠增加載體寬度來(lái)保證，重要的是要合理地選擇載體形式。由于被加工零件的形狀和工序要求不同，其載體的形式是各不相同的。載體的基本形式主要有雙載載體、單載載體和中間載體這三種。1.雙載體雙側(cè)載體是在條料的邊緣兩側(cè)設(shè)計(jì)的載體，被加工的零件連接在兩側(cè)載體的中間。雙側(cè)載體是理

21、想的載體，可使工件到最后一個(gè)工位前條料的兩側(cè)仍保持有完整的外形,這對(duì)于送進(jìn)、定位和導(dǎo)正都十分有利。采用雙側(cè)載體送進(jìn)十分平穩(wěn)可靠，但材料利用率較低。雙側(cè)載體可分為等寬雙側(cè)載體和不等寬雙側(cè)載體。等寬雙側(cè)載體一般應(yīng)用于送進(jìn)步距精度高、條料偏薄，精度要求較高的沖裁件多工位級(jí)進(jìn)?；蚓容^高的沖裁彎曲件多工位級(jí)進(jìn)模。在載體兩側(cè)的對(duì)稱位置可沖出導(dǎo)正銷孔，在模具的相應(yīng)位置設(shè)導(dǎo)正銷，以提高定位精度，如圖7.2.10所示。7.2.10等寬雙側(cè)載體不等寬雙側(cè)載體寬的一側(cè)稱為主載體，窄的一側(cè)稱為副載體。一般在主載體上設(shè)計(jì)導(dǎo)正銷孔。此時(shí)，條料沿主載體一側(cè)的導(dǎo)料板前進(jìn)。沖壓過(guò)程中可在中途沖切去副載體，以便進(jìn)行側(cè)向沖壓加工

22、或其它加工（圖7.2.11）。在沖切副載體之前應(yīng)將主要沖裁工序都進(jìn)行完畢，以確保沖制精度。 圖7.2.11不等寬雙側(cè)載體2. 單側(cè)載體單側(cè)載體是在條料的一側(cè)設(shè)計(jì)的載體，實(shí)現(xiàn)對(duì)工序件的運(yùn)載。導(dǎo)正銷孔多放在單側(cè)載體上，其送進(jìn)步距精度不如雙側(cè)載體高。有時(shí)可再借用一個(gè)零件本身的孔同時(shí)進(jìn)行導(dǎo)正，以提高送進(jìn)步距精度，防止載體在沖制過(guò)程中有微小變形，影響步距精度。與雙側(cè)載體相比，單側(cè)載體應(yīng)取更大的寬度。在沖壓過(guò)程中，單側(cè)載體易產(chǎn)生橫向彎曲，無(wú)載體一側(cè)的導(dǎo)向比較困難。單側(cè)載體一般應(yīng)用于條料厚度為0.5以上的沖壓件，特別是對(duì)于零件一端或幾個(gè)方向都有彎曲，往往只能保持條料的一側(cè)有完整的外形場(chǎng)合，采用單側(cè)載體較多，

23、如圖7.2.12。圖7.2.12單側(cè)載體排樣圖在沖裁細(xì)長(zhǎng)零件時(shí)，為了增強(qiáng)載體的強(qiáng)度，并不過(guò)分增加載體寬度，仍設(shè)計(jì)為單側(cè)載體,但在每?jī)蓚€(gè)沖壓件之間適當(dāng)位置用一小部分連接起來(lái)，以增強(qiáng)條料的強(qiáng)度，稱為橋接式載體，其中連接兩工序件的部分稱為橋。采用橋接式載體時(shí)，沖壓進(jìn)行到一定的工位或到最后再將橋接部分沖切掉，如圖7.2.13。 7.2.13橋接式載體排樣圖3. 中間載體中間載體是指載體設(shè)計(jì)在條料中間，如圖7.2.14（同一個(gè)零件的兩種不同排樣方法）。一般適用于對(duì)稱零件，尤其是兩外側(cè)有彎曲的對(duì)稱零件。它不僅可以節(jié)省大量的原材，還利于抵消由于兩側(cè)壓彎時(shí)產(chǎn)生的側(cè)向力。對(duì)于一些不對(duì)稱的單向彎曲的零件，也可采用

24、中間載體將被加工的零件對(duì)稱與中間載體排列在兩側(cè)（如圖7.2.2），變不對(duì)稱零件為對(duì)稱性排列，即提高了生產(chǎn)效率，又提高了材料利用率，也抵了彎曲時(shí)產(chǎn)生的側(cè)向壓力。圖7.2.14中間載體排樣圖7.2.4分段沖切的設(shè)計(jì) 1.分段沖切的目的有的沖壓零件內(nèi)孔和外形的形狀較為復(fù)雜，同時(shí)零件還包含有彎曲、拉深、成形等多種沖壓工序，此時(shí)往往將內(nèi)孔和外形采用分段切除多余廢料的方法，如圖7.2.15 。使模具刃口分解和重組，把復(fù)雜的內(nèi)、外形輪廓分解為若干簡(jiǎn)單的幾何單元，以簡(jiǎn)化凸模和凹模形狀，便于加工，縮短模具制造周期。通過(guò)刃口的分解還能改善凸模和凹模的受力狀態(tài)，提高模具的強(qiáng)度和壽命，并可滿足特殊的工藝需要，便于制件

25、在摸具中的級(jí)進(jìn)成形。圖7.2.15刃口分解要求2.分段沖切的分割原則 刃口的分段應(yīng)有利于簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，形成的凸模外形要簡(jiǎn)單、規(guī)則，要便于加工，并要有足夠的強(qiáng)度。同時(shí)，應(yīng)保證產(chǎn)品零件的形狀、尺寸、精度和使用要求。內(nèi)、外形輪廓分解后，各段間的連接應(yīng)平直或圓滑。 分段搭接點(diǎn)應(yīng)盡量少，搭接點(diǎn)位置要避開(kāi)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。有公差要求的直邊和使用過(guò)程中有滑動(dòng)配合要求的邊應(yīng)一次沖切，不宜分段，以免產(chǎn)生誤差積累。 復(fù)雜外形以及有窄槽或細(xì)長(zhǎng)臂的部位最好分解，復(fù)雜內(nèi)形最好分解。外輪廓各段毛刺方向有不同要求時(shí)應(yīng)分解。刃口分解要考慮加工設(shè)備條件和加工方法，便于加工。3.分段切除時(shí)的搭

26、口形式選擇級(jí)進(jìn)模在分段切除沖制過(guò)程中，余料切除后各段間要連接成一個(gè)完整的沖壓零件。由于級(jí)進(jìn)模工位多，模具的制造誤差及步距間的誤差累積都有可能使沖切后形孔各段出現(xiàn)各種質(zhì)量問(wèn)題。因此，為保證沖壓零件的質(zhì)量，就必須合理地選擇連接方式，并加上必要的措施，使各段間連接得非常平直和圓滑，以免出現(xiàn)毛剌、錯(cuò)位、尖角、塌角等。連接方法可分為搭接、平接、切接三種方式。搭接如圖7.2.16所示，若第一次沖出A、C兩區(qū),第二次沖出B區(qū)，圖示的搭接區(qū)是沖裁B區(qū)凸模的擴(kuò)大部分，搭接區(qū)在實(shí)際沖裁時(shí)不起作用，主要是克服形孔間連接時(shí)的各種誤差，以使形孔連接良好，保證制件在分段切除后連接整齊。搭接最有利于保證沖件的連接質(zhì)量，在分

27、段切除中大部分都采用這種連接方式。 圖7.2.16搭接方法平接是在零件的直邊上先沖切去一段，然后在另一工位再切去余下的一段，兩次沖切刃口平行，共線但不重疊，如圖7.2.17。平接方式易出現(xiàn)毛刺、錯(cuò)牙和不平直等質(zhì)量問(wèn)題，設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量避免采用。若需采用時(shí)，要提高模具步距和凸模、凹模的制造精度，并對(duì)平接的直線前后兩次沖切的工位均設(shè)置導(dǎo)正銷對(duì)條料導(dǎo)正。二次沖切的凸模連接處的延長(zhǎng)部分修出微小的斜角(35)，以防由于種種誤差的影響在連接處出現(xiàn)明顯的缺陷。 圖7.2.17平接連接方式示意圖 圖7.2.18切接連接方式示意圖切接的方式與平接相似，平接是指直線段，而切接是指在零件的圓弧部分上或圓弧與圓弧相切的

28、切點(diǎn)進(jìn)行分段切除的連接方式(圖7.2.18)。與平接相似，切接也容易在連接處產(chǎn)生毛刺、錯(cuò)位、不圓滑等質(zhì)量問(wèn)題，需采取與平接相同的措施。 7.2.5空位工位及步距設(shè)計(jì)1.空位工位當(dāng)條料每送到這個(gè)工位時(shí)，不作任何加工，隨著條料的送進(jìn)，再進(jìn)入下一工位，這樣的工位為空位工位。在排樣圖中，增設(shè)空位工位的目的是為了保證凹模、卸料板、凸模固定板有足夠的強(qiáng)度，確保模具的使用壽命，或是為了便于在模具中設(shè)置特殊結(jié)構(gòu)，或是為了作必要的儲(chǔ)備工位、便于試模時(shí)調(diào)整工序用。在多工位級(jí)進(jìn)模中，空位工位雖為常見(jiàn)，但絕不能無(wú)原則地隨意設(shè)置。由于空位工位的設(shè)置，無(wú)疑將會(huì)增大模具的尺寸，使模具的誤差累積增大，因此，在排樣考慮空位工位

29、設(shè)置時(shí)要遵循以下原則：用導(dǎo)正銷做精確定位的條料排樣圖因步距積累誤差較小，對(duì)產(chǎn)品精度影響不大，可適當(dāng)?shù)囟嘣O(shè)置空位工位，因?yàn)槎鄠€(gè)導(dǎo)正銷同時(shí)對(duì)條料進(jìn)行導(dǎo)正，對(duì)步距送進(jìn)誤差有相互抵消的可能。而單純以側(cè)刃定距的多工位級(jí)進(jìn)模，其條料送進(jìn)時(shí)隨著工位數(shù)的增多而誤差累積加大，不應(yīng)輕易增設(shè)一個(gè)空位工位。當(dāng)模具的步距較大時(shí)（步距16 mm），不宜多設(shè)置空位工位。尤其對(duì)于一些步距大于30的多工位級(jí)進(jìn)模更不能輕易設(shè)置一個(gè)空工位。反之，當(dāng)模具的步距較?。ㄒ话?）時(shí)，增加一些空位工位對(duì)模具的影響不大。有時(shí)步距過(guò)小，如果不多增設(shè)空位工位，模具的強(qiáng)度就較低，而且，模具的一些零部件就無(wú)法安裝。此時(shí)，就應(yīng)該考慮增加空位工位。精度高

30、、形狀復(fù)雜的零件在設(shè)計(jì)排樣圖時(shí)，應(yīng)少設(shè)置空位工位；精度較低、形狀簡(jiǎn)單的零件在設(shè)計(jì)排樣圖時(shí)，可適當(dāng)?shù)囟嘣O(shè)置空位工位。2.步距基本尺寸的確定級(jí)進(jìn)模的步距是確定條料在模具中每送進(jìn)一次，所需要向前移動(dòng)的送料距離。步距的精度直接影響沖件的精度。設(shè)計(jì)級(jí)進(jìn)模時(shí)，要合理地確定步距的基本尺寸和步距精度。步距的基本尺寸,就是模具中兩相鄰工位的距離。級(jí)進(jìn)模任何相鄰兩工位的距離都必須相等（有關(guān)步距的內(nèi)容參見(jiàn)第2章）。步距的精度直接影響沖件的精度。由于步距的誤差，不僅影響分段切除余料，導(dǎo)致外形尺寸的誤差，還影響沖壓件內(nèi)、外形的相對(duì)位置。也就是說(shuō)，步距精度越高，沖件精度也越高，但模具制造也就越困難。所以步距精度的確定必須

31、根據(jù)沖壓件的具體情況來(lái)定。影響步距精度的因素很多，但歸納起來(lái)主要有：沖壓件的精度等級(jí)、形狀復(fù)雜程度、沖壓件材質(zhì)和厚度、模具的工位數(shù)，沖制時(shí)條料的送進(jìn)方式和定距形式等。多工位級(jí)進(jìn)模步距精度的經(jīng)驗(yàn)公式為： （7.2.1）式中為多工位級(jí)進(jìn)模步距對(duì)稱極限偏差值（）；為沖件沿條料送進(jìn)方向最大輪廓基本尺寸(指展開(kāi)后)精度提高三級(jí)后的實(shí)際公差值（）；n為模具設(shè)計(jì)的工位數(shù)；k為修正系數(shù)。單載體時(shí)：每步有導(dǎo)正銷，k=1/2；雙載體時(shí)：每步有導(dǎo)正銷，k=1/3；當(dāng)載體每隔一步導(dǎo)正時(shí)，精度系數(shù)取1.2k；每隔二步導(dǎo)正時(shí)，精度系數(shù)取1.4 k。 7.2.6定位形式選擇與設(shè)計(jì)1.定位形式 在級(jí)進(jìn)模中，由于產(chǎn)品的加工工序

32、安排在多個(gè)工位上順次完成，為了保證前后兩次沖切中，工序件的準(zhǔn)確匹配和連接，必須保證其在每一工位上都能準(zhǔn)確定位。根據(jù)工序件的定位精度，級(jí)進(jìn)模的定位方式可采用擋料銷、鍘刃、自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)、導(dǎo)正銷等。前三者使用時(shí)只能作為粗定位，級(jí)進(jìn)模的精確定位都是采用導(dǎo)正銷與其它粗定位方式配合使用。在多工位精密級(jí)進(jìn)模中一般都不使用擋料銷，常使用自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)，配合沖床沖程運(yùn)動(dòng)，使條料作定時(shí)定量地送進(jìn)。但不能單獨(dú)靠自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)定距，只有在單獨(dú)拉深的多工位級(jí)進(jìn)模中才可單獨(dú)采用。側(cè)刃和導(dǎo)正銷是級(jí)進(jìn)模中普遍采用的定位方式，使用時(shí)必須遵循一定的原則，才能取得較好的定位效果。2.導(dǎo)正孔的確定原則導(dǎo)正孔是通過(guò)裝于上模的導(dǎo)正銷插入其中

33、矯正條料位置來(lái)達(dá)到精確定位目的，一般與其它定位方式配合使用（圖7.2.19）。圖7.2.19導(dǎo)正銷工作示意圖1-側(cè)面導(dǎo)板；2-托料釘；3-側(cè)刃擋塊；4-導(dǎo)正銷導(dǎo)正孔可利用零件本身的孔，或利用廢料載體上的孔，前者為直接導(dǎo)正，后者為間接導(dǎo)正。直接導(dǎo)正的材料利用率高，外形與孔的相對(duì)精度容易保證，模具加工容易，但易引起產(chǎn)品孔變形。間接導(dǎo)正的材料利用率較低，載體和毛坯的位置不易保證，模具加工工作量增加,但產(chǎn)品孔不會(huì)變形。導(dǎo)正孔直徑的大小會(huì)影響材料利用率、載體強(qiáng)度、導(dǎo)正精度等,應(yīng)結(jié)合考慮板料厚度、材質(zhì)、硬度、毛坯尺寸、載體形式、尺寸、排樣方案、導(dǎo)正方式、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和精度等因素末確定。一般導(dǎo)正孔最小直徑應(yīng)

34、大于或等于料厚的4倍。下面所列為導(dǎo)正孔直徑的經(jīng)驗(yàn)值: t0.5mm dmin=1.5mm1.5mm t0.5mm dmin=2.0mm t1.5mm dmin=2.5mm在設(shè)計(jì)的排樣圖上確定導(dǎo)正孔位置時(shí)應(yīng)遵循以下原則：在條料排樣的第一工位就要沖制出導(dǎo)正銷孔，緊接第二工位要有導(dǎo)正銷，以后每隔24工位的相應(yīng)位置等間隔地設(shè)置導(dǎo)正銷，并優(yōu)先在容易竄動(dòng)的工位設(shè)置導(dǎo)正銷。導(dǎo)正孔位置應(yīng)處于條料的基準(zhǔn)平面（即沖壓中不參與變形、位置不變的平面）上，否則將起不到定位孔的作用，一般可選在條料載體或余料上。對(duì)于較厚的材料，也可選擇零件上的孔作為導(dǎo)正孔，但在沖壓過(guò)程中，該孔經(jīng)導(dǎo)正銷導(dǎo)正后，精度會(huì)被破壞，甚至?xí)冃?，?yīng)在

35、最后的工位上予以精修完成。重要的加工工位前要有導(dǎo)正銷。圓筒形件在連續(xù)拉深時(shí)，可不必設(shè)置導(dǎo)正銷孔，而直接利用拉深凸模進(jìn)行導(dǎo)正。必須要設(shè)置導(dǎo)正銷而又與其它工序干涉時(shí)，可設(shè)置空位工位。3.側(cè)刃設(shè)計(jì)側(cè)刃也是級(jí)進(jìn)模中普遍使用的一種定位方式（第2章已討論），是在條料的一側(cè)或兩側(cè)沖切定距槽，通過(guò)條料送進(jìn)距離等于側(cè)刃沖切缺口長(zhǎng)度，即控制步距達(dá)到使工序件定位的目的。它適用于0.11.5mn厚的板料，對(duì)于大于1.5nm或小于0.1的板料不宜采用，定位精度比擋料銷要高,一般適于IT11ITl4級(jí)精度沖壓件的定位，個(gè)別也能滿足ITl0級(jí)精度，但工位不宜過(guò)多。由于側(cè)刃凸模有制造誤差，側(cè)刃刃口鈍化后會(huì)影響側(cè)刃步距的精度，

36、所以單一用側(cè)刃定級(jí)進(jìn)模工位只能有36個(gè)，在多工位級(jí)進(jìn)模中一般以側(cè)刃作粗定位，以導(dǎo)正銷作精定位。7.2.7排樣設(shè)計(jì)后的檢查排樣設(shè)計(jì)前，必須對(duì)制件進(jìn)行認(rèn)真消化和研究。排樣設(shè)計(jì)后必須認(rèn)真檢查，以改進(jìn)設(shè)計(jì)，糾正錯(cuò)誤。不同制件的排樣其檢查重點(diǎn)和內(nèi)容也不相同，一般的檢查項(xiàng)目可歸納為以下幾點(diǎn)：（1）材料利用率。檢查是否為最佳利用率方案。（2）模具結(jié)構(gòu)的適應(yīng)性。級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)多為整體式，分段式或子模組拼式等，模具結(jié)構(gòu)型式確定后應(yīng)檢查排樣是否適應(yīng)其要求。（3）有無(wú)不必要的空位。在滿足凹模強(qiáng)度和裝配位置要求的條件下，應(yīng)盡量減少空工位。（4）制件尺寸精度能否保證。由于條料送料精度，定位精度和模具精度都會(huì)影響到制件關(guān)聯(lián)尺

37、寸的偏差，對(duì)于制件精度高的關(guān)聯(lián)尺寸，應(yīng)在同一工位上成形，否則應(yīng)考慮保證制件精度的其它措施。如對(duì)制件平整度和垂直度有要求時(shí)，除在模具結(jié)構(gòu)上要注意外，還應(yīng)增加必要的工序（如整形，校平等）來(lái)保證。（5）彎曲、拉深等成形工序成形時(shí)，由于材料的流動(dòng)，會(huì)引起材料流動(dòng)區(qū)的孔和外形產(chǎn)生變形。則材料流動(dòng)區(qū)的孔和外形的應(yīng)置于變形工序之后，或增加修整工序。（6）此外還應(yīng)從載體強(qiáng)度是否可靠，制件已成形部位對(duì)送料有無(wú)影響，毛刺方向是否有利于彎曲變形，彎曲件的彎曲線是否與材料紋向垂直或成45等方面進(jìn)行分析檢查。7.3多工位精密級(jí)進(jìn)模主要零部件的設(shè)計(jì)多工位精密級(jí)進(jìn)模主要零部件的設(shè)計(jì)，除應(yīng)滿足一般沖壓模具的設(shè)計(jì)要求外，還應(yīng)根

38、據(jù)精密級(jí)進(jìn)模的沖壓特點(diǎn)，模具主要零部件裝配和制造要求來(lái)考慮其結(jié)構(gòu)形狀和尺寸。7.3.1凸模一般的粗短凸?？梢园礃?biāo)準(zhǔn)選用或按常規(guī)設(shè)計(jì)。而在多工位精密級(jí)進(jìn)模模具中有許多沖小孔的細(xì)小凸模，沖窄長(zhǎng)槽凸模，分解沖裁凸模和受側(cè)向力的彎曲凸模等。這些凸模的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)具體的沖壓要求，如沖壓材料的厚度、沖壓速度、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)及其凸模的固定方法。1.圓凸模對(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(guò)渡部分必須用圓弧光滑連接，不用許有刀痕。圖7.3.1為常見(jiàn)的圓形小凸模及其裝

39、配形式。特別小的凸模可以采用保護(hù)套結(jié)構(gòu)（圖7.3.2），0.2左右的小凸模，其頂端露出保護(hù)套約3.04.0mm。對(duì)于細(xì)小凸?？稍O(shè)計(jì)以輔助導(dǎo)向?qū)π⊥鼓１Ｗo(hù)（圖7.3.3），以消除側(cè)壓力對(duì)小凸模的作用而影響其強(qiáng)度。圖7.3.1常見(jiàn)的圓形小凸模及其裝配形式 圖7.3.2采用保護(hù)套結(jié)構(gòu)的凸模 圖7.3.3 以輔助導(dǎo)向保護(hù)小凸模沖孔后的廢料若有貼附在凸模端面上，會(huì)使模具損壞，故對(duì)2.0以上的凸模應(yīng)采用能排除廢料的凸模。圖7.3.4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。圖7.3.4排除廢料的凸模2.異

40、型凸模除了圓形凸模外，級(jí)進(jìn)模中有許多分解沖裁的沖裁凸模。這些異型凸模的形狀比較復(fù)雜，為了加工出精密零件，大都采用電火花線切割粗加工，然后成形磨削精密加工的方法，達(dá)到異型凸模所要求的形狀、尺寸和精度。圖7.3.5為成型磨削凸模的6種典型結(jié)構(gòu)，圖a為直通式凸模，常采用固定方法是鉚接和吊裝在固定板上，但鉚接后難以保證凸模與固定板的較高垂直度，且修正凸模時(shí)鉚合固定將會(huì)失去作用。該結(jié)構(gòu)在多工位精密模具中常用吊裝。圖b，c是同樣斷面的沖切凸模，其考慮因素是固定部分臺(tái)階采用單面還是雙面，及凸模受力后的穩(wěn)定性。圖d兩側(cè)有異形突出部分，突出部分窄小易產(chǎn)生磨損和損壞，因此結(jié)構(gòu)上宜采用鑲拼結(jié)構(gòu)。圖e為帶突起的整體成

41、形磨削凸模。圖f用于快換的凸模結(jié)構(gòu)。圖7.3.5成型磨削凸模的典型結(jié)構(gòu)上述凸模常用圖7.3.6所示的螺釘?shù)跹b和錐面壓裝的固定方法。對(duì)于較薄的凸模，可以采用圖7.3.7a）所示銷釘?shù)跹b的固定方法或圖b）所示的側(cè)面開(kāi)槽用壓板固定凸模的方法。 c)為壓板壓裝在凸模固定板的示意圖。圖7.3.6凸模常用的固定方法（一） a)銷釘?shù)跹b b)帶壓板槽的小凸模 圖7.3.7凸模常用的固定方法（二）1凸模；2銷釘；3凸模固定板 對(duì)于承受較大側(cè)壓力的凸模，可采用圖7.3.8所示的側(cè)彎保護(hù)結(jié)構(gòu)。圖7.3.8側(cè)彎保護(hù)結(jié)構(gòu)7.3.2 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、嵌

42、塊式、鑲拼式和綜合拼合式凹模。整體式凹模由于受到模具制造精度和制造方法的限制在多工位級(jí)進(jìn)模中使用較少。1.嵌塊式凹模圖7.3.9所示是嵌塊式凹模。嵌塊式凹模的特點(diǎn)是：嵌塊套做成圓形，且可選用標(biāo)準(zhǔn)的零件。嵌塊套損壞后可迅速更換備件。嵌塊套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)嵌塊套工作孔為非圓形孔，固定部分為圓形時(shí)必須考慮防止嵌塊套的轉(zhuǎn)動(dòng)。 圖7.3.9嵌塊式凹模 圖7.3.10凹模嵌塊圖7.3.10為常用的凹模嵌塊套結(jié)構(gòu)。a）圖為整體式，當(dāng)嵌塊套為異形孔且精度要求較高時(shí)，因不能磨削型孔和漏料孔，可將它分成兩塊（其分割方向取決于孔的形狀），但要考慮到其拼接縫對(duì)沖裁有利和便于磨削加工，鑲?cè)?/p>

43、固定板后用鍵使其定位。這種方法也適用于異形孔的導(dǎo)套。在設(shè)計(jì)排樣時(shí)，不僅要考慮如圖7.3.11a)所示嵌塊套布置的位置，還應(yīng)考慮嵌塊套的大小，以及與嵌塊套相對(duì)應(yīng)的凸模、卸料嵌套等,如圖7.3.11b)。圖7.3.11a)嵌塊套在排樣中的位置31 圖7.3.11b)凸模、嵌塊套、卸料套的關(guān)系2.鑲拼式凹模鑲拼式凹模的結(jié)構(gòu)，因采用的加工方法不同而分為兩種。當(dāng)采用放電加工的拼塊拼裝的凹模，結(jié)構(gòu)多采用并列組合式結(jié)構(gòu)，如圖7.3.12所示為一彎曲件的排樣圖，圖7.3.13為該排樣采用的并列組合凹模的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中省略了其它零部件。在分段拼合時(shí)，要盡量以直線分割，同一工位的形孔，原則上不應(yīng)分為兩段。每段凹

44、模不宜包含太多的型孔，比較容易損壞的型孔，應(yīng)獨(dú)立分段。分割線不應(yīng)將型孔分段，原則上應(yīng)為閉合型孔。不同沖壓工藝的工位(如彎曲、拉深、成形等)，應(yīng)當(dāng)與沖裁部分分開(kāi)，以便于刃磨凹模刃口和成形凹模（或凸模）的安裝基面。為保證凹模型孔部位的強(qiáng)度，凹模分段塊的分割面到型孔邊要有足夠的距離，分段塊凹模一定要用外套將它們組合緊固（一般取H7/h6配合，見(jiàn)圖7.3.14），同時(shí)還要用螺釘、銷釘加以緊固。為防止分段拼合凹模的任何一塊在沖壓過(guò)程中受力下移，在模塊組合后需加整體墊板，使之與拼合凹模構(gòu)成一體。圖7.3.12排樣圖圖7.3.13并列凹模結(jié)構(gòu)若型孔輪廓形狀比較復(fù)雜，往往可將型孔分割，變內(nèi)孔加工為外形加工，最

45、終型孔型面采用成形磨削加工，通過(guò)各小段凹模結(jié)合面的研合來(lái)保證各型孔尺寸和保證步距精度要求，種凹模結(jié)構(gòu)為磨削拼裝，如圖7.3.14。拼合凹模便于刃磨、維修，不會(huì)因型孔個(gè)別位置的損壞而造成整個(gè)凹模拼塊報(bào)廢，并能解決熱處理變形較大的問(wèn)題，便于加工、安裝和調(diào)整。同樣，拼合后將拼塊裝在所需的墊板上，再鑲?cè)氚寄？虿⒁月葆敼潭?，并裝在凹模座上。磨削拼裝組合的凹模，由于拼塊全部經(jīng)過(guò)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。圖7.3.14磨削拼裝凹模3.綜合拼合凹模綜合拼合凹模的設(shè)計(jì)是將各種拼合形式綜合考慮，利用各種拼合的特點(diǎn)，以適應(yīng)凹模的特定要

46、求。綜合拼合凹模適合于沖裁、彎曲、成形和異形拉深等多工位級(jí)進(jìn)模使用。4.拼塊的設(shè)計(jì)（1）拼塊分割時(shí)，分割點(diǎn)應(yīng)盡可能選在轉(zhuǎn)角或直線和曲線的交點(diǎn)上，避免選在有使用要求功能面上，如圖7.3.15所示。尖角處為便于加工和進(jìn)行材料的熱處理，應(yīng)進(jìn)行分割，如圖7.3.16所示。（2）拼塊應(yīng)有利于加工，裝配，測(cè)量和維修。特別是有凹進(jìn)或突起等易磨損部位時(shí)，應(yīng)單獨(dú)分塊，以便于加工或更換，如圖7.3.16拼塊1所示。（3）拼塊在保證有利加工并滿足熱處理要求的條件下，數(shù)量應(yīng)盡量少且便于裝配。圓弧槽的分割如圖7.3.17所示。復(fù)雜的對(duì)稱型孔，應(yīng)沿對(duì)稱線分割成簡(jiǎn)單的幾何線段，圖7.3.18所示。圖7.3.15 沿直線分割

47、 圖7.3.16 尖角處分割圖7.3.17圓弧處分割 圖7.3.18對(duì)稱線分割（4）如果孔心距精度要求較高，或型孔中心距加工出現(xiàn)誤差要求而可以進(jìn)行調(diào)整時(shí)，可采用7.3.19所示的可調(diào)拼合結(jié)構(gòu).（5）拼塊要避免出現(xiàn)太大的輪廓急劇變化，輪廓盡可能的簡(jiǎn)單。圖7.3.20a為不好的拼接, 圖 b為較合理的拼接。 7.3.19可調(diào)拼合結(jié)構(gòu)圖 7.3.20輪廓變化的分割 4.拼塊凹模的固定形式(1)平面固定式平面固定是將凹模各拼塊按正確的位置拼裝在固定板平面上，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7.3.21所示。該形式適用于較大的拼塊凹模，且按分段固定的方法。 圖7.3.21

48、平面固定式拼塊凹模 7.3.22直槽固定式拼塊凹模嵌槽固定是將拼塊凹模直接嵌入固定板的通槽中，固定板上凹槽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7.3.22所示。（3）外框固定式外框固定式有整體外框和組合外框兩種，如圖7.3.23所示。整體外框固定凹模拼塊時(shí)，拼塊和外框孔的配合應(yīng)根據(jù)脹形力的大小來(lái)選用配合的過(guò)盈量(圖b)。組合框（圖a）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。a) b) 圖7.3.23外框固定式拼塊凹模 7.3.3帶料的導(dǎo)正定位在多工位精密級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)時(shí)，常將導(dǎo)正銷與側(cè)刃配合使用，

49、側(cè)刃作定距和初定位，導(dǎo)正銷作為精定位。此時(shí)側(cè)刃長(zhǎng)度應(yīng)比步距大（0.050.1）mm，以便導(dǎo)正銷導(dǎo)入導(dǎo)正孔時(shí)使條料略向后退。當(dāng)采用自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)送料時(shí)，可不用側(cè)刃，條料的準(zhǔn)確定位由導(dǎo)正銷來(lái)實(shí)現(xiàn)。在設(shè)計(jì)模具時(shí)，作為精定位的導(dǎo)正孔，應(yīng)安排在排樣圖中的第一工位沖出，導(dǎo)正銷設(shè)置在緊隨沖導(dǎo)正孔的第二工位，第三工位可設(shè)置檢測(cè)條料送進(jìn)步距誤差的檢測(cè)凸模，如7.3.24所示。圖7.3.25是導(dǎo)正過(guò)程示意圖。雖然多工位級(jí)進(jìn)沖壓采用了自動(dòng)送料裝置，但送料裝置可出現(xiàn)0.02左右的送進(jìn)誤差。由于送料的連續(xù)動(dòng)作將造成自動(dòng)調(diào)整失準(zhǔn)，形成誤差積累。圖a表示送料時(shí)多送了c，圖b為導(dǎo)正銷導(dǎo)入導(dǎo)正孔后迫使材料向F方向退回的示意圖。導(dǎo)

50、正銷的設(shè)計(jì)要考慮如下因素。圖7.3.24 條料的導(dǎo)正與檢測(cè)1.導(dǎo)正銷與導(dǎo)正孔的關(guān)系導(dǎo)正銷導(dǎo)入材料時(shí)，即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(guò)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)正銷的使用條件如圖7.3.26a所示。圖7.3.25導(dǎo)正過(guò)程圖7.3.26導(dǎo)正銷的使用條件 2.導(dǎo)正銷的突出量導(dǎo)正銷的前端部分應(yīng)突出于卸料板的下平面，如圖7.3.26b所示。突出量的取值范圍為0.6t1.5t。薄料取較大的值，厚料取較小的值，當(dāng)t=2mm以上時(shí)，=0.6t。圖7.3.27導(dǎo)正銷的頭部形狀3.導(dǎo)正銷的頭部形狀導(dǎo)正銷的頭部形狀從工作要求

51、來(lái)看分為引導(dǎo)和導(dǎo)正部分，根據(jù)幾何形狀可分為圓弧和圓錐頭部。圖7.3.27a為常見(jiàn)的圓弧頭部，圖7.3.27b為圓錐頭部。4. 導(dǎo)正銷的固定方式圖7.3.28所示為導(dǎo)正銷的固定方式，圖ad為導(dǎo)正銷固定在固定板上，圖a）結(jié)構(gòu)導(dǎo)正銷與固定板采用H7/n6配合，一般用于導(dǎo)正銷直徑5的情況；圖b、c)導(dǎo)正銷與固定板采用H7/h6的配合；而圖d導(dǎo)正銷與卸料板采用H7/h6的配合，與固定板之間有較大的間隙；e、f、g是導(dǎo)正銷直接固定在卸料板上，采用較少。圖h結(jié)構(gòu)是導(dǎo)正銷直接固定在落料凸模上，常用在零件上有孔的落料時(shí)。 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

52、銷承受基本相等的載荷。圖7.3.28導(dǎo)正銷的固定方式7.3.4帶料的導(dǎo)向和托料裝置多工位級(jí)進(jìn)模依靠送料裝置的機(jī)械動(dòng)作,把帶料按規(guī)定的尺寸間歇送進(jìn)來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)沖壓。由于帶料經(jīng)過(guò)沖裁、彎曲和拉深等變形后，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，必須將帶料托起，使突起和彎曲的部位離開(kāi)凹模工作表面。這種使帶料托起的特殊結(jié)構(gòu)叫浮動(dòng)托料裝置。該裝置往往和帶料的導(dǎo)向零件共同使用。1.浮動(dòng)托料裝置圖7.3.30 浮動(dòng)托料裝置a)托料釘; b)托料管; c)托料塊7.3.30所示，是常用的托料裝置，結(jié)構(gòu)有托料釘，托料管和托料塊三種。托起的高度一定應(yīng)使條料最低部位高出凹模表面1.5mm2mm，同

53、時(shí)應(yīng)使被托起的條料上平面低于剛性導(dǎo)料板下平面（23）t左右，這樣才能使條料送進(jìn)順利。托料釘?shù)膬?yōu)點(diǎn)是可以根據(jù)托料具體情況布置，托料效果好，凡是托料力不大的情況都可采用壓縮彈簧作托料力源。托料釘通常用圓柱形，但也可用方形（在送料方向帶有斜度）。托料釘經(jīng)常是以偶數(shù)使用，其正確位置應(yīng)設(shè)置在條料上沒(méi)有較大的孔和成形部位下方。對(duì)于剛性差的條料應(yīng)采用托料塊托料，以免條料變形。托料管設(shè)在有導(dǎo)正孔的位置進(jìn)行托料，它與導(dǎo)正銷配合（H7/h6），管孔起導(dǎo)正孔作用，適用于薄料。這些形式的托料裝置常與導(dǎo)料板組成托料導(dǎo)向裝置。2.有導(dǎo)向功能的浮動(dòng)托料裝置托料導(dǎo)向裝置是具有托料和導(dǎo)料雙重作用的重要的模具部件，在級(jí)進(jìn)模中應(yīng)用

54、廣泛。它分為托料導(dǎo)向釘和托料導(dǎo)軌兩種。（1）托料導(dǎo)向釘托料導(dǎo)向釘如圖7.3.31所示，在設(shè)計(jì)中最重要的是導(dǎo)向釘?shù)脑O(shè)計(jì)和卸料板凹坑深度的確定。圖a是條料送進(jìn)的工作位置，當(dāng)送料結(jié)束，上模下行時(shí)，卸料板凹坑底面首先壓縮導(dǎo)向釘，使條料與凹模面平齊并開(kāi)始沖壓。當(dāng)上模回升時(shí)，彈簧將托料導(dǎo)向釘推至最高位置，進(jìn)行下一步的送料導(dǎo)向。圖b，c是常見(jiàn)的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。前者卸料板凹坑過(guò)深，造成帶料被壓入凹坑內(nèi)；后者是卸料板凹坑過(guò)淺，使帶料被向下擠入與托料釘配合的孔內(nèi)。因此，設(shè)計(jì)時(shí)必須注意尺寸的協(xié)調(diào)，其協(xié)調(diào)尺寸推薦值為：圖7.3.31托料導(dǎo)向裝置設(shè)計(jì)及設(shè)計(jì)錯(cuò)誤槽寬：h2=（1.52）t頭高：h1=(1.53)mm坑深：T=h

55、1+(0.30.5)mm槽深：（D-d）/2=(35)t浮動(dòng)高度：h=材料向下成形的最大高度+(1.52)mm尺寸D和d可根據(jù)條料寬度，厚度和模具的結(jié)構(gòu)尺寸確定。托料釘常選用合金工具鋼，淬硬到5862HRC，并與凹?？壮蒆7/h6配合。托料釘?shù)南露伺_(tái)階可做成裝拆式結(jié)構(gòu)，在裝拆面上加墊片可調(diào)整材料托起位置的高度，以保證送料平面與凹模平面平行。（2）浮動(dòng)托料導(dǎo)軌導(dǎo)向裝置圖7.3.32為托料導(dǎo)軌式的結(jié)構(gòu)圖，它由4根浮動(dòng)導(dǎo)銷與2條導(dǎo)軌導(dǎo)板所組成，適用于薄料和要求較大托料范圍的材料托起。設(shè)計(jì)托料導(dǎo)軌導(dǎo)向時(shí)，應(yīng)將導(dǎo)軌導(dǎo)板分為上下兩件組合，當(dāng)沖壓出現(xiàn)故障時(shí)，拆下蓋板可取出條料。圖7.3.32浮動(dòng)托料導(dǎo)軌7.3.5卸料裝置的設(shè)計(jì)卸料裝置是多工位級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)中的重要部件。它的作用除沖壓開(kāi)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。更重要的是在多工位級(jí)進(jìn)模中卸料板還將對(duì)各工位上的凸模，特別是細(xì)小凸模，在受到側(cè)向作用力時(shí)，起到精確導(dǎo)向和有效地保護(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.多工位級(jí)進(jìn)模卸料板的結(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，極少采用整體結(jié)構(gòu)，一般多采用分段