多工位級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)02

1、多工位級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)（基礎(chǔ)知識(shí)） 024.2   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(lèi)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嵌塊式凹模 圖6.4.6 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)。圖6.4.7為常用的凹模嵌塊結(jié)構(gòu)。a圖為整體式嵌塊，b圖為異形孔時(shí)，因不能磨削型孔和漏料孔而將它分成兩塊（其分割

2、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。此主題相關(guān)圖片如下：此主題相關(guān)圖片如下：在設(shè)計(jì)排樣時(shí)，不僅要考慮嵌塊布置的位置還應(yīng)考慮嵌塊的大小，以及與凹模嵌塊相對(duì)應(yīng)的凸模、卸料嵌套等。如圖6.4.8所示。  2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6.4.9為圖6.2.2所示彎曲零件采用并列組

3、合凹模的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中省略了其他零部件。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與下模座固定。圖6.4.10為該零件采用磨削拼裝的凹模結(jié)構(gòu)，拼塊用螺釘，銷(xiāo)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。關(guān)于分塊原則和拼塊的設(shè)計(jì)見(jiàn)2.9。  拼塊凹模的固定主要有以下三種形式此主題相關(guān)圖片如下：a) 嵌塊在排樣中的布置 b) 零件圖 c)

4、 凸模、卸料嵌套、凹模嵌塊相互位置   此主題相關(guān)圖片如下：此主題相關(guān)圖片如下：（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(xiāo)(或定位鍵)和螺釘，定位和固定在墊板或下模座上,如6.4.11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，固定板上凹槽深度不小于拼塊厚度的2/3各拼塊不用定位銷(xiāo)，而在嵌槽兩端用鍵或楔定位及螺釘固定，如6.4.12所示。（3）框孔固定式框孔固定式有整體框孔和組合框孔兩種，如6.4.13所示。整體框孔固定凹模拼塊時(shí)，拼塊和框孔的配合應(yīng)根據(jù)脹

5、形力的大小來(lái)選用配合的過(guò)盈量。組合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。  4.3   帶料的導(dǎo)正定位在精密級(jí)進(jìn)模中不采用定位釘定位，因定位釘有礙自動(dòng)送料且定位精度低。設(shè)計(jì)時(shí)常使用導(dǎo)正銷(xiāo)與側(cè)刃配合定位的方法，側(cè)刃作定距和初定位,導(dǎo)正銷(xiāo)作為精定位。此時(shí)側(cè)刃長(zhǎng)度應(yīng)大于步距0.050.1mm，以便導(dǎo)正銷(xiāo)導(dǎo)入孔時(shí)條料略向后退。在自動(dòng)沖壓時(shí)也可不用側(cè)刃，條料的定位與送料進(jìn)距控制靠導(dǎo)料板、導(dǎo)正銷(xiāo)和送料機(jī)構(gòu)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(xiāo)設(shè)置在緊隨沖導(dǎo)正孔的第

6、二工位，第三工位可設(shè)置檢測(cè)條料送進(jìn)步距的誤差檢測(cè)凸模，如6.4.14所示。圖6.4.15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6.4.15a出現(xiàn)正誤差（多送了c），圖b為導(dǎo)正銷(xiāo)導(dǎo)入材料使材料向F方向退回的示意圖。導(dǎo)正銷(xiāo)的設(shè)計(jì)要考慮如下因素。此主題相關(guān)圖片如下：此主題相關(guān)圖片如下：1導(dǎo)正銷(xiāo)與導(dǎo)正孔的關(guān)系 導(dǎo)正銷(xiāo)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(xiāo)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(xiāo)磨損加劇并形成不規(guī)則形狀，從而又影響定位精

7、度。 2導(dǎo)正銷(xiāo)的突出量     導(dǎo)正銷(xiāo)的前端部分應(yīng)突出于卸料板的下平面，如圖6.4.16b所示。突出量的取值范圍為0.6t<<1.5t。薄料取較大的值，厚料取較小的值，當(dāng)t=2mm以上時(shí)，=0.6t  3導(dǎo)正銷(xiāo)的頭部形狀 導(dǎo)正銷(xiāo)的頭部形狀從工作要求來(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6.4.17a為常見(jiàn)的圓弧頭部，圖6.4.17b為圓錐頭部。 4導(dǎo)正銷(xiāo)的固定方式 圖6.4.18所示為導(dǎo)正銷(xiāo)的固定方式，圖a為導(dǎo)正銷(xiāo)固定在固定板或卸料板下，圖b為導(dǎo)正銷(xiāo)固定在凸模上。導(dǎo)正銷(xiāo)在一副模具中多處使用時(shí)，其突出長(zhǎng)

8、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(xiāo)承受基本相等的載荷。此主題相關(guān)圖片如下：此主題相關(guān)圖片如下：  4.4   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,把帶料按設(shè)計(jì)的進(jìn)距尺寸送進(jìn)來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)沖壓.由于帶料經(jīng)過(guò)沖裁，彎曲，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托起，使突起和彎曲的部位離開(kāi)凹模洞壁并略高于凹模工作表面。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6.4.19所示，是常用托料裝置，結(jié)構(gòu)有托料釘

9、，托料管和托料塊三種。托起的高度一般應(yīng)使條料最低部位高出凹模表面1.5mm2mm，同時(shí)應(yīng)使被托起的條料上平面低于剛性卸料板下平面(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)常是成偶數(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(xiāo)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。 此主題相

10、關(guān)圖片如下：2浮動(dòng)托料導(dǎo)向裝置 托料導(dǎo)向裝置是具有托料和導(dǎo)料雙重作用的模具部件，在級(jí)進(jìn)模中應(yīng)用廣泛。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6.4.20所示，在設(shè)計(jì)中最重要的是導(dǎo)向釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)設(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?；厣龝r(shí)，彈簧將托料導(dǎo)向釘推至最高位置，準(zhǔn)備進(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： 此

11、主題相關(guān)圖片如下：此主題相關(guān)圖片如下：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，并與凹模孔成H7/h6配合。托料釘?shù)南露伺_(tái)階可做成可拆式結(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6.4.21為托料導(dǎo)軌式的結(jié)構(gòu)圖，它由4根浮動(dòng)導(dǎo)銷(xiāo)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。此主題相關(guān)圖片如下：4.5  

12、; 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)的卸料外。更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。圖6.4.22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(kāi)出通槽，兩端的兩塊按位置

13、精度的要求壓入基體通槽后，分別用螺釘，銷(xiāo)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6.4.23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。 此主題相關(guān)圖片如下：此主題相關(guān)圖片如下： 3卸料板的安裝形式 卸料板采用卸料螺釘?shù)跹b在上模。卸料螺釘應(yīng)對(duì)

14、稱(chēng)分布，工作長(zhǎng)度要嚴(yán)格一致。圖6.4.24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(guò)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(guò)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。 圖6.4.25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)。

15、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，在不十分必要時(shí)，盡可能不把卸料板從凸模上卸下?？紤]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，不受彈簧作用力作用的卸料板隨之可以移動(dòng)，露出凸模刃口端面，即可重磨刃口，同時(shí)更換彈簧也十分方便。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6.4.25 b)采

16、用的是內(nèi)螺紋式卸料螺釘，彈簧壓力通過(guò)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，使卸料板運(yùn)動(dòng)的平衡。此主題相關(guān)圖片如下： 4.6  限位裝置級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)復(fù)雜，凸模較多，在存放，搬運(yùn)，試模過(guò)程中，若凸模過(guò)多地進(jìn)入凹模，容易損傷模具，為此在設(shè)計(jì)級(jí)進(jìn)模時(shí)應(yīng)考慮安裝限位裝置。如圖6.4.26所示，限位裝置由限位柱與限位墊塊，限位套組成。在沖床上安裝模具時(shí)把限位墊裝上，此時(shí)模具處于閉合狀態(tài)。在沖床上固定好模具，取下限位墊塊，模具即可工作，對(duì)安裝模具十分方便。從沖床上拆下模具前，將限位套放在限位柱上，模具處于開(kāi)啟狀態(tài)，便于搬運(yùn)和存放。當(dāng)模具的精度要求較高，且模具有較多的小凸模時(shí)，可在彈壓卸料板和凸模固定板之間設(shè)計(jì)一限位墊板，能起到較準(zhǔn)確控制凸模行程的限位作用。此主題相關(guān)圖片如下： 4.7        加工方向的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)在級(jí)進(jìn)彎曲或其它成形工序沖壓時(shí)，往往需要從不同方向進(jìn)行加工。因此需將壓力機(jī)滑塊的垂直向下運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)化成凸模(或凹模)向上或水平等不同方向的運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)不同方向的成形。完成這種加工方向轉(zhuǎn)換的裝置通常采用斜楔滑塊機(jī)構(gòu)或杠桿機(jī)構(gòu)，如圖6.4.27所示。圖中a是通過(guò)上模壓柱5打