沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)（第二版）課件 第10章級(jí)進(jìn)模

沖壓工藝及模設(shè)計(jì)備課講義

課程名稱冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)2

.

課程編號(hào)

1111400.

學(xué)時(shí)學(xué)分

48（4）學(xué)時(shí)3學(xué)分.

專業(yè)層次材料成型及控制工程.

備課教材

《沖壓工藝與沖模設(shè)計(jì)》.

呂建強(qiáng)主編西電版2021授課班級(jí)

材控1201

.授課日期

2023年2～5月.

授課教師呂建強(qiáng).

歸口系部材料成型系.

版次

01.

10.1多工位精密級(jí)進(jìn)模的特點(diǎn)及分類多工位精密級(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)。第10章多工位精密級(jí)進(jìn)模10.1.1多工位級(jí)進(jìn)沖壓特點(diǎn)：1)生產(chǎn)率高。2)操作安全。3)模具壽命長(zhǎng)。4)沖壓件質(zhì)量高。5)生產(chǎn)成本較低。6)設(shè)計(jì)和制造難度大。10.1.2

多工位級(jí)進(jìn)模的分類1）沖裁級(jí)進(jìn)模2）彎曲級(jí)進(jìn)模3）拉深級(jí)進(jìn)模。10.2多工位精密級(jí)進(jìn)模的排樣設(shè)計(jì)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。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。3)應(yīng)盡量避免采用復(fù)雜形狀的凸模，并避免型孔有尖的凸角.窄槽.細(xì)腰等薄弱環(huán)節(jié)。4)有嚴(yán)格要求的局部?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。5)對(duì)于一些在普通低速壓力機(jī)上沖壓的多工位級(jí)進(jìn)模，凡是能合并的工位，只要模具能保證零件的精度，模具本身具有足夠的強(qiáng)度，就不要輕易分解.增加工位。6)分段切除余料排樣中條料，因沖切加工其強(qiáng)度逐漸變?nèi)酰诎才鸥鞴の坏募庸?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)。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。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。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30°～60°的角度。8)盡可能以壓力機(jī)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，也可采用斜口凸模彎曲。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他工序的制件，應(yīng)當(dāng)先進(jìn)行拉深，再安排其他工序。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。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。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。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)_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)墩形前應(yīng)將其周邊余料適當(dāng)切除，然后在墩形完成后再安排進(jìn)行一次工序，沖去被延展的余料。5.條料的載體設(shè)計(jì)1)邊料載體邊料載體是利用材料搭邊沖出導(dǎo)正工藝孔而形成的載體，如圖所示。實(shí)際上這是利用邊廢料作載體，省料、簡(jiǎn)單、應(yīng)用普遍。其主要應(yīng)用范圍如下。(1)料厚t≥0.2mm；(2)步距可大于20mm；(3)可多件排列；(4)可用于廢料上有沖導(dǎo)正工藝孔位置的各種條料。中間載體是指載體設(shè)計(jì)在條料中間，利用零件部分展開(kāi)料作載體。中間載體一般適用于對(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。中間載體的主要應(yīng)用范圍是：(1)料厚t＝0.5~2mm；(2)步數(shù)可大于15步；(3)單件排列。2)中間載體3)雙載體雙載體是在條料兩邊增加寬度，以供沖導(dǎo)正工藝孔導(dǎo)正條料，雙側(cè)載體是理想的載體，其導(dǎo)向定位精度高，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，主要用于料薄。沖壓件精度要求較高的場(chǎng)合，但材料利用率較低，雙載體的主要應(yīng)用范圍是；(1)料厚t可小于0.02mm；(2)步數(shù)可大于15步；(3)單件排列。不等寬雙側(cè)載體單載體是采用切廢料留坯件的方式，在合適位置留出載體搭口，最后切斷得到?jīng)_壓件，單載體的應(yīng)用范圍是：(1)料厚t≤0.04mm；(2)可排1~2件；(3)進(jìn)距可大于30mm。4)單載體橋接式載體5)載體的其他形式(1)加強(qiáng)載體(2)自動(dòng)送料載體(3)加強(qiáng)導(dǎo)正定位載體。(4)無(wú)載體。6.條料的定位精度（mm）式中k——精度系數(shù)；Δ——條料定位積累誤差；δ′——步距對(duì)稱偏差；n——步距數(shù)。條料的定位精度直接影響到?jīng)_壓件的加工精度，特別是要求一致性較高的沖壓件，應(yīng)特別注意條料的定位精度。4.排樣設(shè)計(jì)后的檢查(1)材料利用率。(2)模具結(jié)構(gòu)適應(yīng)性。(3)有無(wú)不必要的空位。(4)沖壓件尺寸精度能否保證。(5)沖壓件的孔和外形是否會(huì)產(chǎn)生變形。(6)其他還應(yīng)從載體強(qiáng)度是否可靠.沖壓件已成形部位對(duì)送料有無(wú)影響.毛刺方向是否有利彎曲變形.彈性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。10.3多工位精密級(jí)進(jìn)模的主要零件設(shè)計(jì)多工位級(jí)進(jìn)模一船包含有兩道或兩道以上的沖壓工序。各類模具零件（主要是工作零件、定距定位零件、導(dǎo)料零件、卸壓料零件、模架及導(dǎo)向件、支撐夾持零件、彈性元件、緊固件及其他、監(jiān)測(cè)與安全維護(hù)裝置等）必須滿足各種特定工序的技術(shù)條件，以適應(yīng)高速、連續(xù)、穩(wěn)定的沖壓加工。10.3.1多工位精密級(jí)進(jìn)模凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.凸模結(jié)構(gòu)及安裝形式1）圓凸模2）異型凸模2）異型凸模2.凸模的工作長(zhǎng)度設(shè)計(jì)原則10.3.2多工位精密級(jí)進(jìn)模凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在分段拼合時(shí)必須注意以下幾點(diǎn)：1)分段時(shí)最好以直線分割，必要時(shí)也可用折線或圓弧分割。2)同一工位形孔原則上分在同一段，一段也可以包含兩個(gè)工位以上，但不能包含太多工位。3)對(duì)于較薄弱易損壞的形孔宜單獨(dú)分段。沖裁與成形工位宜分開(kāi)，以便刃磨。4)凹模分段分割面到形孔應(yīng)有一定距離，形