连续模技术交流资料 PPT课件

1 连续模技术交流 主讲人 杜习鹏2013 06 04 2 目录 1 定义2 模具特点3 带设计4 模具设计 2 3 本次交流分享将对冲压连续模设计步骤作简单介绍 其中包括连续模概念 排样设计 模具设计等 通过本次交流 让我们一起对连续模有个初步的认识 4 冲压产品 5 冲压产品 6 冲压产品 7 连续冲模 8 连续冲模 9 连续模 10 连续模 11 料带 12 料带 13 料带 14 料带 15 送料机 单料带送料 双料带送料 16 一 定义 连续模又称级进模 多任务位级进模 跳步模 它是在一副模具中 按所加工的工件分为若干等距离的工位 在每个工位设置一个或几个基本冲压工序 来完成冲压件某部分的加工 连续模可完成冲裁 弯曲 拉深 成形等工序 直至完成一个冲件 如果冲件的复杂程度较高 连续模有时也可以只完成工件冲压中前段冲压 后续冲压加工由工程模完成 17 连续模中 在完成所有工序前 工序件与料带不分开 即必须存在带料的地方 而且连续模中 相邻两工步间的间距必须相同 否则将无法送料 而在组合模 也称一模多穴或是多模共机 中 一般不存在料带 各工序件间相互独立 而且相邻工步间的距离不一定相等 18 模具特点 优点 1 连续模是多任务序冲模 在一副模具中 可以包括冲裁 弯曲 拉深 成形等多种多道工序 因此比复合模有更高的生产效率 也能生产相当复杂的冲压件 2 连续模操作安全 因为人手不必进入危险区域 3 连续模设计时 工序可以分散 因为工序不必集中在同一工位 不存在复合模中的 最小壁厚 问题 因此相对来说 模具强度好 寿命较长 二 模具特点 19 模具特点 优点 4 连续模易于实现自动化 包括自动送料 自动出件 料 自动迭铆 5 连续模的废料均往下漏 工件则往下漏或者从模具侧面出 因此可以采用高速压力机进行冲压 如 端子模 高速冲模等 6 一般一套连续模用一台冲床 故使用连续模可以减少冲床 车间面积 半制品运输及仓储面积 以及冲压所需人力 20 模具特点 缺点 连续模的缺点是结构复杂 制造精度要求较高 制造周期长 成本高 另外 对于外形较大且较为复杂的工件 若用连续模 则模具往往很大 有时无法与冲床匹配 因为连续模是将工件的形状依次在不同的工步冲出的 每次冲压都有定位误差 因此工件上如有相对位置精度较高的部分 尽量考虑在模具的同一工位冲出 以保证其精度 21 模具特点 对比 22 模具特点 应用 连续模具有生产效率高 生产安全性高 节约人力和厂地 并且冲压精度也相对较高的特点 同时连续模也有结构较为复杂 制造周期长 开模成本较高 维修困难程度较大等特点 故连续模一般用于中小件的大批量生产中 大件用连续模生产时 应考虑冲床的吨位以及冲床台盘与模具搭配的问题 23 模具特点 材料利用率 1 因为采用连续模时需要有搭边 需要带料 所以材料利用率比落料模的要低 所以贵重金属不宜用连续模 2 考虑产品的形状 采用适当的排样方法 某些排样方法可能使模具复杂程度变高 也可以使产品的材料利用率提高很多 24 冲压材料 用于连续模的材料 一般均为长条状 若材料较厚或是批量较小时 可用条料 若材料较薄且批量较大时 则考虑用卷料 用卷料时可以自动送料 可使用高速冲床自动冲压 连续模对材料的宽度有较严的要求 过宽时 材料不能进入导料板 送料不畅 过窄 则影响送料精度 还易损坏模具 25 送料方式 1 手工送料 适用生产批量不大 材料较厚 工件较大的情况 如对于3 0MM的不锈钢工件 此种送料方式生产效率不如自动送料高 2 自动送料机送料 一般适合于冲压中卷料的送料 其特点是送料精度高 生产效率高 在大量生产中常采用这种送料方式 3 在模具上附设自制的送料装置 常用小滑块 棘轮等机构 一般较少用 26 步距及定距方式 步距 PITCH 的基本尺寸就是两相邻工位的中心距 连续模中任何两相邻工位的步距都必须相等 对于单列排样 步距就等于产品轮廓尺寸加上搭边值 对于侧刃定步距的模具 步距就等于侧刃的长度 定距方式有以下三种及其它们之间的组合 1 挡料销定步距 2 侧刃定步距 3 自动送料机定步距 27 三 排样 28 设计连续模时 首先要设计料带图 也称排样图 一旦确定了料带图 也就确定了 1 模具的工位 站 数和各工位 站 的工序内容 2 各工序的安排及顺序 3 工件的排列方式 4 步距 料宽及材料利用率 5 导料方式 浮升装置和导正销的安排 6 基本上确定模具结构 29 在冲压生产中 冲裁件在板 条料的布置方法称排样 排样是否合理直接影响到材料的经济利用 排样的经济程度可用材料利用率 来表示 nS bL 100 其中n 条料上冲件总数 S 冲件面积 b 条料宽度 L 条料总长 冲件成本的70 左右来自于冲件材料 因此提高材料利用率对降低冲件成本有很重要的作用 30 由于厂家供应的板料和卷料 其长度和宽度都有一定的标准 因此排料时 应考虑整个板料和卷料的材料利用率 卷料冲裁时 所产生的废料有工艺废料和结构废料两种 结构废料一般是由产品形状所决定的 一般情况下此部分废料只能从再利用方面去考虑 而不能减少其面积 因此提高材料利用率就是在不影响产品质量的前提下 减少工艺废料的面积 31 排样方式1 59 4 68 7 无废料排样 多排排样 32 排样方式2 组合排样 对称排样 33 排料方式3 34 排样考虑的因素 在连续模的设计中 排样是至关重要的 排样时 应考虑以下内容 1 工序安排 2 侧刃与导正孔的设计 3 料带的连料 4 分段切除时的过切 5 送料顺畅与出料方便 6 其它因素 35 1 排样 工序安排 1 冲裁工序尽量避免采用复杂形状的凸模 如果形状复杂 宁可多加一个工序 以简化凸模形状 产品 第一步 第二步 36 2 N折成形尽量采用两次成形 以避免材料拉长 冲出的工件尺寸不稳定 对于复杂弯曲 也应分步 37 3 对于弯曲类工件 应在切除弯曲部位周边的废料后进行弯曲 然后再切除其余废料 38 4 对于有冲孔的弯曲件 如果弯曲工序可能影响孔的位置精度和形状时 应考虑先折弯 后冲孔或者在折弯处压线以减少折弯对冲孔的影响 39 5 对于有拉深又有其它工序的工件 应当先进行拉深 再进行其它工序 这是由于在拉深过程中必然有材料的流动 若先安排其它工序 拉深过程中将使已定形的部位发生变形 40 6 对于不对称的弯曲 工件易于滑动 因此可以对产品进行对称弯曲 然后将不须弯曲的一边切除 如果产品较小 也可考虑用对排保证料带的稳定 41 7 弯曲或拉深质量较高的产品时应加整形工序 拉深件R角很小时也应在连续模中增加整形工序 42 8 为了保证模具强度和设变需求 料带上应视情况适当预留空工位 空工位就是不做任何冲压工序的一个工位 43 9 对于冲裁拉深的连续模 先安排切口工序 再拉深 最后将其从条料上切下来 44 2 排样工序时的其它注意事项 在排样中 除了注意以上原则外 还应注意 1 对产品有一个全面的了解 注意客户对产品的要求 2 切边需接刀时 若客户无特殊要求 应使用圆弧接刀 以免产生较大毛刺 3 对某些产品 为了后续成形方便 需增加工艺孔 应和客户磋商 注意不会影响模具和料带的强度 并尽量和导正销孔一次冲出 45 4 对工艺内容比较密集的部分或成型力比较大的部分 应考虑模具强度 尽可能情况下分开工位来做 5 当产品从料带上分离后 须保证产品顺利推出 尤其是一些扁形件和高度较大的零件 6 对于单边折弯的工件 可考虑在另一边加对称折弯 然后再切除的办法 46 产品图 料带图 排样 增加一件对称折弯 47 3 排样 侧刃 排样中经常要用到侧刃 来进行定步距 和送料方便 侧刃一般安排在第一工位 也可在第二工位 如果侧刃安排在靠后的工位上时 模具上要加初始定位销定位 通常手动送料时都要加侧刃配合挡料块来进行定位 48 侧刃 侧刃挡块 49 4 排样 导正销 连续模中 导正销是非常重要的部分 导正销孔用来做连续模中的精定位 一般在排的第一步即可冲出导正销孔 从第二工位开始 开始使用导正销 导正销孔一般开在废料上 如用产品上的孔做导正销孔的话 应注意孔与销间的精度 同时还应注意 被借用的孔经导正后 会损坏孔的精度 甚至孔有所变形 50 导正销图片 51 5 排样 连料 在连续模中 为了保证连续冲裁的流畅性 料带必须要有足够的强度和刚度 这主要决定于料带连料部分的刚度与强度 限于工件形状和工序的要求 连料的形式也各不相同 最理想的连料是料带两侧的连料 因为这样对产品的送料 导正和定位来说都是有利的 单侧连料对产品的导正是不利的 如果在可能的情况下 尽量用双侧连料 52 排样 连料方式 两边连料 中间连料 单边连料 53 6 排样 送料 连续模之所以冲压加工效率高 就是因其可连续冲压 为了保证连续冲压 就必须送料顺畅且出料也要方便 1 为了方便送料 如果产品上折弯较高 尽量考虑折弯向上或是尽量将其向后工位放 这样浮块在托料时就不容易有阻碍 2 送料方式一般采用浮升销和浮块配合来送料 浮升销一般用在料带两边整齐平直的情况下 54 送料用浮升销 浮升销 浮升销导料 55 送料用浮块 浮块 56 3 如果料带两边已成形 或已不能整齐平直 则建议用导料块进行导料 通常中间连料的用此方法较多 送料 导料块 导料块导料 导料块 57 7 排样 出料 1连续模中出料非常关键 出料如果不顺 就很难生产 所以为了保证连续冲压 就必须出料方便 2 考虑到出料方便 产品在料带上的重心尽量靠出料的方向 但如产品上有较大的孔 孔尽量靠出料的方向 58 排样示例 出料不同方式 折弯前 折弯后 59 排样方案 60 两种方案对比 对连续模来说 如果出料不顺 它就不可能正常生产 在所示排样方案中 1 方案一产品重心明显偏离出料方向 而且在后续料片将产品推出模面时 由于产品上的孔比产品上的舌部大 在推产品时 产品的舌部就会伸入此孔 导致无法顺利脱料 2 方案二产品重心偏向出料方向 就可以顺利的出料 同时 也不会因为料片与产品发生干涉而无法出料的情况 3 我们在设计模具时 也应考虑产品的重心和形状对出料的影响 61 8 排样 材料性能 排样时 还要注意注材料本身的特性 不同的材料有不同的性能 比如 不锈钢和铝材在纹路方向上就有不同的特性 请看下面的例子 62 排样 材料性能 排样对比 63 排样 材料性能 排样对比 一 1 当产品排样方式为上图时 由于折弯线方向与材料轧制方向一致 且由于折弯时产品毛边方向向外 因此产品在折弯时 在其角部产生了微裂纹 考虑到产品的毛边方向不能改动 我们将产品的排样方式改为下图方式 使产品上折弯线方向与材料纤维方向垂直 改进后基本消除了裂纹 2 在试模时 所用的材料是SUS304O材 即软材 开始并未产生微裂纹 而当材质换为SUS3043 4H时 折弯后就产生了裂纹 由此可见 材质对产品的排样也是有影响的 3 在排料带时 我们应特别注意不锈钢材料和硬铝合金的轧制方向 否则 则可能出现冲压不良 64 9 排样 顺序 1 打凸 压线等使材料变形较大的工序一般在侧刃之前 排在最前面 2 接着就是侧刃及导正孔的排配 侧刃与导正孔一般排在同一步距之内 3 中间一般排配冲孔及尺寸要求较高的局部成形 4 成形部分通常放在最后面 5 最后是排配切废料 连料 65 排样示例 66 排样示例1 67 排样示例2 68 排样示例3 69 排样示例4 70 四 模具结构 71 72 模具结构 下模部分 73 模具结构 上模部分 74 A 平衡装置由于连续模中工序相对集中的特点 各部分受力不均衡 为了防止受力倾斜 导致冲子被脱料板抱死 应加平衡装置 如果模具相对较大 可以用加内限位的方法 如果模具相对较小 则可对脱料板磨槽来平衡压力 1 总体结构 方式 一 方式 二 75 B 上下模限位装置为了保护模具在过载压力下不致损坏 同时在合模时保护冲头 冲压时保证产品尺寸和保护模具零件 在上 下模座间应加外限位柱 其直径在空间足够的情况下通常取 50 0 76 C 防跳料措施由于连续模通常以较快的速度自动冲压 如发生跳料 轻者会压坏工件 重则可能损坏模具 因此要防止跳料 常用有冲子采用子母冲 冲子上开气孔吹气 下料采用真空吸料装置等方法 77 D 如有向下较高的折弯 且在料浮升时此折尚不能高出下模面的话 此时建议将下模避位向模具后部开通 以方便送料 78 E 在折弯成形的地方要考虑产品的顺利脱料 如用顶料销不能保证其能顺利脱料的话 建议用滑块脱料 79 A 如果出料方式为模外出料的话 我们在模具的最后一个工位上 下模板相应位置应加工斜面 注意斜面位置应保证产品的重心落在斜面上 斜面角度建议不小于30 如果斜面位置对模具强度有影响 且产品靠近料带方向的的折弯向上的话 可考虑用后续料带将产品推出模面 如果以上方案均较难实现 就可以考虑在出料的地方设置气嘴用压缩空气将产品吹离模面 也可以考虑设置专用的出料装置出料 2 出料 80 模具前面做斜面方便出料 81 B 如果产品 出料方式为模内出料的话 我们应考虑在出料的地方用下垫脚将产品与废料隔开 如果产品为左右件对排的话 我们则应在考虑将产品与废料隔开的同时 还考虑将左 右件隔开 当然排料带时也应考虑其落料的位置 此情况在我们稍后的模具图上有详细的介绍 82 A 为了保证料带在送进时的定位精度 我们一般均设计侧刃定位外加导正销对料带进行导正 同时在料带的两侧 还有导料块或是导料销对料带导向 如果产品厚度较薄且导正精度要求较高时 在导正销所对应的下模位置要做浮升套 不论下模板是做浮升套还是直接开孔 下垫板和下模座均需开漏料孔 3 精度 83 B 为了防止在冲压过程中由于误送而损坏模具 在生产批较大的连续模中应考虑加误送检测装置 84 4 导料架 在连续模中 导料架起着在材料进入模具前对