单元一 多工位级进模结构特点及排样设计

1、2016-5多工位级进模多工位级进模（一）（一）目录 1、概述 2、模具特点 3、排样设计2016-5成都航空职业技术学院航空制造工程系模具教研室冲压产品冲压产品冲压产品多工位级进模（连续冲模）多工位级进模（连续冲模）多工位级进模（连续冲模）多工位级进模（连续冲模）10料带11料带12料带13料带14送料机单料带送料双料带送料15一、概述级进模又称连续模多任务级进模跳步模。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

2、压后续冲压加工由工程模完成。16 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。级进模与组合模的区别级进模与组合模的区别17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

3、长。二、模具特点18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。19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。20模具特点对比

4、21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)。22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。材料利用率 71%材料利用率 80. 1%材料利用率 72%材料利用率 77%23冲压材料 用于连续模的

5、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。24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。25步距及定距方式 步距(PITCH)的基本尺寸就是两相邻工位的

6、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。26三，排样27 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。三、排样28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

7、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。材料利用率29 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。废料分类30排样方式1无废料排样多排排样31排样方式2组合排样对称排样32排料方式333排样考虑的因素在连续模的设计中排样是

8、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。341、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352.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。363.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。374. 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。385.对于有拉深又有其它工序的工件应当先进行拉深再进

9、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。396.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。407.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)。418.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。429.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。432、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

10、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。444.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45产品图料带图排样排样增加工件对称折弯增加工件对称折弯463、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

11、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。47侧刃侧刃挡块484、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。导正销图片49505、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

12、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。51排样连料方式526、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。53送料用浮升销浮升销浮升销导料54送料用浮块浮块553.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567、排样出料 1.

13、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。57排样示例（排样示例（出料不同方式）出料不同方式）折弯前折弯后58排样排样方案方案59两种方案对比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

14、时也应考虑产品的重心和形状对出料的影响。608、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：61排样排样-材料性能排样对比排样对比62排样排样-材料性能排样对比排样对比(一一)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SUS304 O材(即软材)开始并未产生微裂纹而当材质换为SUS304 3/4H时折