多工位级进模设计步骤和设计要点
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多工位级进模的结构一般都比较复杂, 精度要求高,造价当然也高,设计制造周期也长,因此在设计模具时,必须十分仔细,全面考虑每一个环节,特别是一些模具有几个方向的运动,机构复杂,且其体积又有一定限制,不仅给设计工作带来很多困难,还要善于处理设计工作中的各种矛盾,把模具设计合理。

有关多工位级进模的设计步骤,没有固定的模式,如图3-7所示为其设计与制造的简明流程图。

2 多工位级进模的设计要点

设计多工位级进模时,设计师应注意如下设计要点。

①要合理地进行工序安排。

②要合理地确定工位数及留有空工位。

③要重视排样图的设计和正确绘制排样图。

④要设计完善的导料和浮顶装置。

⑤要设计出可靠而稳定的卸料机构。根据不同冲压性质,做到卸料板能满足多个功能的要求。

⑥要设计出精确的定距结构。

⑦凸、凹模的结构设计要合理。

⑧要有可靠的安全监测机构。

⑨要在满足使用和一定寿命的前提下,注意模具结构设计的工艺性,用料经济,加工维修方便,降低模具的制造成本。

①更多地采用模具标准件和典型组合。

多工位级进模排样图和冲压工序(工位)的设计

1 级进模排样的作用与重要性

(1)级进模排样的作用

级进模的排样是指一个或多 个制件在条料或带料 上分几个工位冲制的布置方法。排样的t化程度不同,材料的利用率、制件的尺寸精度、生产率、模具结构与制造复杂程度、模具使用寿命长短以及冲压件生产成本都受影响。所以排样作为级进模设计的重要步骤,不仅必不可少,而且作用很大。它是多工位级进模设计时的设计基础和重要组成部分,也是多工位级进模设计时的重要依据。排样在先,模具结构设计在后,这个顺序不可颠倒。

当排样图确定之后,也就确定了:①制件的冲压工艺方案:②制件的冲制顺序;③模具的工位数;④各工位的冲压工序性质:⑤材料的利用率:⑥载体类型;⑦工序件携带方式;⑧步距大小;⑨步距定位方式; 0条料宽度:①导料与送料方式;②模具基本结构等许多重要内容。所以,排样设计是一项综合性、技术性很强的设计工作。下面用如图3-8 (a)所示片状制件和纯冲裁排样图3-8 (c) 为例,作些分析介绍,所了解到的内容见表3-3.

(2)排样的重要性

排样是模具结构设计的主要依据,排样图设计好坏,直接关系到模具设计。排样图设计有错误,会导致制造出来的模具无法冲出合格制件而将整副模具报废,对于初次实践多工位级模设计的人员来说,这种体会往往是非常深刻的,永远不会忘。因此,在进行多工位级进模排样设计时,一定要仔细、反复思考后,确定几种不同方案,进行分析比较,向有经验的模具工作者学习,多研讨,得出一个最优化的方案才能使用。

多工位级进模的排样设计,与单工序模的排样设计相比要复杂得多,重要得多。可以说没有排样图就无法设计多工位级进模。

在一副级进模里,因冲的制件不同,各工位就有不同的冲压工序,如冲切、- -次压弯、二次压弯、再次压弯、压包、压筋等,每个工位的冲压性质都须遵守一定的规则, 合理分布,违背了就冲不出合格制件,所以必须要求具有丰富实践经验和较高冲压理论知识的设计人员,才能设计好排样。排样的设计过程中,还要善于与模具制造和模具用户随时交流,保持紧密合作,吸取有益建议。这样,即使是一副工位数较多、 排样又较为复杂的级进模,但由于考虑周密,各工位安排合理,使冲压过程保持稳定,通畅无阻,模具的制造、操作使用与维修都很方便,这样的排样设计就是最成功的。

2 级进模排样图设计原则和应考虑的因素

(1)级进模排样图设计原则

多工位级进模排样不同,则材料利用率、制件精度、生产率、模具制造的难易程度、模具使用寿命等也不同。级进模排样是与制件冲压方向、变形次数及相应的变形程度密切相关的。而变形次数与相应的变形往往是在确定排样与变形方向同时综合分析来确定的,确定时还要考虑模具制造的可能性与工艺性。因此,设计排样图时应遵循下列原则:

①要保证产品零件的精度和使用要求及后续工序冲压的需要。

②合理确定工位数,工位数为分解的各单工序之和。但有时为了提高凹模强度或便于安装凸模,在排样图上设置空工位,在空工位上不对条料进行冲压加工。工位数确定原则是:在不影响回模强度原则下。工位数选得越少越好。这样可以减少累积误差,使冲出的制件精度高。

3在设计排样图时,要尽可能考虑材料的利用率。尽量按少、无废料摔样,以便降低制件成本,提高经济效益。

多排或双排排样比单排排样要节省材料,但模具制造困难,给操作也带来不便。

4合理确定冲载位置,防止凹模型孔距离太近而影响其强度。型孔距离太远又会增大模具外形,既浪费材料又显得笨重,而且还会降低冲裁精度。

⑤为保证条料送进步距的精度,必须设置导正孔,其数量及位置应合理,尽可能设置在废料上,这样可增大导正直径,使工作更为可靠。

⑥有冲孔与落料工序时,冲孔在前,有时可以将已冲孔作导正孔。若制件上没有孔。则可在第一工位上设置工艺孔,以作导正孔用。

⑦制件上的孔位置精度要求高时,在不影响凹模强度前提下,尽量在同一工位中冲出,以便保证制件质量。

⑧当工序较多时,如有冲孔、切口、切槽、夸曲、成形、切料等工序时,-般将分离工序安排在前,如冲孔、切口、切槽,接着安排弯曲、拉深等成形工序。对精度要求较高的拉深件和弯曲件,应在成形工序后再安排整形工序,最后安排切断或落料工序。

⑨冲制不同形状及尺寸的多孔工序时,尽量把大孔和小孔分开安排在不同工位,以便终磨时能确保孔距精度。

①为提高凹模强度及便于模具加工与制造,在冲裁形状复杂的制件时,可用分段切除方法,即简化模具结构,将其分解为简单型孔分步进行冲裁。

①多工位级进模中弯曲件排样与外形尺寸及变形程度有一定关系,一般以制件的宽度方向作为条料的送进方向。当宽度尺寸较小,长度尺寸较大,工位数较多时,这种排样的条科可减轻送料的不稳定。在冲孔落料时较为明显。这样模具也不显得狭长,操作也比较方便。

(2)排样图设计时应考虑的因素

根据级进模排样图设计原则,还应全面细致地考虑-些因素, 使排样力求最合理,其主要内容见表3-4。

①生产批量和生产能力 生产批量主要指制件的产量是多少,批量不同,考虑排样时的依据就不同。批量大,-般采用双排或多排,模具比较复杂,在模具上设法提高生产率。根据生产能力的许可,还可以采用带自动化的高速冲压设备生产,使生产效率进一步得到提高。批量小,就可以采用单排,模具也简单,可以使用一般的压力机。

生产能力主要指用户拥有压力机的数量、型号、规格(公称压力、每分钟冲次、闭合高度、装模尺寸等主要数据)、自动化程度、精度以及操作、维修人员技术水平等。这些具体条件,用户应主动提供给模具制造单位。即使没有,排样设计时,也要了解用户的生产能力现状,供排样时确定方案参考。

②送料方式与送料通畅、无阻碍级进模的送料方式目前主要有两种, 即人工送料和自动送料。都要考虑稳定、通畅、无阻碍。

人工送料一般用于较简单的、 小批量生产、工位数较少的级进模,常在普通压力机上冲制时使用,常用侧刃定距。设计排样时,要考虑侧刃的位置和条料的一侧冲切去 窄条的大小。

自动送料可以在普通压力机上使用,但主要是在高速冲压时使用。所用的模具多为多工位级进模。送料机构一般为压力机的配套装置,也有装在模具上的。利用它将条料实现自动送料,其送进距离即步距是可调的,但送料精度有限,需要导正销精确定位。排样时要确定供导正销导正用的孔与孔位的布置,设计模具时,要设计相应的导正定位装置。

采用自动送料如果遇到太薄太软的材料时,在模具上应考虑用条状式抬料器(托料块)代替柱式拾料器,拾料器有几个,设在排样的何处应有具体安排。

送料过程中绝不允许有任何障碍影响条料或带料的正常运行,做到畅通无阻。否则,便无法实现稳定的自动化生产。

影响送料通畅的因素很多,例如带有弯曲、拉深、成形的制件。条料在送进过程中经各个工位种压后,条料上的坯件由平面状逐渐变成了立体状,这是影响送料通畅的主要原因,为此常来用浮料器。使带料浮离凹模平面一定高度,在送进过程中,实现自动送料。使用浮科器性如果有一个尺寸上有些不一致,体东有那模月里设置多个,要求多个的尺才大小加工皮完全致, 导料槽应位于同一水平街,会出现新的送料障碍。研有模部分的四质。有的工位由于不同的工作需要,出现工作区高低不平,不在同一平面上时,将给送料通畅带来新的问题,排样时必页注意各种问题产生的可能,保证送料

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