项目六多工位级进模具设计.

1、 项项目六目六 多工位多工位级进级进模具模具设计设计 项目六 多工位级进模具设计 u一、项目引入一、项目引入 多工位级进冲压是指在一副模具中沿被冲原材料多工位级进冲压是指在一副模具中沿被冲原材料( (条料或卷料条料或卷料) )的直的直 线送进方向线送进方向, ,具有至少两个或两个以上等距离工位具有至少两个或两个以上等距离工位, ,并在压力机的一次行并在压力机的一次行 程中程中, ,在不同的工位上完成两个或两个以上冲压工序的冲压方法在不同的工位上完成两个或两个以上冲压工序的冲压方法, ,如图如图6-16-1 所示。所示。 图6-1 级进冲压工艺 项目六 多工位级进模具设计 本项目以图本项目以图6

2、-26-2所示手柄的多工位级进模设计为载体，综合训练学生所示手柄的多工位级进模设计为载体，综合训练学生 级进模设计的初步能力。级进模设计的初步能力。 图6-2 手柄零件图 u二、相关知识二、相关知识 （一）多工位级进模具的特点和分类（一）多工位级进模具的特点和分类 1.1.多工位级进模具的特点多工位级进模具的特点 多工位级进模是一种高精度、高效率、长寿命的先进模具多工位级进模是一种高精度、高效率、长寿命的先进模具, ,是技术密是技术密 集型模具的重要代表集型模具的重要代表, ,是冲模发展方向之一。是冲模发展方向之一。 2. 2.级进冲压模具的分类级进冲压模具的分类 按所完成的主要冲压工序性质，

3、可分为以下类型。按所完成的主要冲压工序性质，可分为以下类型。 （二）（二） 多工位级进模具的排样设计多工位级进模具的排样设计 1.1.多工位级进模排样的原则多工位级进模排样的原则 项目六 多工位级进模具设计 2. 2.多工位级进模排样的内容多工位级进模排样的内容 项目六 多工位级进模具设计 图6-3 排样示意图 3. 3.毛坯排样毛坯排样 4. 4.冲切刃口设计冲切刃口设计 项目六 多工位级进模具设计 图6-4 冲切刃口设计 有利于简化模具结构有利于简化模具结构, ,分解段数应尽量少分解段数应尽量少, ,重组后形成的凸模和凹模重组后形成的凸模和凹模 外形要简单、规则外形要简单、规则, ,要有足

4、够的强度要有足够的强度, ,要便于加工要便于加工, ,如图如图6-56-5所示。所示。 项目六 多工位级进模具设计 图6-5 刃口分解的要求 刃口的分解与重组不是唯一的刃口的分解与重组不是唯一的, ,如图如图6-66-6所示所示, ,设计过程十分灵活设计过程十分灵活, ,经经 验性强验性强, ,难度大难度大, ,设计时应多考虑几种方案设计时应多考虑几种方案, ,经综合比较选出最优方案。经综合比较选出最优方案。 项目六 多工位级进模具设计 图6-6 刃口分解实例 （2 2）轮廓分解时分段搭接头的基本形式）轮廓分解时分段搭接头的基本形式 交接交接 平接平接 切接切接 项目六 多工位级进模具设计 图

5、6-7 搭接方式 5. 5.工序排样工序排样 （1 1）工序确定与排序）工序确定与排序 级进冲裁的工序排样级进冲裁的工序排样 项目六 多工位级进模具设计 图6-8 级进冲裁排样实例（一） 如无法安排在同一工位冲出，可安排在相近工位上冲出，如图如无法安排在同一工位冲出，可安排在相近工位上冲出，如图6-96-9所所 示。示。 项目六 多工位级进模具设计 图6-9 级进冲裁排样实例（二） 级进弯曲的工序排样级进弯曲的工序排样 项目六 多工位级进模具设计 图6-10 弯曲排样实例 压弯时应先弯外面再弯里面，如图压弯时应先弯外面再弯里面，如图6-116-11所示，弯曲半径过小时应加所示，弯曲半径过小时应

6、加 整形工序。整形工序。 项目六 多工位级进模具设计 图6-11 复杂弯曲件弯曲工序分解示意图 级进拉深的工序排样级进拉深的工序排样 项目六 多工位级进模具设计 图6-12 带料级进拉深 （2 2）空工位设计）空工位设计 （3 3）载体设计）载体设计 边料载体边料载体 单侧载体单侧载体 双侧载体双侧载体 项目六 多工位级进模具设计 图6-13 空位示意图 项目六 多工位级进模具设计 图6-14 边料载体示例 图6-15 双侧载体 中间载体中间载体 中间载体与单侧载体类似，但载体位于条料中部，如图中间载体与单侧载体类似，但载体位于条料中部，如图6-166-16所示所示。 项目六 多工位级进模具设

7、计 图6-16 中间载体 （4 4）定位形式选择）定位形式选择 级进模中常用的定位方式见表级进模中常用的定位方式见表6-16-1 项目六 多工位级进模具设计 表6-1 级进模工序件的定位方式 侧刃定位侧刃定位 侧刃形状有侧刃形状有3 3种，图种，图6-176-17所示。当冲压生产批量较大时，多采用双所示。当冲压生产批量较大时，多采用双 侧刃，双侧刃可以对角放置，也可以对称放置，如图侧刃，双侧刃可以对角放置，也可以对称放置，如图6-186-18所示。所示。 项目六 多工位级进模具设计 图6-17 侧刃形式 图6-18 双侧刃形式 导正销定位导正销定位 项目六 多工位级进模具设计 图6-19 导正

8、销导正原理 1-落料凸模；2-导正销；3-冲导正孔凸模 表6-2 导正孔直径的经验值 侧刃与导正销混合定位侧刃与导正销混合定位 项目六 多工位级进模具设计 图6-20 侧刃与导正销工作示意图 1-导尺；2-侧刃冲去的料边；3-侧刃挡块；4-导正销 6.6.排样举例排样举例 （1 1）排样设计过程）排样设计过程 下面以如图下面以如图6-216-21所示零件为例说明排样的设计过程。所示零件为例说明排样的设计过程。 项目六 多工位级进模具设计 图6-21 弯曲工件及其展开图 毛坯排样毛坯排样 如图如图6-226-22所示为弯曲件展开后毛坯的所示为弯曲件展开后毛坯的4 4中排样方式。中排样方式。 项目

9、六 多工位级进模具设计 图6-22 排样方式 冲切刃口外形设计冲切刃口外形设计 针对确定的毛坯排样，可以设计出如图针对确定的毛坯排样，可以设计出如图6-236-23所示的刃口分解图。所示的刃口分解图。 项目六 多工位级进模具设计 图6-23 冲切刃口外形设计 工序排样工序排样 在上述排样设计的基础上，设计如图在上述排样设计的基础上，设计如图6-246-24所示的工序排样图。所示的工序排样图。 （2 2）排样图的绘制）排样图的绘制 项目六 多工位级进模具设计 图6-24 工序排样图 （三）级进模典型结构（三）级进模典型结构 1. 1.冲裁级进模冲裁级进模 项目六 多工位级进模具设计 图6-25

10、引线片零件图及排样图 如图如图6-266-26所示为按如图所示为按如图6-256-25（b b）所示排样图设计的模具结构图）所示排样图设计的模具结构图。 项目六 多工位级进模具设计 图6-26 引线片级进模 2.2.冲裁弯曲级进模冲裁弯曲级进模 如图如图6-276-27（a a）所示是料厚为）所示是料厚为1.4mm1.4mm的嵌入式插销零件图，需要冲孔的嵌入式插销零件图，需要冲孔 、切舌、弯曲多道工序才能成形，当采用单工序模生产时，需要多副模、切舌、弯曲多道工序才能成形，当采用单工序模生产时，需要多副模 具，需要多次重复定位，不仅生产效率低，而且精度难以保证，考虑到具，需要多次重复定位，不仅生

11、产效率低，而且精度难以保证，考虑到 其尺寸不大，因此采用级进冲压，如图其尺寸不大，因此采用级进冲压，如图6-276-27（b b）所示是其排样图）所示是其排样图。 项目六 多工位级进模具设计 图6-27 嵌入式插销零件图及排样图 如图如图6-286-28所示是按图所示是按图6-276-27（b b）所示排样图设计的模具结构图。）所示排样图设计的模具结构图。 项目六 多工位级进模具设计 图6-28 嵌入式插销级进模 3.3.冲裁拉深级进模冲裁拉深级进模 如图如图6-296-29（a a）所示为六角形拉深件，如图）所示为六角形拉深件，如图6-296-29（b b）所示是采用工）所示是采用工 艺切口

12、的级进拉深排样图，共七个工位。艺切口的级进拉深排样图，共七个工位。 项目六 多工位级进模具设计 图6-29 六角形零件及排样图 如图如图6-306-30所示是其模具结构示意图，采用正装式结构。这副模具的所示是其模具结构示意图，采用正装式结构。这副模具的 主要特点是采用了双侧刃定距，避免了料尾损失，凹模全部是镶拼形式，主要特点是采用了双侧刃定距，避免了料尾损失，凹模全部是镶拼形式， 维修方便。维修方便。 项目六 多工位级进模具设计 图6-30 六角形零件级进行拉深模 （四）多工位级进冲压模设计（四）多工位级进冲压模设计 1. 1.多工位级进模具零件的分类多工位级进模具零件的分类 项目六 多工位级

13、进模具设计 表6-3 多工位级进模零件组成 （1 1）凸模设计）凸模设计 如图如图6-316-31所示为常见的小凸模及其装配形式。所示为常见的小凸模及其装配形式。 项目六 多工位级进模具设计 图6-31 小凸模及其装配形式 （1 1）凸模设计）凸模设计 如图如图6-326-32所示为带顶出销的凸模结构，利用弹性顶销使废料脱离凸所示为带顶出销的凸模结构，利用弹性顶销使废料脱离凸 模端面。也可在凸模中心加通气孔，减小冲孔废料与冲孔凸模端面上的模端面。也可在凸模中心加通气孔，减小冲孔废料与冲孔凸模端面上的 “真空区压力真空区压力”，使废料易于脱落。，使废料易于脱落。 项目六 多工位级进模具设计 图6

14、-32 带顶出销的凸模 （2 2）凹模设计）凹模设计 拼块式凹模拼块式凹模 图图6-336-33所示为弯曲零件采用并列组合凹模的结构示意图。所示为弯曲零件采用并列组合凹模的结构示意图。 项目六 多工位级进模具设计 图6-33 并列组合凹模结构 图图6-346-34为该零件采用磨削拼装的凹模结构，拼块用螺钉、销钉固定为该零件采用磨削拼装的凹模结构，拼块用螺钉、销钉固定 在垫板上，镶入模框并装在凹模座上。在垫板上，镶入模框并装在凹模座上。 项目六 多工位级进模具设计 图6-34 磨削拼装凹模 a.a.平面固定式平面固定式 b. b.嵌槽固定式嵌槽固定式 项目六 多工位级进模具设计 图6-35 平面

15、固定式 图6-36 直槽固定式 c.c.框孔固定式框孔固定式 框孔固定式有整体框孔和组合孔两种，如图框孔固定式有整体框孔和组合孔两种，如图6-376-37所示。所示。 项目六 多工位级进模具设计 图6-37 框孔固定式 嵌块式凹模嵌块式凹模 如图如图6-386-38所示是嵌块式凹模。如图所示是嵌块式凹模。如图6-396-39所示为常用的凹模嵌块结构。所示为常用的凹模嵌块结构。 项目六 多工位级进模具设计 图6-38 嵌块式凹模 图6-39 凹模嵌块 3.3.定位机构设计定位机构设计 （1 1）定距机构设计）定距机构设计 侧刃侧刃 项目六 多工位级进模具设计 图6-40 侧刃的基本形式 导正销导

16、正销 导正销是级进模中应用最为普遍的定距方式。导正销是级进模中应用最为普遍的定距方式。 项目六 多工位级进模具设计 表6-4 导正销孔直径 导正销导正销 导正销的前端部分应突出于卸料板的下平面，如图导正销的前端部分应突出于卸料板的下平面，如图6-416-41所示。导正所示。导正 销的固定方式如图销的固定方式如图6-426-42所示。所示。 项目六 多工位级进模具设计 图6-41 导正销的突出量 1-导正销；2-弯曲凸模；3-冲裁凸模 图6-42 导正销的安装形式 （2 2）导向与浮顶装置设计）导向与浮顶装置设计 项目六 多工位级进模具设计 图6-43 浮顶装置与导料板构成条料的导向系统 如图如

17、图6-446-44所示是常用的浮顶器结构，由浮顶销、弹簧和螺塞组成。所示是常用的浮顶器结构，由浮顶销、弹簧和螺塞组成。 项目六 多工位级进模具设计 图6-44 浮顶器结构 （3 3）导料板设计）导料板设计 多工位级进模中的导料板有两种形式，一种为普通型的导料板，其多工位级进模中的导料板有两种形式，一种为普通型的导料板，其 结构及工作原理同普通模具，主要适用于低速、手工送料，且为平面冲结构及工作原理同普通模具，主要适用于低速、手工送料，且为平面冲 裁的连续模；另一种为带凸台的导料板，如图裁的连续模；另一种为带凸台的导料板，如图6-456-45所示，多用于高速、所示，多用于高速、 自动送料，且多为

18、带成型、弯曲的立体冲压连续模。自动送料，且多为带成型、弯曲的立体冲压连续模。 项目六 多工位级进模具设计 图6-45 带凸台导料板 4. 4.卸料装置设计卸料装置设计 （1 1）卸料板的结构）卸料板的结构 项目六 多工位级进模具设计 图6-46 拼块组合式弹压卸料板 （2 2）卸料板的导向形式）卸料板的导向形式 由于卸料板有保护小凸模的作用，要求卸料板有很高的运动精度，由于卸料板有保护小凸模的作用，要求卸料板有很高的运动精度， 为此要在卸料板与上模座之间增设辅助导向零件为此要在卸料板与上模座之间增设辅助导向零件小导柱和小导套，如小导柱和小导套，如 图图6-476-47所示。所示。 项目六 多工

19、位级进模具设计 图6-47 小导柱、小导套 （3 3）卸料板的安装形式）卸料板的安装形式 项目六 多工位级进模具设计 图6-48 卸料板的安装形式 1上模座;2螺钉;3垫片;4管套;5卸料板;6卸 料板拼块;7螺塞;8弹簧;9固定板;10卸料销 （4 4）卸料螺钉）卸料螺钉 卸料板采用卸料螺钉吊装在上模。卸料螺钉应对称分布，工作长度卸料板采用卸料螺钉吊装在上模。卸料螺钉应对称分布，工作长度 要严格一致。如图要严格一致。如图6-496-49所示是多工位级进模使用的卸料螺钉。所示是多工位级进模使用的卸料螺钉。 项目六 多工位级进模具设计 图6-49 卸料螺钉种类 5. 5.辅助装置设计辅助装置设计

20、 （1 1）模架）模架 图图6-506-50所示为目前国内外使用的一种新型导向结构。滚柱表面由所示为目前国内外使用的一种新型导向结构。滚柱表面由3 3段段 圆弧组成圆弧组成, ,靠近两端的两段凸弧靠近两端的两段凸弧4 4与导套内径相配与导套内径相配( (曲率相同曲率相同),),中间凹弧中间凹弧5 5 与导柱外径相配与导柱外径相配, ,通过滚柱达到导套在导柱上的相对运动通过滚柱达到导套在导柱上的相对运动。 项目六 多工位级进模具设计 图6-50 滚柱导向结构 1-导柱；2-滚柱保持圈；3-导套；4 、5-滚柱面 为了方便刃磨和装拆，常将导柱做成可卸式，即锥度固定式，如图为了方便刃磨和装拆，常将导

21、柱做成可卸式，即锥度固定式，如图 6-516-51所示。所示。 项目六 多工位级进模具设计 图6-51 压板可卸式导柱导套 （2 2）固定板）固定板 （3 3）自动送料装置）自动送料装置 （4 4）安全检测装置）安全检测装置 图图6-526-52所示为利用凸模内装顶料销或压缩空气防止制件或废料的回所示为利用凸模内装顶料销或压缩空气防止制件或废料的回 升和堵塞。升和堵塞。 项目六 多工位级进模具设计 图6-52 利用凸模防止制件（或废料）的回升和堵塞 项目六 多工位级进模具设计 u三、项目实施三、项目实施 （一）冲压件工艺性分析（一）冲压件工艺性分析 该冲压件材料为该冲压件材料为Q235Q235钢钢, ,具有良好的冲压性能具有良好的冲压性能, ,适合冲裁。适合冲裁。 （二）冲压工艺方案的确定（二）冲压工艺方案的确定 由图由图6-26-2可以看出可以看出, ,生产该制件的冲压工序为落料和冲孔。生产该制件的冲压工序为落料和冲孔。 （三）模具结构形式确定（三）模具结构形式确定 1. 1.模具类型的选择模具类型的选择 2. 2.定位方式的选择定位方式的选择 3. 3.卸料、出件方式的选择卸料、出件方式的选择 4. 4.导向方式的选择导向方式