冲压工艺与模具设计（第二版）课件 第10章级进模

冲压工艺及模设计备课讲义

课程名称冷冲压工艺及模具设计2

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课程编号

1111400.

学时学分

48（4）学时3学分.

专业层次材料成型及控制工程.

备课教材

《冲压工艺与冲模设计》.

吕建强主编西电版2021授课班级

材控1201

.授课日期

2023年2～5月.

授课教师吕建强.

归口系部材料成型系.

版次

01.

10.1多工位精密级进模的特点及分类多工位精密级进模是在普通级进模的基础上发展起来的一种精密.高效.长寿命的模具，其工位数可多达几十个，多工位精密级进模必须配备高精度且送料进距易于调整的自动送料装置才能实现精密自动冲压。多工位精密级进模还应在模具中设计误差检测装置.模内工件或废料去除等机构。第10章多工位精密级进模10.1.1多工位级进冲压特点：1)生产率高。2)操作安全。3)模具寿命长。4)冲压件质量高。5)生产成本较低。6)设计和制造难度大。10.1.2

多工位级进模的分类1）冲裁级进模2）弯曲级进模3）拉深级进模。10.2多工位精密级进模的排样设计1.级进冲裁工序排样的基本原则1)各工序的先后应按复杂程度而定，一般以有利于下道工序的进行为准，以保证制件的精度要求和零件几何形状的正确。2)当孔到边缘的距离较小，而孔的精度又较高时，冲外轮廓时孔可能会变形，可将孔旁外缘先于内孔冲出。3)应尽量避免采用复杂形状的凸模，并避免型孔有尖的凸角.窄槽.细腰等薄弱环节。4)有严格要求的局部内.外形及位置精度要求高的部位，应尽量集中在同一工位上冲出，以避免步距误差影响精度。5)对于一些在普通低速压力机上冲压的多工位级进模，凡是能合并的工位，只要模具能保证零件的精度，模具本身具有足够的强度，就不要轻易分解.增加工位。6)分段切除余料排样中条料，因冲切加工其强度逐渐变弱，在安排各工位的加工内容时要考虑条料宽度方向的导向。7)应保证条料载体与零件连接处有足够的强度与刚度。当冲压件上有大小孔或窄肋时，应先冲小孔(短边)，后冲大孔(长边)。8)凹模上冲切轮廓之间的距离不应小于凹模的最小允许壁厚，一般取为2．5t(t为工件材料厚度)，但最小要大于2mm。9)轮廓周界较大的冲切，尽量安排在中间工位，以使压力中心与模具几何中心重合。2.级进弯曲工序排样的基本原则1)对于冲压弯曲类零件，先冲孔再分离弯曲部位周边的废料后进行弯曲，最后再切除其余废料。2)靠近弯边的孔有精度要求时，应弯曲后再冲，以防止孔变形。3)为避免弯曲时载体变形和侧向滑动，对小件可两件组合成对称件弯曲，然后再剖分开。4)凡属于复杂的弯曲零件，为了便于模具制造并保证弯曲角度合格，应分解为简单弯曲工序的组合，经逐次弯曲而成，切不可强行一次弯曲成形。5)平板毛坯弯曲后变为空间立体形状，毛坯平面应离开凹模面一定高度，以使工序件能在进一步向前送进时不被凹模挡住，这一高度称为送进线高度。6)对于一个零件的两个弯曲部分有尺寸精度要求时，则弯曲部分应当在同一工位一次成形。这样不仅保证了尺寸精度，而且能够准确地保持成批零件加工后的一致性。7)应保证零件弯曲线与材料碾压纹向垂直，当零件在互相垂直的方向或几个方向都要进行弯曲时，弯曲线必须与条料纹向成30°～60°的角度。8)尽可能以压力机行程方向作为弯曲方向。若要作不同于行程方向的弯曲加工，可采用斜楔滑块机构，对闭口型弯曲件，也可采用斜口凸模弯曲。3.级进拉深工序排样的基本原则1)对于有拉深又有弯曲和其他工序的制件，应当先进行拉深，再安排其他工序。2)凡属于多次拉深的多工位级进模，由于连续冲压的原因，其拉深工序的安排.拉深系数的选取应以安全稳定为原则。3)为了便于级进拉深模在试模过程中调整拉深次数和各次拉深系数的分配，应适当安排几个空位工位，作为预备工位。4)拉深件底部带有较大孔时，可在拉深前先冲较小的预备孔，改善材料的拉深性，拉深后再将孔冲至要求的尺寸。5)拉深过程中筒形件高度在逐步增加，使各工序件高度不一致，引起了载体变形，影响拉深件质量。6)级进拉深有两种排样方式：无切口带料拉深和有切口带料拉深。4.含局部成形工序排样的基本原则1)有局部成形时，可根据具体情况将其穿插安排在各工位上进行，在保证产品质量的前提下，利于减少工位数。2)局部成形会引起条料的收缩，使周围的孔变形，因此不应安排在条料边缘区或工序件外形处，局部成形区周围的孔应在成形后再冲孔。3)轮廓旁的凸包要先冲，以避免轮廓变形。若凸包中心线上有孔，应在压凸包前先在孔的位置上冲出直径较小的孔，以利于材料从中心向外流动，待压好凸包后再冲孔到要求的尺寸。

4)墩形前应将其周边余料适当切除，然后在墩形完成后再安排进行一次工序，冲去被延展的余料。5.条料的载体设计1)边料载体边料载体是利用材料搭边冲出导正工艺孔而形成的载体，如图所示。实际上这是利用边废料作载体，省料、简单、应用普遍。其主要应用范围如下。(1)料厚t≥0.2mm；(2)步距可大于20mm；(3)可多件排列；(4)可用于废料上有冲导正工艺孔位置的各种条料。中间载体是指载体设计在条料中间，利用零件部分展开料作载体。中间载体一般适用于对称零件，尤其是两外侧有弯曲的对称零件。它不仅可以节省大量的原材，还利于抵消由于两侧压弯时产生的侧向力。中间载体的主要应用范围是：(1)料厚t＝0.5~2mm；(2)步数可大于15步；(3)单件排列。2)中间载体3)双载体双载体是在条料两边增加宽度，以供冲导正工艺孔导正条料，双侧载体是理想的载体，其导向定位精度高，可使工件到最后一个工位前条料的两侧仍保持有完整的外形，主要用于料薄。冲压件精度要求较高的场合，但材料利用率较低，双载体的主要应用范围是；(1)料厚t可小于0.02mm；(2)步数可大于15步；(3)单件排列。不等宽双侧载体单载体是采用切废料留坯件的方式，在合适位置留出载体搭口，最后切断得到冲压件，单载体的应用范围是：(1)料厚t≤0.04mm；(2)可排1~2件；(3)进距可大于30mm。4)单载体桥接式载体5)载体的其他形式(1)加强载体(2)自动送料载体(3)加强导正定位载体。(4)无载体。6.条料的定位精度（mm）式中k——精度系数；Δ——条料定位积累误差；δ´——步距对称偏差；n——步距数。条料的定位精度直接影响到冲压件的加工精度，特别是要求一致性较高的冲压件，应特别注意条料的定位精度。4.排样设计后的检查(1)材料利用率。(2)模具结构适应性。(3)有无不必要的空位。(4)冲压件尺寸精度能否保证。(5)冲压件的孔和外形是否会产生变形。(6)其他还应从载体强度是否可靠.冲压件已成形部位对送料有无影响.毛刺方向是否有利弯曲变形.弹性弯曲件的弯曲线是否与材料纹向垂直或成45°等方面进行分析检查。10.3多工位精密级进模的主要零件设计多工位级进模一船包含有两道或两道以上的冲压工序。各类模具零件（主要是工作零件、定距定位零件、导料零件、卸压料零件、模架及导向件、支撑夹持零件、弹性元件、紧固件及其他、监测与安全维护装置等）必须满足各种特定工序的技术条件，以适应高速、连续、稳定的冲压加工。10.3.1多工位精密级进模凸模的结构设计1.凸模结构及安装形式1）圆凸模2）异型凸模2）异型凸模2.凸模的工作长度设计原则10.3.2多工位精密级进模凹模的结构设计在分段拼合时必须注意以下几点：1)分段时最好以直线分割，必要时也可用折线或圆弧分割。2)同一工位形孔原则上分在同一段，一段也可以包含两个工位以上，但不能包含太多工位。3)对于较薄弱易损坏的形孔宜单独分段。冲裁与成形工位宜分开，以便刃磨。4)凹模分段分割面到形孔应有一定距离，形