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1、张家界航院模具教研室张家界航院模具教研室多工位级进模与冲压自动化多工位级进模与冲压自动化宋宋 斌斌 主讲主讲少年辛苦终身事，少年辛苦终身事，莫向光阴惰寸功。莫向光阴惰寸功。 杜荀鹤杜荀鹤1第四节第四节 多工位级进模的排样设计多工位级进模的排样设计 设计多工位级进模时，首先设计条料排样图。因为条料排样图设计多工位级进模时，首先设计条料排样图。因为条料排样图是设计多工位级进模的重要依据。条料排样图设计得好坏及合理是设计多工位级进模的重要依据。条料排样图设计得好坏及合理与否，直接影响到模具设计的成败，因此，排样图设计时应有多与否，直接影响到模具设计的成败，因此，排样图设计时应有多个方案，进行比较、归
2、纳、综合得出最佳方案。个方案，进行比较、归纳、综合得出最佳方案。张家界航院模具教研室张家界航院模具教研室2第四节第四节 多工位级进模的排样设计多工位级进模的排样设计1） 合理确定工位数，工位数为分解的各单工序之和。合理确定工位数，工位数为分解的各单工序之和。 工位数确定原则是：在不影响凹模强度原则下，工位工位数确定原则是：在不影响凹模强度原则下，工位数选的越少越好，这样可以减少累积误差，使冲出的数选的越少越好，这样可以减少累积误差，使冲出的制件精度高。制件精度高。2）尽可能考虑材料的利用率，尽量按少、无废料排样，以尽可能考虑材料的利用率，尽量按少、无废料排样，以便降低制件成本、提高经济效益。便
3、降低制件成本、提高经济效益。一、条料排样图设计原则一、条料排样图设计原则3）合理确定冲裁位置，防止凹模形孔距离太近而影响其强合理确定冲裁位置，防止凹模形孔距离太近而影响其强度。度。张家界航院模具教研室张家界航院模具教研室3第四节第四节 多工位级进模的排样设计多工位级进模的排样设计4）为保证条料送进步距的精度，必须设置导正孔，为保证条料送进步距的精度，必须设置导正孔，且且尽可能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。设置在废料上，这样可增大导正直径，使工作更为可靠。5）有冲孔与落料工序时，冲孔在前，有时可以将已冲孔作导正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。孔。
4、一、条料排样图设计原则一、条料排样图设计原则6）制件上的孔位置精度要求高时，在不影响凹模强度前提下，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。尽量在同一工位中冲出以便保证制件质量。张家界航院模具教研室张家界航院模具教研室4第四节第四节 多工位级进模的排样设计多工位级进模的排样设计7）当工序较多时，一般将分离工序安排在前，接着安排弯曲、拉当工序较多时，一般将分离工序安排在前，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。形工序后
5、再安排整形工序，最后安排切断或落料工序。 8）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，以便修磨时能确保孔距精度。安排在不同工位，以便修磨时能确保孔距精度。一、条料排样图设计原则一、条料排样图设计原则9）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，可用分断切除方法，即将其分解为单形孔分步进行制件时，可用分断切除方法，即将其分解为单形孔分步进行冲裁。冲裁。张家界航院模具教研室张家界航院模具教研室5第四节第四节 多工位级进模的排样设计多工位级进模的排样设
6、计10）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，一般以工件的宽度方向作为条料的送进方向。关系，一般以工件的宽度方向作为条料的送进方向。一、条料排样图设计原则一、条料排样图设计原则张家界航院模具教研室张家界航院模具教研室6第四节第四节 多工位级进模的排样设计多工位级进模的排样设计1企业的生产能力与生产批量企业的生产能力与生产批量1)企业生产能力不足，生产批量很大时，可采用双排或多排排样，企业生产能力不足，生产批量很大时，可采用双排或多排排样，在模具上提高效率。在模具上提高效率。二、条料排样图设计时应考虑的因素二、条料排样图设计时应
7、考虑的因素2)生产能力与批量相适应时，单排排样较好。生产能力与批量相适应时，单排排样较好。张家界航院模具教研室张家界航院模具教研室7第四节第四节 多工位级进模的排样设计多工位级进模的排样设计2多工位级进模的送料方式多工位级进模的送料方式3零件形状零件形状二、条料排样图设计时应考虑的因素二、条料排样图设计时应考虑的因素4冲裁力的平衡冲裁力的平衡1)力求压力中心与模具中心重合，其最大偏移量不超过模具长度力求压力中心与模具中心重合，其最大偏移量不超过模具长度的的16(或宽度的或宽度的16)2)多工位级进模往往在冲压过程中产生侧向力，必须分析侧向力多工位级进模往往在冲压过程中产生侧向力，必须分析侧向力
8、产生部位、大小和方向，采取措施，力求抵消侧向力。产生部位、大小和方向，采取措施，力求抵消侧向力。张家界航院模具教研室张家界航院模具教研室8第四节第四节 多工位级进模的排样设计多工位级进模的排样设计5模具结构模具结构6被加工材料被加工材料二、条料排样图设计时应考虑的因素二、条料排样图设计时应考虑的因素(1)材料供料状态材料供料状态(2)加工材料的物理力学性能加工材料的物理力学性能(3)纤维方向纤维方向(4)材料利用率材料利用率张家界航院模具教研室张家界航院模具教研室9第四节第四节 多工位级进模的排样设计多工位级进模的排样设计7冲压件的毛刺方向冲压件的毛刺方向1）当冲件图样提出毛刺方向要求时，无论
9、条料排样图是双排当冲件图样提出毛刺方向要求时，无论条料排样图是双排还是多排，应保证多排冲出的零件毛刺方向一致，绝不允还是多排，应保证多排冲出的零件毛刺方向一致，绝不允许一副模具冲出的零件的毛刺方向有正有反许一副模具冲出的零件的毛刺方向有正有反。二、条料排样图设计时应考虑的因素二、条料排样图设计时应考虑的因素张家界航院模具教研室张家界航院模具教研室10第四节第四节 多工位级进模的排样设计多工位级进模的排样设计7冲压件的毛刺方向冲压件的毛刺方向2)带有弯曲工艺的冲压件，设计条料排样图时，应当使毛刺面带有弯曲工艺的冲压件，设计条料排样图时，应当使毛刺面在弯曲件的内侧，这样既使在弯曲件的内侧，这样既使
10、 零件外形美观，又不会使弯曲部零件外形美观，又不会使弯曲部位出现边缘裂纹。位出现边缘裂纹。二、条料排样图设计时应考虑的因素二、条料排样图设计时应考虑的因素3)如果采用分断切除废料方法，会出现一个冲压件的周边毛刺如果采用分断切除废料方法，会出现一个冲压件的周边毛刺方向不一致，这是不允许的，应十分注意。若在排样图设计方向不一致，这是不允许的，应十分注意。若在排样图设计时有困难，则可在模具设计时采用倒冲来满足其要求。时有困难，则可在模具设计时采用倒冲来满足其要求。张家界航院模具教研室张家界航院模具教研室11第四节第四节 多工位级进模的排样设计多工位级进模的排样设计8正确设置侧刃位置与导正孔正确设置侧
11、刃位置与导正孔 侧刃是用来保证送料步距的。侧刃是用来保证送料步距的。所以，侧刃一般设置在第一工所以，侧刃一般设置在第一工位。位。二、条料排样图设计时应考虑的因素二、条料排样图设计时应考虑的因素 导正孔与导正销的位置设置，对多工位级进模的精确定位是导正孔与导正销的位置设置，对多工位级进模的精确定位是非常重要的。非常重要的。 对圆形拉伸件的多工位级进模，一般不设导正。对圆形拉伸件的多工位级进模，一般不设导正。张家界航院模具教研室张家界航院模具教研室12第四节第四节 多工位级进模的排样设计多工位级进模的排样设计9注意条料在送进过程中的阻碍注意条料在送进过程中的阻碍 10具有侧向冲压时，注意冲压的运动
12、方向具有侧向冲压时，注意冲压的运动方向二、条料排样图设计时应考虑的因素二、条料排样图设计时应考虑的因素 11当零件外缘或形孔采用切废法分段切除时，应注意各段当零件外缘或形孔采用切废法分段切除时，应注意各段间的连接，要十分平直或圆滑，保证被冲零件的质量。间的连接，要十分平直或圆滑，保证被冲零件的质量。张家界航院模具教研室张家界航院模具教研室13第四节第四节 多工位级进模的排样设计多工位级进模的排样设计多工位级进模切废后，各段的连接方式有三种：多工位级进模切废后，各段的连接方式有三种： (1)搭接搭接 二、条料排样图设计时应考虑的因素二、条料排样图设计时应考虑的因素张家界航院模具教研室张家界航院模
13、具教研室14第四节第四节 多工位级进模的排样设计多工位级进模的排样设计 (2)平接平接二、条料排样图设计时应考虑的因素二、条料排样图设计时应考虑的因素张家界航院模具教研室张家界航院模具教研室15第四节第四节 多工位级进模的排样设计多工位级进模的排样设计 (3)切切接接二、条料排样图设计时应考虑的因素二、条料排样图设计时应考虑的因素张家界航院模具教研室张家界航院模具教研室16第四节第四节 多工位级进模的排样设计多工位级进模的排样设计 载体作用主要是为了消除或减少带料在各工位变形时所产载体作用主要是为了消除或减少带料在各工位变形时所产生的相互影响，顺利地将制件运送到各工位进行冲裁、弯曲、生的相互影
14、响，顺利地将制件运送到各工位进行冲裁、弯曲、翻边、拉深、成形等，保证送进稳定，定位准确。因此，必翻边、拉深、成形等，保证送进稳定，定位准确。因此，必须保证载体的强度和刚度。须保证载体的强度和刚度。三、载体设计三、载体设计 依靠合理选择载体形式来达到既保证送进精度，又提高材依靠合理选择载体形式来达到既保证送进精度，又提高材料的利用率。料的利用率。张家界航院模具教研室张家界航院模具教研室17第四节第四节 多工位级进模的排样设计多工位级进模的排样设计1边料载体边料载体三、载体设计三、载体设计特点：方法简单、可靠、省料特点：方法简单、可靠、省料(可多件排样可多件排样)、应用较广。、应用较广。应用范围：
15、料厚应用范围：料厚t02mm , 步距步距S20mm。2原载体原载体特点：可多件排样，适合薄料，但需采用拉式送料装置或特点：可多件排样，适合薄料，但需采用拉式送料装置或张紧机构。张紧机构。应用范围：料厚应用范围：料厚t02mm。张家界航院模具教研室张家界航院模具教研室18第四节第四节 多工位级进模的排样设计多工位级进模的排样设计3单侧载体单侧载体三、载体设计三、载体设计特点；载体刚性欠佳。增加桥接式载体。特点；载体刚性欠佳。增加桥接式载体。 应用范围：料厚应用范围：料厚t0.20.4mm 制件一端有弯曲或有几制件一端有弯曲或有几个方向上有弯曲的场合。个方向上有弯曲的场合。4双侧载体双侧载体 特
16、点：条料送进平稳，定位精度高，材料利用率低。一般特点：条料送进平稳，定位精度高，材料利用率低。一般均为单排。均为单排。 应用范围：薄料、制件精度要求高。应用范围：薄料、制件精度要求高。 料厚料厚t0.2 mm, 工工位数多位数多(可大于可大于15个个)张家界航院模具教研室张家界航院模具教研室19第四节第四节 多工位级进模的排样设计多工位级进模的排样设计5中间载体中间载体三、载体设计三、载体设计特点：特点：具有单侧载体和双侧载体的优点，可节省大量的材具有单侧载体和双侧载体的优点，可节省大量的材料。中间载体适合对称性零件的冲制，最适合对称且两外侧料。中间载体适合对称性零件的冲制，最适合对称且两外侧
17、有弯曲的制件，这样有利于抵消两侧压弯时产生的侧向力。有弯曲的制件，这样有利于抵消两侧压弯时产生的侧向力。应用范围：料厚应用范围：料厚t0.52.0mm 工位数可大于工位数可大于15个个张家界航院模具教研室张家界航院模具教研室20第四节第四节 多工位级进模的排样设计多工位级进模的排样设计6载体的其它形式载体的其它形式三、载体设计三、载体设计1）在料厚在料厚t01mm的薄料冲压时，可采用压肋和翻边方的薄料冲压时，可采用压肋和翻边方法加强载体，防止送料时因条料刚性不足而失稳，既影响制法加强载体，防止送料时因条料刚性不足而失稳，既影响制件的几何形状或尺寸产生误差，还导致送料阻碍，无法实现件的几何形状或
18、尺寸产生误差，还导致送料阻碍，无法实现冲压过程的自动化冲压过程的自动化张家界航院模具教研室张家界航院模具教研室21第四节第四节 多工位级进模的排样设计多工位级进模的排样设计6载体的其它形式载体的其它形式三、载体设计三、载体设计2）在自动冲压时，为了实现精确可靠的送料，可以在导正在自动冲压时，为了实现精确可靠的送料，可以在导正孔之间冲出长方孔，孔之间冲出长方孔，采用履带式送料采用履带式送料；为了进一步提高送料；为了进一步提高送料精度精度，可采用误差平均效应的原理来增加导正孔数量，可采用误差平均效应的原理来增加导正孔数量。张家界航院模具教研室张家界航院模具教研室22第二章第二章 多工位级进模多工位
19、级进模作业：作业： 思考题思考题 P82P82： 1010、1212张家界航院模具教研室张家界航院模具教研室23张家界航院模具教研室张家界航院模具教研室24第二章第二章 多工位级进模多工位级进模张家界航院模具教研室张家界航院模具教研室25第二章第二章 多工位级进模多工位级进模张家界航院模具教研室张家界航院模具教研室26第二章第二章 多工位级进模多工位级进模张家界航院模具教研室张家界航院模具教研室27第二章第二章 多工位级进模多工位级进模张家界航院模具教研室张家界航院模具教研室28第二章第二章 多工位级进模多工位级进模张家界航院模具教研室张家界航院模具教研室29第二章第二章 多工位级进模多工位级进模张家界航院模具教研室张家界航院模具教研室30第二章第二章 多工位级进模多工位级进模张家界航院模具教研室张家界航院模具教研室31
