《冷冲压工艺与模具设计》模块七簧片级进模.ppt

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1、本模块内容：本模块内容：学习目的与要求：学习目的与要求：重点：重点：多工位级进模的排样设计、结构特点和零部件设计特点。 难点：难点：多工位级进模的排样设计和零部件设计。 介绍多工位级进模有别于普通冲模的工作特点、结构特点和设计特点。 1了解常见多工位级进模的工作原理、结构特点和典型结构；2掌握多工位级进模的工步设计、排样设计；3了解多工位级进模零部件设计特点。模块七模块七 簧片级进模簧片级进模 多工位精密级进模多工位精密级进模课题一课题一 多工位级进模多工位级进模概述概述 课题一课题一 多工位级进模多工位级进模概述概述 多工位级进模是在普通级进模的基础上发展起来的一种高精度高精度、高效率高效率

2、、高寿命高寿命的模具，是技术密集型技术密集型模具的重要代表，是冲模发展方向之一。1.可以完成多道冲压工序，局部分离与连续成形结合。2.具有高精度的导向和准确的定距系统。3.配备有自动送料、自动出件、安全检测等装置。4.模具结构复杂，镶块较多，模具制造精度要求很高，制造和装调难度大。 用于：用于：冲制厚度较薄(一般不超过2 mm)、产量大，形状复杂、精度要求较高的中、小型零件。 一一 多工位级进模特点多工位级进模特点课题一课题一 多工位级进模多工位级进模概述概述1.1.按冲压工序性质分类按冲压工序性质分类(1)冲裁多工位级进模(2)成形工序多工位级进模2 2.按冲压件成形方法分类按冲压件成形方法

3、分类(1)封闭形孔级进模(2)切除余料级进模 二二二二 多工位级进模分类多工位级进模分类多工位级进模分类多工位级进模分类(1)(1)封闭形孔多工位冲压封闭形孔多工位冲压(2)(2)切除余料多工位冲压切除余料多工位冲压 (2)切除余料多工位冲压切除余料多工位冲压 带料连续拉深带料连续拉深带料连续拉深带料连续拉深 带料连续拉深带料连续拉深带料连续拉深带料连续拉深实例实例实例实例 多工位级进模设计与普通冲模有很大的不同，要求也要高的多。 工艺设计时必须得到试制或小批量生产的技术数据或工序样件，必要时还可以使用简易模具或手工进行工艺验证，以获得较为准确的零件展开形状及尺寸、工序性质、工序数量、工序顺序

4、以及工序件(半成品)尺寸等。而这些都是多工位冲压条料排样设计的重要依据，而多工位级进模排样设计是多工位级进模结构设计的关键。排样之后便可进行凸模、凹模、凸模固定板、垫板、卸料装置，导料、定距等零部件的结构设计。最后绘制模具总装配图和零件图，并提出使用维护的说明。课题二课题二 多工位级进模的排样设计多工位级进模的排样设计一一一一 多工位级进模设计步骤多工位级进模设计步骤多工位级进模设计步骤多工位级进模设计步骤(1)坯料排样(详见第二章相关内容)；(2)冲切刃口确定；(3)工序排样。 二二二二 多工位级进模排样设计内容多工位级进模排样设计内容多工位级进模排样设计内容多工位级进模排样设计内容 排样示

5、意图排样示意图排样示意图排样示意图1.1.冲切刃口设计原则冲切刃口设计原则2 2.坯料切废后相关部位连接方式坯料切废后相关部位连接方式(1)塔接 (2)平接 (3)切接 三三三三 冲切刃口设计冲切刃口设计冲切刃口设计冲切刃口设计(1)(1)(1)(1)塔接塔接塔接塔接(2)(2)(2)(2)平接平接平接平接 (3)(3)(3)(3)切接切接切接切接 1.工序排样的内容和类型(1)工序排样的内容在冲切刃口设计的基础上，将各工序内容进行优化组合形成一系列工序组，对工序排序，确定工位数和每一工位的加工工序。确定载体形式与坯料定位方式。设计导正孔直径，确定导正销数量。绘制工序排样图(图7-21)。四四

6、四四 工序排样工序排样工序排样工序排样(2)工序排样类型 落料型工序排样; 切边型工序排样; 混合型工序排样 (2)(2)(2)(2)工序排样类型工序排样类型工序排样类型工序排样类型 混合型工序排样(2)(2)(2)(2)工序排样类型工序排样类型工序排样类型工序排样类型 单侧载体单侧载体单侧载体单侧载体具体尺寸见图7-13单侧、双侧载体尺寸单侧、双侧载体尺寸单侧、双侧载体尺寸单侧、双侧载体尺寸 T/2= 步距对称偏差值: 例例7-1 7-1 凹模步距凹模步距尺寸及公差。尺寸及公差。 五五五五 多工位级进模的定距多工位级进模的定距多工位级进模的定距多工位级进模的定距1. 1. 步距与步距精度步距

7、与步距精度步距与步距精度步距与步距精度1. 1. 步距与步距精度步距与步距精度步距与步距精度步距与步距精度条料定位误差经验计算公式为：T=CT 2. 2.定位误差定位误差定位误差定位误差 例例7-2 7-2 某排样图为单中载体，隔一步设有导正销导正，步数n=25，步距公差T/2=0.002mm，则条料定位累计误差为 T=CT =1.2(1/2)0.004 =0.012 mm3.工序件定位方式：挡料销、侧刃、自动送料装置对工序件送 进时定距，设置导正销则可以对工序件精确定位。 导正原理1-导料板;2-顶料销;3-侧刃挡块;4-导正销 六六六六 导正导正导正导正1.1.级进冲裁工序排样级进冲裁工序

8、排样 2.2.级进弯曲工序排样级进弯曲工序排样 3.3.级进拉深工序排样级进拉深工序排样4.4.含有局部成形时级进模的工序排样含有局部成形时级进模的工序排样 七七七七 工序排样原则与要点工序排样原则与要点工序排样原则与要点工序排样原则与要点 工序排样过程工序排样过程工序排样过程工序排样过程 复杂零件弯曲复杂零件弯曲复杂零件弯曲复杂零件弯曲送进高度送进高度送进高度送进高度带局部成形时的工序排样带局部成形时的工序排样带局部成形时的工序排样带局部成形时的工序排样八八八八 工序排样示例工序排样示例工序排样示例工序排样示例1-垫板;2-凹模镶块;3-导柱;4-导正销;5-弹压导板;6-导套;7-切断凸模

9、;8-弯曲凸模;9-凸模固定板;10-模柄;11-上模座;12-分离凸模;13-冲槽凸模;14-限为柱;15-导板镶块;16-侧刃;17-导料板;18-凹模;19-下模座课题三课题三 多工位级进模实例多工位级进模实例冲孔落料弯曲级进模冲孔落料弯曲级进模电位器外壳带料连续拉深多工位级进模电位器外壳带料连续拉深多工位级进模1-浮动导料销;2-小导套;3-小导柱;4-翻边凸模;5-切边凸模;6-导向套;7-冲小方孔凸模;8-凸模护套;9-冲缺口凸模;10-凸模固定板;11-卸料板;12-侧面导板;13-冲缺口凹模镶块;14-定位圈;15-冲孔凹模;16-顶件块;17-检测导正销;18-导线电位器外壳

10、零件图及冲压排样方案电位器外壳零件图及冲压排样方案带料连续拉深分类带料连续拉深分类 级进模结构设计对模具的工作性能、制造工艺性、成本、生产周期以及模具寿命等起决定性作用。 一一 总体设计总体设计 (1)模具基本结构设计：级进模基本框架主要由正倒装关系、导向方式、卸料方式等三个要素组成。(2)模具基本尺寸：主要有模具的平面轮廓尺寸、闭合高度、凸模的基准高度和各模板的厚度。课题四课题四 多工位级进模结构设计多工位级进模结构设计 小导柱和小导套的典型结构小导柱和小导套的典型结构小导柱和小导套的典型结构小导柱和小导套的典型结构各模板的厚度取值见表7-6。 模具基本尺寸模具基本尺寸模具基本尺寸模具基本尺

11、寸细小凸模应实施保护、易拆装异形凸模一般采用直通结构，用螺钉吊装固定常见的小凸模及其装配形式带顶出销的凸模结构成型磨削凸模的6种形式凸模常用的固定方法刃磨后不改变闭合高度的结构二二 凸模设计凸模设计 常见的小凸模及其装配形式常见的小凸模及其装配形式常见的小凸模及其装配形式常见的小凸模及其装配形式带顶出销的凸模结构带顶出销的凸模结构带顶出销的凸模结构带顶出销的凸模结构 成型磨削凸模结构形式成型磨削凸模结构形式成型磨削凸模结构形式成型磨削凸模结构形式1-凸模;2-销钉;3-凸模固定板凸模常用固定方法凸模常用固定方法凸模常用固定方法凸模常用固定方法1-更换的垫片;2-磨削垫片;3-凸模;4-凹模镶套

12、;5-磨削的垫圈;6-更换的垫圈刃磨后不改变闭合高度的结构刃磨后不改变闭合高度的结构刃磨后不改变闭合高度的结构刃磨后不改变闭合高度的结构1 1.凹模板外形尺寸凹模板外形尺寸(1)凹模厚度(2)凹模长度 2. .镶拼式凹模结构镶拼式凹模结构 (1)镶入式凹模结构 (2)拼块式凹模结构 3. .倒冲结构倒冲结构 三三三三 凹模设计凹模设计凹模设计凹模设计( (1 1 1 1) )凹模厚度凹模厚度凹模厚度凹模厚度凹模刃口到外边缘距离凹模刃口到外边缘距离凹模刃口到外边缘距离凹模刃口到外边缘距离镶拼式凹模结构镶拼式凹模结构镶拼式凹模结构镶拼式凹模结构镶入式凹模结构镶入式凹模结构镶入式凹模结构镶入式凹模结

13、构 拼装式凹模结构拼装式凹模结构拼装式凹模结构拼装式凹模结构倒冲结构倒冲结构倒冲结构倒冲结构 完整的导料系统包括：导料板、浮顶器(或浮动导料销)、承料板、侧压装置、除尘装置以及安全检测装置等 1 1.带台导料板与浮顶器配合使用的导料装置带台导料板与浮顶器配合使用的导料装置2. .带槽浮动顶料销导料装置带槽浮动顶料销导料装置 四四四四 导料装置导料装置导料装置导料装置 浮动顶料装置浮动顶料装置浮动顶料装置浮动顶料装置带槽浮动顶料销导料装置及错误设计带槽浮动顶料销导料装置及错误设计带槽浮动顶料销导料装置及错误设计带槽浮动顶料销导料装置及错误设计( (图图图图(b)(b)、图、图、图、图(c)(c)

14、浮动导轨式导料装置浮动导轨式导料装置浮动导轨式导料装置浮动导轨式导料装置 条料的导正定位方法，常使用导正销与侧刃配合定位，侧刃作定距和初定位，导正销作为精定位。 凸模式导正销结构形式。 五五五五 导正销导正销导正销导正销凸模式导正销结构形式凸模式导正销结构形式凸模式导正销结构形式凸模式导正销结构形式 导正销伸出长度导正销伸出长度导正销伸出长度导正销伸出长度 1 1.作用及组成作用及组成2.2.结构结构 3.3.安装安装 4.4.卸料螺钉卸料螺钉 六六六六 卸料装置卸料装置卸料装置卸料装置1-凸模;2-凹模镶块;3-弹压卸料板;4-凸模;5-凸模导向护套;6-小凸模;7-凸模加强套;8-上模座;

15、9-螺塞;10-弹簧;11-垫板;12-卸料螺钉;13-凸模固定板;14-小导柱;15-导套弹压卸料板组成弹压卸料板组成弹压卸料板组成弹压卸料板组成镶拼式弹压卸料板镶拼式弹压卸料板镶拼式弹压卸料板镶拼式弹压卸料板 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-卸料销卸料板的安装卸料板的安装卸料板的安装卸料板的安装卸料螺钉结构与调整卸料螺钉结构与调整卸料螺钉结构与调整卸料螺钉结构与调整 单边卧辊推式辊轴自动送料装置示意图 1-废料卷筒;2-带;3-偏心盘;4-拉杆;5-上辊轴;6-下辊轴;7-棘轮七七七七 自动送料装置自动送料装置自

16、动送料装置自动送料装置1浮动检测销(导正销);2-接触销;3-微动开关八八八八 安全检测装置安全检测装置安全检测装置安全检测装置如图7-1所示簧片零件，材料为软黄铜H62，厚度t=0.5mm，当生产批量较大时，设计零件冲裁工序所使用的模具。 课题五课题五 簧片级进模簧片级进模设计设计一一 零件工艺性分析零件工艺性分析（1）零件尺寸精度：未注公差按IT14查表确定。（2）零件结构形状：适合于冲裁 。（3）确定冲压工艺方案： 可能的冲压方案有： （一） 全部安排单工序生产； （二）使用冲孔落料复合模生产； （三）采用级进模生产。由于零件尺寸小，生产批量又较大，从操作安全、方便、以及提高生产效率的角

17、度出发，很明显使用级进模的生产方式是最合适的；根据零件的外形和厚度，可采用双侧刃定距、横向送料的级进模冲压方式。二二 排样排样1 零件排样 2 模具工作过程 3 材料利用率（一个步距材料利用率） 三三 凹模轮廓尺寸凹模轮廓尺寸1凹模计算尺寸（1）凹模厚度：H=KB1=K（47+26）=59K=590.3=17.7mm（2）凹模宽度B=B1+（24）H=59+217.7=94.4mm(3)确定凹模长度L=l1+2l2=105+222=94mm2根据凹模轮廓尺寸选取标准凹模计算尺寸LBH=9494.417.7，考虑螺钉、定位销等安装位置，查冷冲模设计资料与指导凹模板规格，选取标准凹模板的尺寸规格为

18、LBH=12510018。3选取模具结构的典型组合根据材料状态、厚度以及零件的排样图，查冷冲模设计资料与指导，选定模具结构为“矩形横向送料弹压卸料典型组合”形式。4根据典型组合选取标准模架根据选定的凹模板的尺寸规格以及典型组合形式，查冷冲模设计资料与指导，选取对角导柱模架：125100(120150)GB/T2851.1。四四 计算冲裁力，选取压力机吨位计算冲裁力，选取压力机吨位 冲裁力F：F=1.3LT/1000=1.3164.60.526/1000=2.78(10KN)卸料力为：F卸=KF=0.032.87=0.083(10KN)推料力为：F推=KF（h/t）=0.042.78(5/0.5

19、)=1.1(10KN)总冲裁力为：F总=F+F卸+F推=2.78+0.083+1.1=3.874(10KN)五五 压力中心确定压力中心确定 利用绘图软件的重心查询功能，查得模具的压力中心为图示凹模对称中心。六六 凸凸、凹模刃口工作尺寸计算、凹模刃口工作尺寸计算1冲孔凸模d凸=（dmin+x）凸=（6+0.50.3）0.01=6.150.01式中凸=0.01由教材公式2-8选取。2冲孔凹模d澳=（d凸+Zmin）+凹=（6.15+0.03）+0.016=6.18+0.0163侧刃工作尺寸及公差由于零件精度较底并且无导头装置，因此直接选取步距为侧刃公称尺寸，即：A=100.01(制造精度公差按IT

20、6级精度选取)4落料凹模刃口工作尺寸：从零件外形来看，对应于零件的各凹模型腔尺寸磨损以后均会导致零件尺寸增加，因此应该按教材公式2-6计算：D凹=（Dmax-x）+凹=(9.18-0.50.36)+0.250.36=9+0.09同理可得：2.68+0.06、1.68+0.06、200.06、250.065 落料凸模刃口工作尺寸：落料凸模刃口工作尺寸按照公式27进行计算：D凸=（D凹-Zmin ）-凸=（9-0.03）-0.250.36=8.97-0.09同理可得：2.65-0.06、1.65-0.06对应于工件250.26的落料凸模尺寸为：D凸=（ D凹-0.5Zmin ） 0.06=(25-

21、0.50.03)0.06=24.9850.06取250.06对应于工件200.26的落料凸模尺寸为：D凸=（D凹-0.5Zmin ）0.06=(20-0.015)0.0619.990.06取200.06七七 模具总装配图模具总装配图凹模卸料板 固定板 侧刃 冲孔凸模 落料凸模 九九 模具其他零件的结构尺寸计算模具其他零件的结构尺寸计算1 模具闭合高度H模=上 模 座 厚 度 +下 模 座 厚 度 +垫 板 厚 度 +凸 模 高 度 +凹 模 高 度 -材 料 厚 度0.5=30+40+6+45+180.50.5=138mm，其中0.5为冲裁时为保证材料完全分离，凸模进入凹模洞口的余量。2弹簧选取 3弹簧为D=15，d=2.5，H0=40 3 卸料螺钉的长度卸料螺钉的长度为16mm。