多工位级进模:复杂冲压零件高效冲制利器,设计要点与自动化价值凸显

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在构的掌控之下,经过逐个工位的冲制操作,之后便获得了一个完整的冲压零件或者半成品。

这样,个比较复杂的冲压零件,用副多工位级进模即可冲制完成。

在副多工位级进模中,可以连续完成冲裁弯曲拉深成型等工序。

宽泛来讲,不管冲压零件的形状究竟有多么复杂,哪怕冲压工序数量有多么多,皆能够借助副多工位级进模予以冲制从而达成。

多工位级进模,其结构较复杂,在制造加工时对尺寸精度要求颇高;对于模具设计者而言,需要考量的方面众多,首当其冲的就是级进模条料排样图的设计,还有模具各部分结构的构思,此类方面均极具重要性 。

级进模,特别是多工位级进模,与高速冲床相配合,达成高速自动化作业,这能够让冲压生产料率大幅提升。

它在提高生产效率方面,有着非常现实的意义,在降低成本方面,有着非常现实的意义,在提高质量方面,有着非常现实的意义,在实现冲压自动化等方面,有着非常现实的意义。

多工位级进模能够针对一些冲压件,这些冲压件形状极为复杂,它可以对其进行冲裁形成形状,还能进行弯曲改变形状,也能进行拉深来实现相应的成形加工。

对大批量生产的冲压零件尤其应当采用多工位级进模进行冲制。

因为存在种种历史缘由,我国模具工业与目前现行的工业发展状况极为不相匹配,不管是于设计制造技术以及生产能力层面而言,还是就管理水平方面来讲,模具工业都远远不足以契合需求,它对工业产品的品种质量以及生产周期造成了严重影响,还弱化了其于国际市场上的竞争实力。

近些年来,我国对于模具的进口幅度呈现出大幅度向如下降的态势,并且存在着超过一亿元额度数量的出口金额。

大型模具上新台阶,复杂模具上新台阶,精密模具上新台阶,高效模具上新台阶,长寿命模具上新台阶,逐年如此。体现高水平制造技术的多工位级进模数量增多,越来越多。冲压自动线自动冲压技术得到广泛应用 。

我国模具行业技术水平,实现了迅速提高,模具国产化,已然取得了十分可喜的成绩,这会对我国在国际市场的竞争能力,以及综合国力的提高,起到有力的促进作用。

冲裁那种工件的工艺进行分析,工件称作电机弹簧片片,工件简图是如图这般,生产批量处于大批量状态,材料提到图所示情况,弹簧片片材料存在厚度 。

见本课题零件图中所示电机的弹簧片片,那些均为片状零件,槽多且孔多是其一大特点,形状相对复杂,外形尺寸较小,其中一般要求同轴度高,并且常由厚片制成。

本电机弹簧片铁芯的材料是某一种,其具备钢板厚度这种特性,它有着优良的电磁性能,同时还有着出色的冲裁性能。

在当中,它具备的电磁性能十分优越,这是将它选作电机弹簧片的主要缘由,与此同时,该片冲裁性能良好有批量需求,适宜选用冲压模进行自动化加工,相比其他加工方法能够存在更高的生产效率 。

在零件图之上,尺寸精度方面,大部分具有尺寸的标识标注有偏差,以偏差而进行尺寸精度的设计,只存在少部分的定位尺寸以及形状尺寸没有标注公差,属于自由尺寸,能够按照相应级别来确定工件的公差。

工件结构形状制件需要进行落料冲孔两道基本工序,尺寸较小。

针对冲外形最小尺寸,依据冲压手册里面提及的冲压情况,对于该材料而言,冲孔模能够冲压出的最小外形是这样的,所以符合工艺要求 。

因而符合孔边距工艺要求,以上分析均符合冲裁工艺要求。

结论该制件可以进行冲裁。

制件存在大批量生产情形,此时应当重视模具材料的挑选,同时也要重视模具结构的挑选,并且需要做到保证磨具具备相应复杂程度,以及保证磨具拥有一定的寿命。

根据制件的工艺分析来确定工艺方案以及模具的结构形式,其基本工序存在冲孔、落料这二道基本工序,按照它们的先后顺序进行组合,能够得到如下几种方案,即落料冲孔单工序模冲压,冲孔落料单工序模冲压,冲孔落料复合模冲压,冲孔落料级进模冲压。

方案运用单工序冲压模冲裁工序,此冲裁模是于压力机次行程内,去完成一个冲压工序的 , 。

此制件尺寸精度颇高,分开加工易出现加工积累误差,加上此制件生产批量大,使用这两种方案需副单工序冲压模,生产效率较低,操作不安全,劳动强度大,所以不宜采用。

方案归属复合冲裁模,运用复合模进行冲裁,其模具结构相较于连续模并不复杂,生产效率颇高,还降低了工人的劳动强度,故而初步选定此方案。

方案归属的是级进模,这压力机于它的再一次行程当中,会依次在模具的几个不一样的位置之上,同时去完成好多道冲压工序,就是这样模具制成这般定下来的 。

因为电动机的弹簧片产量较大,尤其是小型电动机的弹簧片,通常生产批量极大,虽说连续模结构繁杂,然而要是运用多工位级进模自动送料装置进行 自动化冲压加工,能够在更大程度上提升生产效率,与此同时提升操作的安全性并降低工人的劳动强度。

所以此方案适宜采用。

按照上述分析,采用复合冲压模适合该制件的生产,采用级进冲压模也适合该制件的生产,虽说连续模的结构具有复杂性,然而采用多工位级进模来进行冲压成型,可在比复合冲压模更大的程度上提升生产效率,尤其是在双排排样以及多排排样之际效率提高得更为显著,并且还提高了操作的安全性,降低了工人的劳动强度。

所以采用方案级进模冲压为最佳。

模具设计有工艺计算,存在排样的优化设计,级进模排样具相关作用与重要性,级进模的排样相比普通冲压模排样更为复杂,排样情况不同,材料的利用率不同,制件的尺寸精度不同,生产率不同,模具结构与制造复杂程度不同,模具使用寿命长短也不同。

因此,排样属于级进模设计里的关键步骤,它不但绝对不能缺少,并且发挥的效用十分显著 。

这属于多工位级进模设计期间的关键依据,是于设计模具图之前必须完成的首件要事。

排样确定后,制件在模具中冲制的顺序被确定,也就是明确了制件上哪些部分会被先冲,哪些部分会被后冲。

模具上共有几个工位。

模具每个工位工序性质是什么即每个工位的冲压内容。

冲压次能出几件即制件的排样排列形式是单排双排和多排。

制件的排样方式即排样的类别,直排斜排对排混合排和冲搭边等。

排样的载体形式设定,是采用边料载体,还是双侧载体,亦或是单侧载体,又或者是中间载体,送料方向的设定,则是条料从哪个方向送料。

导料方式挡料版和导正销的设置。

排样中材料利用率之高低有别,经计算可知此排样的材料利用率,并且,不同的排样,其材料利用率常常也不一样。

工位间步距大小即相邻两工位之间的距离的基本尺寸。

多工位级进模冲压工艺_级进冲压模具弹簧_级进模排样设计优化

步距的定位方式,若采用侧刃与侧刃挡块定距,还有导正销与自动送料装置定距等,就是这类步距定位方式。

冲压用材料的宽度厚度供料形式及有关要求。

模具基本结构的组成,与特点,级进模的排样,是模具结构设计主要依据,排样图设计的好坏,直接关系到模具设计。

排样存在错误,如此一来会致使制造出的模具不能够冲出合格的制件,进而导致装饰整副出现报废的情况。

所以,进行多工位级进模具设计时,要仔细思考,反复思考,之后确定几种不同的方案,对这些方案进行分析比较,还要与有经验的模具工作者多研讨,得出一个最优化的方案才使用。

排样图进行设计,该设计确定微型电机的弹簧片片在使用中所需数量相等,其批量都很大,弹簧片外径比内径小,尺寸精度要求较高,所以,为适应大批量生产时高速冲裁要求,散片冲裁方法不适用,故适合选用多工位级进模具连续冲裁方式。

排样的时候,将冲裁周边最长的那个工位放置在冲模的中心部位,这样能让压力中心不会产生过大的偏移。

综合把以上各种因数仔细考量,要是采用制件间留搭边那种单排样的话,那么料宽即为,步距就是制件间搭边值的情况,要是采用双排样,那料宽就是搭边值,比较之后选择单排样,排样图上排开始冲压工步,先冲引导孔,接着有空位,再冲中间孔,然后落料,排样图下排进行冲压工步,先冲引导孔,再冲弹簧片片槽形孔,接着冲轴孔,之后冲片槽形孔,再进行外形切边,中间有空步,最后空步切断落料。

在多工位级进模设计里,计算条料宽度需要确定,间距也需要确定,载体要确定,搭口也要确定,其中把搭边称作载体,载体形式也要确定。

载体就是在排样中用来运载冲压零件向前送进的那部分材料。

所以,它一定要具备充足的强度以及刚度,以此确保,在送料进程当中,不会因为载体自身产生变形或者断裂,进而对送料造成影响,甚至致使模具损坏的情况发生。

在多工位级进模这儿,载体的用场便是去转运坯件,让其持续地被送进去,达成接连的冲压 。

因此要求它必须具有足够的强度和刚度,送料过程中不变形等。

确定载体形式,在多工位级进模的排样里甚为关键,它对材料利用率高或低的影响最为突出,又关乎能不能保证正常生产,以及保证冲制精度与效果,还影响到模具结构的复杂程度以及制造的难易程度。

目前常用的载体有边料载体双侧载体单侧载体和中间载体等。

载体的应用具备一定灵活性,不过主要是依据制件的几何形状,以及制件的尺寸精度,还有排样的排列方式,来确定最佳方案。

载体和普通冲模排样搭边存在相似之处,也有不同之处 ,搭边主要是为了补偿定位出现的误差 ,进而让冲裁之后的制件外形保持完整而设置的 ,因此对于要求比较高的制件常常会采用有搭边的冲裁 。

搭边值大小,是以保证冲出合格制作为原则的,它,与冲件的形状、大小、厚度、送料方式以及模具结构特点,都是有关系的。

普通冲裁的排样有“无废料排样”,简单地说就是无搭边排样。

在多工位级进模里,载体是绝对不可或缺的,要是没有载体,那就无法开展多工位级进模的自动化冲压,一般情形下,都是借助条料的载体以及连接于其上的冲件,使其浮离凹模平面确定高度,平稳地送抵每个工位,进而完成冲压动作。

多工位级进模在进行排样设计时,常常会把用于精定位的导正销设置在载体之上,与此同时,为了能够保证载体的强度,载体的宽度尺寸要比普通冲压搭边值大出很多,甚至有的大一倍 。

这样材料的利用率相较于其他情况是相对低一些的,所以在进行排样设计这个行为的时候,应当是在不会对载体强度造成影响的前提情形之下,从心理的角度尽量减小载体的尺寸大小,以此提高材料的利用效率,并且要合理地确定载体的形式 。

进行多工位级进模设计时,于其中,搭边被称作载体,搭口是载体跟坯件,或者坯件与坯件的连接那部分,搭口与搭接存在于此种设计里。

搭口要有定的强度,并且搭口的位置应便于载体与工件最终分离。

于各分段冲裁的连接之处,应当是平直的或者是圆滑的,以此来避免出现毛刺,避免出现错位,避免出现尖角等情况 。

因此应考虑分断切除时的搭接方式。

根据制件形状,根据变形性质,根据料厚等情况,本排样选择无搭边双排搭口搭接式载体,本排样选择增加导正孔数量的方式的排样,可使条料步距精度提高一倍多,同时,由于把载体形式设置为片与片之间的搭口形式,提高了材料的利用率。

载体确定以后,排样方案确定以后,条料宽度就能够确定,条料宽度确定以后,导料板间距离就可以确定,条料宽度与导料板间距离的计算,就是如此这般。

计算条料宽度时,有三种情况需予以考虑,计算料板间距离时,存在三种情形要加以考量,有侧压装置时,条料宽度的计算存在特定方式,导料板间距离的计算存在特定情形 。

无侧压装置时条料的宽度与导料板间距离的计算。

有定距侧刃时条料的宽度与导料板间距离的计算。

由前面小节能够知道,这里的排样适宜采用没有搭边的双排搭口搭接样式的载体排样,并且采用“导料板活动导正销自动送料装置”进行精确的导向以及定位,所以能够不采用侧压装置也能够实现精确导向。

下面就以无侧压装置时的情况来计算条料的宽度与导料板间距离。

按下式计算,条料宽度公式,导导料销间距离公式,式中,条料宽度方向,冲裁件的最大尺寸,侧搭边值,见表,冲裁模初始双面间隙值,条料宽度偏差,单向负向偏差,见表,条料宽度偏差,导料板与最宽条料之间的间隙,其最小值,见表。

查,表条料宽度偏差为 ,根据公式 ,根据公式 ,表条料剪切公差及条料与导料板间的间隙,条料宽度,材料厚度,注 ,条料公关标准为。

.有侧压装置时,可取。

有表导料板,其与条料之间存在最小间隙,此间隙与材料厚度相关,且无侧压装置,条料宽度在材料厚度以下或以上时,表有最小搭边值,是针对工件间沿边之处,工件间沿边情况。接着提到用制,制件的面积与手忙脚乱板料面积的百分比,来计算材料利用率,将这个百分比作为衡量排样合理性的指标,这被称为材料的利用率 。

用η表示公式.式中制件面积个步距内制件数板料宽度排样步距。

由于该弹簧片片槽孔以及外形较为复杂,故而确定弹簧片的面积借助软件进行测算,经测量得到弹簧片片合起来的冲裁面积,若采用制件间留搭边的单排样,那么板料料宽为,送料步距为,一个步距内制件数为,一个步距内的材料利用率为,冲裁力需要计算,计算冲裁力的目的在于合理选用冲压设备、设计模具以及检验模具的强度。

压力机的吨位,得大于所计算出来的冲裁力,为了符合适宜冲裁的要求,对于普通平刃冲裁模而言,其冲裁力,一般能够按照下面这个公式,来进行计算,公式里有冲裁力,还有材料抗剪强度,以及冲裁周边总长,还有材料厚度,另外还有修正系数。 ,

系数是在实际生产当中,考虑冲裁模刃口出现磨损的情况,凸模与凹模间隙存在波动数值的变化,或者分布不均匀的状况,还有润滑的情况,材料力学性能发生变化,以及厚度公差的变化等诸多因数之时,所设置的安全系数,一般取值为.

查不到抗剪强度的时候,能够用抗拉强度替代,进而采用取的近似计算法来计算。

因为在我国常用的金属冲压材料之中,尚未制订出来的是力学性能,所以查找不到该力学性能,于是上网进入相关的生产厂家去查询,经过查询得知,牌号是在厚度为某一数值时的平均抗拉强度,具体情况见表,依据经验,钢材的抗剪强度具体是按抗拉强度的一定倍数来选取的,也就是