多工位沖壓模具設(shè)計技巧精編

1、多工位沖壓模具設(shè)計技巧內(nèi)容來源網(wǎng)絡(luò)，由深圳機械展收集整理！ 更多沖壓模具技術(shù)，就在深圳機械展！多工位沖壓模具沖壓加工，是在壓力機上使用各種沖壓模具，對放置其中的板料施力產(chǎn)生形變、達到要求的尺寸和性能的一種技術(shù)。多工位沖壓模具，相對于普通沖壓模具來說，有著產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)、占地面積小、工作效率高等優(yōu)勢。若想實現(xiàn)沖壓自動化，采用多工位沖壓工藝則是主要途徑。在我國，由于設(shè)備陳舊、技術(shù)有限等問題，故多采用連續(xù)模、簡單模、復(fù)合模等投資小的沖壓工藝。多工位沖壓模具的特點多工位沖壓工藝就是在壓力機中將許多道沖壓制件合并在一起。因此，多工位沖壓模具大大的減少了占地面積，沖壓制件的合并也減少設(shè)備的數(shù)量，這種沖壓工藝可

2、以每沖壓一次就產(chǎn)生一個成形的零件，于是便減少了半成品的產(chǎn)生和運輸，由此看來，多工位沖壓工藝既能提高生產(chǎn)效率，還可以降低成本提高產(chǎn)品質(zhì)量。全套模具造價低，滿足各生產(chǎn)零件的需求。多工位沖壓模具設(shè)計原則進行多工位連續(xù)沖壓模設(shè)計時(首先要進行一些計算*通過計算后訂出初步方案(再對初步方案進行優(yōu)化(確定最終方案*應(yīng)該指出的是(在多工位沖壓模具設(shè)計時(有些傳統(tǒng)設(shè)計觀念應(yīng)該修正)。其一(常想-用最少的工步完成全部的過程.*從模具制造成本看(減少一個工步(就可節(jié)約一部分資金*但在多工位沖壓生產(chǎn)中(有時工數(shù)顯得無關(guān)緊要往往是增加一個工步后反而會改善制件的質(zhì)量或減緩易磨損工序上模具的損耗得到更好的綜合效益。其二片

3、面追求較高的材料利用率，嚴格地說多工位沖壓由于其特殊的工藝要求需要有定位孔和連接體其利用率有時低于單工位的沖壓生產(chǎn)工藝，但縱觀多工位沖壓的高速、優(yōu)質(zhì)、高效、安全等優(yōu)點其效益遠遠大于原料的成本。多工位模具設(shè)計的工序排列和平面在多工位模設(shè)計時最重要的部分是整體布局設(shè)計應(yīng)考慮以下幾個因素1，工序的排列按正常的沖壓加工過程排列出平面布局沖壓力的平衡首先計算出各工序的沖壓力最終要保證各道工序上的沖壓力之和的平衡。2，適當(dāng)增加空位工序為了受力平衡或便于零件夾持一般增加空工位，通常在兩道工序間要加入空工位3，模具維修、壽命、安全對于過快磨損的工序為延長模具壽命可通過增加新工序來減輕磨損，模具設(shè)計時還應(yīng)考慮維

4、修應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件、安全因素導(dǎo)向和定位多工位連續(xù)沖壓工藝采用的坯料多為卷盤料 一旦調(diào)試定位后，自動沖壓直至完成，為保證每個工位的步距 除有定位孔外 最好坯料的外緣保持不變或略有變窄 因為變化小的外緣不但可保證各零件間的間距 還可更容易地與夾持機構(gòu)保持協(xié)調(diào)一致 提高設(shè)備的運轉(zhuǎn)穩(wěn)定性。多工位級進模設(shè)計案例：電視連接支架多工位級進模的設(shè)計一、工藝分析圖1所示為等離子電視連接支架。材料為SPCD，料厚為1.6mm，原工藝采用1副多工位彎曲級進模和一副鉚接模來完成，也就是說在專業(yè)廠家采購的鉚釘和在多工位級進模生產(chǎn)出的彎曲件經(jīng)過鉚接模鉚合在一起。所需模具及設(shè)備多，機床利用率低，而且成本較高，并且制件的鉚接

5、部分在流水線上安裝時容易脫落、松動導(dǎo)致質(zhì)量不穩(wěn)定。經(jīng)分析，設(shè)計成自動送料的一出二連續(xù)拉深多工位級進模來生產(chǎn)，并在級進模內(nèi)設(shè)計有自動攻螺紋技術(shù)，這樣一來大大降低工人的勞動強度和生產(chǎn)成本。有效保證了制件的質(zhì)量，提高該制件在市場的競爭能力。該制件須向下拉深、彎曲較為合理。并要求在制件的拉深內(nèi)徑攻M6螺紋孔，那么在生產(chǎn)中需經(jīng)過沖切外形廢料、拉深、攻螺紋、彎曲、切斷等工序組合而成，均經(jīng)合理分解后，按一定的成形順序要求設(shè)置在不同的沖壓工位上。該制件內(nèi)孔為M6的擠壓攻螺紋，經(jīng)過積累的經(jīng)驗得出，滿足該制件的M6螺牙，那么對攻螺紋前拉深內(nèi)徑要控制在5.65±0.02mm才能達成。如攻螺紋前拉深內(nèi)徑偏大

6、會造成M6的螺牙不飽和，反之內(nèi)徑偏小造成擠壓絲錐容易折斷，將無法正常生產(chǎn)。其中M6的螺紋孔，要求在級進模內(nèi)同時完成自動攻螺紋工藝。由壓力機一次行程生產(chǎn)出2個完整的拉深、彎曲及攻螺紋的制件，故生產(chǎn)效率高，但同時在沖壓過程中實現(xiàn)拉深、彎曲及自動攻螺紋等功能大大提高了模具設(shè)計與制造的難度。二、排樣設(shè)計該制件排樣設(shè)計時主要考慮以下幾個方面。模具剛性好、精度高的級進模通用模架，攻螺紋模塊位于模具的中部，因而模具結(jié)構(gòu)設(shè)計成 4大模塊：沖裁、拉深模塊，單獨拉深模塊，攻螺紋模塊、彎曲及載體與制件分離模塊。合理制定工位數(shù)，以適應(yīng)模架周界及考慮累積誤差對零件精度的影響。復(fù)雜的型孔應(yīng)分解為若干個簡單的孔形，并分成幾

7、步進行沖裁，使模具制造簡單，但同一尺寸或位置精度要求高的部位應(yīng)盡量在同一工位上沖壓出。合理制定步距，以適應(yīng)凹模強度及攻螺紋模塊的位置。由于零件帶有工藝切口、拉深、攻螺紋、沖孔、彎曲等工序，各工序的先后應(yīng)按一定的次序而定，以有利于下道工序的進行為準(zhǔn)，并應(yīng)先拉深再攻螺紋，接下來在彎曲等工作，前后次序不能對調(diào)。排樣時必須合理安排導(dǎo)正銷孔的位置，以適應(yīng)制件精度要求。需要沖制的制件與載體的連接應(yīng)具有足夠的強度和剛度，以保證帶料在沖壓過程中連續(xù)送進的穩(wěn)定性。盡可能使級進模的壓力中心與壓力機的壓力中心一致。盡可能提高材料的利用率以節(jié)約成本。結(jié)合以上幾方面的要點，該制件共有22個工位，排樣見圖2所示，具體工位

8、安排如下：工位：沖導(dǎo)正銷孔及沖切廢料；工位、：沖切廢料；工位：首次拉深；工位：空工位；工位：二次拉深；工位：三次拉深；工位：四次拉深；工位：五次拉深；工位：六次拉深；工位11：整形；工位12：空工位；工位13：攻螺紋；工位14：空工位；工位15：沖切廢料；工位16：沖孔；工位17：沖切廢料；工位18：彎曲45°；工位19：彎曲90°；工位20、21：沖切廢料；工位22：制件與載體分離。三、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計1.模具結(jié)構(gòu)特點1） 采用滾動式自動送料機構(gòu)傳送各工位之間的沖裁、拉深、攻螺紋及彎曲等工作，用浮動導(dǎo)料銷導(dǎo)料、頂桿及頂塊抬料，利用切斷凹模將已成形好的制件從帶料上切斷，使分離后

9、的制件左側(cè)尾部下裝有輕微的浮料塊向上頂，沿著下模板銑出的斜坡滑下。2）采用剛性好、精度高的級進模通用模架。以確保上下模對準(zhǔn)精度，該模具采用4個精密滾珠鋼球?qū)е?；為保證卸料板與各凸模之間的間隙，在卸料板及下模板上設(shè)計了小導(dǎo)套，從而大大增加模具的使用壽命。該模具由4大模塊組成，即沖裁、拉深模塊，單獨拉深模塊，攻螺紋模塊，彎曲及載體與制件分離模塊。3）攻螺紋模塊工作原理：其原理為：在壓力機下行時，通過裝在上模座的蝸桿，帶動攻螺紋模塊中的蝸輪旋轉(zhuǎn)，使模具的上、下運動轉(zhuǎn)換為攻螺紋模塊中絲錐夾頭的旋轉(zhuǎn)運動，從而實現(xiàn)攻螺紋功能。當(dāng)模具碰到異常時，蝸輪旋轉(zhuǎn)部分自動分離，攻螺紋模塊中絲錐夾頭停止旋轉(zhuǎn)運動，這樣能

10、很好的起到保護絲錐作用。4)該模具除了上、下模座采用滾動導(dǎo)向裝置外，模具內(nèi)部4大模塊分別在上模固定板、卸料板、凹模板之間各裝有 4對及2對不同的小導(dǎo)柱、導(dǎo)套作模具的精密內(nèi)導(dǎo)向。小導(dǎo)柱與小導(dǎo)套采用標(biāo)準(zhǔn)件，導(dǎo)柱與導(dǎo)套的間隙可控制在0.005 mm左右，沖壓時輸入潤滑油，產(chǎn)生的油膜填充了導(dǎo)柱與導(dǎo)套的間隙，達到無間隙滑動導(dǎo)向的要求。在安裝時其中沖裁、拉深模塊、單獨拉深模塊，彎曲及載體與制件分離模塊的小導(dǎo)柱固定于上模固定板上，攻螺紋模塊的小導(dǎo)柱固定于凹模墊板上。5)本模具中，為了消除送料累積誤差和高速沖壓所產(chǎn)生的振動及沖壓成形時所造成的帶料竄動，通常由自動送料裝置作送料粗定位，導(dǎo)正銷作精定距。合理安排導(dǎo)

11、正銷位置與數(shù)量十分重要。在設(shè)計中前段工位先沖出導(dǎo)正銷孔，并在后序的工位中，根據(jù)工位數(shù)優(yōu)先最容易竄動的部位設(shè)置導(dǎo)正銷。帶料在攻螺紋模塊攻螺紋時竄動尤為厲害，因而在攻螺紋模塊前后兩端各設(shè) 2個導(dǎo)正銷，且該導(dǎo)正銷一定要在攻螺紋絲錐接觸帶料之前進入導(dǎo)正孔，這樣才能保證攻螺紋順利進行?？紤]到制件彎曲后送料容易造成變形，在彎曲區(qū)及切斷前各增加了2個導(dǎo)正銷。2.模具零部件設(shè)計1）固定板墊板、卸料板墊板及下模板墊板設(shè)計固定板墊板、卸料板墊板及下模板墊板在沖壓過程中直接與凸模、卸料板鑲件及凹模接觸，不斷受到?jīng)_擊載荷的作用，對其變形程度要嚴格限制，否則工作時就會造成凸、凹模等不穩(wěn)定。故材料選用Cr12鋼，熱處理硬

12、度為5355HRC，這種材料具有很高的抗沖擊韌性，符合使用要求。2）卸料板結(jié)構(gòu)設(shè)計卸料板采用彈壓卸料裝置，具有壓緊、導(dǎo)向、成形、保護及卸料的作用。故材料選用日本冷作模具鋼SKDII，熱處理硬度為5860HRC。卸料板與凸模單面間隙為0.010.02mm。因級進模卸料力較大，沖壓力不平衡，固采用矩形重載荷彈簧，彈簧放置應(yīng)對稱、均衡。3）下模固定板結(jié)構(gòu)設(shè)計該模具下模固定板采用鑲拼式結(jié)構(gòu)，既保證了各型孔加工精度，也保證了模具的強度要求，故材料采用日本冷作模具鋼SKDII，其熱處理硬度為5860HRC。此材料屬于高耐磨性冷作工具鋼，這種鋼具有很高的硬度、耐磨性和抗壓強度。其滲透性也很高，熱處理變形小，可達微變形程度。4）凹模鑲件設(shè)計沖裁、彎曲凹模鑲件材料采用日本冷作模具鋼SKH-9，其熱處理硬度為6062HRC，拉深凹模采用硬質(zhì)合金（YG15）來制造。5) 凸模設(shè)計對于多工位級進模，在設(shè)計時，首先考慮其工藝性要好，制造容易，模刃修整方便。沖裁圓孔及拉深所使用的凸模按整體式設(shè)計，為改善其強度，在中間增加過渡階梯，大端部份臺階用于固定。對于截面較大但形狀復(fù)雜的凸模，采用直通式設(shè)計，以便于線切割加工。此模