《冷冲压工艺与模具设计》模块七簧片级进模.ppt

本模块内容：,学习目的与要求：,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： 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 簧片级进模,多工位精密级进模,课题一 多工位级进模概述,课题一 多工位级进模概述,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、高效率、高寿命的模具，是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：,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 多工位级进模特点,课题一 多工位级进模概述,1.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.按冲压件成形方法分类 (1)封闭形孔级进模 (2)切除余料级进模,二 多工位级进模分类,(1)封闭形孔多工位冲压,(2)切除余料多工位冲压,(2)切除余料多工位冲压,带料连续拉深,带料连续拉深实例,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 多工位级进模的排样设计 一 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 多工位级进模排样设计内容,排样示意图,1.冲切刃口设计原则 2.坯料切废后相关部位连接方式 (1)塔接 (2)平接 (3)切接,三 冲切刃口设计,(1)塔接,(2)平接,(3)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 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)工序排样类型,混合型工序排样,(2)工序排样类型,单侧载体,具体尺寸见图7-13,单侧、双侧载体尺寸,±T/2=±,步距对称偏差值:,例7-1 凹模步距 尺寸及公差。,五 多工位级进模的定距 1. 步距与步距精度,1. 步距与步距精度,条料定位误差经验计算 公式为：T=CT,2.定位误差,例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 mm,3.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 导正,1.级进冲裁工序排样 2.级进弯曲工序排样 3.级进拉深工序排样 4.含有局部成形时级进模的工序排样,七 工序排样原则与要点,工序排样过程,复杂零件弯曲,送进高度,带局部成形时的工序排样,八 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;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 多工位级进模实例,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,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,电位器外壳零件图及冲压排样方案,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 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 多工位级进模结构设计,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,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 凸模设计,常见的小凸模及其装配形式,带顶出销的凸模结构,成型磨削凸模结构形式,1-凸模;2-销钉;3-凸模固定板,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;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,1.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 (1)镶入式凹模结构 (2)拼块式凹模结构 3.倒冲结构,三 凹模设计,(1)凹模厚度,凹模刃口到外边缘距离,镶拼式凹模结构,镶入式凹模结构,拼装式凹模结构,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.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,四 导料装置,浮动顶料装置,带槽浮动顶料销导料装置及错误设计 (图(b)、图(c),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 导正销,凸模式导正销结构形式,导正销伸出长度,1.作用及组成 2.结构 3.安装 4.卸料螺钉,六 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;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,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 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 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 簧片级进模设计,一 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 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 凹模轮廓尺寸,1凹模计算尺寸 （1）凹模厚度： H=KB1=K（47+2×6）=59K=59×0.3=17.7mm （2）凹模宽度 B=B1+（24）H=59+2×17.7=94.4mm (3)确定凹模长度 L=l1+2l2=10×5+2×22=94mm,2根据凹模轮廓尺寸选取标准凹模 计算尺寸L×B×H=94×94.4×17.7，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L×B×H=125×100×18。,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：125×100×(120150)GB/T2851.1。,四 计算冲裁力，选取压力机吨位,冲裁力F： F=1.3LT/1000=1.3×164.6×0.5×26/1000=2.78(×10KN),卸料力为： F卸=KF=0.03×2.87=0.083(×10KN),推料力为： F推=KF（h/t）=0.04×2.78×(5/0.5)=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 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 凸、凹模刃口工作尺寸计算,1冲孔凸模 d凸=（dmin+x）凸=（6+0.5×0.3）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+0.016,3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IT6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=(9.18-0.5×0.36)+0.25×0.36=9+0.09 同理可得：2.68+0.06、1.68+0.06、20±0.06、25±0.06,5 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）-0.25×0.36=8.97-0.09 同理可得：2.65-0.06、1.65-0.06 对应于工件25±0.26的落料凸模尺寸为： D凸=（D凹-0.5×Zmin ）±0.06=(25-0.5×0.03)±0.06=24.985±0.06取25±0.06 对应于工件20±0.26的落料凸模尺寸为： D凸=（D凹-0.5×Zmin ）±0.06=(20-0.015)±0.0619.99±0.06取20±0.06,七 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 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。,弹簧选取 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。,