第7章多工位精密级进模的设计

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1、第7章多工位精密级进模的设计7.1概述　　级进冲压是指压力机的一次行程中，在模具的不同工位同时完成多种工序的冲压。所使用的模具又称为连续模、跳步模。在级进冲压中，不同的冲压工序分别按一定次序排列，坯料按步距间歇移动，在等距离的不同工位上完成不同的冲压工序，经逐个工位冲制后，便得到一个完整的零件(或半成品)。无论冲压零件的形状怎样复杂，冲压工序怎样多，均可用一副多工位级进模冲制完成。对于批量非常大面厚度较薄的中、小型冲压件，宜采用精密多工位级进模。　　多工位精密级进模是在普通级进模的基础上发展起来的一种精密、高效、长寿命的模具，其工位数可多达几十个，多工位精密级进模必须配备高精度且送料进距易

2、于调整的自动送料装置才能实现精密自动冲压。多工位精密级进模还应在模具中设计误差检测装置、模内工件或废料去除等机构。因此与普通冲压模具相比多工位级进模的结构比较复杂，模具设计和制造技术要求较高，同时对冲压设备、原材料也有相应的要求，模具的成本相对也高。因此，在模具设计前必须对制件进行全面分析，然后结合模具的结构特点和冲压件的成形工艺性来确定该制件的冲压成形工艺过程，以获得最佳的技术经济效益。　　多工位精密级进模要求具有高精度、长寿命，模具的主要工作零件常采用高强度的高合金工具钢、高速钢或硬质合金等材料。模具的精加工常采用慢走丝线切割加工和成形磨削。　　在多工位级进模中，常有很精细的小凸模，必

3、须对这些小凸模以精确导向和保护。因此要求卸料板能对小凸模提供导向和保护功能。卸料板上相应的孔必须采用高精度加工，其尺寸及相互位置必须准确无误。在冲压过程中，随模具的冲程和条料的进给，卸料板的运动必须高度平稳，则卸料板要有导向保护措施。多工位级进冲压有以下特点：（1）生产率高。级进冲压模具属于多工序、多工位模具，在一副模具中包括冲裁、弯曲、拉深、成形等多道冲压工序，因而具有高的劳动生产率。（2）操作安全。因为自动送料，自动检测，自动出件等自动化装置，手不必进入危险区域。模具内还装有安全检测装置，可防止加工时发生误送或意外。（3）模具寿命长。由于在级进模中工序可以分散在不同的工位上，避免了凹模

4、壁的“最小壁厚”问题，且改变了凸、凹模的受力情况，因而模具强度高、寿命较长。（4）易于自动化。大量生产时，可采用自动送料，便于实现冲压过程的机械化和自动化。（5）可实现高速冲压。配合高速冲床及各种辅助设备，级进模可进行高速冲压。目前世界上高速冲床已达4000次/min。（6）减少厂房面积，半成品运输及仓库面积。免去用简单模具生产制件的周转和储备。（7）多工位级进模通常具有高精度的导向和定距系统，能够保证产品零件的加工精度（8）多工位级进模结构复杂，镶块较多，模具制造精度要求很高，给模具的制造，调试及维修带来一定的难度；模具的造价高，制造周期长，模具设计与制造难度较大。同时要求模具零件具有互

5、换性，在模具零件磨损或损坏后要求更换迅速，方便，可靠。（9）多工位级进模主要用于中，小型复杂冲压件的大批量生产，对较大的制件可选择多工位传递式冲压模具加工。（10）材料的利用率较其它模具低。特别是某些形状复杂的零件，产生的废料较多。（11）较难保持内、外形相对位置的一致性。因为内、外形是逐次冲出的，每次冲压都有定位误差，且连续地进行各种冲压，必然会引起条料载体和工序件的变形。　　由于级进模的这些特点，当零件的形状异常复杂，经过冲制后不便于再单独重新定位零件，采用多工位级进模在一副模具内连续完成最为理想，如椭圆形的零件、小型和超小型零件。对于某些形状特殊的零件，在使用简单冲模或复合模无法设计

6、模具或制造模具的情况下,采用多工位级进模却能解决问题。此外，一些由于使用或装配的需要，零件需规则排列时，也可采用级进模冲制，零件先不切除下来，而被卷成盘料，在自动装配过程中才予以分离。在同一产品上的两个冲压零件，其某些尺寸间有相互关系，甚至有一定的配合关系，在材质、料厚完全相同的情况下，如果用两套模具分别冲制,，不仅浪费原材料，而且还不能保证配合精度，若将两个零件合并在一副多工位级进模上同时冲裁，可大大提高材料利用率，并能很好地保证零件的配合精度。　　由于以上这些特点，使用时需要被加工的零件的产量和批量足够大，以便能够比较稳定而持久地生产，实现高速连续作业。同时，制件太大，工位数较多时，模

7、具必然比较大，这时必须考虑到模具与压力机工作台面的匹配性。7.2多工位精密级进模的排样设计　　在多工位精密级进模设计中，要确定从毛坯板料到产品零件的转化过程，即要确定级进模模具中各工位所要进行的加工工序内容，并在条料上进行各工序的布置，这一设计过程就是条料排样。条料排样的主要内容是在冲压刃口外形设计的基础上，将各工序内容进行优化组合形成一系列工序组，并对工序组排序，确定工位数和每一工位的加工工序内容，确定载体类型、毛坯定