支架多工位级进模设计

2024-09-16

支架多工位级进模设计（精选7篇）

支架多工位级进模设计篇1

摘要：本文分析了支架零件的冲压工艺性,给出了排样设计,确定了模具的总体结构,阐述了凸、凹模的固定方式和模具的工作过程,对此类零件的级进模设计具有一定的参考价值。

关键词：机械制造,多工位级进模,支架,设计

1 引言

图1所示支架零件,在机械结构中经常用到,起到支撑、连接作用。

2 工艺分析

支架零件,材料选用Q235A,厚度1.5mm。零件具有冲孔、弯曲、切舌等成形工艺特点。零件的特别之处就在于4个侧面都有弯曲,中间有切舌,且它们的弯曲方向不完全相同。零件为大批量生产,零件尺寸不大,适用于级进模进行生产。

3 排样设计

在冲压生产中,节约金属和减小废料具有非常重要的意义,特别在大批量生产中,较好地确定冲裁件形状尺寸和合理的排样是降低成本的有效措施之一。排样的好坏将影响到材料的合理利用、冲件质量、生产效率、模具结构与寿命等。考虑诸多因素之后采用了图2所示排样方案,零件工艺流程:冲侧刃、圆孔和方孔—废料切除—单侧向上弯曲—三侧边向下弯曲、中间切舌-切断,零件与条料分离。

4 模具设计

4.1 模具总体结构

根据工艺方案,设计了图3所示多工位级进模。由图可见,采用了4导柱模架,送料通过侧刃粗定位,导正销精定位。模具中的凸凹模采用台阶式固定或者挂销式固定。这种结构降低了模具材料的成本,同时带来了互换性,便于更换维修。其中,凸模与固定板配合为双面过盈0.02mm~0.04mm,凸模与卸料板配合为双面间隙0.06mm~0.10mm,浮顶装置与凹模配合为H7/h6,拉深凸模与小导套配合为H7/h5,模柄与模架、圆柱销与凹模、上下模座、固定板、导料板配合均为H7/m6,镶块与固定板为过渡配合H7/m6。

4.2 自动送料结构

对于大批量生产,且条料薄而窄的高速送进,宜采用自动送料机构。本设计可采用夹锟式自动送料机构。其原理为利用滚珠或钢球约束斜面上的移动,以产生对材料垂直方向的夹紧和放松,借助夹座的往复运动实现材料的间歇送料。送料精度为±0.02mm,送料速度为25~40m/min。送料优点:条料送进时前后被拉直,各工位传送准确,清除了工序间被推弯(特别对薄料)或送偏的现象。

1.下模座2.调节螺钉3.弹簧4.浮顶销5.导柱6.切断凸模7.导套8.凸模固定板9.凸模垫板10.上模座11.弯曲凸模12.插销13.切舌凸模14.弯曲凸模15.冲孔凸模16.冲槽凸模17.螺钉18.模柄19.冲孔凸模20.导正销21.圆柱销22.冲孔凸模23.冲圆孔凸模24.冲方孔凸模25.卸料螺钉26.内六角螺钉27.弹簧28.卸料板29.螺钉30.导料板31.承料板32.凹模板33.圆柱销34.凹模垫板35.内六角螺钉36.螺钉37.圆柱浮顶销38.成形侧刃39.弯曲凸模40.镶块

4.3 模具工作过程

支架零件如排样设计中所示分8个工位来实现制造。对照图3模具总体结构图,模具的工作过程为:板料送进时,由自动送料装置对模具进行第一次的初定位。当板料进入模具以后,首先利用导料板30进行导向,利用成形侧刃38冲侧刃以便于后续定位,通过冲孔凸模23、24实现冲圆孔和方孔,圆孔在后面配合导正销20起到精定位的作用;然后是通过冲裁凸模22、19、16、15来切除废料,便于后续成形;通过弯曲凸模39实现单侧向上弯曲;通过2个弯曲凸模11实现双侧对称向下弯曲和弯曲凸模14单侧向下弯曲,切舌凸模13实现切舌;通过切断凸模实现零件与条料的分离。当完成整个工作行程时,模具开启,上模部分在弹性卸料板的作用下卸料。板料送进的过程中采用2个圆柱浮顶销来实现条料的抬高,使得板料能继续无阻碍的被送进,进行下次工作行程。最后一道工位是切断,能够直接从下模板出件。

5 结束语

模具结构设计灵活、可靠,并能保证产品质量,对同类产品零件的设计与制造具有一定的参考价值。

参考文献

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某支架冲压成形多工位级进模设计篇2

灯泡固定支架是车灯配件的重要组成部分,对各成形部位的尺寸相对性要求较高,同时因其使用功能的特殊,精度比一般的普通冲压件要高。图1所示为某新款汽车灯泡固定支架产品图,其冲压工序有5个三种尺寸的冲圆孔、落料、打筋打倒角、2个打凸台、3处切槽、切方孔、两处对称切口、三处折边、翻边、斜45°竖边、成形等,产品折边后的最高尺寸为34.5mm,接近零件的宽度,结构比较复杂,精度要求较高;材料为镀锌Q235-A、厚度0.7mm的带料,具有良好的冲压性能,适合冲裁。

2排样设计

产品展开图如图2所示。

产品展开外形尺寸为77.95mm×73.2mm,在多工位级进模的设计里尺寸偏大,要想在一副模具里成形出产品,就必须最大限度压减步距,才能确保产品的实现。因此,经综合考虑,在模具排样设计时,重点考虑以下几方面:一是以77.95mm的尺寸标注方向为步距的送进方向,采用双面载体的形式,双侧导正,保证带料送进的稳定性,其中一侧的载体和导正钉孔直接借用产品的形状和产品上现有的孔。这也就是不采用小尺寸(73.2mm)作为步距送进方向的原因;二是为防止两处凸台上3个槽孔的变形,在工序安排时,先打凸台后切槽;三是在保证模具强度和产品质量的基础上尽量采取工序集中,以减少工位数,尽可能减小模具外形尺寸,具体排样如图3所示。

工位1:冲圆孔1-尴5、2-尴4.6、2-尴3.6;四处打字;两处切边;一只异形方孔。

工位2:打筋打倒角;两处切边;两处打凸台。

工位3:折边;切边;冲三只槽孔。

工位4:修整折边;打字;另一处折边。

工位5:翻边;两处切口;打长短凸筋;一侧载体切断。

工位6:三处竖边成形(即90°、90°、105°)。

工位7:两处切断,一处将产品与搭边分离,一处将废料载体切断,利于废料收集。

3 模具设计

3.1模具结构设计

级进模结构如图4所示,模板外形尺寸440mm×160mm。

模具结构特点如下:

(1)定距的设计:导正销是级进模中应用最为普遍的定距方式,该模具采用双侧导正销进行导正,导正销设计时考虑如下因素:1尴5.0与尴3.6两种导正销与导正孔的关系。导正销导入材料时,既要保证材料的定位精度,又要保证导正销能顺利插入导正孔。配合间隙大,定位精度低;配合间隙过小,导正销磨损加剧并形成不规则形状,从而又影响定位精度,设计时配合间隙为0.01mm~0.015mm。2导正销的突出量。导正销的前端导正部分应突出于卸料板的下平面,突出量一般取值范围为0.6t~1.5t。薄料取较大值,厚料取较小值,该产品厚度0.7mm,属中等料厚,突出量取为1t即0.7mm。3导正销的固定方式。导正销固定在卸料板上,两排大小不一的导正销在一副模具中多处使用时,其突出长度、直径尺寸和头部形状必须保持一致,以使所有的导正销承受基本相等的载荷,防止导正销带起条料,影响条料的正常送进,详见图5。

(2)模具导向与压料设计。图4中的12为弹压式卸料板,为保证卸料板工作时运动平稳可靠以及其与凹模板11相对位置的一致性,设计时采用8根导柱32导向。卸料板上的工作型孔与凸模之间配双面间隙0.02mm,对凸模尤其是细长凸模可以起到保护作用,防止折断,同时使得卸料板在高速时的平稳运动得到保证。为使模具工作时压料可靠,设计了10个矩形弹簧22以增加压料力,防止成形时带料窜动影响正常送进和产品精度,同时也具有很强的卸料力。

(3)导料钉的设计。导料钉主要对带料起限位并浮起送进的作用。常用导料钉主要采用圆周凹槽形式(图6a),但该结构存在一定的缺陷,凹槽太深会影响到导料钉头部的强度,工作时长时间承受高频冲击力的作用,容易造成折断,凹槽太浅则与带料的接触部分偏少不利于带料的浮起送进,为此设计了一种单侧开槽的导料钉(图6b)。单侧开槽设计极大提高了导料钉的工作强度和使用寿命,而且增加了与带料的接触面积。图6c为常用圆周凹槽形式导料钉的放大示意,阴影部分为工作时与带料的接触部分,实际测量该面积为3.63mm2,图6d为单侧开槽形式导料钉的放大示意,实际测量该面积为6.52mm2,经比较,单侧开槽形式比圆周凹槽形式的有效接触面积提高了近80%。

1.切单槽孔 2.切边三 3.打字 4.打筋 5.切边一 6.销钉 7.下模座 8.凸模固定小螺钉 9.下模垫板 10.下模固定螺钉 11.凹模板 12.卸料板 13.卸料小盖板 14.上模固定板 15.上模垫板 16、26、27.螺钉 17.上模座 18.上模固定螺钉 19.连接板 20.凸模固定小压块 21.导套22.矩形弹簧 23.定距套(含定距螺钉) 24.微型检测开关 25.上限位柱 28.下限位柱 29.螺塞30.弹簧 31.导料钉 32.导柱 33.打长凸筋 34.切断 35.成形二 36.切口与成形一 37.打短凸筋 38.折边二 39.切双槽孔 40.折边一 41.切边二 42.切边四与打凸包 43.组合冲孔

(a)圆周凹槽形式导料钉 (b)单侧开槽形式导料钉

(4)废料切断设计。废料的切断设计也是多工位级进模设计的重要一环,尤其是对于厚度大于0.4mm的带料,更应引起注意。在图3排样设计中的工位7中,将产品切断时因考虑到模板结构的紧凑和强度而设计了一斜刃(见图7),在废料上留下了一锋利的尖角,如果不及时切除,会给连续生产带来麻烦,甚至留下安全隐患。废料切断设计位置可见图4模具结构图的A部放大图,将其设计在模板的最外侧,通过固定在上下模的镶块形成剪刀似的剪切,从而切断废料,使得废料自然而然地落在模外,方便收集。

3.2模具主要零件设计

(1)凹模板与冲裁镶块的设计:因该模具的步距较大,在尽可能减少工位的前提下,设计排样时,对工序进行了有效整合,这就给凹模板和冲裁镶块的设计带来了困难,既要考虑模板的强度,又要兼顾镶块的寿命,还需考虑弹顶设计、固定螺钉的位置排布和加工的可行性。凹模板与冲裁镶块的具体设计见图8。由图8a可见在切边一、二镶块的周围有2个导料钉孔、2个固定螺钉孔、1个弹钉孔、3个工作型孔,设计时要统筹兼顾安排好形状和位置的关系,不能顾此失彼。切边一、二镶块的设计如图8b所示,其外形由综合考虑的11条直线封闭组合而成;四个圆孔和一个异孔设计在一个整体大镶块上,见图8c,其外形上的45°斜边是为了与切边一、二镶块上的45°斜边形成对应,以保证凹模板型孔间的最小间距,增加凹模板的强度。切边三、四、五的外形轮廓设计分别见图d、e、f,其上45°斜边的设计意图与8c一致。

(2)冲槽孔凹模镶块的设计。该产品上共有三个尺寸相同的1.1mm×5.1mm的狭长槽孔,一个在小凸台上,两个在大凸台上,为防止冲出的槽孔变形,冲压工艺顺序是先打凸台再冲切槽孔,其中尴1.8mm的小圆孔同步冲出。值得注意的是,凹模的刃口部位是高出四周的,刃磨凹模刀口后,还应将四周的非刀口部分也磨去同样的尺寸,保证凹模刃口部位高出四周的尺寸不变,这样给后续的维修刃磨带来了一定的困难,所以在选择镶块材料时,宜选强度较高的材料,尽量减少刃磨次数,同时工作刃口的有效工作长度也不宜过长,槽孔凹模镶块的设计如图9所示。

(3)打筋打倒角镶块的设计。在第二工位中,把打筋与打倒角的设计安排在一起进行,主要也是遵循本设计的“工序力求组合,工位尽量减少”的原则,镶块外形尺寸15.0mm×12.0mm,下模高25.32mm,上模高53.3mm,在上模镶块上设计了4.0×1.2的通槽,用于镶块的固定。因固定板厚度尺寸为16.00mm,所以在加工4.0×1.2的通槽时,控制了镶块的固定部位尺寸为15.98mm,此尺寸不能超过模板的尺寸,否则会造成固定不可靠,影响产品的成形精度,打筋打倒角镶块的设计如图10所示。

4结束语

汽车行业的发展极大地带动了模具行业的发展,模具行业的发展促进了多工位级进模的应用,多工位级进模的生产效率高、产品质量稳定,可以冲压成形精度要求高、形状复杂的零件,与传统的普通冲压相比,有着广泛的发展前景和发展空间。本文通过汽车灯泡固定支架的多工位级进模设计,遵循工序组合、减少工位的设计思路,使大尺寸复杂零件由一副模具完成成形成为可能。实践证明,单槽式导料钉和模外切废的设计理念,为实现生产过程的平稳、安全、可靠提供了强有力的保证。

摘要：通过对一新款汽车灯泡固定支架冲压零件的成形工艺进行分析,介绍了具有冲圆孔、冲方孔、打字、切边、打筋打倒角、切槽、打凸、切口、折边、翻边、成形的7大工位的排样设计方案,阐述了多工位级进模的模具结构特点和模具主要零件的设计要点。实际生产证明,零件质量稳定,符合产品要求,模具设计合理可靠,生产效率高,适合自动化生产。

浅谈多工位级进模空工位的设计篇3

模具是现代制造业中的特殊工艺装备, 各个行业都有直接或间接地需要。多工位级进模是冲压模具中的一种, 是当代模具的代表, 而排样图设计作为多工位级进模设计的重要步骤, 不仅必不可少, 而且作用很大, 是多工位级进模设计的重要依据, 其中包含很多设计原则和方法, 例如:步距的确定, 载体的选择等等, 这些在相关的资料中介绍的都比较全面和详细。本文是根据个人的工作实践中, 对排样图设计中容易忽视的空工位的设计进行阐述, 说明空工位的设计在排样图设计中重要性, 同样是不可缺少的。

下面就多工位级进模的空工位设计, 谈一下个人的一些浅见。

一、空工位设计在排样图中的目的在多工位级进模的排样图设计中设计空工位的目的, 主要有以下几个方面:

1便于在凸模固定板上布置凸模, 在排样图中和凹模位置上, 往往都看不出凸模的布置, 尤其对于一些非直身位置的凸模或上大下小的阶梯凸模, 例如:导正销、冲孔凸模, 在凸模固定板上的位置有可能发生干涉, 因此, 为避免工作位置相互干涉, 有必要设置非直身位置的凸模或上大下小的阶梯凸模的相应位置设置空工位;

2在模具进行制造时, 各部模具尺寸及材料都已确定, 此时, 如发现设计错误, 将无法进行修正, 只能报废, 重新制造, 如果设计了空工位, 可以有足够的空间进行修改, 以避免模具的报废;

3空工位对于复杂的弯曲件或拉深件尤为必要, 可以利用空工位调整成形材料的变形程度, 达到材料变形量的合理分配, 或调整由于材料的差异造成的变形不合理, 以利用空工位达到合理分配。当试模过程中发现问题后, 有增加工位的余地, 使模具的结构布局更合理;

例如上图所示为马达壳零件图, 材料为SECC, 厚度为0.6mm, 零件整体精度要求较高, 孔精度要求很高, 需多步工艺成形才能保证, 为保证零件精度只能用多工位级进模加工才能保证精度要求。

右图为此零件的排样图, 模具设计采用先冲切外形再拉伸, 以防止拉伸过程中带料的变形, 采用导正销定位。此排样共25个工位, 其中共设置了6个空工位, 其主要目的是使材料的变形量分配更加合理, 并且如果在试模过程中发现问题, 会有调整的余地。

4在有成形工序时, 为提高定位精度和材料送进的稳定, 会在此部位增加空工位, 以达到增强送料强度的要求;

5在排样设计时, 一般都将落料工序安排的比较集中, 这样会造成落料孔比较集中, 有时为加工方便, 还会将几个落料孔合并, 由此造成模板强度下降, 在冲裁力比较大时, 会造成凹模板的裂损, 适当增设空工位, 以增大凹模孔之间的间距, 会对增加凹模强度有一定的帮助。

二、空工位设计的原则

空工位的设置, 应遵循以下原则:

1步距小 (S<8mm) 宜多设置空工位, 在布置凹模镶块、凸模等部件时, 可能由于布局小, 发生干涉, 为增加强度, 适当增加空工位;

2步距大 (S>16mm) 不宜多设空工位, 由于步距较大, 可能由于空工位的增加, 增大模具的总体尺寸, 由此可能造成无法安装到冲床上;

3有导正销的工位, 可适当多设空工位, 其余工步应少设空工位, 空工位的设置, 有可能增加误差, 在有导正销的位置, 由于有导正销的导正, 可适当增加空工位的设置;

4冲件精度高的, 应少设置空工位, 以减少积累误差, 提高冲件精度。

结语

空工位的设计, 在多工位级进模排样图设计中, 是一个容易被忽视的地方, 在排样设计中如不充分和合理的考虑空工位的设计, 会给模具设计造成一些不必要的损失, 因此, 要在排样图设计时对空工位的设计引起必要的重视。

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摘要：排样图设计是多工位级进模设计的重要工作, 是级进模设计需要完成的第一件大事, 在排样图设计过程中, 由于各方面的原因, 会在排样图中增加空工位的设计。本文主要论述多工位级进模排样图设计中增加空工位的目的及原则。

关键词：维生素A,高效液相色谱法,脂溶性

参考文献

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锁片零件多工位级进模设计篇4

图1所示为锁片冲裁件图,材料Q235,厚度2mm,具有较好的可冲压性能,大批量生产,年产200万件。零件在折弯转角有自然R角过渡,比较适合冲裁。工艺方案及模具结构类型:零件包括落料、冲孔两个基本冲裁工序,可以采用以下三种方案:(1)先落料,再冲孔,采用单工序模生产。(2)落料-冲孔复合冲压,采用复合模生产。(3)冲孔-落料连续冲压,采用级进模生产。

方案(1)模具结构简单,但需要两道工序、两套模具才能完成零件的加工,生产效率低,难以满足零件大批量生产的需求。由于零件结构简单,为提高生产效率,主要应采用复合冲裁或级进冲裁方式。方案(2)相对方案(1)效率有所提高,但远远低于级进模,同时对加工及装配的要求较高,在实际的生产过程中,只有产品的外形与内孔的同心度或同轴度要求高的情况下,才予以考虑,所以最后确定用级进模方式进行生产。级进模的特点是生产效率高,生产周期短,占用的操作人员少,非常适合大批量生产。

2 产品的排样设计

设计排样图的过程,就是确定模具结构的过程,如果排样图确定了,那么模具的基本结构也就确定下来了。所以,在进行排样设计时,要从全局进行详尽的考虑,不能受限于局部结构,而且还要多注意细节。

级进模的最后工位也是很重要的工位,因为它涉及到产品如何从模具中取出。一般的出件方式主要包括吹出和落下,有的特殊产品也需要机械手取件。不论哪种方式,都需要进行切断,切断处的大小尺寸和位置要经过仔细考虑,因其不但影响到模具的出件,还影响到条料能否稳定、顺利地送进。设计排样时,在保证条料能顺利送进和稳定生产的前提下,应尽量减小料宽和步距,以降低钣金零件的成本。综上,针对该零件得出了以下四种可行的方案。

步距:49.0料宽:43.2材料利用率37.16%

2.1 产品并排

材料利用率n是指实际面积与所用材料的百分比:

式中:A——一个步距内冲裁的实际有效面积(因是

进行有相对性的择优比较,小圆孔、腰圆孔的面积可不考虑);

B——条料的宽度;

C——产品步距。

2.2 产品纵排

步距:41.0料宽:51.3材料利用率:37.4%

2.3产品斜排

步距:35.8料宽:54.4材料利用率:40.39%

2.4产品对排

步距:49.0料宽:57.4材料利用率:55.93%

对并排、纵排、斜排和对排四种方案进行比较,方案四的生产效率是其他三种的2倍,同时其材料利用率最高,所以选取方案四作为本设计的排样。

根据方案四的排样,把4个圆孔、4个腰圆孔、2个侧刃及切边、折弯、整形和切断等工位进行合理的安排,尤其充分利用产品的外形来设计成形侧刃,以节约材料。详见图6的排样图设计。

3 模具结构特点及主要零件设计

锁片的多工位级进模模具结构如图7所示。主要特点如下:

(1)模具利用6个定距套可一起加工高度尺寸,并且能获得较高的精度(精度可达±0.005mm),使卸料板下平面对凹模上平面的平行度较好,保证了各凸模与卸料板型孔和护套的配合间隙为双边0.03mm时,仍然能灵活运动。

(1)冲侧刃(2)、(3)冲小圆孔、腰圆孔(4)、(5)切边(6)折弯(7)校形(8)切断

(2)带料经整平后可由冲床的自动送料机构送进,步距精度由侧刃和导正钉控制,侧刃确定步距的粗定位,导正钉确保步距的精定位,侧刃可采用成形侧刃的形式(如图6所示)。这种形式的好处在于可直接参与产品外边的倒角成形节约材料,而且可以确保步距的准确送进。根据产品的特点,可以直接借用零件上尴4.0的圆孔作为导正钉孔。

(3)在冲压过程中,为了保证弯曲成形部分连同带料的正常送进,必须将带料抬起高出悬浮于凹模表面,本模具采用了13个尴6的弹钉(见图7中的26)和两个弯曲成形的凹模弹块。弹钉力求分布对称性,力争弹力的均衡化。

(4)凹模板的设计,模具的关键工位:切边和弯曲成形的凸、凹模设计成镶块结构,当冲裁刃口磨损或因调整尺寸需要更换时,只需拆下镶块便于模具的调整与维护,提高了生产效率。另外在上模的固定板与卸料板上同样设计了相应的冲裁凸模护套,这样不但能保证冲裁凸模与固定板0.02mm、与卸料板0.03mm的配合间隙,且护套外形简单可简化固定卸料两板的加工,对保证两板上各型孔间的相对位置尺寸非常有利。凹模板上的切边镶块型孔的四周尽量以圆角R过度,避免应力集中增强凹模强度,弯曲成形的力相对切边而言要小得多,从简化加工角度考虑可以直边连接。凹模板是模具的核心所在,凹模板的设计依据主要取决于排样图,在排样图的基础上,充分考虑镶块的工艺性,模板的强度,弹块位置排布等综合设计而成,其上有4个用于精密导向的导柱孔、2个销钉孔、6个固定用螺纹孔、13个浮料钉孔、17个工作型孔、外形尺寸为460×200×30.0mm,在最后切断凹模旁设计一斜10度的斜坡,便于产品的落下,凹模板的设计见图8。

1.切边凹模2.下固定螺钉3.侧刃4.导料板5.上固定板6.上固定螺钉7.冲圆孔凸模8.冲腰孔凸模9.切边卸料护套10.切边固定护套11.切边凸模12.上模销钉13.折弯凸模14.弹块15.整形凸模16.切断凸模17.导柱18.模柄19.止转螺钉20.定距套21.矩形弹簧22.导料板螺钉23.卸料螺钉24.凹模板25.下垫板26弹钉27.导料板销钉28.下模销钉29.螺塞30.小圆垫块31.弹簧32.卸料板33.下模座34.校形凹模35.上模板

(5)切边的设计。在设计切边时,要超出产品的边线1mm,并以R0.5过渡,如图9中的排样局部放大图,目的是为了让最后落料产品时,尽可能不留或少留少接刀的痕迹,起到美观的效果,这也是设计的一个注重点。

(6)落料部分以落料凹模为基准计算,落料凸模按间隙值配制;冲孔部分以冲孔凸模为基准计算,冲孔凹模按间隙值配制。即以落料凹模、冲孔凸模为基准,凸凹模按间隙值配制。本设计中,冲切掉的均是废料,产品是留在带料上的,故都属于冲孔类尺寸,以凸模为基准进行设计,相应型孔的加工以文字说明的形式写在图纸的相应处,值得一提的是在实际设计中,常不对每个尺寸进行计算,而是标注基准件的尺寸,收放冲裁间隙的形式来进行凸、凹模的设计。

4结束语

通过锁片零件的冲压设计,针对产品的具体特点,采用级进模进行大批量生产,可以减少设备和模具数量,确保产品的质量,有效提高零件精度和生产效率。模具投入生产实践证明:设计合理可靠,可满足大批量自动化加工的需求。

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[4]张寒.34工位IC引线框架级进模设计.锻压装备与制造技术,2005,40(4):101-103.

电机定转子多工位级进模设计篇5

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,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,得到一个完整零件(或半成品)。无论冲压零件的形状如何复杂、冲压工序如何多,均可用一副多工位级进模冲制完成。电机定转子片形状比较复杂,生产批量大,受模具强度或加工能力的限制不能在一个工位上完成全部冲压,因而可采用分工序的级进模。通过电机定转子片级进模具设计可以在一副模具内自动完成冲压成形、扭槽、回转、叠铆、分组等高难度的技术功能,直接形成铁芯组件,实现高精度铁芯的大批量、自动化生产。

2 工艺分析及排样设计

如图1所示为某空调压缩机电机定、转子冲片示意图。压缩机的转子片结构简单,由28个槽形和中心轴孔组成;定子由36个槽形孔材料和一个中心孔。电动机定子片、转子片可以用一模两片套裁并采用自动叠铆方式冲出,就是最后冲出的可以是定子铁芯和转子铁芯。材料选用冷轧硅钢片,厚度0.50mm,料宽204mm,步距202mm。

图1 定子片和转子片结构简图

排样时,使冲裁中心周边最长的工位放在冲模中心部位,合理布置冲裁顺序,使模具压力中心尽量在冲床的压力中心附近。压缩机电机定、转子冲片如图2所示。前4个工位是冲压转子铁芯,工位(1)冲出导正孔和转子槽形孔及转子叠铆预孔,工位(2)冲出记数孔,工位(3)冲出叠铆孔和轴孔,工位(4)是转子落料叠铆。后4个工位主要用来冲压定子铁芯,其中工位(5)是冲定子槽,工位(6)冲切定子拼接槽,工位(7)定子落料,工位(8)切除多余废料。

图2 定转子片排样图

3 级进模结构设计及工艺分析

自动叠铆定转子冲片级进模的结构复杂,设计和加工制造都有一定难度。模具结构如图3所示。此模具采用模架为导柱滚珠导套。为满足高速冲裁要求,上模座1和下模座4采用45号钢。凹模采用YG20硬质合金钢,采用镶拼结构。较大尺寸的凸模采用硬质合金钢YG20,而对于小尺寸的凸模,因尺寸小易崩刃和折断,采用W18Cr4V制造,并采用可调节高度和易拆卸的结构。卸料板采用弹压式镶拼结构,可选用T10A钢制造,可用导柱滚珠导套作为卸料板主导向,卸料弹簧应采用高强度的优质矩形弹簧。导正孔应保证精确定位,并在各工位装入相应的导正钉,以防止送料步进误差超出叠压点压量范围,造成叠压点的啃边现象。采用叠片技术装置控制定转子铁芯厚度,叠片第一片冲出通孔。计数凸模上面的抽板机构,通过电磁阀和气缸来控制。

1.下模座2.托料板3.卸料固定板4.上模座5.压板6.导正钉凸模7.转子槽形凸模8.叠铆预孔凸模9.导正钉凸模10.转子计数凸模11.转子异形凸模12.转子叠铆凸模13.转子轴孔凸模14.转子异形凸模2 15.导正钉16.转子压入凸模17.转子落料凸模18.定子槽形凸模19.定子异形凸模20.定子落料凸模21.切断凸模

图3 模具装配图

4 结论

此电机定转子多工位级进模具有结构先进、精密度高、使用方便、安全可靠等特点,模具主要部件制造精度在2μm内,所有备件可完全互换。刃磨寿命可达到120万冲次以上,总寿命预计在1亿冲次以上。此模具已经投入使用,运行状况良好。

摘要：分析了电机定转子的工艺特点,介绍了零件的排样设计方案、模具结构和模具主要零件设计要点。电机定转子级进模已经试模成功,质量良好,并已正式投入生产。

关键词：模具设计,多工位级进模,设计,电机定转子

参考文献

[1]薛启翔.冲压工艺与模具设计实例分析[M].北京:机械工业出版社,2008.

[2]王孝培.弹簧片级进模设计[J].锻压装备与制造技术,2009,44(3).

汽车垫片冲压多工位级进模设计篇6

如图1所示零件,其基本要求为:(1)材料T8、T10钢,厚度1mm;(2)零件长100mm,宽20mm,中心孔R7,两端孔R2.5,表面粗糙度0.02,经济精度IT13,结构简单对称;(3)两孔中心距8000.02mm。

1方案论证

冲裁工艺方案的确定,应满足冲裁变形规律,在保证零件的质量、经济性及操作安全等方面的要求下,尽量减少工序数目。确定冲裁工艺方案,亦即确定冲压该产品零件所需工序、数量和顺序,拟定几种可能的冲裁工艺路线,经分析比较,确定出最佳方案。本工件所需工序有冲孔、落料和弯曲等。

经工艺分析比较,确定使用级进模工艺方案。并最终确定其成形工序为:冲孔—落料—弯曲。

1.1排样设计

如图2所示为该零件的排样图。相比直排方案,本文采用的斜排方案显然材料利用率更高。

1.2模具装配图设计

如图3所示为该模具装配示意图。

图2 排样图

1.下模座2.导柱3.弹簧4.卸料板5.活动挡料板6.导套7.上模座8.凸模固定板9.推件板10.连接推杆11.推板12.打杆13.模柄14、16.冲孔凸模15.垫板17.落料凹模18.凸凹模19.凸凹模固定板20.导料销

图3 装配图

2模具主要零件加工工艺编制

表1、表2为落料凹模、落料凸模加工工艺过程;表3、表4为冲孔凸模、冲孔凹模加工工艺过程。

表1 落料凹模加工工艺过程

表2 落料凸模加工工艺过程

表3 冲孔凸模加工工艺过程

表4 冲孔凹模加工工艺过程

参考文献

[1]肖周志.压线卡复合模设计[J].锻压装备与制造技术,2010,45(2).

[2]蒋晓斌,朱智文.拉深侧冲孔圆桶复合模设计[J].锻压装备与制造技术,2010,45(6).

[3]林章辉.无凸缘深圆筒件复合模设计[J].锻压装备与制造技术,2009,44(4).

USB外壳零件多工位级进模设计篇7

图1所示为某USB外壳零件,材料为SPCC,料厚0.35mm,要求制造精度为IT11级,接插部位冲裁边缘光滑无毛刺,弯曲部位无褶皱及划伤出现。USB外壳属于大批量生产零件,从外形上看,此零件为盒形方体类,给成形带来极大的不便,其形状也较复杂,成形过程中需要进行多次弯曲,必须合理安排弯曲工序的先后顺序,才能保证零件的质量。另外,在包方的过程中,方体中间不能有型芯支撑,这更增加了模具设计的难度。

2 成形工艺分析与排样设计

根据零件形状要求,初步拟定需进行冲孔、U形弯曲、3次折弯1次调整、切断分离、局部成形等工序。为保证零件后续成形精度,先冲出2个导正孔。从图2所示的零件展开图可知,U形弯曲部分的展开尺寸和对称折弯部分的展开尺寸之间间隙较小,若在同一工序同时冲出,冲裁后毛刺的存在影响零件的后续加工,还会给模具制造带来难度,提高制造成本。由于盒形包方成形较为复杂,且对接成形后接缝间隙要求为0.03～0.08mm,故需进行预弯曲、90°弯曲、再次90°弯曲包方对接、最后还需对盒形包方成形进行调整校正以保证精度。另外,USB接口部位因需具插拔功能,其边缘需进行倒角去毛刺。最后为便于零件与料带分离以及料带的收集,需采用压印分离和切断处理。

根据零件与其展开图的特征,结合以上工艺分析,考虑材料利用率及模具强度等多方面因素,设计了如图3所示的排样方案:工序①冲导正孔;工序②冲中间圆孔;工序③,④,⑤,⑥,⑦,⑨冲切外形;工序⑧,⑩切破并局部成形;工序(11),(12)接口三个部位倒角去毛刺;工序(13)预成形;工序(14)90°弯曲;工序(15)再次90°弯曲盒形包方成形;工序(16)盒形调整,以保证对接缝间隙;工序(17)压凸;工序(18)压印分离,便于零件与料带分离;工序(19)U形弯曲;工序(20)料带切断。

3 模具设计

3.1 模具结构

(1)模架及导向

模具结构如图4所示,该零件盒形包方成形要求较高,为保证模具的稳定性,采用自制45钢模架,模具采用四导柱滚珠导向自制模架,包括外导向滚珠导向组件(主导柱导套)8、上模座9、小模柄10、下模座1。上模部分由上模座9、垫板7、凸模固定板6、弹性卸料板4、卸料垫板5等组成,其中上模座、垫板、凸模固定板通过标准紧固件和定位销联为一体。为保证模具制造精度和装配精度,卸料板采用4根内导向组件定位(副导柱导套),另外,主导套与上模座采用厌氧胶粘接固定,以适当降低导套孔的加工精度,避免内外导向组件重复定位保证模具的整体装配精度。下模部分由下模座1、凹模板3、下垫板2等组成并通过标准紧固件和定位销联为一体。

(2)导料和定位

该级进模具为卷料供料生产,送料粗定距依靠送料机送料精度,精确定位由模内的导正销14完成,从第1工位冲导正销孔后每隔一工位导正一次,其定位累积误差可控制在0.02mm以内。模具闭合冲裁一次完成后由兼取导料和浮料作用的导料销15实现顺利送进,另外,在适当位置添加浮料机构,尽可能地使料带整体托离凹模表面向前送进。

1.下模座2.下垫板3.凹模板4.卸料板5.卸料垫板6.凸模固定板7.上垫板8.主导柱导套9.上模座10.小模柄11.卸料组件12.副导柱导套13.调整机构14.导正销15.导料销16.浮料组件(3)压料与卸料

模具压料与卸料弹力由卸料组件1 1提供,调节上端的止付螺钉(丝堵)进入上模座的深度可以调节压料弹簧的预压力,从而实现压料力的平衡调节。另外,利用分别安装在上下模座上的限位柱来控制闭模间隙,其即能为防止工作时因压力过大而导致料带严重压薄,又可避免初始送料时模具尾端无料带而引起的模具不平衡,从而保护模具。

3.2 模具关键部位的结构设计

(1)盒形包方成形设计

盒形包方对接因内侧封闭无法利用型芯支撑,需多次弯曲成形。设计时按4个工位来完成,如图5所示。第(13)工位是预成形,第(14)工位为90。弯曲;第(15)工位为盒形包方对接;因对接的缝隙要求较严格,故需在第(16)工位进行调整,以保证对接缝间隙。

(2)去毛刺设计

由图1零件图可以看出,冲裁后毛刺方向在盒形包方的内侧,因该处需与其他接插件连接,对应冲裁轮廓处不允许有毛刺出现,故需设计去毛刺工艺。在级进冲压中常采用倒角去毛刺工艺,其原理如图6所示。

①材料②上模镶件③凹模零件

冲裁后毛刺留在料带的下方,在对应功能部位凹模零件高出模面一定距离,并做成斜面形状。料带送至该位置后在凹模斜面及上模镶件的共同作用下对料带端部进行类似倒角处理,将冲裁毛刺压向材料内部以实现消除毛刺的功能。

4 结束语

通过合理安排零件成形工序,设计出切实可行的辅助成形机构和模具结构,生产的零件质量良好,可为此类零件的级进模设计提供了参考。

参考文献

[1]刘占军.接插件多工位级进模设计[J].锻压技术,2007,33(1):96- 98.

[2]郭雷,黄珍媛,阮锋,等.接触端子精密级进模设计[J].模具工业,2007,33(2):11-14.