冲压工艺与模具设计第七章

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则弯曲部分应当在同一工位一次成形。 • （7）应保证零件弯曲线与材料碾压纹向垂直，当零件
在互相垂直的方向或几个方向都要进行弯曲时，弯曲线必
须与条料纹向成30°～60°的角度。
• （8）尽可能以冲床行程方向作为弯曲方向，若要作不
同于行程方向的弯曲加工，可采用斜楔滑块机构，对闭口
型弯曲件，也可采用斜口凸摸弯曲（如图7.2.7）。
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冲压工艺与模具设计第七章
•7.2.1排样设计应遵循的原则
• (1) 展开制件
确定形状、尺寸;
• (2) 工序安排
前工序(冲裁)
中间成形 •
最后冲裁;
•工•位(检测第)一; 工位(冲导正孔)
第二工位(导正)
第三
• (3) 冲孔问题;
• (4) 空工位问题;
• (5) 成形方向;
• (6) 有二次加工(涂镀);
•
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•图7.2.12 单侧载体排样图
冲压工艺与模具设计第七章
• 在冲裁细长零件时，为了增强载体的强度，并不过 • 分增加载体宽度，仍设计为单侧载体,但在每两个冲压件
之间适当位置用一小部分连接起来，以增强条料的强度， • 称为桥接式载体 。采用桥接式载体时，冲压进行到一定 的工位或到最后再将桥接部分冲切掉（如图7.2.13）。
对于一些不对称的单向弯曲的零件，也可采用中间载体将 被加工的零件对称与中间载体排列在两侧，变不对称零件 为对称性排列，即提高了生产效率，又提高了材料利用率， 也抵了弯曲时产生的侧向压力。
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•图7.2.14 中间载体排样图
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• （8）只要模具能保证零件的精度，模具本身具有足够的强 度，就不要轻易分解、增加工位。尤其对于那些形状不宜分解 的零件，更不要轻率地增加工位 。
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•图7.2.5 排样示例(三)
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•2.级进弯曲工序排样的基本原则 • （1）对于冲压弯曲类零件，先冲孔再分离弯曲部位周 边的废料后进行弯曲，最后再切除其余废料。 • （2）靠近弯边的孔有精度要求时，应弯曲后再冲，以 •防 • 止（孔3变）形为。避免弯曲时载体变形和侧向滑动，对小件可两 件组合成对称件弯曲，然后再剖分开。 • （4）凡属于复杂的弯曲零件，为了便于模具制造并保 证弯曲角度合格，应分解为简单弯曲工序的组合，经逐次 弯曲而成，切不可强行一次弯曲成形。力求用简单的模具 结构来满足弯曲件的形状（图7.2.6）。对精度要求较高的 弯曲件，应以整形工序保证零件质量。
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•图7.2.3 排样示例(一)
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图7.2.4 排样示例(二) a)原排样；b)修改后的排样
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• （4）有严袼要求的局部内、外形及位置精度要求高的部位， 应尽量集中在同一工位上冲出，以避免步距误差影响精度。
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•7.2.13 桥接式载体排样图
冲压工艺与模具设计第七章
•3. 中间载体（如图7.2.14） • • 中间载体是指载体设计在条料中间， 一般适用于对
称零件，尤其是两外侧有弯曲的对称零件。它不仅可以节 • 省大量的原材，还利于抵消由于两侧压弯时产生的侧向力。
• （5）应保证条料载体与零件连接处有足够的强度与刚度。 当冲压件上有大小孔或窄肋时应先冲小孔（短边），后冲大孔 （长边）(图7.2.5)。 • • （6）凹模上冲切轮廓之间的距离不应小于凹模的最小允许 壁厚，一般取为2.5t（t为工件材料厚度)，但最小要大于2mm。 • （7）轮廓周界较大的冲切，尽量安排在中间工位，以使压 力中心与模具几何中心重合。
• •
复杂内形最好分解。 ⑥外轮廓各段毛刺方向有不同要求时应分解。
•
⑦刃口分解要考虑加工设备条件和加工方法，便于
• 加工。
• 3.分段切除时的搭口形式选择
•
连接方法可分为搭接、平接、切接三种方式。
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••7.2.5空工位及步距设计
• 当条料每送到这个工位时，不作任何加工，随着条料 • 的送进，再进入下一工位，这样的工位为空位工位。
冲压工艺与模具设计第 七章
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2020/11/7
冲压工艺与模具设计第七章
• 本章学习要求：
•1. 掌握常见多工位精密级进模的设计特点特点； • •2. 掌握多工位精密级进模的工位排样设计； •3. 熟悉多工位精密级进模主要零部件的设计； •4. 熟悉多工位精密级进模 典型结构采用的各种机构。 •
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• a)
b)
• 图7.2.7复杂形状零件弯曲
冲压工艺与模具设计第七章
•3.级进拉深工序排样的基本原则 • （1）对于有拉深又有弯曲和其它工序的制件,应先进行拉深， 再安排其它工序。 • （2）凡属于多次拉深的多工位级进模， 拉深系数的选取应 以安全稳定为原则。 •次• 拉（深3系）数为的了分便配于，级应进适拉当深安模排在几试个模空过位程工中位调，整作拉为深预次备数工和位各。 • （4）拉深件底部带有较大孔时，可在拉深前先冲较小的预 备孔，改善材料的拉深性，拉深后再将孔冲至要求的尺寸。 • （5）拉深过程中筒形件高度在逐步增加，使各工序件高度 不一致，引起了载体变形，影响拉深件质量。 • （6）级进拉深有两种排样方式，无切口带料拉深和有切口 带料拉深。若拉深的深度较大，为了便于材料的流动，可应用 拉深前切口，切槽等技术（如图7.2.8）。
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•图7.2.9局部成形后冲孔
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•7.2.2载体设计
• 载体是指级进模冲压时，条料内连接工序件并运载其稳定 前进的这部分材料。载体设计不仅决定了材料的利用率，而且 •关系到制件的精度和冲制效果，更是直接影响模具结构的复杂 程度和制造的难易成度。 • • 载体与一般冲裁时条料的搭边不尽相同，搭边的作用主要 是补偿定位误差，满足冲压工艺的基本要求，使条料有一定的 刚度，便于送进，保证冲出合格的制件。而条料的载体除了满 足以上的要求外，必须有足够的强度，要能够运载条料上冲出 的零件，并且能够平稳地送进到后续冲压工位。 • 载体的基本形式主要有双载载体、单载载体和中间载体这 三种。
一般应用于条料厚度为0.5mm以上的冲压件。特别是 对于零件一端或几个方向都有弯曲，往往只能保持条料的 一侧有完整的外形场合。
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•7.2.10 等宽双侧载体
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•图7.2.11 不等宽双侧载体
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1.双载载体 在条料的边缘两侧设计的载体，被加工的零件连接在
两侧载体的中间 ，采用双侧载体送进十分平稳可靠，但材 料利用率较低。
双侧载体可分为等宽双侧载体（如图7.2.10）和不等宽 双侧载体（如图7.2.11）。 2. 单侧载体（如图7.2.12）
单侧载体是在条料的一侧设计的载体 。导正销孔多放 在单侧载体上，其送进步距精度不如双侧载体高。有时可 再借用一个零件本身的孔同时进行导正，以提高送进步距 精度。 与双侧载体相比，单侧载体应取更大的宽度。在冲 压过程中，单侧载体易产生横向弯曲，无载体一侧的导向 比较困难。
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•图7.2.8带料拉深方法
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•4.含局部成形工序排样的基本原则 • （1）有局部成形时，可根据具体情况将其穿插安排在各 工位上进行，在保证产品质量的前提下，利于减少工位数。 • （2）局部成形会引起条料的收缩，使周围的孔变形，因 此不应安排在条料边缘区或工序件外形处，局部成形区周围的 孔•• 应在（成3）形轮后廓再旁冲的（凸图包7.要2.9先）冲。，以避免轮廓变形。若凸包中 心线上有孔，应在压凸包前先在孔的位置上冲出直径较小的孔， 以利于材料从中心向外流动，待压好凸包后再冲孔到要求的尺 寸。 • （4）镦形前应将其周边余料适当切除，然后在镦形完成 后再安排进行一次工序，冲去被延展的余料。
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•图7.2.6弯曲件的分解
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• （5）平板毛坯弯曲后变为空间立体形状，毛坯平面应
离开凹模面一定高度，以使工序件能在进一步向前送进时
不被凹模挡住，这一高度称为送进线高度。
• （6）对于一个零件的两个弯曲部分有尺寸精度要求时，
• (7) 斜滑块机构;
• (8) 压回条料技术;
• (9) 分断切除的搭接法。
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•7.2.2工序的确定与排序
• 在条料排样设计中,首先是要考虑被加工的零件在全部冲 压过程中共分为几个加工工序，各工序的加工内容及如何进行 工序的优化组合，并对工序组排序。
•1.级进冲裁工序排样的基本原则 • • （1）先冲孔，再逐步完成外形的冲裁。尺寸和形状要求高 的轮廓应布置在较后的工位上冲切（如图7.2.3） 。 • （2）当孔到边缘的距离较小，而孔的精度又较高时，冲外 轮廓时孔可能会变形，可将孔旁外缘先于内孔冲出（如图 7.2.4） 。 • （3）应尽量避免采用复杂形状的凸模，复杂的形孔应分解 为若干个简单的孔形，并分成几步进行冲裁，使模具型孔容易 制造。
• （3）模具寿命长。级进模中工序分散在不同的工位上， 避免凹模壁的“最小壁厚” 。
• （4）易于自动化。 • （5）可实现高速冲压。
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• （6）减少厂房面积，半成品运输及仓库面积。 • （7）多工位级进模通常具有高精度的导向和定距系统。 • （8）多工位级进模结构复杂， 模具制造精度高，模 具的造价高，制造周期长。 • （9）多工位级进模主要用于大批量生产，较大的制件 可选择多工位传递式冲压。 • （10）材料的利用率较其它模具低。 • （11）较难保持内、外形相对位置的一致性。
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•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。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。 •• 多工位精密自动级进模有如下特点： • （1）生产率高。级进冲压模具属于多工序、多工位模具。 • （2）操作安全。自动送料、检测，自动出件等自装置， 手不必进入危险区。
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•7.2 多工位精密自动级进模排样设计
• 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： •1.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；
•2.确定工位数和每一工位的加工工序内容； •3.确定载体类型； •4.毛坯定位方式； •5.设计导正孔直径和导正销的数量； •6.绘制工序排样图。
•
③分段搭接点应尽量少，搭接点位置要避开产品零件
的薄弱部位和外形的重要部位 。
•
④有公差要求的直边和使用过程中有滑动配合要求的
边应一次冲切。
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•图7.2.15 刃口分解要求
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⑤复杂外形以及有窄槽或细长臂的部位最好分解，
• 7.2.4分段冲切的设计
• 1.分段冲切的目的
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使模具刃口分解和重组，把复杂的内、外形轮廓分
解为若干简单的几何单元，以简化凸模和凹模形状（如图
7.2.15） 。 •• 2.分段冲切的分割原则
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①刃口的分段应有利于简化模具结构，形成的凸模外
形要简单、规则，要便于加工，并要有足够的强度。
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②内、外形轮廓分解后，各段间的连接应平直或圆滑。
• 空位工位设置时要遵循以下原则： •小• ，①对用产导品正精销度做影精 响确不定大位，的可条适料当排地样多图设因置步空距位积工累位误。差较 • ②当模具的步距较大时（步距＞16 mm），不宜多设 置空位工位。 • ③精度高、形状复杂的零件在设计排样图时，应少设置 空位工位。 • 增设空位工位的目的：保证凹模、卸料板、凸模固定 板有足够的强度；确保模具的使用寿命；为了便于在模具中 设置特殊结构；作必要的储备工位、便于试模时调整工序用。