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連續(xù)級進模具沖壓技術(shù)與裝備

連續(xù)模,指的是壓力機在一次沖壓行程中,采用帶狀沖壓原材料,在一副模具上用幾個不同的工位同時完成多道沖壓工序的冷沖壓沖模,模具每沖壓完成一次,料帶定距移動一次,至產(chǎn)品完成。

連續(xù)模的分類

連續(xù)模(又稱級進模、跳步模)是指壓力機在一次行程中,依次在幾個不同的位置上,同時完成多道工序的沖模。沖裁件在連續(xù)模中是逐步成形的,連續(xù)成形是工序集中的工藝方法,可使切邊、切口、切槽、沖孔、塑性變形、落料等多種工序在一副模具上完成。根據(jù)沖壓件的實際需要,按一定順序安排了多個沖壓工序(在級進模中稱為工位)進行連續(xù)沖壓。它不但可以完成沖裁工序,還可以完成成形工序,甚至裝配工序,許多需要多工序沖壓的復雜沖壓件可以在一副模具上完全成形,這就為高速自動沖壓提供了有利條件。由此可見,連續(xù)模是一種工位多、效率高的沖裁模。
由于連續(xù)模工位數(shù)較多,因而用連續(xù)模沖制零件,必須解決條料或帶料的準確定位問題才有可能保證沖壓件的質(zhì)量。根據(jù)連續(xù)模定位零件的特征,它有以下幾種典型結(jié)構(gòu):

用導正銷定位的連續(xù)模

下圖是用導正銷定距的沖孔落料連續(xù)模。沖孔凸模3與落料凸模4之間的距離就是送料步距。工作時,以始用擋料銷限定條料的初始位置,沖第一件上的兩個孔。始用擋料銷在彈簧作用下復位后,條料再送進一個步距,由固定擋料銷進行粗定位,落料時以裝在落料凸模上的兩個導正銷進行精定位。保證零件上的孔與外形的相對位置精度。在落料的同時,在沖孔工位上又沖出了兩個孔,這樣連續(xù)進行沖裁直至條料或帶料沖完為止。沖模中導正銷與落料凸模的配合為H7/r6,其連接應保證在修磨凸模時的裝拆方便,因此,落料凸模安裝導正銷的孔是個通孔。導正銷頭部的形狀應有利于在導正時插入已沖的孔,它與孔的配合應略有間隙。
這種定距方式多用于較厚的板料、沖裁件上有孔、精度低于ITl2級的沖裁件沖裁。它不適用于軟料或板厚小于0.3mm的沖裁件,不適于孔徑小于1.5mm或落料凸模較小的沖裁件。
采用這種連續(xù)模,當沖壓件的形狀不適合用導正銷定位時(如孔徑太小或孔距太小等)可在條料上的廢料部分沖出工藝孔,利用裝在凸模固定板上的導正銷進行導正。
連續(xù)模一般都有導向裝置,該模具是以導板與凸模間隙配合導向,并以導板進行卸料。
為了便于操作,進一步提高生產(chǎn)率,可采用自動擋料定位或自動送料裝置加定位零件定位。下圖是一種具有自動擋料的連續(xù)模。自動擋料裝置由擋料桿3、沖搭邊的凸模1和凹模2組成。沖孔和落料的兩次送進,由兩個始用擋料銷分別定位,第三次及其以后送進,由自動擋料裝置定位。由于擋料桿始終不離開凹模的上平面,所以送料時,擋料桿擋住搭邊,在沖孔、落料的同時,凸模1和凹模2把搭邊沖出一個缺口,使條料可以繼續(xù)送進一個步距,從而起到自動擋料的作用。當然,在實際生產(chǎn)中,還有其它結(jié)構(gòu)形式的自動擋料裝置。另外,該模具設(shè)有側(cè)壓裝置,通過側(cè)壓簧片5和側(cè)壓板4的作用,把條料壓向?qū)叄箺l料送進方向更為準確 [1]  。

用側(cè)刃定距的連續(xù)模

(1)側(cè)刃定距的工作原理。側(cè)刃定距的工作原理如下圖所示。在凸模固定板上,除裝有一般的沖孔、落料凸模外,還裝有特殊的凸模——側(cè)刃。側(cè)刃斷面的長度等于送料步距。在壓力機的每次行程中,側(cè)刃在條料的邊緣沖下一塊長度等于步距的料邊。由于側(cè)刃前后導料板之間的寬度不同,前寬后窄,在導料板的M處形成一個凸肩,所以只有在側(cè)刃切去一個長度等于步距的料邊而使其寬度減少之后,條料才能再向前送進一個步距,從而保證了孔與外形相對位置的正確 [1]  。

連續(xù)模的特點

(1)一副連續(xù)??梢酝瓿蓻_裁、彎曲、成形、拉深等多道工序。壓力機每次沖程可沖制一個工件或工序件,因此具有比復合模更高的勞動生產(chǎn)率。
(2)使用連續(xù)模沖壓可以減少設(shè)備、模具數(shù)量和車間面積,省去了半成品的轉(zhuǎn)運和存儲。
(3)連續(xù)模使用卷料或帶料,送料、出料和疊片等都容易實現(xiàn)自動化。自動化連續(xù)模的沖壓過程中,人體部位不必進入危險區(qū)域,操作安全。
(4)連續(xù)模的各工序分散在各個工位,不存在復合?!白钚”诤瘛钡膯栴},因此模具強度較高、壽命較長。
(5)連續(xù)模結(jié)構(gòu)復雜、制造精度高、周期長、成本高、維護困難。
(6)由于各工序是在不同的工位上完成的,定位累積誤差會影響工件的精度,所以連續(xù)模生產(chǎn)的工件精度不高 [2]  。

連續(xù)模的應用

一個沖壓件是否采用多工位連續(xù)模應當考慮以下幾個方面:
(1)連續(xù)模的設(shè)計、制作和維修
多工位連續(xù)模的結(jié)構(gòu)相當復雜,制造精度比一般模具要求高得多。每次批量生產(chǎn)以后都必須經(jīng)過一次檢修、刃磨,并經(jīng)過試沖合格后方可入庫待用。一些細小凸模,鑲件磨損或損壞后必須及時更換。彎曲、拉深、成形的多工位連續(xù)模,刃磨凸模、凹模的刃口時,同時要修正其他部分的相對高度。彎曲、拉深、成形的多工位連續(xù)模,其凸模、凹模的高度也往往不相同,所以刃磨后必須保持原設(shè)計要求的相對差量。必須要有一定技術(shù)水平的維修工人和必需的比較精密的專用設(shè)備。
(2)適用的壓力機
連續(xù)模使用的壓力機應當具有足夠的強度、剛度、功率、精度,較大的工作臺面和可靠的制動系統(tǒng)。沖床的行程不宜過大,以保證連續(xù)模模架導向系統(tǒng)工作時不脫開。一般應在壓力機標稱壓力的80%以下進行工作。多工位連續(xù)模中應設(shè)置條料送進故障的檢出機構(gòu),檢出機構(gòu)發(fā)出信號后,制動系統(tǒng)必須能夠使壓力機立即停車,以免損壞模具或機床。
(3)良好的被加工材料
連續(xù)模沖制過程中,不能進行中間退火,不便于在加工中增加潤滑,因此要求沖壓材料的力學性能必須相對穩(wěn)定,對于進廠的每批材料必須按規(guī)定化驗、檢查;連續(xù)模沖壓對所用帶料的寬度和厚度公差,以及料邊平直度有較高的要求,因為它們將直接影響沖制效果和條料的送進。
(4)沖壓件應適合于多工位連續(xù)模沖制
1.被加工的零件的產(chǎn)量和批量要足夠大。
2.多工位連續(xù)模在材料性能上比其他模具都要低。
3.送料精度和各工步之間的累積誤差,不至使零件精度降低。
4.零件的形狀復雜且經(jīng)過沖制后不便于定位的零件,采用多工位連續(xù)模最為理想

級進模概述

級進模(也叫連續(xù)模)由多個工位組成,各工位按順序關(guān)聯(lián)完成不同的加工,在沖床的一次行程中完成一系列的不同的沖壓加工。一次行程完成以后,由沖床送料機按照一個固定的步距將材料向前移動,這樣在一副模具上就可以完成多個工序,一般有沖孔,落料,折彎,切邊,拉深等等。 [1] 

特點

1.級進模是多任務(wù)序沖模,在一副模具內(nèi),可以包括沖裁,彎曲成型和拉伸等多種多道工序,具有很高的生產(chǎn)率;
2.級進模操作安全;
3.易于自動化;
4.可以采用高速沖床生產(chǎn);
5.可以減少沖床,場地面積,減少半成品的運輸和倉庫占用;
6.尺寸要求極高的零件,不宜使用級進模生產(chǎn).

要求

1.零件較小;
2.批量大;
3.材料較薄(0.08~2.5mm);
4.材質(zhì)較軟;
5.形狀較復雜;
6.貴重金屬不宜(利用率較低);
7.精度過高不宜(IT10級以下).

連續(xù)模

連續(xù)模,指的是壓力機在一次沖壓行程中,采用帶狀沖壓原材料,在一副模具上用幾個不同的工位同時完成多道沖壓工序的冷沖壓沖模,模具每沖壓完成一次,料帶定距移動一次,至產(chǎn)品完成。

應用

一個沖壓件是否采用多工位連續(xù)模應當考慮以下幾個方面:
(1)連續(xù)模的設(shè)計、制作和維修
多工位連續(xù)模的結(jié)構(gòu)相當復雜,制造精度比一般模具要求高得多。每次批量生產(chǎn)以后都必須經(jīng)過一次檢修、刃磨,并經(jīng)過試沖合格后方可入庫待用。一些細小凸模,鑲件磨損或損壞后必須及時更換。彎曲、拉深、成形的多工位連續(xù)模,刃磨凸模、凹模的刃口時,同時要修正其他部分的相對高度。彎曲、拉深、成形的多工位連續(xù)模,其凸模、凹模的高度也往往不相同,所以刃磨后必須保持原設(shè)計要求的相對差量。必須要有一定技術(shù)水平的維修工人和必需的比較精密的專用設(shè)備。
(2)適用的壓力機
連續(xù)模使用的壓力機應當具有足夠的強度、剛度、功率、精度,較大的工作臺面和可靠的制動系統(tǒng)。沖床的行程不宜過大,以保證連續(xù)模模架導向系統(tǒng)工作時不脫開。一般應在壓力機標稱壓力的80%以下進行工作。多工位連續(xù)模中應設(shè)置條料送進故障的檢出機構(gòu),檢出機構(gòu)發(fā)出信號后,制動系統(tǒng)必須能夠使壓力機立即停車,以免損壞模具或機床。
(3)良好的被加工材料
連續(xù)模沖制過程中,不能進行中間退火,不便于在加工中增加潤滑,因此要求沖壓材料的力學性能必須相對穩(wěn)定,對于進廠的每批材料必須按規(guī)定化驗、檢查;連續(xù)模沖壓對所用帶料的寬度和厚度公差,以及料邊平直度有較高的要求,因為它們將直接影響沖制效果和條料的送進。
(4)沖壓件應適合于多工位連續(xù)模沖制
1.被加工的零件的產(chǎn)量和批量要足夠大。
2.多工位連續(xù)模在材料性能上比其他模具都要低。
3.送料精度和各工步之間的累積誤差,不至使零件精度降低。
4.零件的形狀復雜且經(jīng)過沖制后不便于定位的零件,采用多工位連續(xù)模最為理想。


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