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超薄料沖壓級進模結構的優(yōu)化

日期:2008-02-29 10:13:21     瀏覽:146    來源:東莞模具培訓網(wǎng)

      沖壓級進模是在條料的送料方向上,具有兩個以上的工位,并在壓力機一次行程中,在不同的工位上完成兩道或兩道以上的沖壓工序的沖模。它在一副模具上的不同區(qū)域完成多道沖壓成型工序的一種精密、高效、復雜的沖壓模具,在一副模具內(nèi)可以完成零件的沖裁、翻邊、彎曲、拉深、立體成形等工藝。它是精密、高效、多工位的模具,其結構比較復雜,設計與制造周期也比較長,因此對其使用也有較高的要求。沖裁級進模相對于其它的沖壓模具,如單沖模、復合模等具有生產(chǎn)率高,精度高的特點。同時構成級進模的零件數(shù)量多、結構復雜,凸模位置、凹模孔位等位置精度要求高。因此一般應采用導向機構。它的結構及工藝都比較復雜。


  目前,我國一些廠家自己通過摸索制造出了沖壓超薄料的級進模,促進了產(chǎn)品向小型化,多功能化,多方向的發(fā)展。目前,美國、西歐、日本等世界發(fā)達*,生產(chǎn)片式鉭電容載帶因其設計制造模具的結構工藝不同,而代表著兩種發(fā)展趨勢。以美國為代表的西歐*,模具結構采用整體拼裝,制造工藝簡單,且他們的加工精度較高,制造周期短,但模具維修費用高,壽命低。以日本為代表的亞洲*和地區(qū),模具結構采用分體嵌拼,制造工藝復雜,尤其是微型零件的精細加工技術,因而模具成本高,但模具維修簡便、壽命高。


  以下是我們現(xiàn)在的超薄料級進模在常用結構設計與其它發(fā)達*之間的比較,并結合我們現(xiàn)在的實際加工水平,以進一步優(yōu)化目前的超薄料級進模。


  一、模具的整體結構一般而言,傳統(tǒng)的模具結構為八塊板結構或九塊板結構。八塊板即是上下模座、凸模固定板、凸模墊板、凹模固定板、凹模墊板,卸料板、卸料墊板。九塊板結構即是加上了一個導料板。當不方便安裝導料塊,或者導料塊安裝太零散,無法完全起到導料的作用的時候,就用到了導料板。但是由于導料板調整不方便,以及在卸料板上要銑出一定厚度的讓位槽,削減了卸料板的強度,一般可以用導板塊的情況下不使用導料板。傳統(tǒng)的八塊板的結構是八塊的除厚度以外,八塊板大小一樣,安裝疊加起來。但是現(xiàn)在經(jīng)過改進,采用的方式是將凹模固定板的厚度由以往的20毫米,減為8毫米,同時為了防止板料的淬火變形,將其寬度變窄,同時將其在長度方向轉為幾塊固定板拼裝起來。同時將凹模墊板厚度加厚同時做成凹形,將凹模固定板安裝于墊板的槽中。這樣的安裝大大減少了凹模固定板的厚度,也就同時減少了凹模鑲拼塊的厚度。由于凹模鑲拼塊采用的是高硬度合金,材料的成本比板塊的成本高許多,進行這樣的結構改進也就大大的節(jié)約了成本。但由于凹模固定板由以前的一塊變?yōu)槎鄩K的拼裝,就會產(chǎn)生累積誤差,這就要求加工精度非常的高,但他的可換性及維修就很方便了。相同的情況用于卸料板和卸料固定板,將卸料墊板的厚度加厚并且加工成凹形,將卸料固定板安裝于凹槽內(nèi),同時大大的節(jié)約了卸料塊的材料,卸料墊板的厚度也保證了卸料部分的強度。凸模固定板和凸模墊板的固定方式也可以用同一方式,這樣凸模的固定部分變短,整體的凸模也變短了,也就節(jié)約了凸模的合金材料,而且對于小型凸模,同時還不易斷。因為小孔沖裁的時候,因為凸模太細小,如果長度太長,在沖壓過程中,一旦定位發(fā)生偏移,就會斷掉。


  二、凸模和凹模的結構及緊固方式凹模的結構可分成整體式和鑲拼組合式兩類。


  而鑲拼式結構模具與整體式結構模具相比,具有工藝性好、能夠變內(nèi)形加工為外形加工、能夠降低對設備加工能力的要求、便于更換損壞的工作零件和方便加工以及節(jié)約模具材料等優(yōu)點,所以將模具的結構形式設計成鑲拼結構(或稱之為拼合結構),不僅能縮短模具的生產(chǎn)周期、降低生產(chǎn)成本、提高經(jīng)濟效益,而且最重要的是能提高模具的制造精度,保證產(chǎn)品的質量。


  在日本*,它們的大部分超薄料的模具的凹模的結構都是采用鑲拼式的。采用鑲拼組合主要為了便于鍛造和熱處理,便于加工。同時在凹模的鑲拼外,他們在凹模的周圍還加有鑲塊,這是為了保護凹模的多次反復裝、卸不被損壞,鑲拼結構體現(xiàn)了他們以人為本的思想,使模具便于維修更換易損部分,同時也實現(xiàn)了其凹模的互換性。而在歐洲大部分*,他們的凸、凹模結構卻大都是采用整體式的。對于他們來說,他們充分相信他們的加工工具,這樣安裝的凸凹??梢詼p少了拼裝件所產(chǎn)生的累積誤差,但其互換性卻很差,一旦有部分損壞,就得整個凹模進行更換,而不像日本的只需要更換部分鑲塊。對于我國,從我國大部分企業(yè)的加工手段的加工設備的實際情況出發(fā),一般都應采用鑲拼的結構,這樣對于原材料可以大大的節(jié)省,并對于后期的修改和維修,以及配件的更換都極為的方便。也可以在實際的安裝過程中進行調整累積誤差,用后期的裝配來彌補加工的不足。此外,卸料塊的設計模式也和凹模鑲塊一樣采用拼裝式的,只是由于卸料塊是精確定位的,而且它不受很大的力,在沖壓過程中,一般不容易損壞,所以在它的周圍沒有用于維修等鋼型鑲塊。在級進沖壓模中,凸模是安裝于凸模的固定板上,由于精密多工位級進沖壓模的凸模的精確定位是用卸料塊來導向定位的,即卸料塊和凸模的間隙比凹模和凸模間有間隙還要小,為了方便定位,凸模式的固定方式采用浮動式的,即凸模與凸模固定板間有一定的間隙,凸模安裝于凸模固定板上可以搖動,再由卸料塊精確定位后和凹模配合。


  三、定距、定位裝置


  確定合適的定距、定位方式不僅有利于提高沖壓件的質量,而且便于操作和確保沖壓完全生產(chǎn)。擋料是材料送進過程中最基本的定距方式。在級進沖壓模中一般采用有自動送料方式,也可以用側刃來進行擋料。這也是大多數(shù)的擋料方式。但側刃定距,增加了條料的寬度,降低了材料的利用率。同時也增加了凹模的沖裁刃口,制模相對的增加了困難。


  定位的方式較多,可利用外形或內(nèi)孔甚至沖制工藝孔來定位。用導正銷導正精確定位是模具結構中常見的型式。一般借助沖件上的孔或條料上的工藝也采用定位釘定距。但是由于第每沖一次需把材料從定位釘上脫出后再送至預定位置,這時對產(chǎn)品的變形會有所影響,因此它適用于較薄的沖件材料。為了防止材料在導正過程中的變形,一般相應的位置安有抬料釘和導料塊。導料塊可以幫助條件從導正銷上脫出來,抬料釘可以幫助條料從凹模抬起而送至預定位置。對于采用側刃和導正銷定距定位的級進模,級進模的送料準確程度直接影響沖件的尺寸精度。在側刃和導正銷組合使用時,側刃作為送料的粗定位,導正銷作為精定位。采用導正銷導正時,可利用沖件上的孔作導正銷孔,也查在條料的合適部位沖制工藝孔作導正用。不論何種方式,導正銷應設置在與沖孔凸模鄰近的下一個工步上,以便減少送進的積累誤差,提高導正精度。兩導正銷之間應有足夠的距離,有利于導正。


  四、卸料裝置


  用卸料板卸料是最常見的卸料方式。帶導向的彈壓卸料板由于運動平穩(wěn),并能對細小的凸模工作端起到保護作用,在小孔沖模以及復雜的級進模中得到很好的應用。一般的卸料裝置的導向方式是在卸料板上裝有導套,小導柱安裝于凸模固定板上,同時凹模也安裝有小導套,通過小導柱與卸料板和凹模上的導套的相同定位,來進行導向。但現(xiàn)在我們采取的方式是將導柱安裝于卸料板上,導套安裝于凹模固定板和凸模固定板上,在凸模固定板上裝在滾珠進行滑配合,而在凹模固定板上沒有滾珠,進行精定位。這樣可以將卸料板分別定位,定位精度更高,有了小導柱、小導套的導向,提高了卸料板的運動精度,對于小凸模的工作端起到了保護作用。這在薄料的小孔沖裁中常用到。此外對于卸料板的固定方式一般是用內(nèi)六角螺釘,采用等高空心套管(一般俗稱為等高柱)和墊圈來保證卸料板安裝后與模板平行,這是因為一般模板的加工再好,也難以保證模板的整人平面的平整度,而采用等高柱,因為加工面積小,加工精度高,而可以保證卸料板與模板的平行度。同時可以通過改變套管和墊圈的高度即可改變和調整卸料板的高度位置。


  五、彈頂、推出裝置


  彈頂裝置是利用裝于下模部分的彈性體的彈力將工件從下模頂出。一般模具上常用的是抬料釘和抬料塊。日本的模具常見結構是將導料裝置和抬料裝置設計在一起,即導料塊即起到導料的作用,同時它是活動式的,下面裝有彈簧,也可以起到抬料的作用。但在實際應用中發(fā)現(xiàn),這樣的裝置產(chǎn)品容易變形。因此有實際應用中最常用的還是將抬料釘和導正釘一上一下的置于同一位置,同時在抬料釘?shù)闹醒朐O置讓位孔,用于讓位抬正釘。同時以前的模具為了防止導正釘帶料,在導正釘?shù)膬蓚仍O置有導料塊,同時起到將帶料脫離導正釘?shù)淖饔谩5沁@樣的效果并不理想,因此現(xiàn)在對導正塊進行改進,將導料塊置于抬料釘?shù)闹車?,同時同時做成異形用于讓位導正釘和抬料釘,這親樣它能夠防止導正釘帶料,同時抬料釘又能夠及時將帶料從凹模面上抬起,進行送料到預定的位置。在彎曲工位,一般是在彎曲的凹模孔內(nèi)安裝有抬料塊,但是如果彎曲部位太小,頂料塊就安裝不方便,且當材料很薄時,凹??變?nèi)的抬料塊會將產(chǎn)品頂變形,這時就要在彎曲工位的兩邊裝上尺寸較大的抬料塊,用于將產(chǎn)品從打彎的凹??字许敵?,又不使


  推出裝置是利用裝于上模部分的頂板、推桿、推塊將工件或廢料從上模上推出。為了避免工件和廢料散落在模具工作面上,在推出過程中可利用壓縮空氣將其吹離模具。在新加坡的級進模具上在凸模的中央有小孔,這些小孔是通氣孔,是用于氣流從凸模的尾端送入,從刃口端送出,這樣可以將廢料吹入落料孔中,而不至于散落到條料上,從而在沖壓過程中在條料的表面上留有痕跡。如果凸模太小了,這時凸模就無法小孔加工了。這時就在凹模墊板上加工有氣流槽,利用所流將廢料吸入到落料孔中。


  我們與發(fā)達*在模具的設計與制造以及模具材料等有些方面已達到了先進水平,但在模具設計方面,整體上還存在差距,例如設備的精度和制造過程中的累積誤差,這就需要我們的設計人員根據(jù)各自的實際情況對級進模具結構方面進行的優(yōu)化,如當加工精度不高的時候,就應該采取相應的措施,變換結構來進行彌補。在實際的生產(chǎn)過程中,模具的精度不僅是影響著產(chǎn)品的精度同時也影響著模具的壽命。同時在整個模具的結構中也要根據(jù)產(chǎn)品的實際情況來,例如產(chǎn)品的廢料形狀,對廢料進行的分割,這些都決定了凹模的形狀,以及凹模與凸模之間的間隙等。

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