| 超薄料沖壓級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)的優(yōu)化 |
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沖壓級(jí)進(jìn)模是在條料的送料方向上,，具有兩個(gè)以上的工位，并在壓力機(jī)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(fù)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(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,，設(shè)計(jì)與制造周期也比較長，因此對(duì)其使用也有較高的要求,。沖裁級(jí)進(jìn)模相對(duì)于其它的沖壓模具,，如單沖模、復(fù)合模等具有生產(chǎn)率高,，精度高的特點(diǎn),。同時(shí)構(gòu)成級(jí)進(jìn)模的零件數(shù)量多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,，凸模位置,、凹?？孜坏任恢镁纫蟾摺Ｒ虼艘话銘?yīng)采用導(dǎo)向機(jī)構(gòu),。它的結(jié)構(gòu)及工藝都比較復(fù)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(jí)進(jìn)模,，促進(jìn)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(dá)國家,，生產(chǎn)片式鉭電容載帶因其設(shè)計(jì)制造模具的結(jié)構(gòu)工藝不同，而代表著兩種發(fā)展趨勢,。以美國為代表的西歐國家,，模具結(jié)構(gòu)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(fèi)用高,，壽命低。以日本為代表的亞洲國家和地區(qū),，模具結(jié)構(gòu)采用分體嵌拼,，制造工藝復(fù)雜，尤其是微型零件的精細(xì)加工技術(shù),，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(jí)進(jìn)模在常用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與其它發(fā)達(dá)國家之間的比較,，并結(jié)合我們現(xiàn)在的實(shí)際加工水平，以進(jìn)一步優(yōu)化目前的超薄料級(jí)進(jìn)模,。
一,、模具的整體結(jié)構(gòu)
一般而言，傳統(tǒng)的模具結(jié)構(gòu)為八塊板結(jié)構(gòu)或九塊板結(jié)構(gòu),。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(jié)構(gòu)即是加上了一個(gè)導(dǎo)料板,。當(dāng)不方便安裝導(dǎo)料塊，或者導(dǎo)料塊安裝太零散,，無法完全起到導(dǎo)料的作用的時(shí)候,，就用到了導(dǎo)料板。但是由于導(dǎo)料板調(diào)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(qiáng)度，一般可以用導(dǎo)板塊的情況下不使用導(dǎo)料板,。傳統(tǒng)的八塊板的結(jié)構(gòu)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(jìn),，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(shí)為了防止板料的淬火變形,，將其寬度變窄，同時(shí)將其在長度方向轉(zhuǎn)為幾塊固定板拼裝起來,。同時(shí)將凹模墊板厚度加厚同時(shí)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(shí)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(jìn)行這樣的結(jié)構(gòu)改進(jìn)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(huì)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(shí)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(qiáng)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(duì)于小型凸模，同時(shí)還不易斷,。因?yàn)樾】讻_裁的時(shí)候,，因?yàn)橥鼓Ｌ?xì)小，如果長度太長,，在沖壓過程中,，一旦定位發(fā)生偏移，就會(huì)斷掉,。如上圖所示：
二,、凸模和凹模的結(jié)構(gòu)及緊固方式
凹模的結(jié)構(gòu)可分成整體式和鑲拼組合式兩類。而鑲拼式結(jié)構(gòu)模具與整體式結(jié)構(gòu)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(duì)設(shè)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(diǎn),，所以將模具的結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)成鑲拼結(jié)構(gòu)（或稱之為拼合結(jié)構(gòu)），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(jì)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(zhì)量,。
在日本國家，它們的大部分超薄料的模具的凹模的結(jié)構(gòu)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(shí)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(hù)凹模的多次反復(fù)裝,、卸不被損壞,，鑲拼結(jié)構(gòu)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(shí)也實(shí)現(xiàn)了其凹模的互換性,。而在歐洲大部分國家，他們的凸,、凹模結(jié)構(gòu)卻大都是采用整體式的,。對(duì)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(gè)凹模進(jìn)行更換,，而不像日本的只需要更換部分鑲塊。對(duì)于我國,，從我國大部分企業(yè)的加工手段的加工設(shè)備的實(shí)際情況出發(fā),，一般都應(yīng)采用鑲拼的結(jié)構(gòu)，這樣對(duì)于原材料可以大大的節(jié)省,，并對(duì)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(shí)際的安裝過程中進(jìn)行調(diào)整累積誤差,，用后期的裝配來彌補(bǔ)加工的不足,。此外，卸料塊的設(shè)計(jì)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(jí)進(jìn)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(jí)進(jìn)沖壓模的凸模的精確定位是用卸料塊來導(dǎo)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(dòng)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(dòng),，再由卸料塊精確定位后和凹模配合。如下圖所示：
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(zhì)量,，而且便于操作和確保沖壓完全生產(chǎn),。
擋料是材料送進(jìn)過程中最基本的定距方式。在級(jí)進(jìn)沖壓模中一般采用有自動(dòng)送料方式,，也可以用側(cè)刃來進(jìn)行擋料,。這也是大多數(shù)的擋料方式。但側(cè)刃定距,，增加了條料的寬度,，降低了材料的利用率,。同時(shí)也增加了凹模的沖裁刃口，制模相對(duì)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(dǎo)正銷導(dǎo)正精確定位是模具結(jié)構(gòu)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(yù)定位置，這時(shí)對(duì)產(chǎn)品的變形會(huì)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(dǎo)正過程中的變形，一般相應(yīng)的位置安有抬料釘和導(dǎo)料塊,。導(dǎo)料塊可以幫助條件從導(dǎo)正銷上脫出來,，抬料釘可以幫助條料從凹模抬起而送至預(yù)定位置。對(duì)于采用側(cè)刃和導(dǎo)正銷定距定位的級(jí)進(jìn)模,，級(jí)進(jìn)模的送料準(zhǔn)確程度直接影響沖件的尺寸精度,。在側(cè)刃和導(dǎo)正銷組合使用時(shí)，側(cè)刃作為送料的粗定位,，導(dǎo)正銷作為精定位,。采用導(dǎo)正銷導(dǎo)正時(shí)，可利用沖件上的孔作導(dǎo)正銷孔,，也查在條料的合適部位沖制工藝孔作導(dǎo)正用,。不論何種方式，導(dǎo)正銷應(yīng)設(shè)置在與沖孔凸模鄰近的下一個(gè)工步上,，以便減少送進(jìn)的積累誤差,，提高導(dǎo)正精度。兩導(dǎo)正銷之間應(yīng)有足夠的距離,，有利于導(dǎo)正,。
四、卸料裝置
用卸料板卸料是最常見的卸料方式,。帶導(dǎo)向的彈壓卸料板由于運(yùn)動(dòng)平穩(wěn),，并能對(duì)細(xì)小的凸模工作端起到保護(hù)作用，在小孔沖模以及復(fù)雜的級(jí)進(jìn)模中得到很好的應(yīng)用,。一般的卸料裝置的導(dǎo)向方式是在卸料板上裝有導(dǎo)套,，小導(dǎo)柱安裝于凸模固定板上,，同時(shí)凹模也安裝有小導(dǎo)套,，通過小導(dǎo)柱與卸料板和凹模上的導(dǎo)套的相同定位，來進(jìn)行導(dǎo)向,。但現(xiàn)在我們采取的方式是將導(dǎo)柱安裝于卸料板上,，導(dǎo)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(jìn)行滑配合，而在凹模固定板上沒有滾珠,，進(jìn)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(dǎo)柱,、小導(dǎo)套的導(dǎo)向，提高了卸料板的運(yùn)動(dòng)精度,，對(duì)于小凸模的工作端起到了保護(hù)作用,。這在薄料的小孔沖裁中常用到。此外對(duì)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?yàn)橐话隳０宓募庸ぴ俸茫搽y以保證模板的整人平面的平整度,，而采用等高柱,，因?yàn)榧庸っ娣e小，加工精度高,，而可以保證卸料板與模板的平行度,。同時(shí)可以通過改變套管和墊圈的高度即可改變和調(diào)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(jié)構(gòu)是將導(dǎo)料裝置和抬料裝置設(shè)計(jì)在一起,，即導(dǎo)料塊即起到導(dǎo)料的作用，同時(shí)它是活動(dòng)式的,，下面裝有彈簧,，也可以起到抬料的作用。但在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn),，這樣的裝置產(chǎn)品容易變形,。因此有實(shí)際應(yīng)用中最常用的還是將抬料釘和導(dǎo)正釘一上一下的置于同一位置，同時(shí)在抬料釘?shù)闹醒朐O(shè)置讓位孔,，用于讓位抬正釘,。同時(shí)以前的模具為了防止導(dǎo)正釘帶料，在導(dǎo)正釘?shù)膬蓚?cè)設(shè)置有導(dǎo)料塊,，同時(shí)起到將帶料脫離導(dǎo)正釘?shù)淖饔?。但是這樣的效果并不理想，因此現(xiàn)在對(duì)導(dǎo)正塊進(jìn)行改進(jìn)，將導(dǎo)料塊置于抬料釘?shù)闹車?，同時(shí)同時(shí)做成異形用于讓位導(dǎo)正釘和抬料釘,，這親樣它能夠防止導(dǎo)正釘帶料，同時(shí)抬料釘又能夠及時(shí)將帶料從凹模面上抬起,，進(jìn)行送料到預(yù)定的位置,。在彎曲工位，一般是在彎曲的凹?？變?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(dāng)材料很薄時(shí),，凹模孔內(nèi)的抬料塊會(huì)將產(chǎn)品頂變形,，這時(shí)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)品從打彎的凹模孔中頂出,，又不使產(chǎn)品變形,。
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(jí)進(jìn)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(shí)凸模就無法小孔加工了,。這時(shí)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(dá)國家在模具的設(shè)計(jì)與制造以及模具材料等有些方面已達(dá)到了先進(jìn)水平,，但在模具設(shè)計(jì)方面,，整體上還存在差距，例如設(shè)備的精度和制造過程中的累積誤差,，這就需要我們的設(shè)計(jì)人員根據(jù)各自的實(shí)際情況對(duì)級(jí)進(jìn)模具結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行的優(yōu)化,，如當(dāng)加工精度不高的時(shí)候,，就應(yīng)該采取相應(yīng)的措施，變換結(jié)構(gòu)來進(jìn)行彌補(bǔ),。在實(shí)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(shí)也影響著模具的壽命,。同時(shí)在整個(gè)模具的結(jié)構(gòu)中也要根據(jù)產(chǎn)品的實(shí)際情況來,，例如產(chǎn)品的廢料形狀，對(duì)廢料進(jìn)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。(end) |
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