多工位级进模扣件优化方案

2023-06-26 理论教育版权反馈

【摘要】：3.模具结构设计图7-92所示为扣件多工位级进模结构，该模具结构特点如下：1）以确保上下模对准精度及模具冲压的稳定性，该模具采用四套ф32mm的精密滚珠钢球导柱、导套导向；同时保证卸料板与各凸模之间的间隙，在卸料板及凹模固定板上各设计了四套ф20mm的小导柱、小导套辅助导向。

1.工艺分析

图7-89所示为窗帘支架的扣件，该制件有毛刺方向的要求，须向下弯曲成形才能达成。计算出毛坯总长度L=61.36mm（制件展开见图7-90）。为提高材料利用率，板料规格选用卷料来生产。初步分析把压包放置在中部切除废料后成形较为合理，但会导致外形尺寸难以控制，影响弯边高度及边缘的平整度，造成制件质量不稳定。经仔细分析，此压包的高度较低，可以放置在工位①先成形（即压包工艺），再切除中部废料，同时也很好地控制了弯边高度及平整度。

图7-89 窗帘支架的扣件

图7-90 拉深后展开图

该制件采用级进模设计时，关键的弯曲部位是最后一工位90°弯曲，通常在级进模设计时先弯曲成形再进行切断，分两个工位进行，但此制件最终弯曲成形时，前端已完成的弯边随着压力机下行进入弯曲凹模内，当模具回程带料开始送料时，引起制件卡在凹模内无法卸料，如弯曲采用浮动机构，也就是成形镶件与制件一起上升，因为制件前端弯曲已成形，制件无法顶出，导致送料失败，经分析该制件把弯曲成形与切断两个工位合为一个工位，也就是说在同一工位上，制件先弯曲成形后接着继续进行切断，然后通过进入气孔的压缩空气将制件从下模让位腔吹出，这样就能很好地避免弯曲成形使制件上升过程中无法卸料导致送料失败的难题。

2.排样设计

为降低制造成本，采用单排排列。该排列方式有两种方案，具体方案如下：

方案1：采用纵排。这种排列减小了带料宽度，增大了步距，但降低了带料的刚性和稳定性，使模具外形加长，模具造价高。

方案2：采用横排排列。这种排列模具长度比方案1短，弯曲成形工位方便布置，送料稳定性好。

对以上的两个方案分析，选用方案2较为合理。对于此制件的载体连接形式，因有横向弯曲限制，以及考虑增强载体的刚性和稳定性，带料的前面部分采用了双侧载体排样，后面部分采用单侧载体排样方案，排样如图7-91所示。这样当后面部分进行成形时，已把干涉的废料先冲切。

成形该制件包括工艺切舌、压包、冲裁、弯曲等工序，为使带料很好地定位，安排了工艺切舌为粗定位，载体上的导正销孔为精定位。为了弯曲不发生干涉及简化模具结构，具体

工位排列如下：

工位①：冲导正销孔，压包及工艺切舌；

工位②：冲孔；

工位③：冲切废料，冲孔；

工位④：空工位；

工位⑤：45°弯曲；

工位⑥：空工位；

工位⑦：90°弯曲；

工位⑧：空工位；

工位⑨：冲切废料；

工位⑩：空工位；

工位(11)：90°头部弯曲；

工位(12)：45°中部弯曲；

工位(13)：空工位；

工位(14)：切断，90°弯曲复合工艺。

3.模具结构设计

图7-92所示为扣件多工位级进模结构，该模具结构特点如下：

1）以确保上下模对准精度及模具冲压的稳定性，该模具采用四套ф32mm的精密滚珠钢球导柱、导套导向；同时保证卸料板与各凸模之间的间隙，在卸料板及凹模固定板上各设计了四套ф20mm的小导柱、小导套辅助导向。

2）采用滚动式自动送料机构传送各工位之间的冲裁及弯曲成形工作，并用浮动导料销导料、顶杆抬料。

3）为使制件毛刺方向符合图7-89的要求，最后工位利用先弯曲再冲切载体废料的结构，能很好地避免弯曲成形后制件上升过程中无法卸料而导致送料失败的问题。

其结构是：当上模下行时，首先90°弯曲凸模-4（件号：54）先进行弯曲，当弯曲快结束时，冲切载体凸模（件号：53）再进行切断，模具回程时，使分离后的制件通过90°弯曲凹模-3（件号：55）内的吹气孔利用压缩空气将制件从90°弯曲凹模-3（件号：55）让位腔吹出。

图7-91 排样图

图7-92 扣件多工位级进模结构

1—上模座 2—凸模固定板垫板 3—导正销孔凸模 4—压包凸模 5—圆形凸模-1 6—圆形凸模-2 7—45°弯曲凸模-1 8—45°弯曲凸模-2 9—90°弯曲凸模-1 10—90°弯曲凸模-2 11—凸模固定板 12—卸料板垫板 13—90°弯曲凸模-3 14—45°弯曲凸模-3 15—小导柱 16—小导套 17—卸料板 18—下模座 19—进气孔 20—下托板 21—凹模固定板 22—45°弯曲凹模-2 23—90°弯曲凹模-1 24—凹模垫板 25—下垫脚 26—导向顶杆 27—导正销 28—弹簧顶杆 29—弹簧垫圈 30—90°弯曲凹模-2 31—90°弯曲顶块 32—45°弯曲凹模-1 33—圆孔凹模-2 34—圆孔凹模-1 35—压包底面镶件 36—导正销孔凹模 37—承料板垫板 38—承料板 39—导料板-1 40—导料板-2 41—切舌凸模 42—切舌顶块 43—切舌挡块 44—异形孔凸模-1 45—异形孔凹模-1 46—异形孔凸模-2 47—异形孔凹模-2 48—上限位柱 49—下限位柱 50—导柱 51—导套 52—保持圈 53—冲切载体凸模 54—90°弯曲凸模-4 55—90°弯曲凹模-3 56—冲切载体凹模

4）凸、凹模镶件等各零件采用SKDⅡ（其热处理硬度为60～62HRC）；凸模固定板、卸料板、凹模固定板采用Cr12MoV（其热处理硬度为55～58HRC）；凸模固定板垫板、卸料板垫板及凹模垫板采用Cr12（其热处理硬度为53～55HRC）。凸模与凸模固定板的配合间隙单面为0.015mm；凸模与卸料板之间的配合间隙单面为0.01mm；导正销与卸料板的配合间隙单面为0.005mm；凹模镶件与凹模固定板的配合间隙单面为0.005mm；浮动导料销与凹模板之间的配合间隙单面为0.015mm。

5）卸料板采用弹压卸料装置，它具有压紧、导向、保护凸模、卸料的作用，还可在冲裁前将带料压平，防止冲裁件翘曲。

4.冲压动作原理

将原材料宽72mm、料厚1.2mm的卷料吊装在料架上，通过整平机将送进的带料整平后再进入滚动式自动送料机构内（在此之前将滚动式自动送料机构的步距调至24.05mm），开始用手工将带料送至模具的导料板，直到带料的头部覆盖切舌凹模，这时进行第一次冲导正销孔，局部压包成形及工艺切舌；然后进入第二次冲孔（在第二次冲孔之前，将第一次切舌的右侧面挡住切舌挡块（见图7-92件号：43）；进入第三次为冲切废料，冲孔；第四次为空工位，进入第五次为45°弯曲；第六次为空工位；进入第七次为90°弯曲；第八次为空工位；进入第九次为冲切废料；第十次为空工位；进入第十一次为头部90°弯曲；进入第十二次为中部45°弯曲；第十三次为空工位；最后（第十四次）为切断，90°弯曲复合工艺。此时将自动送料器调至自动的状况可进入连续冲压。

多工位级进模扣件优化方案

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