做冲压模具的同行都懂,面对大批量、高精度的中小型复杂冲压件,单工序模和普通级进模很难兼顾生产效率、成型精度与模具寿命,而多工位精密级进模,正是解决这一痛点的核心方案,也是当下冲压模具技术发展的核心方向。
今天这期文章我们就从设计源头出发,把多工位级进模的核心设计要点,从排样、定距到整体结构,一次性讲透。
一、多工位级进模的核心特点与适用场景
多工位级进模是在普通级进模基础上发展起来的高精、高效、高寿命模具,也是典型的技术密集型模具。和普通冲模相比,它能在一副模具的不同工位,依次完成冲裁、弯曲、拉深、成形等多道工序,实现局部分离与连续成型的无缝结合,自带高精度导向与定距系统,可配套自动送料、出件与安全检测装置,完全适配高速自动化生产。但也要明确它的适用边界:这套模具结构复杂、镶块数量多,制造与装调精度要求极高,更适合料厚一般不超过 2mm、生产批量大、形状复杂且精度要求高的中小型零件生产,选型前一定要做好工艺匹配。
二、排样设计核心控制要点
排样是多工位级进模设计的绝对核心,后续所有凸模、凹模、导向卸料等零部件的设计,都要以排样方案为核心依据。很多模具生产中出现的送料卡滞、零件精度超差、接刀毛刺大等问题,根源都在排样设计出了纰漏,不少同行设计时先画结构再调排样,完全是本末倒置。一套完整的排样设计,核心包含三大块:一是坯料排样,平衡材料利用率与成型可行性;二是冲切刃口设计,根据零件轮廓选择搭接、平接、切接的接刀方式,其中搭接适配绝大多数冲裁场景,能有效规避接刀毛刺,平接与切接则必须配合导正销控制接刀精度;三是工序排样,完成工序拆分排序、载体选型、导正孔设计,遵循 “先冲孔后落料、先预弯后成型” 的基本原则,弯曲工位还要预留足够的送料高度,避免带料送进时出现干涉。
三、定距与导正设计
多工位模具的成型精度,核心靠定距与导正系统保障。粗定位一般通过侧刃、自动送料装置完成,而精定位必须依靠导正销,这也是消除送料累计误差的核心。设计时要重点关注步距精度与定位误差控制,步距公差要与零件精度要求匹配,不能盲目收紧公差增加加工难度,也不能公差过大导致零件超差;导正销要合理布置,工位数量多的模具,建议隔步设置导正销,把累计误差控制在允许范围内。
四、结构设计的核心细节
模具结构设计直接决定了它的工作性能、加工工艺性与使用寿命。总体结构要先确定正倒装关系、导向方式、卸料方式三大核心要素;凸模设计要重点做好细小凸模的防护,优先采用易拆装的固定结构;凹模优先选用镶拼式结构,既能降低加工难度,也方便后期维修更换;同时导料装置、弹压卸料装置也要匹配带料特性,保证送料顺畅、卸料平稳。
总的来说,多工位级进模设计从来不是简单的工序堆砌,而是从零件工艺性分析出发,把每一个环节做细做精,既要满足零件的成型精度要求,也要兼顾模具的加工、装调与维修便利性,这才是一套优质模具的核心。
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