1.5 多種墊圈套料多工位級進模

1.工藝分析

圖1-13所示為大、中、小三種墊圈。材料為Q195碳素結構鋼，板料厚度為2mm。為了節省材料及提高生產率，從圖中可以看出，這三種墊片可以采用套料方法設計一副三種墊圈同時沖孔、落料的級進模。在選用套料的方式來設計時，首先對各種規格墊圈的內徑及外徑要合理進行選擇，即小墊圈的外徑必須正好是中墊圈的內徑，中墊圈的外徑也必須正好是大墊圈的內徑。只有具備這樣的尺寸條件，才能充分發揮材料利用率。

2.排樣設計

為了提高材料利用率，該制件在充分分析三種墊圈沖裁特點的基礎上，考慮送料、定位、模具結構及制造成本等要素，決定采用一出三套料排列較為合理，排樣如圖1-14所示。具體工位如下：

工位①：沖工藝孔、小墊圈沖孔。

圖1-13 大、中、小三種墊圈

工位②：小墊圈落料（中墊圈沖孔）。

工位③：中墊圈落料（大墊圈沖孔）。

工位④：空工位。

工位⑤～⑦：大墊圈落料。

圖1-14 排樣圖

3.模具結構設計

圖1-15所示為多種墊圈套料多工位級進模結構。采用大、中、小三種墊圈同時沖孔、落料工藝，生產出制件的好壞與其模具的設計質量密切相關。合理的模具結構是加工合格制件的關鍵，因此根據具體的零件形狀、尺寸及材料，必須要正確、合理設計三種墊圈同時沖孔、落料的級進模結構。

從圖1-15可以看出，該模具結構由上、下模兩部分組成。上模部分主要由上模座1，上墊板5、25，固定板7、26，卸料板墊板2、20，卸料板11、17，小墊圈凸模6，中墊圈凸模12，大墊圈凸模21等組成。下模部分主要由下模座27，下墊板28、41及凹模板37、42等組成。

1）凸、凹模間隙值的確定。根據生產經驗可知，凸、凹模間隙對制件質量、沖裁壓力及模具壽命都有很大的影響。因此設計模具時，一定要選擇一個合理的間隙，使制件的質量較好，所需沖裁壓力較小、模具壽命較高。按材料性能及板料厚度決定，其凸模與凹模的間隙均取0.24mm。

圖1-15 多種墊圈套料多工位級進模結構

1—上模座 2、20—卸料墊板 3—導套 4—工藝孔凸模 5、25—上墊板 6—小墊圈凸模 7、26—固定板 8、18、22、30、34—彈簧 9—導正銷 10、40—圓柱銷 11、17—卸料板 12—中墊圈凸模 13、24、35、39、45—螺釘 14—卸料螺釘 15—小導柱 16、36—小導套 19—彈頂 21—大墊圈凸模 23—彈簧墊圈 27—下模座 28、41—下墊板 29—浮動導料銷 31—大墊圈 32—限位柱 33、44—螺塞 37、42—凹模板 38—中墊圈 43—小墊圈 46—導柱 47—保持圈 48—承料板墊塊 49—承料板 50—料帶

2）模具零件的制造。該模具結構中的上墊板、卸料板墊板及下模墊板選用Cr12，熱處理硬度為54～56HRC；固定板選用45鋼，調質處理硬度為320～360HBW；卸料板及下模板選用高鉻合金鋼Cr12MoV，熱處理硬度分別為54～56HRC、60～62HRC；凸模選用SKDII，熱處理硬度為62～64HRC。

為了保證三種墊圈的同心度及模具的使用壽命，對各模板加工的精度尤為重要，主要模板采用慢走絲切割加工；其次在模具的內部設計了導正銷9作為料帶的精定距。

3）快速更換凸模。該模具的凸模統一用螺釘固定。在凸模后面攻有螺紋孔，即在固定板和上模座的對應位置，分別鉆螺釘過孔及螺釘頭部通孔，螺釘從上模座穿過上墊板與凸模連接。當凸模需要更換和修磨刃口時，把凸模固定螺釘拆卸掉，并用銷釘從凸模固定板中頂出即可，不必松動聯接固定板與上模座的螺釘和銷釘，也不必拆掉卸料板，這樣更換凸模速度快，而且不會影響固定板的裝配精度，從而保證模具重復裝配精度，延長模具的使用壽命。