2.8 爪件多工位級進模

1.工藝分析

圖2-26所示的爪件，材料為SPCC，板料厚度為1.5mm，年需求量約100多萬件。技術要求：①表面無劃傷壓痕；②毛刺小于0.05mm；③表面無油污。

該制件在生產中，需經過壓凸包、落料、沖孔、彎曲等工序完成。其數量無論多少，均可經合理分解后，按一定的成形順序要求，設置不同的沖壓工位。因制件的帶料在連續不斷的沖壓，送進過程中制件與載體間的連接強度也不斷地降低。因此在制件的中部設置“橋”連接，以確保料帶的足夠強度。

如果把環形凸包放置在工位①成形，會造成環形凸包容易開裂。若把環形凸包放置在沖切輪廓廢料后再成形，導致外形尺寸很難控制，影響制件的質量。經分析，采用在工位①首先沖一個預沖孔，工位②再成形環形凸包。這樣預沖孔邊緣的材料沿著環形凸包方向流動，有效地控制了環形凸包的開裂現象。然后在工位③沖壓中部圓孔，同時也保證了中部圓孔的尺寸。

圖2-26 爪件

2.排樣設計

該制件排樣時需要綜合考慮：①模具的送料方向（根據工廠現有的壓力機而定）；②分段切料的接刀方式；③凸包及彎曲的順序；④凸、凹模強度，以及浮料、定位、卸料等因素。根據多工位級進模沖壓工藝特點，合理分解每一步，將每一工序安排在合適的位置上，并有目的留一些空工位。經過反復的對比驗證，該制件選用54mm寬的卷料，步距為44mm，排樣圖見圖2-27。具體工位如下：

工位①：沖導正銷孔，預沖孔及切舌。

工位②：壓環形凸包，壓凸點。

工位③：沖切廢料，沖圓孔。

工位④：沖切廢料。

工位⑤：空工位。

工位⑥～⑧：彎曲。

工位⑨：空工位。

工位⑩：落料。

圖2-27 排樣圖

3.模具結構設計

圖2-28所示為爪件多工位級進模結構。該結構的主要特點如下：

1）采用滾動式自動送料機構傳送各工位之間的沖裁及成形等工作。根據排樣圖2-27所示，細化模具工作零件和成形工位，設置模具緊固件、導向裝置、浮料裝置、卸料裝置及工

圖2-28 爪件多工位級進模結構

1—上模座 2—固定板墊板 3、4、7—沖孔凸模 5—切舌凸模 6—切舌壓平凸模 8、9—沖切廢料凸模 10—頂料銷 11、13、14、17—成形凸模 12、15、16—上模彈簧頂桿 18—卸料板 19—導正銷 20、29—小導套 21—小導柱 22—固定板 23—卸料板墊板 24—廢料切刀 25—下模座 26—套式頂料桿 27—導柱 28—下模板 30—下模板墊板 31、34、35、36、38—下模成形零件 32、37—浮料塊 33、42—下模彈簧頂桿 39—內導料板 40—限位柱 41—帶料擋料塊 43—凸點凸模 44—環形凸包凸模 45—檢測裝置 46—頂料塊 47—浮料銷 48—承料板 49—外導料板 50—帶料

序件成形避空空間等，并利用下模刃口，將已成形的制件從下模板沿著下模座的漏料孔中出件，使分離后的廢料沿著下模板的斜坡滑出。

2）模架結構設計。為了確保制件的精度，此模具采用4個精密滾珠鋼球外導柱進行導向。上、下模板材料均采用45鋼，以增強剛性和沖壓的穩定性，從而保證良好的制造間隙。

3）導向機構設計。為了更好地保證模具的沖裁、彎曲精度，除了模座的外導柱導向以外，同時還在模具的內部設置有四對小導柱、小導套進行輔助導向。其配合間隙為0.01～0.02mm（雙面間隙），并且也能更好地對卸料板起到導向作用，有效地保證了各凸模、凹模的間隙，從而對小凸模起到了一定的保護作用。

4）切舌結構設計。切舌是防止帶料送料過多時起擋料作用。這樣可以代替邊緣的側刃，從而大大提高了材料利用率，在生產中使送料更穩定。切舌結構見圖2-29。

5）固定板墊板、卸料板墊板及下模板墊板設計

固定板墊板、卸料板墊板及下模板墊板在沖壓過程中直接與凸模、卸料板鑲件及凹模接觸，不斷受到沖擊載荷的作用，對其變形程度要嚴格限制，否則工作時就會造成凸、凹模等不穩定。故材料選用Cr12鋼，熱處理硬度為53～55HRC，這種材料具有很高的抗沖擊韌性，符合使用要求。

6）卸料板結構設計。卸料板采用彈壓卸料裝置，具有壓緊、導向、成形、保護、卸料的作用。故材料選用高鉻合金鋼Cr12MoV，熱處理硬度為55～56HRC。卸料板與凸模單邊間隙為0.01～0.02mm。因級進模卸料力較大，沖壓力不平衡，故采用矩形重載荷彈簧。彈簧應盡量放置對稱、均衡。

7）下模板結構設計。該模具下模板采用整體結構，既保證了各型孔加工精度，也保證了模具的強度要求。材料采用日本冷作模具鋼SKDII，其熱處理硬度為60～62HRC。此材料屬于高耐磨性冷作工具鋼，這種鋼具有很高的硬度、耐磨性和抗壓強度，其滲透性也很高，熱處理變形小，可達微變形程度。

8）檢測裝置結構設計。檢測裝置如圖2-30所示。它安裝在模具的內部。當料帶送錯位或模具碰到異常時，誤送導正銷5往上移動，接觸到關聯銷8；再通過關聯銷8接觸到微動開關10；當壓力機控制器接收到微動開關10發出的信號時，即自動停止沖壓。

圖2-29 切舌結構

1—切舌凸模 2—固定板 3—卸料板墊板 4—卸料板 5—帶料 6—下模板 7—頂料塊 8—彈簧頂桿

圖2-30 檢測裝置（模具開啟狀態）

1—上模座 2—彈簧 3—固定板墊板 4—固定板 5—誤送導正銷 6—卸料板 7—下模板 8—關聯銷 9—關聯銷螺塞 10—微動開關