2.14 扣件多工位級進模

1.工藝分析

圖2-61所示為窗簾支架扣件。該制件有毛刺方向的要求，須向下彎曲成形才能達成。計算出毛坯總長度L=61.36mm。制件拉伸后的展開圖見圖2-62。為了提高材料利用率，板料規格選用卷料來生產。初步分析把壓包放置在中部切除廢料后成形較為合理。但會導致外形尺寸難以控制，影響彎邊高度及邊緣的平整度，造成制件質量不穩定。經仔細分析，此壓包的高度較低，可以放置在工位①先成形（即壓包工藝），再切除中部廢料，同時也很好地控制了彎邊高度及平整度。

圖2-61 窗簾支架扣件

圖2-62 制件拉伸后的展開圖

該制件采用級進模設計時，關鍵的彎曲部位是最后一工位90°彎曲。通常級進模設計是先彎曲成形再進行切斷，分兩個工位進行。但此制件最終彎曲成形時，前端已完成的彎邊隨著壓力機下行進入彎曲凹模內，當模具回程帶料開始送料時，引起制件卡在凹模內無法卸料。如果彎曲采用浮動機構，也就是成形鑲件與制件一起上升，因為制件前端彎邊已成形，制件無法頂出，導致送料失敗。經分析，該制件把彎曲成形與切斷兩個工位合為一個工位，也就是說在同一工位上，制件先彎曲成形后，接著繼續進行切斷，然后通過進入氣孔的壓縮空氣，將制件從下模讓位腔吹出，這樣就能很好地避免彎曲成形使制件上升過程中，無法卸料導致送料失敗的難題。

2.排樣設計

為了降低制造成本，采用單排排列。該排列方式有兩種方案：

方案1：采用縱排。這種排列減小了帶料寬度，增大了步距，但降低了帶料的剛性和穩定性，使模具外形加長，模具造價高。

方案2：采用橫排。這種排列模具長度比方案1短，彎曲成形工位方便布置，送料穩定性好。對以上的兩個方案分析，選用方案2較為合理。對于此制件的載體連接形式，因有橫向彎曲限制，以及考慮增強載體的剛性和穩定性，帶料的前面部分采用了雙側載體排樣，后面部分采用

單側載體排樣方案，排樣圖見圖2-63。這樣當后面部分進行成形時，已把干涉的廢料先沖切。成形該制件包括工藝切舌、壓包、沖裁、彎曲等工序。為了使帶料很好的定位，安排了

工藝切舌為粗定位，載體上的導正銷孔為精定位。為了彎曲不發生干涉及簡化了模具的結

構，具體工位如下：

工位①：沖導正銷孔，壓包及工藝切舌。

工位②：沖孔。

工位③：沖切廢料，沖孔。

工位④：空工位。

工位⑤：45°彎曲。

工位⑥：空工位。

工位⑦：90°彎曲。

工位⑧：空工位。

工位⑨：沖切廢料。

工位⑩：空工位。

工位（11）：90°頭部彎曲。

工位（12）：45°中部彎曲。

工位（13）：空工位。

工位（14）：切斷，90°彎曲復合工藝。

3.模具結構設計

圖2-64所示為扣件多工位級進模結構，該模具結構特點如下：

1）以確保上、下模對準精度及模具沖壓的穩定性，該模具采用四套φ32mm的精密滾珠鋼球導柱、導套導向；同時保證卸料板與各凸模之間的間隙，在卸料板及凹模固定板上各設計了四套φ20mm的小導柱、小導套輔助導向。

2）采用滾動式自動送料機構，傳送各工位之間的沖裁及彎曲成形工作，并用浮動導料銷導料、頂桿抬料。

3）為了使制件毛刺方向符合圖2-61的要求，最后工位利用先彎曲再沖切載體廢料同時進行的結構，能很好地避免彎曲成形后，制件上升過程中無法卸料而導致送料失敗的問題。其結構是：當上模下行時，首先90°彎曲凸模4（圖2-64的件號54）先進行彎曲，當彎曲

快結束時，沖切載體凸模（件號53）再進行切斷，模具回程時，使分離后的制件通過90°彎曲凹模3（件號55）內的吹氣孔，利用壓縮空氣將制件從90°彎曲凹模3的讓位腔吹出。

4）凸、凹模鑲件等各零件材料采用SKD11（其熱處理硬度為60～62HRC）；凸模固定板、卸料板、凹模固定板采用Cr12MoV（其熱處理硬度為55～58HRC）；凸模固定板墊板、卸料板墊板及凹模墊板采用Cr12（其熱處理硬度為53～55HRC）。凸模與凸模固定板的配合間隙單面為0.015mm；凸模與卸料板之間的配合間隙單面為0.01mm；導正銷與卸料板的配合間隙單面為0.005mm；凹模鑲件與凹模固定板的配合間隙單面為0.005mm；浮動導料銷與凹模板之間的配合間隙單面為0.015mm。

5）卸料板采用彈壓卸料裝置。它具有壓緊、導向、保護凸模、卸料的作用，還可在沖裁前將帶料壓平，防止沖裁件翹曲。

圖2-63 排樣圖

圖2-64 扣件多工位級進模結構

1—上模座 2—凸模固定板墊板 3—導正銷孔凸模 4—壓包凸模 5—圓形凸模1 6—圓形凸模2 7—45°彎曲凸模1 8—45°彎曲凸模2 9—9O°彎曲凸模1 1O—9O°彎曲凸模2 11—凸模固定板 12—卸料板墊板 13—9O°彎曲凸模3 14—45°彎曲凸模3 15—小導柱 16—小導套 17—卸料板 18—下模座 19—進氣孔 2O—下托板 21—凹模固定板 22—45°彎曲凹模2 23—9O°彎曲凹模1 24—凹模墊板 25—下墊腳 26—導向頂桿 27—導正銷 28—彈簧頂桿 29—彈簧墊圈 3O—9O°彎曲凹模2 31—9O°彎曲頂塊 32—45°彎曲凹模1 33—圓孔凹模2 34—圓孔凹模1 35—壓包底面鑲件 36—導正銷孔凹模 37—承料板墊板 38—承料板 39—導料板1 4O—導料板2 41—切舌凸模 42—切舌頂塊 43—帶料擋塊 44—異形孔凸模1 45—異形孔凹模1 46—異形孔凸模2 47—異形孔凹模2 48—上限位柱 49—下限位柱 5O—導柱 51—導套 52—保持圈 53—沖切載體凸模 54—9O°彎曲凸模4 55—9O°彎曲凹模3 56—沖切載體凹模

4.沖壓動作原理

將原材料寬72mm、料厚1.2mm的卷料吊裝在料架上，通過整平機將送進的帶料整平后，再進入滾動式自動送料機構內（在此之前將滾動式自動送料機構的步距調至24.05mm）。開始用手工將帶料送至模具的導料板，直到帶料的頭部覆蓋切舌凹模，這時進行第一次沖導正銷孔，局部壓包成形及工藝切舌；然后進入第二次沖孔（在第二次沖孔之前，將第一次切舌的右側面擋住帶料擋塊（圖2-64的件號43））；進入第三次為沖切廢料，沖孔；第四次為空工位；進入第五次為45°彎曲；第六次為空工位；進入第七次為90°彎曲；第八次為空工位；進入第九次為沖切廢料；第十次為空工位；進入第十一次為頭部90°彎曲；進入第十二次為中部45°彎曲；第十三次為空工位；最后（第十四次）為切斷，90°彎曲復合工藝。此時將自動送料器調至自動的狀況，可進入連續沖壓。