第1篇 多工位級進模的結構精解

第1章 沖裁多工位級進模

1.1 鐵鏈墊片沖孔落料一出二級進模

1.工藝分析

圖1-1所示的鐵鏈墊片，材料為08F鋼，板厚為0.6mm，年產量為500多萬件。該制件形狀簡單，尺寸要求并不高，但對制件的毛刺有一定的要求（毛刺高度控制在0.03mm以內）。制件最大外形長為56.1mm，寬為9.3mm；內形由兩個長為9.95mm，寬為4.2mm的長圓孔組成。

2.排樣設計

從圖1-1可以看出，制件形狀簡單。因制件外形不得有接刀凹痕，因此排樣時不能采用分段沖切外形廢料的方式，而要用一次性落料的方式來沖壓。其沖壓工藝由沖孔和落料組成。由于制件年產量大，因此采用單排一出二的排列方式較為合理。為了保證制件內、外形的尺寸，該模具首先沖出導正銷孔，并用導正銷孔精確定位；然后逐步沖切長圓孔及制件的整體外形等。經計算，該制件選用寬為60.5mm的卷料，步距為11mm，共分為8個工位沖裁（見圖1-2）。具體工位如下：

圖1-1 鐵鏈墊片

工位①：沖4個φ2mm的導正銷孔。

工位②：沖切側刃。

圖1-2 排樣圖

圖1-3 鐵鏈墊片多工位級進模結構

1—上模座 2—凸模固定板墊板 3—導正銷孔凸模 4—小導柱 5—螺釘 6—凸模固定板 7—導正銷 8—長圓孔凸模 9—卸料螺釘 10—卸料板墊板 11—卸料板 12—凹模固定板 13—凹模墊板 14—下模座 15—落料凸模 16—落料凹模 17—長圓孔凹模 18—套式頂料桿 19—小導套 20—導正銷孔凹模 21—承料板墊板 22—承料板 23—內導料板1 24—外導料板1 25—外導料板2 26—內導料板3 27—側刃凸模 28—側刃凹模 29—內導料板2 30—上限位柱 31—下限位柱

工位③、④：空工位。

工位⑤：沖切4個長為9.95mm，寬為4.2mm的長圓孔。

工位⑥：空工位。

工位⑦：制件落料。

工位⑧：另一個制件落料。

3.模具結構設計

圖1-3所示為鐵鏈墊片多工位級進模結構。該模具結構簡單，外形長為345mm，寬為270mm，閉合高度為156mm。其模具特點如下：

1）采用滾動式自動送料機構，傳送各工位之間的沖孔和落料等工作。

2）模座結構設計。該制件年產量較大，為了確保制件的精度，此模具采用4套外徑φ22mm精密滾珠鋼球導柱、導套進行導向。上、下模座材料均采用45鋼，以增強剛性和沖壓的穩定性。

3）導向機構設計。為了更好地保證沖裁精度，除了模座的導柱導向以外，同時還在模具內部設置有4套外徑φ16mm的小導柱、小導套進行輔助導向。其配合間隙為0.005～0.01mm，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，從而對凸模起到了一定的保護作用。

4）卸料板設計。卸料板不僅起卸料作用，而且起凸模導向，導正銷的固定作用。卸料板的材料選用日本冷作模具鋼SKD11，其熱處理硬度為58～60HRC。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。

5）凹模設計。為了提高模具的使用壽命，該模具的凹模全部采用鑲拼式結構（把凹模鑲件固定在凹模固定板上，具體從圖1-3可以看出），便于維修和刃磨。材料也是選用日本冷作模具鋼SKD11，其熱處理硬度為60～62HRC。

6）該模具采用高速J21G-25（250kN）壓力機沖壓，沖裁速度可達到300次/min以上。

4.沖壓動作原理

將原材料寬60.5mm、料厚0.6mm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11.05mm）；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4個φ2.0mm的導正銷孔凹模刃口，這時進行第一次沖4個φ2.0mm的導正銷孔；依次進入，第二次將帶料的頭部頂到內部的內導料板2（件號：29）帶擋料裝置的側面處，這時進行側刃沖切，以后各次手工送進的步距以側刃擋料為準；第三、四次為空工位；進入第五次為沖切4個長為9.95mm、寬為4.2mm的長圓孔；第六次為空工位；進入第七次為第一個制件落料；最后（第八次）為另一個制件落料。此時將自動送料器調至自動的狀況可進入連續沖壓。