第六章 多工位级进模设计

图6-14 刃口分解与重组示例二
四、空工位设置及步距设计
（1）空工位设置 空工位简称空位，是指工序件经过时，不做任何加工的工位。级进模中
空工位的设置比较普遍。
级进模中设立空工位的目的是：
提高模具强度，保证模具寿命和产品质量 模具中设置特殊机构 在带料的级进拉深中，补偿拉深次数计算误差。 产品局部结构的改进导致模具结构也应作相应调整， 为避免重新制造新模具，利用预先设置的空工位进行调整。
第六章 多工位级进模设计
多工位级进冲压是指在一副模具中沿被冲原材料（条料或卷料）的直 线送进方向，具有至少两个或两个以上等距离工位，并在压力机的一次行 程中，在不同的工位上完成两个或两个以上冲压工序的冲压方法。
多工位级进模是一种结构复杂、加工精度要求高、可实现连续冲压的 先进模具，是技术密集型模具的重要代表，是冲模发展方向之一。
（二）级进弯曲的工序排样 1）对于带孔的弯曲类零件，一般应先冲孔，再冲切掉需要弯
曲部分的周边材料，然后再弯曲，最后切除其余废料，使 工件与条料分离。但当孔靠近弯曲变形区且又有精度要求 时应先弯曲后冲孔，以防孔变形。 2）压弯时应先弯外面再弯里面，弯曲半径过小时应加整形工序。
图6-5 级进弯曲工序排样的应用举例一
凸模的固定方式
图6-28 凸模常用的固定方法（1） a）、b）螺钉固定 c）锥面压装
图6-29 凸模常用的固定方法（2） a）销钉吊装 b)带压板槽的小凸模
1-凸模 2-销钉 3-凸模固定板
图6-30 组合式凸模安装
图6-31 硬质合金凸模的安装与固定
凸模高度可调装置
（二）凹模设计 （1）凹模的结构形式及固定方式
3）毛刺方向一般应位于弯曲区内侧，以减少弯曲破裂的危 险，改善产品外观。
4）弯曲线应安排在与纤维方向垂直的方位，当零件在相互垂 直的方向或几个方向都要进行弯曲时，弯曲线应与条料的 纤维方向成30°～60°的角度。
5）对于小型不对称的弯曲件，为避免弯曲时载体变形和侧向 滑动，应尽量成对弯曲后再剖切分开
三、冲裁拉深多工位级进模
a)
图6-22 带料级进拉深 a)排样图 b)带料级进拉深模 1、3、11、12、20、21—螺塞 2、4、5、8、10、13—凸模 6—斜楔 7、25—卸料板9、15一压边圈 14、16、17、18、19、23—凹模
22—导正销 24—垫块
b)
四、落料复位成形多工位级进模
图6-6 级进弯曲工序排样的应用举例二
6）对于一个零件的两个弯曲部分有尺寸精度要求时，则应在同 一工位一次成形以保证尺寸精度。
7）在一个工位上，弯曲变形程度不宜过大。对于复杂的弯曲 件，应分解为简单弯曲工序的组合，经逐次弯曲而成 。
8）尽可能以冲床行程方向作为弯曲方向，以简化模具结构。
（三）级进拉深的工序排样
（2）轮廓分解时分段搭接头的基本形式 1）平接：把零件的直边段分两次冲切，两次冲切刃口平行、共线，但 不重叠。 2）交接：即毛坯轮廓冲切刃口分解与重组后，新的冲切 刃口之间相 互交错，有少量重叠部分。 3）切接：是毛坯圆弧部分分段冲切时的达接形式，即在前一工位先冲 切一部分圆弧段，在后续工位上再冲去其余部分，前后两段应相切。
落料复位成形是级进成形工艺中的一种特殊成形工艺。主要应用 于一次可以成形的浅拉深件，成形后凸缘需要校平的拉深件，以及弯 曲线位于展开料中间部位的中小型弯曲件的冲压。
裤钩零件图
裤钩排样图
裤钩落料复位级进模结构示意图
第三节 多工位级进模主要零件设计
一、多工位级进模零件分类
多工位级进模零件按其功用的不同可以分为工作单元和辅助单元， 其中工作单元包括凸模和凹模，辅助元件包括定位零件、导向零件、固 定零件及其他辅助零件，详见表6-1.
图6-11 不等宽双载体
（4）中心载体：载体位于条料中间，分单中载体和双中载体2种。
图6-12 中心载体
三、分段冲切设计
分段冲切设计就是指把复杂的内形轮廓或外形轮廓分解为若干个简 单的几何 单元，各单元又通过组合、补缺等方式构成新的冲切轮廓的 工艺设计过程。
主要需要解决2个问题：
轮廓的分解与重组 轮廓分解时分段搭接头的基本形式
二、工作零件
（一）凸模设计 （1）凸模的结构形式及安装方式
1）圆形凸模
小导柱导套保护细小凸模
图6-25 小导柱、导套导向保护细小凸模 1-上模座 2-垫板 3-固定板 4-小导套 5-卸料板 6-小导柱 7-安装套 8-螺钉 9-保护板
10- 小凸模 11-垫柱 12-丝堵
带顶出销的凸模
2）异形凸模
利于提高载体的刚性，便于送料。 5）适当采用工艺切口，以改善拉深条件。 6）要考虑废料的切断处理。 7）对于有拉深又有弯曲和其它工序的工件，应先拉深后进行其
它工序的冲压。
二、载体设计
载体是级进冲压时，条料上连接工序件并将工序件在模具上稳定 送进的部分材料。
图6-8 载体示意图
载体的类型：1.边料载体 2.单侧载体 3.双侧载体 4.中心载体
（1）轮廓的分解与重组 冲切刃口的设计原则： 1）刃口分解与重组应有利于简化模具结构。
图6-13 刃口分解与重组示例 a) 产品图 b)刃口分解图
2）刃口分解应保证产品的形状、尺寸、精度和使用要求 3）内外形分解后各段间的连接应平直或圆滑 4）注意选择搭接点的位置，搭接点应尽量少。 5）复杂外形或内孔应分解，有窄槽或细长臂的部位最好分解 6）有公差要求的边或在使用中有滑动配合要求的应一次冲切 7）外轮廓各段毛刺方向有不同要求时应分解 8）刃口分解应考虑加工方便
（1）边料载体：是利用毛坯搭边废料作为载体的一种形式，此时沿整 个工件周边都有废料。
图6-9 边料载体
（2）单侧载体：简称单载体，是指在条料的一侧留出一定宽度的材料，并 在适当位置与工序件连接，实现对工序件的运载。
图6-10 单侧载体
（3）双侧载体：又称标准载体，是在条料两侧分别留出一定宽度的材料 运载工序件。有等宽双载体和不等宽双载体2种。
X方向
y方向
z方向
（一）定距机构设计 定距的主要目的是保证各工位工序件能按设计要求等距向前 送进，即控制带（条）料的x方向位置，常用的定距装置有：
挡料销 侧刃 导正销 自动送料装置。
在多工位级进模中，挡料销几乎不用。
导正销是级进模中应用最为普遍的用于精确定距的零件，但 导正销不能单独使用。 1）导正销与冲导正孔凸模之间的尺寸关系。 2）导正销的突出量。 3）导正销的头部形状。 4）多工位级进模中的导正销多为间接导正，注意固定方式。
1）镶块式凹模
图6-33 嵌块式凹模 1-固定板 2、4-整体镶块 3-拼合镶块
2）拼块式凹模
图6-34 凹模拼合组配法 a）凹模组块装配在凹模容框 b)并列组合式凹模
1、2、3、4―凹模拼块 5―垫板 6―凹模容框
凹模成形磨削组配法
三、定位机构设计
多工位级进模中对工序件的定位包括定距（X方向）、导料（Y 方向）和浮顶（Z方向）。
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第六章 多工位级进模设计
多工位级进冲压排样设计 多工位级进模典型结构 多工位级进模主要零件设计
级进模的尺寸标注
第一节 多工位级进冲压排样设计
排样设计是多工位级进模设计的关键，排样图一经确定，也就确定了以下 几方面内容：
冲压顺序 模具工位数及各工位的作用 零件在条料上的排列方式 送进的步距 条料的宽度 载体的形式 模具的基本结构
级进拉深按材料变形区与条料分离情况，可分为：
无工艺切口带料的级进拉深 有工艺切口 的带料级进拉深
无工艺切口
有工艺切口
级进拉深排样的一般原则：
1）保证条料的搭边和载体有足够的强度。 2）在最末的工位前设置整形工位，以确保产品质量。 3）拉深件底部有较大孔时，可以在拉深前先冲较小的预备孔，
以改善材料的拉深性，拉深后再将孔冲到需要的尺寸。 4）适当增加空工位作为试模时拉深次数调整的预备工位，并有
排样设计的基本方法：
首先将产品进行工序分解，再按照产品的形状、工序性质、产 品的精度要求、模具结构要求等进行。
图6-2 工序排样过程 a）产品图 b) 工序分解 c) 工序二次分解 d)工序排样图
排样设计要解决的关键问题包括：
工序确定与排序 载体设计 分段冲切设计 空工位设置与步距设计 定位形式选择与设计
多工位级进模的定距形式主要有三种：
侧刃定距 侧刃与导正销联合定距 自动送料装置与导正销、侧刃联合定距
其中起精确定位的零件是导正销，其余零件只能起粗定位的作用。
侧刃与导正销 联合定距
图6-15 导正销与侧刃定位 1－导尺 2－浮顶器 3－侧刃挡块 4－导正销
排样图的设计举例：
产品图 排样方式
二、冲裁弯曲多工位级进模
弹簧钩的零件图
排样图
弹簧钩模具结构示意图
图6-21 弹簧钩多工位级进模装配图 l—下模座 2、7、19、22、25、52—内六角螺钉 3－导柱 4—导套 5、32、37、39、45、55、58、64—弹簧 6、57—卸料螺钉 8—小导套 9—小导柱 10—上模座 11—圆凸模 12—导正钉 13—六方凸模 14—异形凸模 15、26—垫块 16—垫板 17—切断凸模 18、27—销钉 20—固定板 21—卸料板 23—围框长条 24—围框端饭 28—压弯下模拼块 29—下模垫块 30—柱式浮顶器 31、36—丝堵 33、34—凹模拼块 35—套式浮顶器 38、66—螺钉 40—侧块挡块 41—承料板 42—套 43－复合斜楔4 4—卸料钉 46—模芯 47—上活动芯4 8—摆动凸轮板 49—滑动模块 50—轴 51—座块 53—拉簧 54—六角螺母 56—可调丝堵 59、63—压弯凸模 60—导正钉 61、62—预压器 65—螺母
一、工序确定与排序
（一）级进冲裁的工序排样 1）先冲孔，后冲外形。 2）尽量避免采用复杂形状的 凸模、凹模，即对复杂的孔 型或外形进行分解，采用分 段切除的办法。