多工位級進模
關注創建者：模具設計學習 創建時間：2019-03-13
多工位級進模的實例教程
多工位級進模是在普通級進模的基礎上發展起來的一種高精度、高效率、長壽命的模具，是技術密集型模具的重要代表，是沖模發展方向之一。這種模具除進行沖孔落料工作外，還可根據沖壓件結構的特點和成形性質，完成壓筋、沖窩、彎曲、拉深等成形工序，甚至還可以在模具中完成裝配工序。
加工沖壓件時，將帶料或條料由模具入口端送進后，在嚴格控制步距精度的條件下，按照成形工藝安排的順序，通過各工位的連續沖壓，在最后工位經沖裁或切斷后，便可沖制出符合產品要求的沖壓件。為保證多工位級進模的正常工作，模具必須具有高精度的導向和準確的定距系統，配備有自動送料、自動出件、安全檢測等裝置。所以多工位級進模與普通沖模相比要復雜，具有如下特點。
①在一副模具中，可以完成多道沖壓件加工工序（包括沖裁，彎曲，拉深和成形等）；減少了使用多副模具的周轉和重復定位過程，顯著提高了勞動生產率和設備利用率。
②由于在級進模中工序可以分散在不同的工位上，故不存在復合模的“最小壁厚”問題，設計時根據模具強度和模具的裝配需要留出空工位，從而保證模具的強度和裝配空間。
③多工位級進模通常具有高精度的內、外導向（除模架導向精度要求高外，還必須對細小凸模實施內導向保護）和準確的定距系統，以保證沖壓件產品零件的加工精度和模具壽命。
④多工位級進模常采用高速沖床生產沖壓件，模具采用了自動送料、自動出件、安全檢測等自動化裝置，操作安全，具有較高的生產效率。目前，世界上最先進的多工位級進模工位數多達50多個，沖壓速度達1000次／min以上。
⑤多工位級進模結構復雜，鑲塊較多，模具制造精度要求很高，給模具的制造、調試及維修帶來一定的難度。同時要求模具零件具有互換性，在模具零件磨損或損壞后要求更換迅速、方便、可靠。
展開 1 多工位級進模設計步驟
多工位級進模的結構一般都比較復雜， 精度要求高，造價當然也高，設計制造周期也長，因此在設計模具時，必須十分仔細，全面考慮每一個環節，特別是一些模具有幾個方向的運動，機構復雜，且其體積又有一定限制，不僅給設計工作帶來很多困難，還要善于處理設計工作中的各種矛盾，把模具設計合理。
有關多工位級進模的設計步驟，沒有固定的模式，如圖3-7所示為其設計與制造的簡明流程圖。
2 多工位級進模的設計要點
設計多工位級進模時，設計師應注意如下設計要點。
①要合理地進行工序安排。
②要合理地確定工位數及留有空工位。
③要重視排樣圖的設計和正確繪制排樣圖。
④要設計完善的導料和浮頂裝置。
⑤要設計出可靠而穩定的卸料機構。根據不同沖壓性質，做到卸料板能滿足多個功能的要求。
⑥要設計出精確的定距結構。
⑦凸、凹模的結構設計要合理。
⑧要有可靠的安全監測機構。
⑨要在滿足使用和一定壽命的前提下，注意模具結構設計的工藝性，用料經濟，加工維修方便，降低模具的制造成本。
①更多地采用模具標準件和典型組合。
多工位級進模排樣圖和沖壓工序(工位)的設計
1 級進模排樣的作用與重要性
(1)級進模排樣的作用
級進模的排樣是指一個或多 個制件在條料或帶料 上分幾個工位沖制的布置方法。排樣的t化程度不同，材料的利用率、制件的尺寸精度、生產率、模具結構與制造復雜程度、模具使用壽命長短以及沖壓件生產成本都受影響。所以排樣作為級進模設計的重要步驟，不僅必不可少，而且作用很大。它是多工位級進模設計時的設計基礎和重要組成部分，也是多工位級進模設計時的重要依據。排樣在先，模具結構設計在后，這個順序不可顛倒。
展開 而載體在多工位級進模中是絕對不可缺少的，沒有載體便不能進行多工位級進模的自動化沖壓。-般情況下，都是利用條料的載體和連在其上的沖件，浮離凹模平面-定高度，平穩地送進到每一個工位，完成沖壓動作。載體形式的確定，在多工位級進模的排樣設計中是很重要的一個內容，它對材料利用率高低影響最大，還關系到能否保證正常生產和保證制件的沖制精度，影響到模具復雜程度和制造難度等。
由于多工位級進模在排樣設計時，常常將用于精定位的導正銷孔設置在載體上，同時為了保證載體的強度，載體的寬度尺 寸遠比普通沖壓搭邊值要大得多，有的大2~4倍。這樣材料的利用率相對低一些，因此在排樣設計時，應在不影響我體強度的前提下，盡量減小載體的尺寸，提高材料的利用率，合理確定載體形式。
(2)載體的基本類型與特點
根據制件的形狀、變形性質和料厚等不同情況，可選用的載體，基本類型有三種，即雙側載體、單側載體、中間載體。
①雙側載體雙側載體又稱雙載體。指在條料兩側分別留出一-定寬度的材料用于運載工序件，工序件連接在兩側載體的中間，此種載體的外形保持很完整，導正銷定位孔常放在兩側載體上。載體的強度和送料穩定性最好，所以是最為理想的載體，故又稱標準載體，不足之處是材料的利用率較低。
雙側載體可分為等寬雙側載體、不等寬雙側載體和邊料載體。
a.等寬雙側載體 如圖3-21所示。-般用于材料較薄，步距定位精度和制件精度要求較高的多工位級進模沖壓。
b.不等寬雙側載體如圖3-22所示。兩側載體有寬有窄，寬的一側為主載體，導正銷孔常安排在這上面， 條料的送進主要靠主載體一側，窄的一側為副載體，在沖壓過程中的后面工儀這部分就體常要被沖切掉。目的是便于后面的側向中壓或壓彎成形加工。因此，的加工精度。
展開 今天簡單說一下沖壓件加工中用的多工位級進模排樣設計對于模具設計的影響；
一、排樣設計是多工位級進模設計的關鍵之一。排樣圖的優化與否，不僅關系到材料的利用率、工件的精度、模具制造的難易程度和使用壽命等，而且關系到模具各工位的協調與穩定。
排樣設計是在五金沖壓件沖壓工藝分析的基礎上進行的。確定排樣圖時，首先要根據沖壓件圖紙計算出展開尺寸，然后進行各種方式的排樣。在確定排樣方式時，還必須對工件的沖壓方向、變形次數、變形工藝類型、相應的變形程度及模具結構的可能性、模具加工工藝性、企業實際加工能力等進行綜合分析判斷。同時全面考慮工件精度和能否順利進行級進沖壓生產后，從幾種排樣方式中選擇一種最佳方案。完整的排樣圖應給出工位的布置、載體結構形式和相關尺寸等。
二、當帶料排樣圖設計完成后，五金沖壓件模具的工位數及各工位的內容；被沖制工件各工序的安排及先后順序，工件的排列方式；五金沖壓件模具的送料步距、條料的寬度和材料的利用率；導料方式、彈頂器的設置和導正銷的安排；五金沖壓件模具的基本結構等就基本確定。所以排樣設計是多工位級進模設計的重要內容，是模具結構設計的依據之一，是決定多工位級進模設計優劣的主要因素之一。
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展開 多工位級進模是根據五金沖壓件的基本要求將沖裁、彎曲、拉深、成形等基本沖壓工序綜合在一副模具之中的不同工位上完成的模具。多工位級進模的特點如下。
(1)生產效率高
級進模可以在一副模具中完成復雜的沖裁、彎曲、拉深、成形等工序，減少了中間轉運和重復定位工作，加上自動送料機構，可以實現高速、自動沖壓，顯著提高了生產效率。
(2)操作安全簡單
級進模在沖壓時，操作者不必將手伸入模具的危險區域，模具內裝有安全檢測裝置，當五金沖壓件加工時發生意外時，壓力機自動停機，自動化程度較高。
(3)模具壽命長
對于工件結構復雜的內形或外形可分解為簡單的凸模或凹模形狀，在不同的工位上分步逐次沖壓，在工序集中的部位還可以設置空位，從而提高了模具的強度和壽命。此外，采用卸料板兼作凸模導向板，也有利于提高模具壽命。
(4)制件質量高
級進模具在一副模具中完成工件的全部成形工序，克服了用單工序模具時多次定位帶來的操作不便和累積誤差。模具的導向精度和定位精度較高，能保證五金沖壓件的加工精度。
(5)生產成本較低
由于級進模生產率和自動化程度較高，需要的設備和操作人員較少，因此，在沖壓件大批量生產時，成本相對較低。
(6)設計和制造難度大
多工位級進模結構復雜，技術含量高，設計靈活性大、難度大；設計和制造周期長，費用高。級進模適用于多工位、批量較大、材料較薄的中、小型五金沖壓件生產。
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圖8-2-32是多工位精密級進模使用的卸料螺釘。外螺紋式軸長L的精度為+0.1mm,常用于少工位普通級進模中:內螺紋式軸長精度為土0.02mm,通過磨削軸端面可使--組卸料螺釘工作長度保持-致;組合式由套管、螺栓和墊圈組合而成,它的軸長精度可控制在土0.01mm。
多工位級進模的設計基礎知識
精沖技術的核心，不是壓力機，而是模具設計和制造技術，法因圖爾生產的多工位的級進模能使成形和去毛刺在同一個模具內完成。
除了法因圖爾之外，日本的森鐵工株式會社是僅次前者的精沖設備和技術提供商，和法因圖爾搶占中端市場，在中國也有很多客戶。國內有北京機電所、天津億眾機械制造、上海交通大學模具CAD國家工程研究中心以及十幾所高校從事精沖設備和模具的制造或軟件研發工作。
多工位級進模將是中國要點開展的模具商品之一。
模具資料與外表處理技能將遭到重用
模具資料的質量和功能是影響模具質量、壽數和本錢的首要因素。這些年，除了不斷有多種高耐性和高耐磨性冷作模具鋼、火焰淬火冷作模具鋼、粉末冶金冷作模具鋼推出外，國外在大中型沖壓模具上選用鑄鐵資料，是一個值得重視的開展趨勢。
為實現空氣調節器外罩類零件的點焊自動化，改變傳統單工位點焊工藝生產效率低下，提高產品外觀效果，保證零件質量的一致性，項目組設計了一條基于工業機器人的多工位柔性自動點焊線體。線體在外罩類零件的前后底板、殼體和防護網工序間實現自動上下料和自動焊接。本文將介紹線體的總體方案、控制方案及相關的設計創新點。
外罩零件生產背景
空氣調節器制造行業作為傳統的人員密集型行業，其涉及到大量的鈑金零件加工生產
采用復合模，特別是多工位級進模，可以在一臺壓力機上完成多道沖壓工序，實現了從開卷、校平、沖孔到成型、精加工的全自動生產。生產效率高，工作條件好，生產成本低。一般每分鐘可生產數百件。
沖壓模應采用多工位級進模，可采用硬質合金鑲塊級進模，以提高壽命。在小批量生產和新產品試制中，應采用結構簡單、制造快、成本低的簡易模具，如組合沖模、薄板沖模、聚氨酯橡膠模、低熔點合金模、鋅合金模、超塑性合金模等。模具已開始采用計算機輔助設計(CAD)，即通過以計算機為中心的一整套系統對模具進行最優化設計。這是模具設計的發展方向。
模具制造按結構特點，分為平面的沖裁模和具有空間的型腔模。
隨著環保政策的深入及工業4.0 時代的來臨，工業加工制造產品的精密化、輕量化、集成化越來越高，對材料利用率、能源消耗、環境污染和產品性能、成本、生產周期的要求愈發嚴苛。為此家電行業、汽車零部件等企業逐漸對舊設備、舊的生產工藝進行淘汰,升級、推廣新工藝新技術，特別是對中小零件逐漸由多機聯線的手工生產線提升為單機多工位自動生產線。本文就興鍛多工位的研發及其在家電、汽車零部件領域的應用進行介紹。
多工位發展歷程
精密沖壓件是高效的出產辦法，選用復合模，尤其是多工位級進模，可在一臺壓力機上完結多道沖壓工序，完成由帶料開卷、矯平、沖裁到成形、精整的全自動出產。出產效率高，勞動條件好，出產成本低，通常每分鐘可出產數百件。成形工序的意圖是使板料在不破坯的條件下發作塑性變形，制成所需形狀和尺度的工件。在實踐出產中，常常是多種工序歸納應用于一個工件。
試模時沖壓件廠試模的沖壓設備應符合沖壓件的工藝要求，再就是試模時所用的材質要與實際沖壓件的材質相同；
4.沖壓工藝穩定后，應連續提取20件~1000件沖壓件（精密多工位級進模必須試沖1000件以上）；對于大型覆蓋件模具要求連提取5件~10件沖件進行檢驗。模具供方與沖壓件廠家共同確認沖件合格后由模具供方開具合格證并隨模具交付給沖壓件廠家。
