數字零件8多工位級進模具設計

安家菊， 徐 灝（南昌工程學院 機械與電氣工程學院，南昌 330099）

數字零件8多工位級進模具設計

安家菊， 徐 灝
（南昌工程學院 機械與電氣工程學院，南昌 330099）

根據數字零件8的工藝性分析制定了沖壓工藝方案，安排了多工位的排樣形式，設計了一副8個工位的多工位級進模具，分別從工作零件、定位零件、取件零件、導向零件、模架和緊固件六方面進行了模具零件結構的設計。

數字零件；多工位；級進模

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.16.023

0　引言

在沖壓生產實際中，會遇到沖制數字零件，這類零件普遍存在工件細長、剛度低、廢料多的特點， 由于板料較薄，在沖裁過程中容易產生翹曲、變形或拉斷等現象，多次沖裁還會導致工件積累誤差增大，沖壓件的質量難以得到保證。

1　工件工藝性分析及沖壓工藝方案制定

從形狀、結構、尺寸上分析，數字零件8的L/B〉3，屬于狹長件，內部小孔孔徑d=8mm，最小孔間距為2mm，工件支撐寬度為2mm。工件包括沖孔、多次切廢、切斷三種不同的沖壓工序。根據相關資料［1］判定此件為小孔沖裁的狹長件，沖裁時工件易拉斷，凸模易折彎。孔間距小容易造成凹模壁厚較低引起強度不足或安裝發生干涉問題。

另外，在模具結構選擇時，綜合比較單工序模、復合模和級進模三種沖壓工藝方案的特點，該件適宜采用多工位級進模具進行沖壓，將工序進行分散，安排多個工位同時進行多件沖壓避免壁厚而導致強度不足的問題，模具零件安裝不會出現干涉現象，模具結構簡單，只需一臺壓力機，一副模具，可以降低成本。

2　排樣設計

根據工件結構設計了8個工位，采用直排的形式進行有廢料的排樣方法，排樣圖如圖1所示，每一個工位的具體工作安排如下：

工位1：雙側刃沖裁側搭邊、沖裁數字零件8兩端的小孔；

工位2：沖裁數字零件8內上方的大孔；

工位3：沖裁數字零件8內下方的大孔；

工位4：沖切數字零件8外側左上的廢料；

工位5：沖切數字零件8外側左下的廢料；

工位6：沖切數字零件8外側右上的廢料；

工位7：沖切數字零件8外側右下的廢料；

工位8：切斷數字零件8兩端與側搭邊的連接。

圖1　排樣圖

3　模具結構圖

多工位級進模具結構如圖2、圖3所示：

圖2　閉模主視圖

圖3　下模部分俯視圖

3.1工作零件

每工位的凸模設計成階梯凸模，采用臺階式固定在凸模固定板上，相對應的凹模洞口設計成錐形，便于漏料，每個凹模采用過盈配合的方式嵌入凹模固定板。

3.2定位零件

條料從右往左進給，在條料兩側設計雙側刃，在條料單側設計導料銷，送料時僅靠導料銷一側進給，雙側刃和導料銷共同實現條料的精定位，側刃沖裁側搭邊的長度便是排樣步距。

3.3取件零件

每次沖裁后，沖裁廢料從每一工位的錐形凹模洞口落下，通過凹模固定板和下模座的漏料孔漏出。數字零件8從最后一個工位的漏料孔落下。沖裁條料邊框廢料緊箍在大凸模的外側，當模具開模時，彈性卸料板由上往下進行卸料。

3.4導向零件

模具采用導柱、導套進行導向，導柱固定在下模座上，導套固定在上模座上，模具開合模時導柱導套采用過渡配合進行精準的導向。

3.5模架

模架由上模座、下模座、導柱、導套四部分組成。由于多工位級進模工位較多，精度要求較高，適宜采用四導柱模架。

3.6緊固零件

模具分為上模部分和下模部分；下模部分由下模座、墊板、凹模固定板和多個小凹模組成，由銷釘和螺釘緊固；下模座固定在壓力機的工作臺上，模具工作時，下模部分不動。上模部分中各工位的凸模、側刃采用臺階式固定在凸模固定板上，墊板裝配在凸模固定板之上；彈性卸料零件由卸料板、卸料螺釘和彈簧組成，與凸模固定板裝配在一起；凸模固定板、墊板和上模座通過銷釘和螺釘緊固；上模座中間安裝模柄臺階式，并安裝了防轉銷防止模柄轉動；模柄與壓力機的滑塊相連。

4　模具工作過程

該多工位級進模在工作時下模部分不動，上模部分隨著壓力機中滑塊的上下往復運動而實現模具開合模運動。該模具由8個工位組成，開模狀態下條料從右往左送料，第一次閉模，進行第一工位工作，兩個對向側刃對條料邊緣沖出缺口，同時沖孔凸模沖出兩個小孔。模具開模，側刃處和沖孔凹模處的廢料從下模座漏料孔落下，彈性卸料板進行卸料，條料繼續向左進給，由側刃精定位。模具第二次閉模，進入到第二個工位工作，沖出數字零件8的上半個中心孔廢料。模具開模，廢料從下模座漏料孔落下，彈性卸料板進行卸料，條料繼續向左進給。模具第三次閉模，進行第三工位工作沖出數字零件8的下半個中心孔廢料，模具第三次開模，廢料從下模座漏料孔落下，彈性卸料板進行卸料，條料繼續向左進給。模具第四次閉模，進行第四工位工作沖出數字零件8的左上部分的廢料，模具第四次開模，廢料從下模座漏料孔落下，彈性卸料板進行卸料，條料繼續向左進給。模具第五次閉模，進行第五工位工作沖出數字零件8的左下部分的廢料，模具第五次開模，廢料從下模座漏料孔落下，彈性卸料板進行卸料，條料繼續向左進給。模具第六次閉模，進行第六工位工作沖出數字零件8的右上部分的廢料，模具第六次開模，廢料從下模座漏料孔落下，彈性卸料板進行卸料，條料繼續向左進給。模具第七次閉模，進行第七工位工作沖出數字零件8的右下部分的廢料，模具第七次開模，廢料從下模座漏料孔落下，彈性卸料板進行卸料，條料繼續向左進給。模具第八次閉模，進行第八工位工作沖切數字零件8的上下兩端與側搭邊的連接，最終落下的零件便是數字零件8。

5　總結

數字零件8在沖裁時只需要一副模具，多道工序分布在不同的工位進行沖裁，模具尺寸相對較大，但是模具結構中核心工作部件分布在每一個工位上進行設計，模具強度足夠，模具零件安裝不會出現干涉現象。條料在自動送料裝置的送進下，降低工件積累誤差，增加工件的精度，保證工件的沖壓質量，提高生產效率和經濟效益，降低工人的勞動強度，可以實現自動化、機械化生產。

［1］馮炳堯，王南根，王曉曉.模具設計與制造簡明手冊［M］.上海：上海科學技術出版社，2015（10）.

［2］《模具標準匯編》編委會.模具標準匯編（沖模卷）［M］.北京：中國標準出版社，2011（04）.

［3］陳炎嗣.沖壓模具設計實用手冊（核心模具卷）［M］.北京：化學工業出版社，2016（03）.

［4］陳炎嗣.沖壓模具設計手冊（多工位級進模）［M］.北京：化學工業出版社，2013（03）.

安家菊（1981-），女，四川西昌人，碩士，主要從事模具設計與制造的教學與科研工作。