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        數(shù)字零件8多工位級(jí)進(jìn)模具設(shè)計(jì)

        2016-08-22 09:42:53安家菊南昌工程學(xué)院機(jī)械與電氣工程學(xué)院南昌330099
        山東工業(yè)技術(shù) 2016年16期

        安家菊, 徐 灝(南昌工程學(xué)院 機(jī)械與電氣工程學(xué)院,南昌 330099)

        數(shù)字零件8多工位級(jí)進(jìn)模具設(shè)計(jì)

        安家菊, 徐 灝
        (南昌工程學(xué)院 機(jī)械與電氣工程學(xué)院,南昌 330099)

        根據(jù)數(shù)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(shè)計(jì)了一副8個(gè)工位的多工位級(jí)進(jìn)模具,分別從工作零件、定位零件、取件零件、導(dǎo)向零件、模架和緊固件六方面進(jìn)行了模具零件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。

        數(shù)字零件;多工位;級(jí)進(jìn)模

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

        0 引言

        在沖壓生產(chǎn)實(shí)際中,會(huì)遇到?jīng)_制數(shù)字零件,這類零件普遍存在工件細(xì)長(zhǎng)、剛度低、廢料多的特點(diǎn), 由于板料較薄,在沖裁過程中容易產(chǎn)生翹曲、變形或拉斷等現(xiàn)象,多次沖裁還會(huì)導(dǎo)致工件積累誤差增大,沖壓件的質(zhì)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(jié)構(gòu)、尺寸上分析,數(shù)字零件8的L/B〉3,屬于狹長(zhǎng)件,內(nèi)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(jù)相關(guān)資料[1]判定此件為小孔沖裁的狹長(zhǎng)件,沖裁時(shí)工件易拉斷,凸模易折彎??组g距小容易造成凹模壁厚較低引起強(qiáng)度不足或安裝發(fā)生干涉問題。

        另外,在模具結(jié)構(gòu)選擇時(shí),綜合比較單工序模、復(fù)合模和級(jí)進(jìn)模三種沖壓工藝方案的特點(diǎn),該件適宜采用多工位級(jí)進(jìn)模具進(jìn)行沖壓,將工序進(jìn)行分散,安排多個(gè)工位同時(shí)進(jìn)行多件沖壓避免壁厚而導(dǎo)致強(qiáng)度不足的問題,模具零件安裝不會(huì)出現(xiàn)干涉現(xiàn)象,模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,只需一臺(tái)壓力機(jī),一副模具,可以降低成本。

        2 排樣設(shè)計(jì)

        根據(jù)工件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了8個(gè)工位,采用直排的形式進(jìn)行有廢料的排樣方法,排樣圖如圖1所示,每一個(gè)工位的具體工作安排如下:

        工位1:雙側(cè)刃沖裁側(cè)搭邊、沖裁數(shù)字零件8兩端的小孔;

        工位2:沖裁數(shù)字零件8內(nèi)上方的大孔;

        工位3:沖裁數(shù)字零件8內(nèi)下方的大孔;

        工位4:沖切數(shù)字零件8外側(cè)左上的廢料;

        工位5:沖切數(shù)字零件8外側(cè)左下的廢料;

        工位6:沖切數(shù)字零件8外側(cè)右上的廢料;

        工位7:沖切數(shù)字零件8外側(cè)右下的廢料;

        工位8:切斷數(shù)字零件8兩端與側(cè)搭邊的連接。

        圖1 排樣圖

        3 模具結(jié)構(gòu)圖

        多工位級(jí)進(jìn)模具結(jié)構(gòu)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(shè)計(jì)成階梯凸模,采用臺(tái)階式固定在凸模固定板上,相對(duì)應(yīng)的凹模洞口設(shè)計(jì)成錐形,便于漏料,每個(gè)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(jìn)給,在條料兩側(cè)設(shè)計(jì)雙側(cè)刃,在條料單側(cè)設(shè)計(jì)導(dǎo)料銷,送料時(shí)僅靠導(dǎo)料銷一側(cè)進(jìn)給,雙側(cè)刃和導(dǎo)料銷共同實(shí)現(xiàn)條料的精定位,側(cè)刃沖裁側(cè)搭邊的長(zhǎng)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(shù)字零件8從最后一個(gè)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(cè),當(dāng)模具開模時(shí),彈性卸料板由上往下進(jìn)行卸料。

        3.4導(dǎo)向零件

        模具采用導(dǎo)柱、導(dǎo)套進(jìn)行導(dǎo)向,導(dǎo)柱固定在下模座上,導(dǎo)套固定在上模座上,模具開合模時(shí)導(dǎo)柱導(dǎo)套采用過渡配合進(jìn)行精準(zhǔn)的導(dǎo)向。

        3.5模架

        模架由上模座、下模座、導(dǎo)柱、導(dǎo)套四部分組成。由于多工位級(jí)進(jìn)模工位較多,精度要求較高,適宜采用四導(dǎo)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(gè)小凹模組成,由銷釘和螺釘緊固;下模座固定在壓力機(jī)的工作臺(tái)上,模具工作時(shí),下模部分不動(dòng)。上模部分中各工位的凸模、側(cè)刃采用臺(tái)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(tái)階式,并安裝了防轉(zhuǎn)銷防止模柄轉(zhuǎn)動(dòng);模柄與壓力機(jī)的滑塊相連。

        4 模具工作過程

        該多工位級(jí)進(jìn)模在工作時(shí)下模部分不動(dòng),上模部分隨著壓力機(jī)中滑塊的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)模具開合模運(yùn)動(dòng)。該模具由8個(gè)工位組成,開模狀態(tài)下條料從右往左送料,第一次閉模,進(jìn)行第一工位工作,兩個(gè)對(duì)向側(cè)刃對(duì)條料邊緣沖出缺口,同時(shí)沖孔凸模沖出兩個(gè)小孔。模具開模,側(cè)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(jìn)行卸料,條料繼續(xù)向左進(jìn)給,由側(cè)刃精定位。模具第二次閉模,進(jìn)入到第二個(gè)工位工作,沖出數(shù)字零件8的上半個(gè)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(jìn)行卸料,條料繼續(xù)向左進(jìn)給。模具第三次閉模,進(jìn)行第三工位工作沖出數(shù)字零件8的下半個(gè)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(jìn)行卸料,條料繼續(xù)向左進(jìn)給。模具第四次閉模,進(jìn)行第四工位工作沖出數(shù)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(jìn)行卸料,條料繼續(xù)向左進(jìn)給。模具第五次閉模,進(jìn)行第五工位工作沖出數(shù)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(jìn)行卸料,條料繼續(xù)向左進(jìn)給。模具第六次閉模,進(jìn)行第六工位工作沖出數(shù)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(jìn)行卸料,條料繼續(xù)向左進(jìn)給。模具第七次閉模,進(jìn)行第七工位工作沖出數(shù)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(jìn)行卸料,條料繼續(xù)向左進(jìn)給。模具第八次閉模,進(jìn)行第八工位工作沖切數(shù)字零件8的上下兩端與側(cè)搭邊的連接,最終落下的零件便是數(shù)字零件8。

        5 總結(jié)

        數(shù)字零件8在沖裁時(shí)只需要一副模具,多道工序分布在不同的工位進(jìn)行沖裁,模具尺寸相對(duì)較大,但是模具結(jié)構(gòu)中核心工作部件分布在每一個(gè)工位上進(jìn)行設(shè)計(jì),模具強(qiáng)度足夠,模具零件安裝不會(huì)出現(xiàn)干涉現(xiàn)象。條料在自動(dòng)送料裝置的送進(jìn)下,降低工件積累誤差,增加工件的精度,保證工件的沖壓質(zhì)量,提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益,降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、機(jī)械化生產(chǎn)。

        [1]馮炳堯,王南根,王曉曉.模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)[M].上海:上海科學(xué)技術(shù)出版社,2015(10).

        [2]《模具標(biāo)準(zhǔn)匯編》編委會(huì).模具標(biāo)準(zhǔn)匯編(沖模卷)[M].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2011(04).

        [3]陳炎嗣.沖壓模具設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)(核心模具卷)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2016(03).

        [4]陳炎嗣.沖壓模具設(shè)計(jì)手冊(cè)(多工位級(jí)進(jìn)模)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2013(03).

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

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