跳步模技术应用研究

2012-08-15马志刚

科技传播 2012年3期

关键词：跳步排样凹模

马志刚

许昌许继德理施尔电气有限公司，河南许昌 461000

0 引言

跳步模（又叫级进模），它除可以完成普通冲模所能完成的冲孔、落料外，还可在一套模具上完成多种成形工序（如弯曲、压筋、拉深等），它是一种技术密集型模具。

1 跳步模设计要点

1.1 跳步模排样

跳步模冲件的排样设计在整个模具设计过程中占有极其重要的成分，工件排样图设计完成后，很多相关的内容（如模具的工位数、被冲零件各工序的安排、模具的送料步距、导料方式、弹销的安置和导正销的安置等）就大体可以定下来了。

1.1.1 跳步模冲件排样步骤与要点

1）首先要对工件进行相应的工艺分析，设想出多个冲压排样方案，最终择优选取实施；

2）在排样时要考虑生产中采用跳步模冲压的工艺性、模具结构本身设计的需求。无论是在工位安置方面、还是在工步的顺序设置上都应加以注意，大体讲有以下几方面：

（1）个别情况（如冲压工件上存在孔壁很小的冲孔）下，为增强模具凹模强度和方便凸模的安装固定，这类孔应分别布置在不同的工位上冲出；

（2）若冲压工件上存在多个对孔距、及位置方面有严格要求的冲孔，应尽量安置在同一个工位上冲出完成，实在不行也要考虑安置在相距尽可能近的工位冲压完成；

（3）排样时尽可能减少工步，这样可以减小积累误差，提高冲压件精度。对于小型复杂冲压件的大批量生产，压尽可能的采用跳步模，以提高产品质量和生产效率；

（4）根据具体情况可采取整体落料而后成形（如工件外形寸公差很小），或采用多工位分切后拼合（如冲件局部凸台尺寸有严格要求）；

（5）根据实际需要（如工件冲压后引起的变形需要）设置必要的空挡工位；

（6）在一些特殊情况（如需要横向施力冲压的复杂侧向成形工件）下，为增加精度和提高效率，冲件应考虑在平面冲孔、切口后以及落料之前，采用楔传动横向冲压。

1.1.2 跳步模的排样原则

跳步模（尤其是对于多工位的跳步模）的排样除了遵循一般冲压模具的排样原则外，还要考虑以下几方面：

1）通过对冲件展开毛坯样板的多次试排，确定初步方案，然后依次安排各冲压工位（顺序大致为：冲孔、切口、切废料→其它成形工位→制件和载体分离），为保证凸模的良好使用，在安排工位时，要尽量避免其受力不均；

2）工位安排上，顺序一般为∶冲孔、冲工艺导正孔→设置导正销（视情况确定位置和数量）→设置送料步距的误送检测装置（由冲压条料的定位精而定度）；

3）若一个工件上存在多个孔，应尽可能同步冲，以利于保证冲件精度，若由于各种限制（如影响模具强度等）不能同步冲出时，应采取措施保证后续孔的相对位置精度。外形复杂的冲孔，可分解成几个外形简单的冲孔分步冲出；

4）根据情况在排样中设置相应的空工位（这可以提高模具中相应部件的强度和避免成形零件安装位置发生干涉）；可根据情况采用相应机构（斜滑块等）来转换工件成形方向以利于模具的设计制造和送料的顺畅；

5）若实际设计的模具中工件的成形工位不太多，但工件有较高的精度要求，可采取压回条料的办法来提高冲件精度；

6）对在每一冲压工位变形程度不宜过大（如拉深）的工件，若最终成形零件有较大程度的变形，可分几次成形，必要时可设置整形工位。材料的流动性便利在很多成形工序中都占有极其重要的成分，针对不同情况可采用各种措施来解决此问题，如在级进拉深排样中，可采用便于材料的流动的拉深前切口、切槽等技术。

1.2 有关部分模具零部件的设计

1）凸模设计

其常采用结构形式可分为：直身结构和加强型结构。

其可采用的固定方式大致有：凸台固定、销钉固定、螺丝固定、顶丝固定等。其中凸台固定较为安全可靠，螺丝固定、顶丝固定较为便于维修时快速更换。

2）凹模设计

一般情况下，可以直接在凹模板上割出凹模刃口，特殊情况下，为方便模具维修，可设计凹模镶块

3）折弯部件设计

在实际模具设计中，折弯部件也可做成用挂台、螺丝固定的镶块。在设计时，其凸模头部应设计为圆弧状，以避免折弯时损伤产品。在折弯工件时，为减小工件的回弹程度，必要时可在模具上恰当位置设置校正筋。

4）模具中部分辅助零部件的设计

这里重点讲述有关导正钉、浮动送料钉、脱料块和顶杆的有关方面的内容设计

导正钉其设计时要注意控制其的长度，为避免冲压生产时带料现象的产生，一般情况下当模具在自由状态时导正钉的直臂部分伸出卸料板的长度要小于产品的—个料厚；浮动送料钉的作用为其不仅能将条料抬起，保证条料在送进时，不被任何镶块或顶杆阻碍，同时还能起到对条料的导向作用；脱料块和顶杆的作用是通过其依靠弹簧力的作用将条料顶出，保证条料顺利脱模，以及防止冲压生产时叠件现象的产生。

5）模具上部分模板的设计

这里重点讲述有关卸料板、固定板、凹模板的有关方面的内容设计。

卸料板其作用主要为卸料、导向、压料；固定板其作用主要为固定凸模；凹模板其作用为既可以充当凹模刃口，也可以在其上镶拼凹模镶块。

一般情况下，上述三者之间通常由四个小导柱来导向，将小导柱固定在凸模固定板上，相应的在卸料板和凹模板上与其对应的位置分别镶四个小导套，通过控制小导柱和小导套间的配合精度，来达到确保凸、凹模配合精度的目的。

2 模具生产中常见故障的原因分析及处理方法

1）冲压生产过程中废料上浮，其产生的原因大致有冲模冲裁间隙大、冲压凸模表面太光滑、冲压速度过高等。其对应的处理方法分别为采取适当措施减小冲裁间隙、在冲裁凸模上增加气孔、降低冲裁速度甚至必要时在凸模上加顶杆等。

2）冲压产品毛刺增大

（1）产生原因常为模具刃口磨损或模具产生崩刃，处理方法为进行刃磨处理；

（2）若模具刃口无磨损，而冲压件上的毛刺不均匀，则产生原因常为模具冲裁间隙产生了偏移，处理方法为进行间隙调整。

3）冲压生产中送料不畅，产生原因及解决方法如下：

（1）条料本身原因（如条料过宽过薄）使得送料过程中条料产生翘曲变形，应在条料中间增加抬料块；

（2）实际操作不当原因（生产时送进步距与设计的步距有差异），应调整送进步距；

（3）抬料钉送进间隙过小，条料送进不流畅，应适当放大间隙；

（4）抬料钉间距过大或抬起高度不够，应增加抬料钉数量或提升条料抬起高度。

4）冲压生产中漏料孔堵塞

其危害是会造成凸模折断或凹模胀裂。造成原因有漏料孔的尺寸大小设计不合理及凹模刃口磨损或冲压油过多过粘等。其对应的处理方法分别为设计制作合理的漏料孔和及时刃磨凹模刃口或减少冲压油。

5）冲压生产中的叠件现象

在实际冲压生产过程中.由于在最后工序生产零件没有及时从模具中脱离掉，很容易产生叠件现象。其极易损伤模具，应采取措施来防止其发生。如在设计时考虑在最后一工位尽量让待切断的生产零件伸出凹模板至少1/2，依靠生产零件的自重滑出模具；在保证冲裁强度的前提下，应在凹模板末端设计一条较宽的斜坡，以便生产零件能顺利地滑出模具；或设计拍料块结构，以避免生产零件钩挂在顶杆上等。