基于PDW的连接板级进模设计

2020-09-04武艳军许仁义金坤鹏

锻压装备与制造技术 2020年4期

武艳军，唐妍，许仁义，金坤鹏，杨恒

（南京交通职业技术学院，江苏南京 211188）

模具是大批量生产同形产品的工具，是工业生产的主要工艺装备[1-2]。级进模是指模具上沿被冲压原材料的直线送进方向，至少两个或两个以上工位，并在压力机的一次行程中，在不同工位上完成两个或以上冲压工序的冲模[3]。级进模具有冲制件质量可靠、稳定，冲压精度高，易于实现自动化，适用于大批量生产等优点。PDW（多工位级进模向导）建立了一套完整的级进模设计环境，封装了模具设计专家知识，提供了丰富的模架库、镶件库和标准库，采用了关联设计技术，使得设计流程的上、下游间紧密关联，设计便捷，修改灵活，极大提高了级进模的设计效率[4]。

1 连接板冲压工艺性分析

连接板产品可以通过UG钣金建模及CAD标注尺寸，如图1所示为连接板的3D和2D产品图，材料为08F，料厚t为1mm，大批量生产。产品结构对称，3个孔之间的间距及小孔到边缘的间距均符合冲压工艺性要求；产品未注公差，取IT14经济精度等级；材料08F塑性成形性优良[5]，该连接件易于通过冲压加工获得。

2 排样设计

排样是级进模设计必不可少的步骤[6]，本连接件由冲孔、落料两道工序获得。在UG中调出PDW功能模块，应用排样设计命令，可以对连接片进行排样设计，排样共分为3个工位，第1个工位同时冲3个结构孔；第2个工位空工位，目的是便于3个冲孔凸模和1个落料凸模以及对应的凹模镶块有足够的安装位置，同时导正销安装在第2工位上实现条料步距精定距；第3个工位是落料工序，同时得到制件，PDW提供对排样进行模拟仿真。如图2所示为连接板排样设计示意图。

3 模具结构设计

连接板采用正装模具结构，对角滚动导向模架，各工位中凸模均装在上模的凸模固定板上，凹模镶块装在下模的凹模固定板中，冲孔凸模均采用阶梯结构，落料凸模采用直通式结构，冲孔凹模镶块从PDW系统中调用标准结构形式，落料凹模镶块运用PDW用户自定义结构形式，如图3所示各工位凸模、凹模模具中的安装位置。本模具利用结构孔设置2各导正销，导正销装在凸模固定板上，并采用弹性的卸料装置。

4 模具工作过程

连接片级进模的工作过程为：条料沿两侧导料板自右向左送料，在第1工位冲3个结构孔；条料继续向前送进，第2工位安装导正销，并由导正销插入已冲好的前道工序的结构孔中，导正条料；条料继续送进，第3工位完成落料，得到最终制件。制件和冲孔废料由凸模下行时推出凹模洞口，属于自然漏料方式，边料由弹性卸料装置卸下，模具总装2D、3D图如图4所示。