隨著沖壓工人的工資水平越來越高,降低沖壓的人工成本成為當務之急。其中連續(xù)模的使用比較普及,可以很好的建立自動化沖壓生產線,大大提高生產效率,降低人工成本。因為連續(xù)模需要精密復雜的零件。設計中需要注意的問題比較普遍沖壓工具總的來說是多了,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
(1)沖壓廢料不應噴出。
在連續(xù)模的設計中,廢料的排出與卷材的進給同等重要,沖壓廢料從模具中及時可靠的排出是保證連續(xù)模正常生產和效率的基礎。連續(xù)沖模沖壓的沖壓廢料的排放方式只有兩種,一種是下漏式,一種是頂出式。下漏式只在凹型孔上做漏孔,設計制造更方便。漏出的廢料從壓機的壓板孔落下,工件從模具表面頂出,廢料和工件的排出路線清晰。這種方法更適用于沖壓廢料小、工件大的沖壓模具。一般來說,頂出式沖壓廢料量大,很難從模具內部和壓力機的孔中漏出, 所以有必要使用頂出來清除模具表面的廢料。對于精沖模具,沖壓廢料不能從??字新┏?,只能從模面排出。如果廢物很少,可以用壓縮空氣吹出。
(2)多沖時,小沖的長度不宜過大。
對于多沖頭沖壓模具,可以根據沖頭的大小制作不同高度的沖頭,形成階梯式排列,可以避免各個沖頭的沖壓力值同時產生,有效降低模具的沖壓力。但需要注意的是,對于階梯凸模,為了保證凸模有足夠的剛度,小尺寸的凸模要做得短一些,大尺寸的凸模要做得長一些,兩者相差一個高度(板料厚度)。這樣先打大孔再打小孔。否則打大孔時會形成小沖頭,小沖頭會因剛性不足而斷裂。
(3)連續(xù)模不應無擋料和側邊等定位裝置。
用連續(xù)模沖壓工件時,需要解決帶材的精確定位問題,保證連續(xù)模的步距一致,這樣才有可能沖壓出合格的零件。在連續(xù)模中,常用的定位裝置有固定擋銷、導向銷、導向板、側邊等。沖壓時,固定止動銷用于初始定位,安裝在沖頭端面的導向銷用于落料,以保證帶材的正確定位。側邊用于控制帶材的進給距離。側邊的長度等于進給距離,切掉與側邊步距相等長度的邊后,帶材才能進給到下一步位置。
(4)連續(xù)模的導向銷不宜過長。
為了控制進料步驟,連續(xù)模必須有良好的定位裝置。常用的定位裝置有導向銷、初始止動銷、側邊、導向銷等。其中,導銷是連續(xù)模中廣泛使用的一種精密定位方法。當與檢測傳感器配合使用時,還能發(fā)出報警,停止并保護沖床。因此,它常用于連續(xù)沖壓模具。在高精度連續(xù)沖壓模具中,通常是預先打好工藝孔,然后在每一步中用調直銷將線圈調直。此時使用的調直銷直徑一般為4~6mm。一定要注意導向銷的長度和導向孔的長度,否則會因為剛性不足而斷裂。因此,連續(xù)沖模的導向銷不能太長。一種解決方案是將導銷固定在卸料板上, 這樣可以大大縮短導向銷的長度,使其不容易斷裂。
(5)側邊在連續(xù)模中的位置不容忽視。
側邊定位可以精確控制步距,定位精度高,但需要切掉皮帶的一側或兩側,形成廢品,產生廢品。側邊用于限位時,側邊位置要合適,但側邊位置不正確,因為開始進帶時,每個工位只打一半孔,凹??讍芜吂ぷ?,容易裂邊。
(6)連續(xù)模中側邊的形狀不能忽略。
連續(xù)模中有三種側邊形狀:矩形平側邊、L形側邊和凹形側邊。矩形平側邊制造簡單,但當邊緣尖角磨損或側邊與側邊擋塊貼合不緊時,帶材水洗側會產生毛刺,影響正常送料。L形側邊也會影響進料,因為鋁帶與導板是點接觸。只是采用凹切,沖壓時產生的毛刺在帶材側邊的凹部,所以不會影響送料,但會增加側邊的制造難度。
(7)橡膠和聚氨酯橡膠不應用作連續(xù)模等自動沖壓模具中的彈性元件。
對于連續(xù)模這種高效率的生產模具,其壽命往往在100萬次以上,沖壓速度在40次/分鐘以上。如果采用橡膠和聚氨酯進行卸載,一方面可能卸載力不足,卸載不可靠,另一方面壽命有限。為了保證連續(xù)??煽抗ぷ鳎瑴p少維修,一般應采用壽命超過100萬的強力方簧作為卸荷元件。
(8)連續(xù)沖壓模具中的復雜形狀不宜一次沖壓。
連續(xù)沖壓模具中的復雜形狀不宜一次沖壓,而應分解成若干個簡單的孔形,分幾步沖壓,這樣可以使模孔易于制造,有利于各步沖壓壓力的平衡,避免沖壓中心偏心造成的模具加速磨損。
(9)連續(xù)拉伸模中不能忽視空工位的設計。
本發(fā)明對長條狀材料進行連續(xù)拉拔,中間沒有材料退火,具有生產效率高、節(jié)省工序、自動沖壓的特點。對于多道次拉伸的連續(xù)拉伸模具,在設計排樣時,往往在第一次拉伸后留有一兩個空工位,留有一定的余地,以便在試模后進行適當?shù)母膭雍驼{整。對于壓蓋零件,在第二個圖形和第二個圖形之間有一個空工作站。此外,當凸模或??走^近時,為了保護凸模、模具鑲塊、小模架、硬質合金鑲塊等結構,需要在排樣圖上留出空間。在成型步驟和后續(xù)的沖裁步驟之間留出一個空工位,便于凹模和脫料板的安裝,提高凹模的強度。
(10)連續(xù)模的載體不能變形。
在連續(xù)模中,每道工序的工件都是靠膠帶的邊角料來傳遞的,在后續(xù)的沖裁工序中,工件一般會與膠帶分離。這一圈被稱為連續(xù)模具的載體。在連續(xù)模中,常見的載體形式有:邊緣載體、中間載體、雙面載體、單面載體等。邊緣載體用于在工件邊緣沖出導向孔,以便為拉伸、彎曲和其他成形過程定位。這種載體簡單、可靠、節(jié)省材料,因此得到廣泛應用。中間載體是沿帶材的,工件周圍大部分材料被切斷,帶材寬度方向中間只留下一點連接材料。這種載體剛性差,連續(xù)沖壓穩(wěn)定性差。雙面載體在條帶的兩面留下較少的撬動材料, 剛性好,不易變形,常用于大進給量連續(xù)沖壓薄料。單面載體只在帶材的一面留有少量材料,剛性差,只能用于材料厚度大、進給距離小的工件的連續(xù)沖壓。由于連續(xù)模對臺階精度要求很高,為了保證臺階的尺寸精度,提高連續(xù)模的穩(wěn)定性,載體不能變形,所以載體的設計是連續(xù)模設計的一個重要方面。為了保證載體有足夠的強度和剛度,常采用適當增加搭接尺寸;當單載體強度不足時,可設計雙載體和中間載體;諸如在載體和工件之間沖壓加工切口以將載體從工件分離的措施, 并且工件的變形不會影響載體的變形。
(11)尺寸相同或位置精度較高的零件不應分散在不同工位進行沖孔。
連續(xù)模,尤其是多工序連續(xù)模,送料距離大,送料累積誤差大,再加上每個??椎闹圃煺`差。所以連續(xù)模沖壓的零件精度沒有復合模高,復合模沖壓的發(fā)霉零件精度可以達到IT7-IT8,連續(xù)模只能達到IT8-IT10。當要求尺寸相同或位置精度較高的零件時,如兩個孔的尺寸和距離,應在不影響模具強度的情況下,在同一步中沖孔。轉子連續(xù)沖壓模具的轉子槽對中心孔的同心度要求很高,屬于高級沖壓精度。為了滿足高精度的孔槽中心距,需要采用一次沖出槽孔的方法。
(12)連續(xù)沖壓模具中不能忽略起始銷。
在連續(xù)沖壓模具中,小凸模必須在第一次沖壓時沖壓出所有的孔,否則會使小凸模斷裂,損壞模具。卷料連續(xù)模的前幾個步驟,需要手動一步一步送料,直到所有工序都沖完,再改為自動送料。當一卷材料即將洗出時,自動送料裝置無法送料。此時也需要手動送料,直到洗出一卷材料。為了防止誤手動進給,應設置初始止動銷。當帶材開始連接時,用手指將初始止動銷推入模具,以定位帶材,并在步驟中完成沖壓。之后,初始止動銷縮回,不再使用。手動送料到第二步,導向銷被導向完成下料, 然后使用自動送料裝置進行送料。如果沒有初始止動銷,第二個下料頭將被誤送到第二個工序的下料。因為孔不是沖壓出來的,導銷無法導入孔內,會損壞導銷甚至模具。
(13)連續(xù)模浮動銷槽的寬度應設計合理。
為了準確送料,避免劃傷凹模工作面,應提升線圈,減少送料阻力。為此,在材料寬度中使用側導板、側壓緊裝置和浮動銷。側導板和側壓塊用于低精度定位連續(xù)模的料側,浮動銷用于高精度定位連續(xù)模的料側。浮針間距大,線圈切割寬度精度也高,線圈不會垂直彎曲。導料時,線圈插入浮銷槽內,在槽內滑動,所以浮銷槽的寬度不能太大,也不能太小。太大的話,物料會上下晃動,太小的話會夾住物料,導致給卷困難。因此, 設計的浮動銷槽寬度應為線圈厚度的1.5-2倍。
(14)連續(xù)模中卸料板浮動銷的深度應合理。
當工件材料很薄時,浮動銷的高度和位置應與卸料板卸荷孔的深度相匹配。如果出料板的卸荷孔太深,物料在壓縮彈簧力的作用下會向上彎曲,物料變形,無法正常進料。如果脫料板的孔太淺,材料會再次被切斷。因此,連續(xù)模中卸料板浮動銷的卸荷孔深度不宜過大或過小。一般來說,卸料板上盲孔的深度等于或略大于浮動銷頭的高度。
(15)連續(xù)落模不應忽視卸料板中的導向裝置
在連續(xù)模設計中,卸料板(卸料裝置)的設計是一項重要內容。脫料板設計不良不僅會影響連續(xù)模的生產效率,還會降低連續(xù)模的使用壽命,增加維修成本。所以模具設計師要足夠重視。在連續(xù)沖壓模具中,卸料板有以下幾種形式:導向板連續(xù)模用固定導向板和卸料板,一般精密連續(xù)模用整體彈性卸料板,連續(xù)拉伸模用分段彈性卸料板,復雜沖壓件用鑲塊卸料板。整體式彈壓卸料板用于精密連續(xù)模,其上常設置小導柱引導其運動。卸載板強度好,精度高。這樣,在沖壓時, 脫料板的下平面和凹模的上平面容易保持平行,而且壓緊均勻,能更好地保證脫料板的運動精度。在卸料固定板上拼接幾塊卸料板形成一個整體,便于維修和更換,節(jié)省模具鋼,便于熱處理。整個出料板由四個小導柱導向,運動平穩(wěn),能保護和導向沖頭。