多工位級進模設(shè)計與制造(中)翻譯原文.doc

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編號： 畢業(yè)設(shè)計(論文)外文翻譯 （原文） 題 目： 多工位級進模設(shè)計與制造 學 院： 機電工程學院 專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 學生姓名： 學 號： 指導教師單位： 桂林航天工業(yè)學院 姓 名: 黎傳 職 稱： 副教授 2012 年 5 月 15 日 摘 要 多工位級進模是在普通級進模的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種高精度、高效率、長壽命的模具，是技術(shù)密集型模具的重要代表，是沖模發(fā)展方向之一。這種模具除進行沖孔落料工作外，還可根據(jù)零件結(jié)構(gòu)的特點和成形性質(zhì)，完成壓筋、沖窩、彎曲、拉深等成形工序，甚至還可以在模具中完成裝配工序。沖壓時，將帶料或條料由模具入口端送進后，在嚴格控制步距精度的條件下，按照成形工藝安排的順序，通過各工位的連續(xù)沖壓，在最后工位經(jīng)沖裁或切斷后，便可沖制出符合產(chǎn)品要求的沖壓件。為保證多工位級進模的正常工作，模具必須具有高精度的導向和準確的定距系統(tǒng)，配備有自動送料、自動出件、安全檢測等裝置。它的設(shè)計與制造與普通沖壓模大致相同，一般包括沖壓工藝性分析、確定沖壓工藝方案、選擇模具結(jié)構(gòu)形式、沖裁工藝計算、主要零部件的結(jié)構(gòu)與尺寸確定、各零部件的加工制造與裝配等。 關(guān)鍵詞：多工位；級進模；設(shè)計；制造 目 錄 1 多工位級進模的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 1 1.1 多工位級進模的研究現(xiàn)狀 1 1.2 多工位級進模的發(fā)展趨勢 2 2 多工位級進模設(shè)計基礎(chǔ) 3 2.1 多工位級進模的特殊含義 3 2.2 多工位級進模沖壓特點與功能 4 2.3 多工位級進模的使用條件與合理應(yīng)用 5 2.3.1 多工位級進模使用的基本條件 5 2.3.2 多工位級進模的合理應(yīng)用 6 2.4 多工位級進模的設(shè)計步驟和注意事項 7 2.5 多工位級進模的基本結(jié)構(gòu) 7 3 級進模設(shè)計與沖壓工藝分析 8 3.1 級進沖裁與工藝性 8 3.2 工位確定的原則 8 4 多工位級進模的排樣設(shè)計 9 4.1 排樣設(shè)計的原則 9 4.2 載體和搭口的設(shè)計 10 5 多工位級進模的主要零部件設(shè)計 11 5.1 凸模設(shè)計 11 5.2 凹模設(shè)計 11 5.3 模板設(shè)計 11 5.4 其它零件設(shè)計 12 6 多工位級進模制造與裝配 12 6.1 多工位級進模裝配特點 12 6.2 級進?？焖僦圃旒夹g(shù) 12 7 級進模的維護要領(lǐng)與故障的排除 15 7.1 級進模的維護要領(lǐng) 15 7.2 模具常見故障的排除 16 參考文獻 19 桂林電子科技大學畢業(yè)設(shè)計（論文）外文翻譯（原文） 第 19 頁 共 19 頁 1 多工位級進模的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 1.1 多工位級進模的研究現(xiàn)狀 多工位級進模是在普通級進模的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種高精度、高效率、長壽命的模具，是技術(shù)密集型模具的重要代表，是沖模發(fā)展方向之一。這種模具除進行沖孔落料工作外，還可根據(jù)零件結(jié)構(gòu)的特點和成形性質(zhì)，完成壓筋、沖窩、彎曲、拉深等成形工序，甚至還可以在模具中完成裝配工序。沖壓時，將帶料或條料由模具入口端送進后，在嚴格控制步距精度的條件下，按照成形工藝安排的順序，通過各工位的連續(xù)沖壓，在最后工位經(jīng)沖裁或切斷后，便可沖制出符合產(chǎn)品要求的沖壓件。為保證多工位級進模的正常工作，模具必須具有高精度的導向和準確的定距系統(tǒng)，配備有自動送料、自動出件、安全檢測等裝置。所以多工位級進模與普通沖模相比要復雜，具有如下特點： 　?。?） 在一副模具中，可以完成包括沖裁，彎曲，拉深和成形等多道沖壓工序；減少了使用多副模具的周轉(zhuǎn)和重復定位過程，顯著提高了勞動生產(chǎn)率和設(shè)備利用率。 　?。?） 由于在級進模中工序可以分散在不同的工位上，故不存在復合模的“最小壁厚”問題，設(shè)計時還可根據(jù)模具強度和模具的裝配需要留出空工位，從而保證模具的強度和裝配空間。 　　（3） 多工位級進模通常具有高精度的內(nèi)、外導向（除模架導向精度要求高外，還必須對細小凸模實施內(nèi)導向保護）和準確的定距系統(tǒng)，以保證產(chǎn)品零件的加工精度和模具壽命。 　　（4） 多工位級進模常采用高速沖床生產(chǎn)沖壓件，模具采用了自動送料、自動出件、安全檢測等自動化裝置，操作安全，具有較高的生產(chǎn)效率。目前，世界上最先進的多工位級進模工位數(shù)多達50多個，沖壓速度達1000次／分以上。 　?。?） 多工位級進模結(jié)構(gòu)復雜，鑲塊較多，模具制造精度要求很高，給模具的制造、調(diào)試及維修帶來一定的難度。同時要求模具零件具有互換性，在模具零件磨損或損壞后要求更換迅速，方便，可靠。所以模具工作零件選材必須好（常采用高強度的高合金工具鋼、高速鋼或硬質(zhì)合金等材料），必須應(yīng)用慢走絲線切割加工、成型磨削、坐標鏜、坐標磨等先進加工方法制造模具。 　?。?） 多工位級進模主要用于沖制厚度較?。ㄒ话悴怀^2mm)、產(chǎn)量大，形狀復雜、精度要求較高的中、小型零件。用這種模具沖制的零件，精度可達IT10級。 　　由上可知，多工位級進模的結(jié)構(gòu)比較復雜，模具設(shè)計和制造技術(shù)要求較高，同時對沖壓設(shè)備、原材料也有相應(yīng)的要求，模具的成本高。因此，在模具設(shè)計前必須對工件進行全面分析，然后合理確定該工件的沖壓成形工藝方案，正確設(shè)計模具結(jié)構(gòu)和模具零件的加工工藝規(guī)程，以獲得最佳的技術(shù)經(jīng)濟效益。顯然，采用多工位級進模進行沖壓成形與采用普通沖模進行沖壓成形在沖壓成形工藝、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計及模具加工等方面存在許多不同，本章將重點介紹它們在沖壓工藝與模具設(shè)計上的不同之處。 1.2 多工位級進模的發(fā)展趨勢 隨著與國際接軌的腳步不斷加快，市場競爭的日益加劇，人們已經(jīng)越來越認識到產(chǎn)品質(zhì)量、成本和新產(chǎn)品的開發(fā)能力的重要性。近年來許多模具企業(yè)因此加大了用于技術(shù)進步的投資力度，一些國內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維CAD，并陸續(xù)開始使用UG、Pro/Eng- ineer、I-DEAS等國際通用軟件，個別廠家還引進了Moldf隨著與國際接軌的腳步不斷加快，市場競爭的日益加劇，人們已經(jīng)越來越認識到產(chǎn)品質(zhì)量、成本和新產(chǎn)品的開發(fā)能力的重要性[7]。近年來許多模具企業(yè)因此加大了用于技術(shù)進步的投資力度，一些國內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維CAD，并陸續(xù)開始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS等國際通用軟件，個別廠家還引進了Moldflow等CAE軟件，并成功應(yīng)用于多工位級進模的設(shè)計中。 目前，以汽車覆蓋件模具為代表的大型沖壓模具的制造技術(shù)已取得很大進步，東風汽車公司模具廠、一汽模具中心等模具廠家已能生產(chǎn)部分轎車覆蓋件模具。此外，許多研究機構(gòu)和大專院校開展模具技術(shù)的研究和開發(fā)，在模具CAD/CAE/CAM技術(shù)方面取得了顯著進步。例如，吉林大學汽車覆蓋件成型技術(shù)所獨立研制的汽車覆蓋件沖壓成型分析KMAS軟件，華中理工大學模具技術(shù)國家重點實驗室開發(fā)的注塑模、汽車覆蓋件模具和級進模CAD/CAE/CAM軟件，上海交通大學模具CAD國家工程研究中心開發(fā)的冷沖模和精沖研究中心開發(fā)的冷沖模和精沖模CAD軟件等。 而多工位級進模技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該為適應(yīng)模具產(chǎn)品“交貨期短”、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價格低”的要求服務(wù)。專家認為，未來多工位級進模具制造技術(shù)有以下幾大發(fā)展趨勢： （1）全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù) 模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計制造的發(fā)展方向。隨著微機軟件的發(fā)展和進步，普及CAD/CAM/CAE技術(shù)的條件已基本成熟，各企業(yè)將加大CAD/CAM技術(shù)培訓和技術(shù)服務(wù)的力度；進一步擴大CAE技術(shù)的應(yīng)用范圍[10]。計算機和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正使CAD/CAM/CAE技術(shù)跨地區(qū)、跨企業(yè)、跨院所地在整個行業(yè)中推廣成為可能，實現(xiàn)技術(shù)資源的重新整合，使虛擬制造成為可能。 （2）高速銑削加工 國外近年來發(fā)展的高速銑削加工，大幅度提高了加工效率，并可獲得極高的表面光潔度。另外，還可加工高硬度模塊，還具有溫升低、熱變形小等優(yōu)點[11]。高速銑削加工技術(shù)的發(fā)展，對汽車、家電行業(yè)中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向發(fā)展。 （3）模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng) 高速掃描機和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ退璧闹T多功能，大大縮短了模具的在研制制造周期。有些快速掃描系統(tǒng)，可快速安裝在已有的數(shù)控銑床及加工中心上，實現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、自動生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的加工程序、不同格式的CAD數(shù)據(jù)，用于模具制造業(yè)的“逆向工程”。模具掃描系統(tǒng)已在汽車、摩托車、家電等行業(yè)得到成功應(yīng)用，相信在“十五”期間將發(fā)揮更大的作用。 （4）電火花銑削加工 電火花銑削加工技術(shù)也稱為電火花創(chuàng)成加工技術(shù)，這是一種替代傳統(tǒng)的用成型電極加工型腔的新技術(shù)，它是有高速旋轉(zhuǎn)的簡單的管狀電極作三維或二維輪廓加工(像數(shù)控銑一樣)，因此不再需要制造復雜的成型電極，這顯然是電火花成形加工領(lǐng)域的重大發(fā)展[12]。國外已有使用這種技術(shù)的機床在模具加工中應(yīng)用。預計這一技術(shù)將得到發(fā)展。 （5）提高模具標準化程度 我國模具標準化程度正在不斷提高，估計目前我國模具標準件使用覆蓋率已達到30%左右。國外發(fā)達國家一般為80%左右。 （6）優(yōu)質(zhì)材料及先進表面處理技術(shù) 選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用相應(yīng)的表面處理技術(shù)來提高模具的壽命就顯得十分必要。模具熱處理和表面處理是否能充分發(fā)揮模具鋼材料性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。模具熱處理的發(fā)展方向是采用真空熱處理。模具表面處理除完善應(yīng)發(fā)展工藝先進的氣相沉積(TiN、TiC等)、等離子噴涂等技術(shù)。 （7）模具研磨拋光將自動化、智能化 模具表面的質(zhì)量對模具使用壽命、制件外觀質(zhì)量等方面均有較大的影響，研究自動化、智能化的研磨與拋光方法替代現(xiàn)有手工操作，以提高模具表面質(zhì)量是重要的發(fā)展趨勢。 （8）模具自動加工系統(tǒng)的發(fā)展 這是我國長遠發(fā)展的目標。模具自動加工系統(tǒng)應(yīng)有多臺機床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤；有完整的機具、刀具數(shù)控庫；有完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng)；有質(zhì)量監(jiān)測控制系統(tǒng)。 2 多工位級進模設(shè)計基礎(chǔ) 2.1 多工位級進模的特殊含義 沖模按其功能和模具結(jié)構(gòu)，有單工序模，復合模和級進模之別。它們都是借助壓力機，將被沖的材料放入凸凹模間，在壓力機的作用下。是材料產(chǎn)生分離或變形，完成沖壓工作。 單工序模：只在壓力機的一次行程中，完成一道沖壓工序的沖模。 復合模：指模具只有一個工位，并在壓力機的一次行程中，完成兩個或兩個以上沖壓工序的沖模。 級進模：又稱跳步模，連續(xù)模和多工位級進模。指模具上沿被沖原材料的直接送進方向，具有兩個或兩個以上的工位，并在壓力的一次行程中，完成兩個或兩個以上沖壓工序的沖模。常見的沖孔工序有沖孔（圓孔或異形孔、窄縫、窄槽等）、壓彎、拉深、再拉深、整形、成形、落料等。由于沖件各不相同，所完成的沖壓工序性質(zhì)和工位數(shù)也各不相同，內(nèi)容也非常豐富。其所用的模具在統(tǒng)稱級進模的前提下，一般用制件名稱或多少工位加制件名稱冠在級進模的前面，以此稱呼不同的級進模。如簧片級進模，12工位級進模等。 級進模在過去，因技術(shù)水平的限制（主要是制件高精度困難），工位數(shù)相對較少，3-5個常見，10個工位就算多的了。近年來，由于模具設(shè)計與制造高新技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，工位數(shù)已不再是限制模具設(shè)計與制造的關(guān)鍵。從目前了解的情況，工位間的步距精度可控制在3之內(nèi)，工位數(shù)已達幾十個；沖壓次數(shù)也大大提高；而且新材料的應(yīng)用和精度的提高，使得模具的壽命大大提高。 多工位級進模是當代沖壓模具中生產(chǎn)率最高，最適合大量生產(chǎn)應(yīng)用，之后越來越多地被大多數(shù)用戶認識并使用的一種高效高速高質(zhì)長壽的實用模具。因此多工位級進模的廣泛應(yīng)用，是展示現(xiàn)代沖壓模具水平的一個重要標志。 2.2 多工位級進模沖壓特點與功能 就其沖壓而言，多工位級進模和其他沖模相比，其主要特點如下： （1）所使用的材料主要是有色和黑色金屬，材料的形狀多為具有一定寬度的長條料，帶料或卷料。因為它是在連續(xù)的幾乎不間斷的情況下進行沖壓工作，所以要求使用的條料越長越好。多數(shù)使用材料的厚度都在0.15-1.5mm之間，而且有色金屬居多，料寬的尺寸要求必須一致，應(yīng)在規(guī)定的公差（通常小于0.2mm）范圍內(nèi)，而且不能有明顯的毛刺，不允許有扭曲，波浪和銹斑等缺陷存在。為了保證制件尺寸和形位公差方面有較好的一致性，要求材料有較高的厚度精度和較為均勻的力學性能。 （2）所用的壓力機剛性要足夠，精度高而且滑塊能長期承受較大的側(cè)向力， 一旦發(fā)生故障，壓力機要有急停的功能。壓力機的行程相對較小，最適宜使用可調(diào)行程壓力機，在模具工位數(shù)較少，沖壓力較小和沖壓次數(shù)降低的情況下，開式壓力機用得多。而在模具工位數(shù)較多，沖壓力較大和沖壓次數(shù)較高的情況下，使用閉式壓力機比較適合。 （3）送料方式案“步距”間歇或直線連續(xù)送給。送料過程中“步距”精度必須嚴格控制，才能保證沖件的質(zhì)量和精度。多工位級進?！安骄唷本仁菈毫C上的送料裝置和模具上用于定位的導正裝置等共同精確定位得到保證的。模具的步距精度可控制在小于。 （4）沖壓的全過程在完成成品件前的毛坯件始終不離開（區(qū)別于多工位傳遞模）條料和載體。在級進模中，所有工位上的沖裁，那些被沖掉的部分都是無用的工藝或設(shè)計廢料，而留下的部分送到模具的下一工位上繼續(xù)被沖壓，完成后面工序。各工位的沖壓工序雖然獨立進行，但制件與條料始終連接在一起，直到最后那個工位需要落料時，合格制件才被分離條料沖落下來。 （5）適用于大批量中小型產(chǎn)品零件的生產(chǎn)。沖壓精度高，相當于IT10-IT13， 尺寸一致性好，沖件有很好的互換性。 （6）生產(chǎn)率高。由于排樣采用多排，一次沖壓出多件。采用高速沖壓，每分鐘比普通沖裁高出十多倍，生產(chǎn)效率高。 （7）在一副模具的不同工位上，可以完成多種性質(zhì)的沖壓工序。例如沖壓、落料、壓彎、壓包、壓筋、翻邊、翻孔、鐓壓、拉深、切邊、壓鉚、攻螺紋、鎖緊等。經(jīng)沖壓生產(chǎn)出來的不再是大批量的單個零件，也可以是成批的組件。 （8）模具綜合技術(shù)含量高。模具結(jié)構(gòu)比較復雜，加工精度和模具制造技術(shù)要求高，沒有較先進的精加工設(shè)備和和熟練而有經(jīng)驗的模具鉗工、加工、裝配、調(diào)試和維修均難得獲得完滿的效果。 （9）可實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，當模具調(diào)整好后，帶料或卷料經(jīng)開卷機、矮平機、 控制器、送料器、壓力機和模具，制件板收集器將廢料切斷或收卷等。 （10）模具制造周期較長，成本高。多工位級進模隨著工位數(shù)的增加，相應(yīng)的要加工的模具零件數(shù)也多了，其中工作零件除采用常規(guī)的方法加工外，精加工都要采用高精度的精加工設(shè)備，不僅加工周期長，而且工時費用比普通加工高許多，所以成本比普通沖模高。 （11）工作零件采用超硬材料制造。模具壽命長，由于多工位級進模可以將復雜的內(nèi)外形分解成由若干個工位沖成，每個工位的沖壓復雜性相對比較簡單。工作零件采用硬質(zhì)合金或銅銹硬質(zhì)合金，使模具的使用壽命大大延長，壽命最長的達億次以上。 2.3 多工位級進模的使用條件與合理應(yīng)用 如前所述，級進模有許多特點與功能，但它的結(jié)構(gòu)比較復雜，加工制造比一般模具要求高，而且使用條件也并非太簡單。因此，對它的應(yīng)用要從技術(shù)和經(jīng)濟方面考慮。 2.3.1 多工位級進模使用的基本條件 （1）必須有一副合格的多工位級進模 所謂合格，應(yīng)該是具有一定精度，一定功能并能實現(xiàn)穩(wěn)定，連續(xù)正常的生產(chǎn)。現(xiàn)有許多模具都是委托專業(yè)模具廠制造的。用戶在接受該模具時，必須嚴格檢查該模具是否達到正常使用要求，模具結(jié)構(gòu)，沖壓工藝方案設(shè)計，試沖樣件方面等有無缺陷和不足，在履行合同和有關(guān)技術(shù)條款中，有無未盡事宜，模具交付使用時，必須經(jīng)過試沖合格驗收通過。 （2）必須有調(diào)整維修、保養(yǎng)、刃磨修理的技術(shù)能力 多工位級進模的刃磨與一般模具不同，他不是簡單地將某一個凸?；虬寄Ｄトザ嗌倬屯晔隆τ谀切┯袕澢?，拉深成形的多工位級進模，在刃磨凸凹模刃口時，還要相應(yīng)的修正其他部分的相對高度，使刃磨或修理后的各凸凹模之間仍保持原設(shè)計應(yīng)有的原始差量。對于這種刃磨和修理，必須要求修理人員具有較高的專業(yè)理論和實踐技能。用戶也應(yīng)為之配置供刃磨和修理使用的精密磨削加工和檢測用的檢測設(shè)備。 （3）必須擁有能滿足級進模連續(xù)沖壓生產(chǎn)要求的沖壓設(shè)備。 這種沖壓設(shè)備與普通壓力機相比，要求精度，剛度更好一些，功率，沖次，臺面尺寸更大一些，制動系統(tǒng)更穩(wěn)定，同時還應(yīng)具備行程可調(diào)（一般使用行程可調(diào)的偏心壓力機）等功能，便于級進模調(diào)試。而且壓力機的行程選用較小，這樣可以保持模架的導柱導套工作過程始終不脫開，這樣有利于保證沖壓精度。沖壓設(shè)備還應(yīng)附有高精度的自動送料裝置和安全保護裝置，這在自動沖壓無人看管的情況下，保持連續(xù)安全工作十分重要。 （4）必須有穩(wěn)定的高質(zhì)量的適合多工位級進模生產(chǎn)的沖壓用料。 用多工位級進模沖壓生產(chǎn)，屬于高效率大生產(chǎn)，所以對沖壓用料是比較嚴的。沖壓過程中，不會因為料有問題而影響生產(chǎn)。 所謂提供的材料要穩(wěn)定高質(zhì)量，主要是指材料的牌號，力學性能，每批材料都要一致，符合該材料所規(guī)定的技術(shù)要求，軟硬符合使用要求。料的薄厚和寬度尺寸應(yīng)在規(guī)定的公差范圍內(nèi)，表面狀態(tài)良好。即使在試模時，也要嚴格地按正常生產(chǎn)用料用于試模?？傊褂枚喙の患夁M模沖壓用料必須達到使用要求，千萬不能用不合格的料。 （5）制件應(yīng)具備適合多工位級進模沖制的條件。 1）制件產(chǎn)量比較大，一般不少于5萬件。 2）制件的精度適中，一般為大于IT10級，近幾年隨著模具加工技術(shù)的進步，多工位級進模的制造精度明顯提高有的達IT8級以內(nèi)。 3）用單工序模不經(jīng)濟，用復合模有難沖壓加工的情況下，只能用多工位級進模。 4）用單工序模不便定位和沖壓加工，只能用多工位級進模生產(chǎn)的某些小而復雜的微型或超小型件。 2.3.2 多工位級進模的合理應(yīng)用 盡管多工位級進模有許多特點，但由于制造周期相對長些，成本相對高些的原因，應(yīng)用時必須慎重考慮。合理選用多工位級進模，應(yīng)符合如下情況： （1）制件應(yīng)該是重要產(chǎn)品，而且需要量確實比較大。不適合采用單工序模沖制。某些形狀異常復雜的制件，需要多次沖壓才能完成制件的形狀和尺寸要求，還有若采用單工序沖壓無法定位和沖壓的，而只能采用多工位級進模在一副模具內(nèi)完成連續(xù)沖壓才能獲得所需制件。不適合采用復合模沖制。如某些形狀特殊的制件，如集成電路引線框，電表鐵心，轉(zhuǎn)子片等。使用復合模是無法設(shè)計與制造模具的，而應(yīng)用多工位級進模能圓滿解決問題。 （2）沖壓用的材料長短，厚薄比較適宜。多工位級進模用的沖件材料一般都是條料，料不能太短，以致沖壓過程中換料次數(shù)太多，生產(chǎn)效率上不去；料太薄，送料導向定位困難，料太厚，無法矯直，自動送料困難。 （3）制件的形狀尺寸大小要適當。當制件的料厚大于5mm，外形尺寸大于250mm時，不僅沖壓力大而且模具結(jié)構(gòu)尺寸大，故不適宜采用級進模。 （4）模具的總尺寸和沖壓用力適用于生產(chǎn)車間現(xiàn)有的壓力機大小，同時必須和壓力機的相關(guān)參數(shù)匹配。 2.4 多工位級進模的設(shè)計步驟和注意事項 簡單地說，級進模設(shè)計步驟就是設(shè)計者從接到設(shè)計任務(wù)后到完成設(shè)計圖樣，這中間所進行的工作先后順序。由于設(shè)計所采用的具體方法不同，有的用先進的CAD進行設(shè)計的，有的用人工智能通過繪圖板設(shè)計的，但不管采用什么方法進行設(shè)計，其想要達到的目的和結(jié)果是一致的，即用較少的時間要設(shè)計出質(zhì)量最好的經(jīng)濟而實用的多工位級進模具。 有關(guān)多工位級進模設(shè)計的步驟，沒有固定的模式，但基本順序差異不大（見圖1-1），而且設(shè)計級進模的步驟和其他沖模的設(shè)計步驟沒有什么區(qū)別。主要的差別在于設(shè)計內(nèi)容不同，下面就一些具體問題做些說明。 （1）沖件的工藝分析。級進模是集分離和成形工序的多工藝，多工序沖壓加工于一體的模具。所需沖制零件的工藝性分析較普通沖模要求高。必須全面了解掌握沖件的材料狀態(tài)，形狀結(jié)構(gòu)、公差等級、展開尺寸、尺寸基準、沖裁面的毛刺方向，生產(chǎn)批量等信息。 關(guān)鍵的工藝數(shù)據(jù)或工序樣件應(yīng)預先驗證，必要時可先用手工或用簡易模具驗證，如彎曲件的展開尺寸，翻邊預孔的孔徑，鐓壓的材料塑性變量等，尤其是帶料連續(xù)拉深是不允許的，不可能進行中間退火處理的，這就要求對工序過程與工序尺寸一定要認真校驗，仔細復核。 （2）排樣圖設(shè)計是在掌握全部正確的工藝數(shù)據(jù)后進行的一次關(guān)鍵工作，排樣的設(shè)計基準必須遵循基準統(tǒng)一原則，工序的了解與排列順序，定距方式要合理，載體的選擇與沖壓的工序的連接形式要適當，結(jié)合模具的強度與模具工作零件及輔助機構(gòu)的設(shè)置應(yīng)避免干擾有效空間，最大限度地位及沖件材料的利用率等。 （3）在排樣設(shè)計后，模具中工作零件，結(jié)構(gòu)零件，輔助零件與標準零件的選用要結(jié)合總體結(jié)構(gòu)要求進行，先設(shè)計結(jié)構(gòu)總圖在繪制模具零件圖，并提出相應(yīng)的使用，保養(yǎng)與維護要求。 2.5 多工位級進模的基本結(jié)構(gòu) 多工位級進模的結(jié)構(gòu)隨著制件的形狀和要求不同而變化，但基本結(jié)構(gòu)所包含的內(nèi)容是相同的。多工位級進模是冷沖中的一種，它也由上，下模兩部分組成。 上模部分為上模座到卸料板之間那部分常與壓力機滑塊相固定，隨壓力機滑塊上，下往復實現(xiàn)沖壓運動。 下模部分為下模座至凹模之間的那部分，也就是一般與壓力機工作臺相固定的那部分。 3 級進模設(shè)計與沖壓工藝分析 3.1 級進沖裁與工藝性 級進模的設(shè)計基礎(chǔ)與沖壓工藝，主要依賴于單工序模。但有的地方，由于級進針復雜的形孔分步?jīng)_壓成，不存在復合模的最小壁厚問題，所以在沖壓工藝的可行性要求方面，使用多工位級進模比使用單工序模反而更寬松一些。往往采用單工序模沖壓有困難，采用多工位級進模沖卻沒有問題。因此，級進沖裁的工藝性，在參考普通沖裁的工藝性基礎(chǔ)上，可以放寬要求。 一般情況下，平板狀片形件，不論其內(nèi)形復雜到什么程度，原則上采用純級進沖裁都無問題。只是內(nèi)形比較簡單，不用分段沖或分段沖少，工位數(shù)少些；內(nèi)形比較復雜，分段多，工位數(shù)多些。 3.2 工位確定的原則 在條料排樣圖設(shè)計中，首先是要考慮被加工的零件在全部沖壓過程中共分幾個加工工位，并在其中要設(shè)置幾個空位工位，以及各工位的加工內(nèi)容和各工位主要加工的尺寸與精度。工位的多少和各工位的加工內(nèi)容沒有硬性規(guī)定，但應(yīng)當遵循以下的基本原則靈活地設(shè)定： （1）應(yīng)當保證沖件的精度要求和零件幾何形狀的正確。 在劃分工位時，對零件要求精度比較高的部位，應(yīng)盡量集中在一個工位一次沖壓完成為好，以避免步距凝望影響精度要求。如果確實在—個工位完成這一部分沖制有困難，需要分解成兩個工位，最好放在兩個相鄰工位連續(xù)沖制為好。 （2）對于復雜的形孔與外形分斷切除時， 只要不受精度要求和摸具周界尺寸的限制，應(yīng)力求做到各段形孔以簡單、規(guī)則、容易加工為其本原則。 對于多工位級進模出于采用精確的導正釘做校正定距，為此適當?shù)卦黾訋讉€工位，把要加工的模具形孔分解得最簡單和很規(guī)則，這不僅對模具制造創(chuàng)造了有利的條件，對模具壽命也有提高。 （3）對于一些在普通低速沖床上沖壓的多工位級進模，為了使模具簡單、實用、縮小模具體積或由于條件所限，甚至只能采用側(cè)刃做定距，為了減少步距的累積誤差，凡是能合并的工位，只要模具能夠保證零件的精度，模具本身有足夠的強度，就不要輕易分解、增加工位。尤其對于那些形狀不易分解的零件，更不要輕率增加工位。 （4）凡屬于多次拉深的多工位級進模，由于連續(xù)沖壓的原則，其拉深工序的安排，拉深系數(shù)的選取應(yīng)以安全穩(wěn)定為原則，具體地說，如果經(jīng)過計算在三次拉深與四次拉深之間，應(yīng)用四次拉深，以保證連續(xù)沖壓的合格率。必要時還應(yīng)當有整形工序，以保證沖壓件的質(zhì)量。 （5）凡屬于復雜的彎曲零件，為了便于模具制造并保證彎曲角度合格，凡應(yīng)分幾次彎曲的零件，切不可強行一次彎曲成形，要力求用簡單的模具結(jié)構(gòu)來滿足彎曲件的形狀。必要時，以整形工序保證零件質(zhì)量。 （6）適當增加空工位。在排樣圖中．增設(shè)空位工位的目的是為了保證模具有足夠的強度，同時確保模具的使用壽命，或是為了便于模具設(shè)置特殊結(jié)構(gòu)。 對沖壓生產(chǎn)而言，單工位模具結(jié)構(gòu)單一，生產(chǎn)效率低，而且鈑金零件不能過于復雜，否則就需要多副單工位模具才能實現(xiàn)。如果采用級進模進行沖壓生產(chǎn)，就司擬改變這些缺點。級進模的特點是生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)周期短，占用的操作人員少，非常適合大批量生產(chǎn)。 4 多工位級進模的排樣設(shè)計 排樣設(shè)計是多工位級進模設(shè)計的關(guān)鍵之一。排樣圖的優(yōu)化與否，不僅關(guān)系到材料的利用率，工件的精度，模具制造的難易程度和使用壽命等，而且關(guān)系到模具各工位的協(xié)調(diào)與穩(wěn)定。 　　沖壓件在帶料上的排樣必須保證完成各沖壓工序，準確送進，實現(xiàn)級進沖壓；同時還應(yīng)便于模具的加工、裝配和維修。沖壓件的形狀是千變?nèi)f化的，要設(shè)計出合理的排樣圖，必須從大量的參考資料中學習研究，并積累實踐經(jīng)驗，才能順利地完成設(shè)計任務(wù)。 排樣設(shè)計是在零件沖壓工藝分析的基礎(chǔ)之上進行的。確定排樣圖時，首先要根據(jù)沖壓件圖紙計算出展開尺寸，然后進行各種方式的排樣。在確定排樣方式時，還必須對工件的沖壓方向、變形次數(shù)、變形工藝類型、相應(yīng)的變形程度及模具結(jié)構(gòu)的可能性、模具加工工藝性、企業(yè)實際加工能力等進行綜合分析判斷。同時全面考慮工件精度和能否順利進行級進沖壓生產(chǎn)后，從幾種排樣方式中選擇一種最佳方案。完整的排樣圖應(yīng)給出工位的布置、載體結(jié)構(gòu)形式和相關(guān)尺寸等。 當帶料排樣圖設(shè)計完成后，模具的工位數(shù)及各工位的內(nèi)容；被沖制工件各工序的安排及先后順序，工件的排列方式；模具的送料步距、條料的寬度和材料的利用率；導料方式，彈頂器的設(shè)置和導正銷的安排；模具的基本結(jié)構(gòu)等就基本確定。所以排樣設(shè)計是多工位級進模設(shè)計的重要內(nèi)容，是模具結(jié)構(gòu)設(shè)計的依據(jù)之一，是決定多工位級進模設(shè)計優(yōu)劣的主要因素之一。 4.1 排樣設(shè)計的原則 多工位級進模的排樣，除了遵守普通沖模的排樣原則外，還應(yīng)考慮如下幾點：　 （1）先制作沖壓件展開毛坯樣板（3~5個），在圖面上反復試排，待初步方案確定后，在排樣圖的開始端安排沖孔、切口、切廢料等分離工位，再向另一端依次安排成形工位，最后安排工件和載體分離。在安排工位時，要盡量避免沖小半孔，以防凸模受力不均而折斷。 （2）第一工位一般安排沖孔和沖工藝導正孔。第二工位設(shè)置導正銷對帶料導正，在以后的工位中，視其工位數(shù)和易發(fā)生竄動的的工位設(shè)置導正銷，也可在以后的工位中每隔2~3個工位設(shè)置導正銷。第三工位可根據(jù)沖壓條料的定位精度，設(shè)置送料步距的誤差檢測裝置。 （3）沖壓件上孔的數(shù)量較多，且孔的位置太近時，可分布在不同工位上沖出孔，但孔不能因后續(xù)成形工序的影響而變形。對有相對位置精度要求的多孔，應(yīng)考慮同步?jīng)_出。因模具強度的限制不能同步?jīng)_出時， 應(yīng)有措施保證它們的相對位置精度。復雜的型孔可分解為若干簡單形孔分步?jīng)_出。 （4）成形方向的選擇（向上或向下）要有利于模具的設(shè)計和制造，有利于送料的順暢。若成形方向與沖壓方向不同，可采用斜滑塊、杠桿和擺塊等機構(gòu)來轉(zhuǎn)換成形方向。 （5）為提高凹模鑲塊，卸料板和固定板的強度，保證各成形零件安裝位置不發(fā)生干涉，可在排樣中設(shè)置空工位，空工位的數(shù)量根據(jù)模具結(jié)構(gòu)的要求而定?！? （6）對彎曲和拉深成形件，每一工位的變形程度不宜過大，變形程度較大的沖壓件可分幾次成形。這樣既有利于質(zhì)量的保證，又有利于模具的調(diào)試修整。對精度要求較高的成形件，應(yīng)設(shè)置整形工位。為避免U形彎曲件變形區(qū)材料的拉伸，應(yīng)考慮先彎曲45度，再彎成90。 （7）在級進拉深排樣中，可應(yīng)用拉深前切口，切槽等技術(shù)，以便材料的流動。 （8）當局部有壓筋時，一般應(yīng)安排在沖孔前，防止由于壓筋造成孔的變形。突包時，若突包的中央有孔，為有利于材料的流動，可先沖一小孔，壓突后再沖到要求的孔徑。 （9）當級進成形工位數(shù)不是很多，工件的精度要求較高時，可采用“復位”技術(shù)，即在成形工位前，先將工件毛坯沿其規(guī)定的輪廓進行沖切，但不與帶料分離，當凸模切入材料的20%~35%后，模具中的復位機構(gòu)將作用反向力使被切工件壓回條料內(nèi)，再送到后續(xù)加工工位進行成形。 4.2 載體和搭口的設(shè)計 搭邊在多工位級進模中有著特殊的作用，它是將坯件傳遞到各工位進行沖裁和成形加工，并且使坯件在動態(tài)送料過程中保持穩(wěn)定準確的定位。因此，在多工位級進模的設(shè)計中把搭邊稱為載體。載體是運送坯件的物體，載體與坯件或坯件和坯件的連接部分稱為搭口。 4.3 排樣設(shè)計后的檢查 排樣設(shè)計后必須認真檢查，以改進設(shè)計，糾正錯誤。不同工件的排樣其檢查重點和內(nèi)容也不相同，一般的檢查項目可歸納為以下幾點： （1）材料利用率 檢查是否為最佳利用率方案。 （2）模具結(jié)構(gòu)的適應(yīng)性 級進模結(jié)構(gòu)多為整體式，分段式或子模組拼式等，模具結(jié)構(gòu)型式確定后應(yīng)檢查排樣是否適應(yīng)其要求。 （3）有無不必要的空位 在滿足凹模強度和裝配位置要求的條件下，應(yīng)盡量減少空工位。 （4）工件尺寸精度能否保證。由于條料送料精度，定位精度和模具精度都會影響到制件關(guān)聯(lián)尺寸的偏差，對于工件精度高的關(guān)聯(lián)尺寸，應(yīng)在同一工位上成形，否則應(yīng)考慮保證工件精度的其它措施。如對工件平整度和垂直度有要求時，除在模具結(jié)構(gòu)上要注意外，還應(yīng)增加必要的工序（如整形，校平等）來保證。 （5）彎曲、拉深等成形工序成形時，由于材料的流動，會引起材料流動區(qū)的孔和外形產(chǎn)生變形，因此材料流動區(qū)的孔和外形的加工應(yīng)安排在成形工序之后。 （6）此外，還應(yīng)從載體強度是否可靠，工件已成形部位對送料有無影響，毛刺方向是否有利于彎曲變形，彎曲件的彎曲線與材料纖維方向是否合理等方面進行分析檢查?！　∨艠釉O(shè)計經(jīng)檢查無誤后，應(yīng)正式繪制排樣圖，并標注必要的尺寸和工位序號，進行必要的說明。 5 多工位級進模的主要零部件設(shè)計 5.1 凸模設(shè)計 沖裁凸模的形狀是由產(chǎn)品的形狀決定的，它可以采用直身結(jié)構(gòu)也可采用加強型結(jié)構(gòu)。主要的固定方式有：掛臺固定、銷釘固定、螺絲固定。壓塊固定、頂絲固定。這其中掛臺固定最安全可靠，銷釘固定不常用，其它3種固定方式主要是便于維修時快速更換?？梢愿鶕?jù)需要自由選擇。 5.2 凹模設(shè)計 凹模刃口可以直接在凹模板上割出，但對于產(chǎn)量較大或硬度較高的產(chǎn)品，應(yīng)設(shè)計凹模鑲塊，以方便維修。凹模鑲塊的固定方式有：掛臺固定、螺絲固定、壓塊固定。 在設(shè)計單側(cè)沖截的凹模鑲塊時，為防止產(chǎn)生廢料上浮，應(yīng)在不沖裁的一側(cè)增加擠料尖角，擠住廢料，不讓其上浮。 5.3 模板設(shè)計 標準的級進模模板包括：卸料板、固定板、凹模板、上模座，下模座。其中卸料扳、固定板、凹模板是關(guān)鍵的3塊模板，也是級進模必不可少的。固定板起著固定凸模的作用；卸料板主要起卸料、導向、壓料3個作用；凹模板既可以充當凹模刃口，也可以在其上鑲拼凹模鑲塊。3塊模板之間用4個小導柱來導向，把4個小導柱固定在凸模固定板上，在卸料板和凹模板上分別鑲4個小導套，精確控制小導柱和小導套間的配合精度，以保證凸模的運動精度。 　進行級進模的設(shè)計，有一項也很重要，就是設(shè)計讓位，一般彎曲或成形等工位的所有后續(xù) 工位都需要讓位，而且要充分讓位，不但要考慮靜態(tài)讓位，還要考慮動態(tài)是否需要讓位。 5.4 其它零件設(shè)計 在級進模中，一些輔助零件對模具的順利工作也起著重要的作用。 （1）導正釘。在級進模中，導正釘對產(chǎn)品的精度有較大的影響，一般在第一工位沖了2個孔，后續(xù)工位用這2個孔進行雙導向，這樣能夠較好的保證產(chǎn)品的精度。設(shè)計導正釘時要注意控制導正釘?shù)拈L度，當模具在自由狀態(tài)時導正釘?shù)闹北鄄糠稚斐鲂读习宓拈L度要小于產(chǎn)品的—個料厚，這樣就可以有效地避免帶料現(xiàn)象。 （2）浮動送料釘。在設(shè)計送進高度時，應(yīng)保證條料在這一高度迭進時，不會被任何鑲塊或頂桿阻礙。浮動送料釘不僅能將條料抬起，還對條料起導向作用。它的數(shù)量和位置要根據(jù)條料的寬度和厚度來相應(yīng)地確定。 （3）抬料塊和頂桿。當條料進行折彎、切門，拉伸等成形工序時，會產(chǎn)生包緊力使條料成形部位包緊在鑲塊上，不易脫模。為保證條料順利彈起，應(yīng)在適當位置設(shè)計抬料塊或頂桿，依靠彈簧力梅條料頂出。而在最后工位，切斷的產(chǎn)品有時會因為沖壓油的作用粘附在模具上，所以最后工位上、下模均應(yīng)設(shè)計頂桿，以防出現(xiàn)疊件現(xiàn)象并損傷模具。 另外，為了防止誤送料和廢料上浮現(xiàn)象損傷模具，可以設(shè)計誤送料和廢料上浮感應(yīng)報警裝置。 6 多工位級進模制造與裝配 6.1 多工位級進模裝配特點 多工位級進模裝配的關(guān)鍵是凸模固定板、凹模固定板和卸料鑲塊固定板上的型孔尺寸和位置精度的協(xié)調(diào)，要同時保證多個凸模、凹?；蜩倝K的間隙和位置符合要求。 多工位級進模裝配一般采取局部分裝，總裝組合的方法，即首先化整為零，先裝配凹模固定板、凸模固定板和卸料鑲塊固定板等重要部件，然后再進行模具總裝，，先裝下模部分，后裝上模部分，最后調(diào)整好模具間隙和進距精度?！　? 由于多工位級進模結(jié)構(gòu)多樣，各生產(chǎn)廠家設(shè)備條件不同，所以多工位級進模的加工和裝配方法選擇和工藝規(guī)程的制訂，應(yīng)視具體模具結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)條件而定。 6.2 級進?？焖僦圃旒夹g(shù) 隨著全球經(jīng)濟的發(fā)展，新的技術(shù)革命不斷取得新的進展和突破，技術(shù)的飛躍發(fā)展已經(jīng)成為推動世界經(jīng)濟增長的重要因素。市場經(jīng)濟的不斷發(fā)展，促使工業(yè)產(chǎn) 品越來越向多品種、小批量、高質(zhì)量、低成本的方向發(fā)展，為了保持和加強產(chǎn)品在市場上的競爭力，產(chǎn)品的開發(fā)周期、生產(chǎn)周期越來越短，于是對制造各種產(chǎn)品的關(guān)鍵工藝裝備——模具的要求越來越苛刻。 一方面企業(yè)為追求規(guī)模效益，使得模具向著高速、精密、長壽命方向發(fā)展；另一方面企業(yè)為了滿足多品種、小批量、產(chǎn)品更新?lián)Q代快、贏得市場的需要，要求模具向著制造周期短、成本低的快速經(jīng)濟的方向發(fā)展。計算機、激光、電子、新材料、新技術(shù)的發(fā)展，使得快速經(jīng)濟制模技術(shù)如虎添翼，應(yīng)用范圍不斷擴大，類型不斷增多，創(chuàng)造的經(jīng)濟效益和社會效益越來越顯著?？焖俳?jīng)濟制模技術(shù)與傳統(tǒng)的機械加工相比，具有制模周期短、成本低、精度與壽命又能滿足生產(chǎn)上的使用要求，是綜合經(jīng)濟效益比較顯著的一類制造模具的技術(shù)。目前，級進沖壓模具加工方法 主要用到以下幾種方法： （1）高速銑削加工技術(shù) 在現(xiàn)代模具生產(chǎn)中，隨著對塑件的美觀度及功能要求得越來越高，塑件內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計得越來越復雜，模具的外形設(shè)計也日趨復雜，自由曲面所占比例不斷增加，相應(yīng)的模具結(jié)構(gòu)也設(shè)計得越來越復雜。這些都對模具加工技術(shù)提出了更高要求，不僅應(yīng)保證高的制造精度和表面質(zhì)量，而且要追求加工表面的美觀。隨著對高速加工技術(shù)研究的不斷深入，尤其在加工機床、數(shù)控系統(tǒng)、刀具系統(tǒng)、CAD/CAM軟件等相關(guān)技術(shù)不斷發(fā)展的推動下，高速加工技術(shù)已越來越多地應(yīng)用于模具型腔的加工與制造中。 數(shù)控高速切削加工作為模具制造中最為重要的一項先進制造技術(shù)，是集高效、優(yōu)質(zhì)、低耗于一身的先進制造技術(shù)。相對于傳統(tǒng)的切削加工，其切削速度、進給速度有了很大的提高，而且切削機理也不相同。高速切削使切削加工發(fā)生了本質(zhì)性的飛躍，其單位功率的金屬切除率提高了30%~40%，切削力降低了30%，刀具的切削壽命提高了70%，留于工件的切削熱大幅度降低，低階切削振動幾乎消失。隨著切削速度的提高，單位時間毛坯材料的去除率增加了，切削時間減少了，加工效率提高了，從而縮短了產(chǎn)品的制造周期，提高了產(chǎn)品的市場競爭力。同時，高速加工的小量快進使切削力減少了，切屑的高速排出減少了工件的切削力和熱應(yīng)力變形，提高了剛性差和薄壁零件切削加工的可能性。由于切削力的降低，轉(zhuǎn)速的提高使切削系統(tǒng)的工作頻率遠離機床的低階固有頻率，而工件的表面粗糙度對低階頻率最為敏感，由此降低了表面粗糙度。在模具的高淬硬鋼件(HRC45~HRC65)的加工過程中，采用高速切削可以取代電加工和磨削拋光的工序，從而避免了電極的制造和費時的電加工，大幅度減少了鉗工的打磨與拋光量。對于一些市場上越來越需要的薄壁模具工件，高速銑削也可順利完成，而且在高速銑削CNC加工中心上，模具一次裝夾可完成多工步加工。 高速加工技術(shù)對模具加工工藝產(chǎn)生了巨大影響，改變了傳統(tǒng)模具加工采用的“退火→銑削加工→熱處理→磨削”或“電火花加工→手工打磨、拋光”等復雜冗長的工藝流程，甚至可用高速切削加工替代原來的全部工序。高速加工技術(shù)除可應(yīng)用于淬硬模具型腔的直接加工(尤其是半精加工和精加工)外，在EDM電極加工、快速樣件制造等方面也得到了廣泛應(yīng)用。大量生產(chǎn)實踐表明，應(yīng)用高速切削技術(shù)可節(jié)省模具后續(xù)加工中約80%的手工研磨時間，節(jié)約加工成本費用近30%，模具表面加工精度可達1 m，刀具切削效率可提高1倍。 模具高速加工工藝包括以去除余量為目的的粗加工、殘留粗加工，以及以獲取高質(zhì)量的加工表面及細微結(jié)構(gòu)為目的的半精加工、精加工和鏡面加工等。 （2）高速磨削加工技術(shù) 為適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)和高性能科技產(chǎn)品對機械零件加工精度、表面粗糙度與完整性、加工效率和批量化質(zhì)量穩(wěn)定性的要求，近年出現(xiàn)了一些先進的磨削加工技術(shù)，其中以超高砂輪線速度和超硬磨料砂輪為主要技術(shù)特征的超高速外圓磨削、高效深切磨削、快速點磨削技術(shù)的發(fā)展最為引人注目。 超高速磨削技術(shù)特點： 1）大幅度提高磨削效率，設(shè)備使用臺數(shù)少； 2）磨削力小、磨削溫度低、加工表面完整性好； 3）砂輪使用壽命長，有助于實現(xiàn)磨削加工的自動化； 4）實現(xiàn)對難加工材料的磨削加工。 超高速磨削不僅可對硬脆材料實行延性域磨削，而且對欽合金、鎳基耐熱合金、高溫合金、鋁及鋁合金等高塑性的材料也可獲得良好的磨削效果。超高速磨削純鋁的實驗表明，當磨削速度超過200m /s (純鋁靜態(tài)應(yīng)力波速度)時，工件表面硬化程度和表面粗糙度值開始減小，表面完整性得到改善。因為加載速度提高使得塑性應(yīng)變點后移，增加了材料在彈性小變形階段被去除的機率。因此塑性材料靜態(tài)應(yīng)力波速是實現(xiàn)“脆性”加工的臨界點。 （3）電火花加工工藝技術(shù) 電火花加工是一個有利的手段模具。然而，由于共同的模具電火花放電表面標志，和其他不利因素，變質(zhì)層，因此，不能死的產(chǎn)品質(zhì)量要求。因此一般來說，在電火花加工，而且模具拋光工藝去除表面標志和變質(zhì)層放電。在大多數(shù)情況下，機械拋光的手既費時費力，而且容易產(chǎn)生凹坑的拋光表面。因此，混粉電火花加工技術(shù)的大鏡子的需要發(fā)展生產(chǎn)。鏡面電火花加工技術(shù)的需要，發(fā)展生產(chǎn)。鏡面電火花加工不能大于Rmax 0.8的表面粗糙度。這可以消除表面拋光工藝，以改善質(zhì)量的模具，而且還降低了處理成本的模具。 　　1）電火花銑削技術(shù)。雖然鏡面火花加工在加工硬脆材料的獨特優(yōu)勢，但由于電火花加工技術(shù)的時刻，它一直致力于改善高速電火花加工。電火花銑削進行了近年來開發(fā)的高速電火花的一種有效手段處理。電火花加工銑床驅(qū)動高速旋轉(zhuǎn)的主軸旋轉(zhuǎn)或管狀電極棒，同時使用多連桿軸電火花加工。由于這種方法的電極電火花加工類似的情形，所謂的電火花加工。電火花銑削加工電極制造簡單，易于更換電極和電極損耗補償?shù)热菀?。電火花銑削加工，以改善存在的傳統(tǒng)的處理速度，電極磨損和表面質(zhì)量之間的矛盾，并大大簡化了控制放電過程，從而進一步減少處理費用，因此，電火花加工激烈的市場競爭中的一個好位置。 2）電火花線切割技術(shù)。隨著模具工業(yè)的迅速發(fā)展，為了滿足一些特殊情況的需要，一大批具有高強度、高硬度、高韌性、高脆性、能耐高溫等特殊性能的模具材料相繼產(chǎn)生，從而給傳統(tǒng)的金屬切削加工帶來了許多新的困難與問題，用傳統(tǒng)的加工方法難以再滿足要求，這時，電火花線切割加工技術(shù)就被廣泛應(yīng)用與模具加工。隨著電火花線切割加工技術(shù)運用于模具工業(yè)，對傳統(tǒng)的模具加工工藝產(chǎn)生了很大的影響，改變了模具加工工藝流程。常規(guī)的電火花線切割加工方法是在退火后進行銑削加工；然后進行熱處理、磨削或電火花加工；最后手工打磨、拋光，加工周期很長。沖模時常因淬火變形或開裂而導致報廢。而電火花線切割加工技術(shù)可以加工淬火后的模板，避免熱變形弊病和鑲拼結(jié)構(gòu)，既簡化了模具結(jié)構(gòu)，又能提高模具強度與壽命。 電火花線切割加工精密型腔模具的精度表現(xiàn)在尺寸精度、仿形精度、表面質(zhì)量等三個方面。加工精密型腔模具．應(yīng)正確分析其各部位尺寸要求，靈活控制不同地方的尺寸精度．應(yīng)特別重視那些尺寸要求高的部位，精密型腔模具中的重要尺寸公差可達2～3微米，可見其尺寸要求的嚴格性。仿形精度要求亦高，型腔應(yīng)清角，棱角清楚。表面粗糙度值均勻，并達到預定表面精糙度值，一般要求Ra值很小，甚至要求鏡面加工，另外電火花線切割加工部位表面變質(zhì)層的厚度要很小。 7 級進模的維護要領(lǐng)與故障的排除 7.1 級進模的維護要領(lǐng) 　級進模的維護，須做到細心、耐心、按部就班，切忌盲目從事。因故障拆模時，需附有料帶，以便問題的查詢。打開模具，對照料帶，檢查模具狀況，確認故障原因，找出問題所在，再進行模具清理，清洗掉料屑等，方可進行拆模。拆模時，受力要均勻。針對卸料彈簧在上模(固定)板與卸料板之間的模具結(jié)構(gòu)形式，其卸料板的拆卸，應(yīng)保證平衡彈出。卸料板的傾斜有可能導致模內(nèi)凸模斷裂。 　　（1）凸凹模的維護 　　凸、凹模拆卸時，應(yīng)留意模具原有的狀況，以利后續(xù)裝模時方便復原。更換凸模時，應(yīng)看通過卸料板是否順暢。針對維修后凸?？傞L度變短，需加墊片達到需要的長度時，應(yīng)檢查凸模有效長度是否足夠。使用新凸模或凹模鑲塊時，要注意清角部位的處理。內(nèi)凹清角因研磨中砂輪的磨損，會有較小R產(chǎn)生，相對在外凸處，亦需人為修出R，以使配合間隙合理。對成形的細小突出部位更需注意。更換已斷凸模，應(yīng)查其原因，同時對凹模進行檢查是否已引起崩刃，是不是需研磨刃口。組裝凹模，應(yīng)水平置入，再用較平的鐵塊置于模芯上用銅棒將其輕輕敲到位，切不可斜置而靠強力敲入(必要時，可在模芯底部角倒出R以便容易導入)，組裝時如受力不均，在凹模下加設(shè)墊片應(yīng)平整，一般不超過兩片(且盡可能使用鋼墊)，否則容易引發(fā)凹模的斷裂或成形尺寸不穩(wěn)定(特別是彎曲成形)。凸模及模芯等組裝完畢，應(yīng)對照料帶作必要檢查，各部位是否裝錯或裝反，檢查凹模芯有無倒裝現(xiàn)象發(fā)生，確認無誤后方可組裝卸料板或合模。注意做卸料板螺絲的鎖緊確認，以便獲得足夠的鎖緊力。鎖緊時應(yīng)從內(nèi)到外，平衡用力交叉鎖緊，不可一次鎖緊某一個螺絲再一次鎖緊另一個螺絲，否則會造成凸模斷裂或降低模具精度。 　?。?）卸料板的維護 　　卸料板的拆卸，可用兩把起子平衡撬起，再用雙手平衡使力將其取出。遇拆卸困難時，應(yīng)檢查模具是否清理干凈，鎖緊螺絲是否已全部拆卸，是否因卡料等引起模具損傷。查明原因，再作相應(yīng)處理，切不可盲目處置。組合卸料板時，先將凸模及卸料板清理干凈，在導柱及凸模的導入處加潤滑油，將其平穩(wěn)放入，使用橡膠槌子或銅棒平衡敲入至適當位置，再用雙手壓到位，并反復幾次。如太緊，應(yīng)查其原因：導柱和導套導向是否正常，各部位有否損傷，新?lián)Q件是否已作適當?shù)奶幚?如凸模也是否倒角，是否能通過卸料板等)，查出原因，再作適當?shù)奶幹?。卸料板與凹模間的材料接觸面，長時間沖壓產(chǎn)生壓痕(卸料板與凹模間容料間隙一般為料厚減0.03-0.05mm，當壓痕嚴重時，會影響材料的壓制精度，造成產(chǎn)品尺寸異常、不穩(wěn)定等，需對料板鑲塊和卸料板進行維修或重新研磨。等高套筒應(yīng)作精度檢查，它不等高時會導致卸料板傾斜，其精密導向、平穩(wěn)彈壓功能將遭到破壞，須加以維護。 　　（3）導向部位的檢查 　　導柱、導套配合間隙如何，是否有燒傷或磨損痕跡，模具導向的給油狀態(tài)是否正常，應(yīng)作檢查。導向件的磨損及精度的破壞，使模具的精度降低，模具的各個部位就會出現(xiàn)問題，故必須作適當保養(yǎng)以及定期的更換。檢查導料件的精度，若導料銷磨損，已失去應(yīng)有的料帶導正精度及功能，必需進行更換。檢查彈簧狀況(卸料彈簧和頂料彈簧等)，視其是否斷裂，或長時間使用雖未斷裂，但已疲勞失去原有的力度，必須作定期的維護、更換，否則會對模具造成傷害或生產(chǎn)不順暢。 　?。?）模具間隙的調(diào)整 模芯定位孔因?qū)δＰ绢l繁、多次的組合而產(chǎn)生磨損，造成組裝后間隙偏大(組裝后產(chǎn)生松動)或間隙不均(產(chǎn)生定位偏差)，均會造成沖切后斷面形狀變差，凸模易斷，產(chǎn)生毛刺等，可通過對沖切后斷面狀況檢查，作適當?shù)拈g隙調(diào)整。間隙小時，斷面較少，間隙大時，斷面較多且毛邊較大，以移位的方式來獲得合理的間隙，調(diào)整好后，應(yīng)作適當記錄，也可在孔位作記號等，以便后續(xù)維護作業(yè)。日常生產(chǎn)應(yīng)注意收集保存原始的模具較佳狀況時的料帶，如后續(xù)生產(chǎn)不順暢或模具產(chǎn)生變異時，可作為模具檢修的參考。另外，輔助系統(tǒng)如頂料銷是否磨損，是否能頂料，導正銷及襯套是否已磨損，應(yīng)注意檢查并維護。 7.2 模具常見故障的排除 　?。?）沖壓面出現(xiàn)毛刺 　　刃口磨損或崩刃，應(yīng)重新研磨。下料刃口的研磨量應(yīng)以開出新的刃口(磨損部分已全部去除)為準。成形件因采用不同的加工方式，其壽命亦不同，研磨時需注意，并兼顧加設(shè)墊片的方便性。每次刃口的研磨應(yīng)是針對所有的凸、凹模刃口，否則會造成維修及刃口研磨的頻繁，反使生產(chǎn)不順暢。模具間隙不合理，即使重新研磨刃口后，效果亦不佳，很快又出現(xiàn)毛刺等，須檢查沖切斷面形狀，確認后作適當?shù)哪＞唛g隙調(diào)整。針對一些下料的清角或細小突出部位間隙作適當?shù)姆糯蟆? 　?。?）跳屑產(chǎn)生壓傷 　　模具間隙較大，在研磨凹模刃口后，跳屑現(xiàn)象會加重，需提高模芯加工精度或修改模具設(shè)計間隙。沖壓速度提高時，跳屑問題更嚴重，應(yīng)考慮降速或使用吸塵器。改善凸模形狀，將凸模刃口面修成不易跳屑的形狀，如加大凸模刃口面斜度或改變斜度方向等。凸模磨損后料屑附著于凸模上引發(fā)跳屑，需研磨凸模刃口。凸模較短，產(chǎn)生跳屑，將其加長，即增加進入凹模的凸模長度。另外，材質(zhì)的影響(硬性、脆性)，沖壓油過粘或油滴太快造成的附著作用，沖壓振動產(chǎn)生料屑發(fā)散，真空吸附及模芯未充分消磁等均可造成廢屑上升。針對以上各方面的因素，應(yīng)作相應(yīng)的處理。 　　（3）廢料阻塞 　　漏料孔尺寸偏小，特別是細小突出部位，可作適當?shù)姆糯?。料屑翻滾，即漏料孔較大時，造成料屑翻滾而形成堵塞，需縮小漏料孔尺寸或使用吸塵器，料面滴油太多，油的粘度過高，可控制滴油量或更換油的種類(降低粘度)。刃口磨損，廢料毛刺相互勾掛，落料時發(fā)生擠屑，有可能脹裂凹模，需及時研磨刃口。凹模刃部表面不良，如表面粗糙或模具過熱時，粉屑燒結(jié)于直刃部表面，使料屑排除時摩擦阻力加大，需對凹模直刃部表面進行處置。凸模形狀及凸模刃口面斜度研磨不利于排屑，作相應(yīng)的改善。性質(zhì)粘、軟的材料也會造成排屑困難。 　?。?）卡料 　　嚴重的卡料會導致模具損壞、斷裂、崩刃，使模具工作失去平衡，精度嚴重受損。送料方式及送料距離和材料放松位置未調(diào)整好，需重新作準確的調(diào)整。生產(chǎn)過程中送料距離發(fā)生變異，須重新調(diào)整。材料的寬度尺寸超差或材料弧形以及毛刺過大，應(yīng)更換材料。模具安裝不當，與送料機構(gòu)垂直度偏差較大，重新安裝模具。模具與送料機構(gòu)相距較長，材料較薄，材料在送進中翹曲，使送距不準，可在空檔位置加設(shè)上下壓板，或在材料上下加設(shè)擠料安全檢測開關(guān)，使送料異常時能及時停止沖壓。模具頂卸料不佳，如上模拉料折彎處卡料等，檢查是否頂出彈力不足，頂出過長，頂塊(銷)處理不佳，仔細觀察再采取相應(yīng)的對策。 　　（5）凸模斷裂 　　各種因素引起的跳屑(模具內(nèi)有異物)、廢料阻塞及卡料均導致凸模斷裂。另外，開始送料時(沖半料)，模具導向不準及卸料鑲塊導向部位磨損時，需作定期維護。成形件所選用的材質(zhì)不恰當時，針對細小凸模作結(jié)構(gòu)設(shè)計方面的改進，加大尺寸，而在沖切刃端將加出部分去除。大、小凸模相距較近，受材料牽引引發(fā)凸模斷裂，須加強引導保護，或加大凸模尺寸，小凸模磨短1個料厚。沖壓間隙偏小，需加大。沖壓油選用不當(揮發(fā)性強)或無沖壓油進行沖壓，導致刃口磨損加劇或凸模崩刃、斷裂等，需更換油的種類并控制