多工位级进模的分类与发展
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多工位级进模的设计多工位级进模是一种高效的集成电路设计方法,能够有效提高集成电路设计的速度和效率。
本文将介绍多工位级进模的概念、设计原则以及其在集成电路设计中的应用。
一、概念与原理多工位级进模是一种将传统的级进模拟法和多工作位技术相结合的设计方法。
它通过将一个电路分成多个工作位,并行处理每个工作位的数据,从而大大提高了设计的效率。
在传统的级进模拟法中,设计者需要按照顺序逐个设计每个电路模块,然后将它们按照级进的方式连接起来。
这种方法存在着设计时间长、设计过程复杂等问题。
而多工位级进模则采用并行处理的方式,将一个电路分成多个工作位,每个工作位独立设计,最后再将它们合并在一起。
这种方法不仅可以提高设计效率,还可以减少设计过程中的冗余。
二、多工位级进模的设计原则1. 分工明确:在设计多工位级进模时,需要明确每个工作位的任务和功能。
每个工作位应该独立处理一部分任务,并将结果传递给下一个工作位。
2. 数据共享:在多工位级进模的设计中,各个工作位之间需要进行数据共享。
设计者需要合理规划数据的传递和交换方式,确保数据在各个工作位之间流动顺畅。
3. 数据同步:在多工位级进模的设计中,各个工作位之间需要进行数据同步。
设计者需要合理安排同步信号,以确保各个工作位能够按照正确的顺序进行处理。
4. 效率优化:在设计多工位级进模时,需要考虑如何优化设计效率。
可以通过设计合理的并行处理流程、合理分配资源、合理利用并行计算等方式来提高设计效率。
三、多工位级进模在集成电路设计中的应用多工位级进模广泛应用于集成电路设计的各个领域,如数字电路设计、模拟电路设计、系数字混合电路设计等。
在数字电路设计中,多工位级进模可以帮助设计者快速设计复杂的逻辑电路。
设计者可以将逻辑电路分成多个工作位,每个工作位独立设计,最后再将它们合并在一起,大大提高了设计效率。
在模拟电路设计中,多工位级进模可以帮助设计者快速设计复杂的模拟电路。
设计者可以将模拟电路分成多个工作位,每个工作位独立设计,最后再将它们合并在一起,减少了设计过程中的冗余。
级进模的要求和种类
一、级进模的要求
1.几何级进:对于级进模具的几何公差,必须保证各级别的型腔宽度差不能超过规定值,且顶级与型腔宽度的关系也不得超过规定的范围。
2.强度级进:针对级进模具的强度要求,各级别型腔尺寸直接影响着模具的可靠性,因此,必须要保证各级别型腔尺寸上的规格一致,才能保证模具的可靠性。
3.模具的适配性要求:必须保证模具的可组装性,在不同级别的模具组合时,要能有良好的无误对接,以保证模具的正确性。
4.表面质量要求:必须要保证模具的表面质量,即非活动表面不得有各种瑕疵,如发花、裂纹、气孔、烧伤等,以保证模具的使用性能。
二、级进模的种类
1.单面级进模:通常,单面级进模指多级模具时,模具的入口处、出口处只有一侧处于级进状态。
2.双边级进模:双边级进模指多级模具时,模具的入口处、出口处同时处于级进状态。
3.多边级进模:多边级进模指多级模具时,模具有多侧处于级进状态,比如,可以有两侧、三侧、四侧等。
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多工位级模(连续模)的设计1 概述多工位级进模是在普通级进模的基础上发展起来的一种高精度、高效率、长寿命的模具,是技术密集型模具的重要代表,是冲模发展方向之一.这种模具除进行冲孔落料工作外,还可根据零件结构的特点和成形性质,完成压筋、冲窝、弯曲、拉深等成形工序,甚至还可以在模具中完成装配工序。
冲压时,将带料或条料由模具入口端送进后,在严格控制步距精度的条件下,按照成形工艺安排的顺序,通过各工位的连续冲压,在最后工位经冲裁或切断后,便可冲制出符合产品要求的冲压件。
为保证多工位级进模的正常工作,模具必须具有高精度的导向和准确的定距系统,配备有自动送料、自动出件、安全检测等装置。
所以多工位级进模与普通冲模相比要复杂,具有如下特点:(1) 在一副模具中,可以完成包括冲裁,弯曲,拉深和成形等多道冲压工序;减少了使用多副模具的周转和重复定位过程,显著提高了劳动生产率和设备利用率。
(2) 由于在级进模中工序可以分散在不同的工位上,故不存在复合模的“最小壁厚”问题,设计时还可根据模具强度和模具的装配需要留出空工位,从而保证模具的强度和装配空间.(3) 多工位级进模通常具有高精度的内、外导向(除模架导向精度要求高外,还必须对细小凸模实施内导向保护)和准确的定距系统,以保证产品零件的加工精度和模具寿命. (4)多工位级进模常采用高速冲床生产冲压件,模具采用了自动送料、自动出件、安全检测等自动化装置,操作安全,具有较高的生产效率。
目前,世界上最先进的多工位级进模工位数多达50多个,冲压速度达1000次/分以上.(5)多工位级进模结构复杂,镶块较多,模具制造精度要求很高,给模具的制造、调试及维修带来一定的难度。
同时要求模具零件具有互换性,在模具零件磨损或损坏后要求更换迅速,方便,可靠.所以模具工作零件选材必须好(常采用高强度的高合金工具钢、高速钢或硬质合金等材料),必须应用慢走丝线切割加工、成型磨削、坐标镗、坐标磨等先进加工方法制造模具。
传递模和级进模
传递模和级进模是两种常见的模具类型,它们在冲压加工中起到了关键的作用。
根据工序组合程度分类,模具可以被分为单工序模、复合模、级进模、传递模四大类。
1.级进模(连续模):这种模具在压力机的一次行程中,依次在几个不同的位置上,同时完成多道工序的冲模。
冲裁件在连续模中是逐步成形的,这种连续成形是工序集中的工艺方法,使得切边、切口、切槽、冲孔、塑性变形、落料等多种工序可以在一副模具上完成。
级进模特别适合小的薄一点的产品。
此外,多工位级进模的优点包括多工序冲模,可以包括冲裁、弯曲、成形和拉深等多种多道工序,具有比复合模更高的劳动生产率,并能生产相当复杂的冲压件。
2.传递模:多工位传递模一般是指在专用的多工位冲床上使用的,由多个有一定工艺联系的工程模按工艺顺序安装,由机械手传件的一类模具。
每个工位都是一个完整的工程模,完成特定的工艺。
与级进模相比,传递模更适合于大型或复杂的零件生产。
作者为中国模具工业协会人才培训部专家委员会委员,“模具工”国家标准编写人之一(该标准为新工种)。
曾担任北京京东方科技集团公司副总工程师、中国模具工业协会经济技术咨询部顾问、北京市模具协会顾问。
编著《多工位级进模设计手册》、《多工位级进模设计与制造》等图书。
在过去级进模因技术水平的限制(主要是制造高精度困难),工位数相对较少,3~5个属常见,10个工位的就算多了,10个工位以上的就更少见了,所以多工位这个词过去很少听到。
近年来,由于对冲压自动化、高效率、高精度、长寿命提出了更高要求,随着模具设计与制造高新技术的应用与进步,工位数已不再是限制模具设计与制造的关键。
目前在多工位级进模技术领域,工位间步距精度可控制在±3μm 之内,工位数已达几十个,多的已有240多个。
冲压次数因新的精密高速压力机不断推向市场也大大提高,由原来的每分钟冲几十次,提高到每分钟冲几百次,目前已有2 500次/min 以上,实际应用纯冲裁高达2 000次/min (带弯曲的加工500~800次/min )。
级进模的重量亦由过去的几十公斤增加到几百公斤,直至上吨(如汽车刮雨器底盘级进模,重量达20t )。
冲压方式由早期的手工送料、手工低速操作,发展到如今的自动、高速、安全生产。
调整好后的模具在有自动检测的情况下实现无人操作。
模具的总寿命由于新材料的应用和加工精度的提高,也不是早先的几十万冲次,而是几千万、上亿冲次(如空调翅片级进模工作零件可互换,模具使用寿命达3亿冲次)。
还据有关资料介绍,目前大型级进模的长度已超过6m ,单套模具重100t ,为电子工业配套的精密高速多工位级进模精度2μm ,寿命2亿次以上。
当然,级进模的价格和其他模具相比要高一些,但在冲件总成本中,模具费所占的比例还是很少的。
由此可见,多工位级进模具是当代冲压模具中生产效率最高、最适合大量生产应用,已越来越多地被广大用户认识并优先考虑使用的一种精密、高效、高速、高质量和长寿命的实用模具。
多工位级进模的设计基础知识多工位级进模(multi-station progressive die)是一种常用于大批量生产金属零件的模具设计,它具有较高的生产效率和加工精度。
在实际制造过程中,对多工位级进模的设计基础知识有一定的了解可以帮助提高设计效率和质量。
本文将介绍多工位级进模的设计基础知识,包括模具结构、工作原理、设计要点等方面。
模具结构多工位级进模主要由上模和下模组成,每个工位上都布置有一组冲头和模具,通过一定的传动装置使各工位上的冲头同步作用。
同时,模具还包括进料系统、定位系统、导向系统等辅助设备,以确保生产过程中的稳定性和准确性。
工作原理多工位级进模的工作原理是:当金属板材经过进料系统送入模具中时,上模和下模的冲头会对金属板材进行一系列顺序的冲压操作,最终完成零件的成型。
在这个过程中,模具的每个工位都承担着特定的工艺加工任务,通过多个工位的协同作用,实现了高效、精确的生产。
设计要点1.工位规划:在设计多工位级进模时,需要充分考虑零件的结构特点和加工工艺要求,合理规划每个工位的功能和顺序,确保每个工位都能充分发挥作用。
2.冲压力计算:根据不同工位上的冲头数量、尺寸和材质,计算各工位所需要的冲压力,并合理选用动力装置和传动装置,保证整个模具的稳定性和可靠性。
3.导向系统设计:设计合理的导向系统可以确保工件在加工过程中的精度和稳定性,避免因歪斜或错位导致的质量问题。
4.冲头设计:冲头是冲压加工中的关键部件,设计冲头时需要考虑其形状、尺寸和材质,以确保零件能够满足设计要求。
5.进料系统设计:进料系统的设计直接影响到生产效率和产品质量,需要选择适当的进料方式和装置,保证金属板材的准确进料和定位。
通过严格按照以上设计要点进行设计,可以有效提高多工位级进模的制造效率和产品质量,满足大规模生产的需求。
总结多工位级进模是现代金属加工中常用的一种模具设计,它具有高效、精确、稳定的加工特点,适用于大批量生产各种金属零件。
级进模的分类一、什么是级进模级进模(Progressive Web App,简称PWA)是一种结合了网页和原生应用的技术,可以在移动设备上提供类似于原生应用的体验。
它允许用户像使用正常网页一样浏览并获得信息,同时也可以作为桌面或移动应用程序进行离线访问。
二、级进模的分类根据实现PWA的方式和功能,级进模可以分为以下几类:1. 基本级进模基本级进模是指使用Web App Manifest和Service Worker来缓存网页内容,实现离线访问、推送通知等功能。
这种类型的级进模可以在不支持PWA技术的浏览器中运行,但缺乏一些其他高级功能。
2. 全功能级进模全功能级进模是指在基本级进模的基础上,进一步增加了更多的功能,例如:背景同步、本地数据库、指纹识别等。
这些功能使得PWA更加接近原生应用的体验,并且能够利用浏览器提供的更多硬件和软件特性。
3. 原生级进模原生级进模是指通过一种特殊的技术将PWA打包成原生应用的形式,并在应用商店中进行发布。
这样一来,用户可以像使用普通的应用一样下载安装PWA,并享受到更好的性能和更深度集成的体验。
三、基本级进模的特点和应用场景基本级进模是实现PWA最基本、最常见的方式,具有以下特点:1.离线访问:通过使用Service Worker,可以缓存网页内容,在离线状态下依然能够访问已缓存的页面。
2.推送通知:使用Push API,可以将实时消息推送给用户,类似于原生应用的通知功能。
3.主屏图标:通过Web App Manifest,可以将PWA添加到设备主屏幕,使得用户可以像使用原生应用一样快捷地打开。
4.自适应布局:PWA可以根据设备的屏幕大小和方向,进行自适应布局,使得页面在不同终端上有良好的用户体验。
基本级进模适用于那些希望为用户提供更好的离线体验、推送通知、快捷入口等功能的网站。
例如新闻、电子商务、社交媒体等类型的网站可以使用基本级进模来增加用户粘性和活跃度。
四、全功能级进模的特点和应用场景全功能级进模在基本级进模的基础上增加了更多高级功能,有以下特点:1.背景同步:通过使用Background Sync API,可以在设备重新连接到互联网时自动同步数据,保证用户在离线期间的操作不会丢失。
第一章概论1.1 级进模概述一个冲压零件,如用简易模具冲制,一般来说,每项冲压工序,如冲裁(冲孔、冲切或落料)、弯曲、拉深、成型等,就需要一副模具。
这对于一个比较复杂的冲压零件来说,则需要几副模具才能完成。
因此这种简易模具的生产效率,相对来说仍是较低的。
对于大批料生产的定型产品,用简易模具进行生产是极不适应的。
多工位级进模是冷冲模的一种。
级进模又称跳步模,它是在一副模具内,按所加工的零件分为若干个等距离工位,在每个工位上设置一定的冲压工序,完成冲压零件的某部分加工。
被加工材料(一般为条料或带料)在控制送进距离机构的控制下,经逐个工位冲制后,便得到一个完整的冲压零件(或半成品)。
这样,一个比较复杂的冲压零件,用一副多工位级进模即可冲制完成。
在一副多工位级进模中,可以连续完成冲裁、弯曲、拉深、成型等工序。
一般地说,无论冲压零件的形状怎样复杂,冲压工序怎样多,均可用一副多工位级进模冲制完成。
多工位级进模的结构比较复杂,模具制造精度高,这对模具设计者来说需要考虑的内容很多,尤其是级进模条料排样图的设计,模具各部分结构的考虑等都是十分重要的。
级进模,尤其是多工位级进模,配合高速冲床,实现高速自动化作业,能使冲压生产料率大幅度提高。
它在提高生产效率、降低成本、提高质量和实现冲压自动化等方面有着非常现实的意义。
多工位级进模可以对于一些形状十分复杂的冲压件进行冲裁、弯曲、拉深、成形加工。
对大批量生产的冲压零件尤其应当采用多工位级进模进行冲制。
1.2 级进模特点及其现状级进模是在压力机一次行程中完成多个工序的模具,它具有操作安全的显著特点,模具强度较高,寿命较长。
使用级进模便于冲压生产自动化,可以采用高速压力机生产。
级进模较难保证内、外形相对位置的一致性。
多工位级进模冲压工艺具有生产效率高,材料利用率高,冲压设备比较简单,对操作工人技术等级要求不高等优点,所以在工业生产中,应用广泛,并已成为不可缺少的重要加工手段之一。
多工位级进模的分类与发展
1.概述
本次的毕业设计是汽车内饰件级进模的设计,课题的目的是让我们在以往对模具设计学习的基础上熟悉冲压模具的设计流程;它既是一次检阅,也是一次锻炼,使我们系统地掌握冲压模具设计的技术,并与AutoCAD,UG等模具设计软件相结合,提高了我们的机械模具设计能力。
2.级进模的分类
精密级进模技术水准的高低,是衡量一个国家产品制造水平的重要标志。
精密级进模的市场广阔,因此,工业发达国家在模具技术和功能等方面,不断发展和提升。
(1)电机铁芯级进模。
以具有代表性的美国奥伯格、日本黑田和三井等公司制造的大型一模3列铁芯自动迭片级进模为例,制造精度和步距精度均达2μm,模具寿命达2亿冲次以上,刃磨一次寿命达300万冲次以上,冲次速度达300次以上/min。
模具制造同期3-4个月。
根据需求,模具可设“电子监控技术装置”。
(2)空调翅片级进模。
以具有代表性的日本日高、美国OAK和意大利GBS等公司制造的大型一模36列数翅片级进模为例,制造精度达2μm,表面粗糙度Ra 0.10μm,模具寿命达5亿冲次以上,刃磨一次寿命达1000万次以上,冲次速度达280次以上/min,模具制造周期3-4个月。
模具技术功能,一模可冲制72列数制品。
(3)引线框架级进模。
以具有代表性的日本山田公司制造框架一模3列48条腿数的级进模为例,制造精度达2μm,表面粗糙度Ra0.10μm,模具寿命1亿冲次以上,刃磨一次寿命300万冲次以上,冲次速度达450次以上/min,模具制造周期2个月。
根据需求,采用多副级进模与多台高速冲床组成自动生产线,冲制208条腿制品。
(4)连接器件级进模。
以具有代表性的德国克兰斯基公司制造的连接件60工位级进模为例,制造精度达2μm,模具寿命2亿冲次以上,刃磨一次寿命400万冲次以上,冲次速度达450次以上/min,模具制造周期2个月。
模具技术功能,在一副模具中可分别冲制两种材料不同的零件并能包封成一体的组合件。
(5)电子枪零件级进模。
以具有代表性的日本东芝和日立等公司制造的彩管电子枪零件级进模为例,制造精度达2μm,模具寿命1亿冲次以上,制造周期2-3个月。
模具技术功能,可在一副模具中实现同材料不同型号的制品。
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(6)壳体零件级进模。
以具有代表性的美国奥伯格公司制造的罩壳零件级进模,制造精度达2μm,模具寿命1亿冲次以上,制造周期3个月。
模具技术功能,制品双向拉深并一模冲出5件,体现了模具高水平,生产制品的高效率。
3.发展现状
从当前国内制造的大型精密复杂冲模和精密多工位级进模的水平分析,在模具结构、制造精度、使用寿命、性能、技术含量和制造周期等方面获得了明显进步。
其中,大部分模具在寿命和主要性能上与国际先进水平的差距越来越小,部分高档优质模具的总体水平与国际先进水平相当,不仅完全替代进口,并有一部分模具出口到工业发达国家和地区。
4.与国际先进水平的差距
4.1差距主要表现在以下方面:
(1)模具制造精度方面与国际先进水平相比,在模具的精细化制造程度上低一级。
(2)模具使用寿命方面与国际先进水平相比,低30%以上。
特别是刃磨一次寿命低,导致模具维护次数增加,降低了冲压生产效率。
还有模具在高速冲床上使用的冲次速度低150次/min左右。
(3)模具可靠性和稳定性方面与国际先进水平相比,在试模和模具使用中的调整及维修时间增加30%以上。
国内模具可靠性和稳定性方面的差距较国际先进水平低,是直接影响国内模具的市场竞争力要素。
(4)模具制造周期方面与国际先进水平相比,差距不断缩小,并有一部分模具品类的制造周期已和国际先进水平同步。
但是在接单多,而制造周期集中的情况下,导致模具不能如期交货。
从总体来看,模具规模化生产的能力和交货期的实现率较国际先进水平低10%以上。
除模具综合水平量化在指标上的差距外,国内在研发能力、人员素质和对模具设计制造的基础理论与技术的研究等方面与国外先进模具企业相比,也存在一定的差距。
4.2形成差距的主要原因
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国内设计制造的模具与国际先进水平相比,存在差距的主要原因有以下方面:
(1)人才相当缺乏。
尤其是高素质高水平的设计人才、工艺人才、制造人才和高级管理人才等更加匮乏。
(2)先进制造设备的技术掌握与功能发挥不够。
(3)设计制造的自主创新能力薄弱和精细化不够,并对国际先进模具的设计制造基础理论和核心技术的研究等掌握不够。
(4)企业信息化管理程度不高。
(5)标准件品种规格少和质量还不高。
生产供应跟不上模具生产的发展,以高精度模具为例,高质量标准件还是主要依靠进口。
(6)模具材料发展滞后更为明显。
正是由于以上因素,制约了中国模具行业和模具技术水平的提高。
4.3模具的基础技术与支持方面
模具设计制造是一项实践性很强的专门技术,长期以来,国内对模具设计和制造的实践性非常重视,而对冲压模模具基础理论和技术研究重视则不够,使模具设计和制造的基础理论和技术发展缓慢。
加上国内冲压模具企业的专业分工还不够细化,小而全、大而全的模具企业还占主导地位,企业的核心技术竞争力难以形成,企业自有技术以及创新能力远远落后于国外先进模具企业。
另外,模具材料、标准件等模具基础零部件技术水平的差异,直接影响了国内多工位与多功能冲模的整体技术水平。
因此,在多工位与多功能冲模模具的基础技术与支持方面还存在很多薄弱环节。
4.4新型模具技术及其拓展方面
国外冲压模具已从常规的单副级进冲模向多功能模具、生产线配套模具工装、特大型级进模以及微细零件冲压成形模具方向发展,而国内企业大多数重点放在常规的单副级进冲模系列化和产业化方面,对特种高精尖模具如特大型高精、超高速冲压、超薄、超强和微细型零件成形冲压模具还未掌握其关键技术,对多功能复合模具还涉及不多,必需支持国内新型模具及其拓展技术研究,为赶超国际先进水平打下基础。
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4.5基础零部件和配套件技术方面
多工位与多功能模具的基础零部件和配套件是模具整体快速发展的基础条件,而国内由于热处理、材料、标准件等模具基础零部件和配套件技术质量水平的不足,高档模具的基础零部件和配套件主要还是依赖进口。
甚至起吊螺丝也需要进口,国内急需提升基础零部件和配套件的技术和质量水平。
5.总结
近年来,由于我国国民经济的高速、稳定的增长,促进了我国模具工业的迅速发展壮大,因此,模具设计与制造专业或者相关的材料成型与控制专业已经成为我国国内具有优势的热门专业之一。
随着与国际接轨的脚步不断加快,市场竞争的日益加剧,人们已经越来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。
而模具制造是整个链条中最基础的要素之一,模具制造技术现在已经逐渐的成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志和发展程度的标志之一。
而作为材料成型与控制专业的大学生,更当竭尽所学,为中国模具行业做出自己应有的贡献。
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