衔铁多工位级进模设计
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多工位级进模的设计(基础知识)(doc 23页)
的加工工艺规程，以获得最佳的技术经济效益。
显然，采用多工位级进模进行冲压成形与采用普通冲模进行冲压成形在冲压成形工艺、模具结构设计及模具加工等方面存在许多不同，本章将重点介绍它们在冲压工艺与模具设计上的不同之处。
2. 多工位级进模的排样设计排样设计是多工位级进模设计的关键之一。
排样图的优化与否，不仅关系到材料的利用率，工件的精度，模具制造的难易程度和使用寿命等，而且关系到模具各工位的协调与稳定。
冲压件在带料上的排样必须保证完成各冲压工序，准确送进，实现级进冲压；同时还应便于模具的加工、装配和维修。
冲压件的形状是千变万化的，要设计出合理的排样图，必须从大量的参考资料中学习研究，并积累实践经验，才能顺利地完成设计任务。
排样设计是在零件冲压工艺分析的基础之上进行的。
确定排样图时，首先要根据冲压件图纸计算出展开尺寸，然后进行各种方式的排样。
在确定排样方式时，还必须对工件的冲压方向、变形次数、变形工艺类型、相应的变形程度及模具结构的可能性、模具加工工艺性、企业实际加工能力等进行综合分析判断。
同时全面考虑工件精度和能否顺利进行级进冲压生产后，从几种排样方式中选择一种最佳方案。
完整的排样图应给出工位的布置、载体结构形式和相关尺寸等。
当带料排样图设计完成后，模具的工位数及各工位的内容；被冲制工件各工序的安排及先后顺序，工件的排列方式；模具的送料步距、条料的宽度和材料的利用率；导料方式，弹顶器的设置和导正销的安排；模具的基本结构等就基本确定。
所以排样设计是多工位级进模设计的重要内容，是模具结构设计的依据之一，是决定多工位级进模设计优劣的主要因素之一。
2.1 排样设计的原则多工位级进模的排样，除了遵守普通冲模的排样原则外，还应考虑如下几点：（1）先制作冲压件展开毛坯样板（3~5个），在图面上反复试排，待初步方案确定后，在排样图的开始端安排冲孔、切口、切废料等分离工位，再向另一端依次安排成形工位，最后安排工件和载体分离。
多工位级进模设计
多工位级进模设计在多工位级进模设计中，处理器被划分为多个处理阶段，每个阶段执行不同的任务。
这些阶段按照指令流水线的方式连接在一起，形成了一个流水线。
每个处理阶段被称为一个工位，每个工位完成指令的不同部分操作。
每一个时钟周期，处理器将在同一时间执行不同阶段的指令，从而实现多指令并行执行。
1.提高了指令级并行性：在传统的单指令单数据（SISD）处理器中，每个指令需要执行完毕后才能执行下一条指令。
而在多工位级进模设计中，不同的指令可以同时在不同阶段执行，从而提高了指令级并行性。
2.减少了冒险：在多工位级进模设计中，每个阶段只负责执行指令的一部分操作，而不是整个指令。
这样可以减少冒险的可能性，如数据冒险、控制冒险和结构冒险，从而提高了处理器的性能。
3.增加了流水线深度：通过增加流水线的阶段数，可以增加流水线的深度，从而提高了处理器的吞吐量。
不同的指令可以在不同的阶段中并行执行，从而提高了处理器的效率。
4.提高了资源利用率：在多工位级进模设计中，每个阶段的工位可以独立地执行指令的部分操作。
这样可以有效地利用处理器的各个资源，提高了资源利用率。
然而，多工位级进模设计也存在一些问题和挑战。
首先，流水线的深度增加，会导致流水线延迟的增加，从而增加了指令的执行时间。
其次，冒险仍然是一个挑战，特别是数据冒险。
为了解决冒险问题，需要引入一些技术，如数据前推、分支预测和乱序执行等。
总的来说，多工位级进模设计是一种高效的计算机处理器设计方法，可以提高处理器的吞吐量。
它通过实现指令级并行性、减少冒险、增加流水线深度和提高资源利用率等方式，提高了处理器的性能。
然而，多工位级进模设计也面临一些问题和挑战，需要通过一些技术来解决。
衔铁的成形工艺及模具设计
设计 ・ 研 究
《 电 加工与模具 ） ２ ０ １ ３ 年第６ 期
衔 铁 的成 形 工 艺及 模 具 设 计
李 荣 芳
（天水 二一 三 电器有 限公 司 ， 甘肃 天水 ７ ４ １ ０ ０ １） 摘要 ： 从制 件特 点 、 材料 性 能 、 受力 变形和 成形设 备选 用 角度 ， 分析 了衔铁 的成 形工 艺 ， 介绍 了
不平齐 ， 有撕裂； ④ 底面变形且不平整 ， 翻孔高度不
满足 图 纸要求 （ 图２ ） 。
图 ２ 翻 孔 缺 陷 图
而该衔铁对翻孔部分却有着较高的要求 ： ① 翻 孔１ ３ 部和根部工艺 圆角＜ ０ ． １ ，基本是直棱直角 ； ②
图 Ｉ 衔 铁 形 状 尺 寸 图
孔壁无 稍度 ． 翻孔 内外 径需 满 足尺 寸要求 ， 即壁厚 ６
ｍｅ ｉ ｒ ｔ ． ｈｅ Ｔ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｄ ｉ ｅ ， Ｊ ａ ｖ ａ Ｂ ｅ ａ ｎ ａ ｎ ｄ ｉ ｔ ｓ ｗ ｏ ｒ ｋ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｗｅ ｒ ｅ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ． Ｔ ｈ ｅ ｅ ｘ ｐ ｅ ｉ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ
齐， 无撕裂等伤痕 ； ④ 底面需平整 、 无变形 ， 翻孔高
度需 满足 制件 公差 要求 （ 图３ ） 。 因此 ， 翻孔 后需增 加 整形 工序 。
一
６７ —
《 电加工与模具｝ ２ ０ １ ３ 年第 ６ 期
设计・ 研 究
套 即可 ； ② 该衔铁翻孔属于大孔翻孑 Ｌ ， 在设计冲裁
翻孔 预 冲孔 凸模 时 ． 对 预 冲孔 可能 的最 大值 ｄ需 有
充分估计 。其 值最 大时不 要大 于固定 部分 的直径 Ｄ （ 图５ ） ， 这样 在 修正 预冲孔 直径 时 ， 凸模 固定板 上 的
《 电 加工与模具 ） ２ ０ １ ３ 年第６ 期
衔 铁 的成 形 工 艺及 模 具 设 计
李 荣 芳
（天水 二一 三 电器有 限公 司 ， 甘肃 天水 ７ ４ １ ０ ０ １） 摘要 ： 从制 件特 点 、 材料 性 能 、 受力 变形和 成形设 备选 用 角度 ， 分析 了衔铁 的成 形工 艺 ， 介绍 了
不平齐 ， 有撕裂； ④ 底面变形且不平整 ， 翻孔高度不
满足 图 纸要求 （ 图２ ） 。
图 ２ 翻 孔 缺 陷 图
而该衔铁对翻孔部分却有着较高的要求 ： ① 翻 孔１ ３ 部和根部工艺 圆角＜ ０ ． １ ，基本是直棱直角 ； ②
图 Ｉ 衔 铁 形 状 尺 寸 图
孔壁无 稍度 ． 翻孔 内外 径需 满 足尺 寸要求 ， 即壁厚 ６
ｍｅ ｉ ｒ ｔ ． ｈｅ Ｔ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｄ ｉ ｅ ， Ｊ ａ ｖ ａ Ｂ ｅ ａ ｎ ａ ｎ ｄ ｉ ｔ ｓ ｗ ｏ ｒ ｋ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｗｅ ｒ ｅ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ． Ｔ ｈ ｅ ｅ ｘ ｐ ｅ ｉ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ
齐， 无撕裂等伤痕 ； ④ 底面需平整 、 无变形 ， 翻孔高
度需 满足 制件 公差 要求 （ 图３ ） 。 因此 ， 翻孔 后需增 加 整形 工序 。
一
６７ —
《 电加工与模具｝ ２ ０ １ ３ 年第 ６ 期
设计・ 研 究
套 即可 ； ② 该衔铁翻孔属于大孔翻孑 Ｌ ， 在设计冲裁
翻孔 预 冲孔 凸模 时 ． 对 预 冲孔 可能 的最 大值 ｄ需 有
充分估计 。其 值最 大时不 要大 于固定 部分 的直径 Ｄ （ 图５ ） ， 这样 在 修正 预冲孔 直径 时 ， 凸模 固定板 上 的
塑性成形工艺多工位级进模设计
塑性成形工艺多工位级进模设计1. 引言塑性成形工艺是一种将金属或非金属材料通过加热或施加压力的方法，使其发生塑性变形的工艺。
在塑性成形中，多工位级进模设计是一种常用的方式，用于提高生产效率和产品质量。
本文将介绍塑性成形工艺多工位级进模设计的基本概念、设计原则和实施步骤。
2. 塑性成形工艺多工位级进模设计的基本概念多工位级进模设计是指在塑性成形过程中，通过设计多个工位，并使工件在每个工位上完成一定的变形，最终达到所需的形状和尺寸。
多工位级进模设计可以提高生产效率，减少制造成本，并且可以实现复杂形状的成型。
3. 塑性成形工艺多工位级进模设计的设计原则在进行塑性成形工艺多工位级进模设计时，需要考虑以下几个设计原则：3.1 合理确定工位数量和顺序工位数量和顺序的确定是多工位级进模设计的关键。
在设计过程中，需要根据工艺要求、工件形状和尺寸以及设备能力等因素来确定工位数量和顺序。
3.2 合理分配变形量和变形方式在每个工位上，需要合理分配变形量和变形方式，以确保工件在每个工位上都能得到适当的变形，最终形成所需的形状和尺寸。
变形量的分配应该根据工件的几何形状和物理特性来确定，变形方式可以通过改变模具形状、施加压力或改变工艺参数等方式实现。
3.3 考虑工件的变形特点和工艺难度在进行多工位级进模设计时，需要考虑工件的变形特点和工艺难度。
一些工件可能具有复杂的形状和几何结构，需要特殊的工艺和设备来实现。
因此，在设计过程中，需要充分了解工件的特点，针对性地设计相关的工位和工艺。
4. 塑性成形工艺多工位级进模设计的实施步骤在进行塑性成形工艺多工位级进模设计时，可以按照以下步骤进行实施：4.1 确定工艺要求和工件形状在设计过程开始前，需要明确工艺要求和工件形状，了解变形量、变形方式和变形位置等方面的要求。
4.2 设计工位数量和顺序根据工艺要求和工件形状，确定所需的工位数量和顺序。
可以利用CAD等软件进行设计和模拟，以验证设计的可行性和有效性。
多工位级进模设计(冲压与模具)_1235
用于： 冲制厚度较薄(一般不超过2 mm)、产量大，形状复杂、
精度要求较高的中、小型零件。
7.1.2 多工位级进模分类
1.按冲压工序性质分类 (1)冲裁多工位级进模 (2)成形工序多工位级进模 2.按冲压件成形方法分类 (1)封闭形孔级进模 (2)切除余料级进模
(1)封闭形孔多工位冲压
(2)切除余料多工位冲压
浮动导轨式导料装置
7.4.5 导正销
条料的导正定位方法，常使用导正销与侧刃配合定 位，侧刃作定距和初定位，导正销作为精定位。
凸模式导正销结构形式。
凸模式导正销结构形式
导正销伸出长度
7.4.6 卸料装置
1.作用及组成 2.结构 3.安装 4.卸料螺钉
弹压卸料板组成
1-凸模;2-凹模镶块;3-弹压卸料板;4-凸模;5-凸模导向护套;6-小凸模;7-凸模加强 套 ;8- 上 模 座 ;9- 螺 塞 ;10- 弹 簧 ;11- 垫 板 ;12- 卸 料 螺 钉 ;13- 凸 模 固 定 板 ;14- 小 导 柱;15-导套
7.2.2 多工位级进模排样设计内容
(1)坯料排样(详见第二章相关内容)； (2)冲切刃口确定； (3)工序排样。
排样示意图
7.2.3 冲切刃口设计
1.冲切刃口设计原则 2.坯料切废后相关部位连接方式 (1)塔接 (2)平接 (3)切接
(1)塔接
(2)平接
(3)切接
7.2.4 工序排样
n
[例7-2] 某排样图为单中载体，隔一步设有导正销导正，
步数n=25，步距公差±T/2=±0.002mm，则条料定位累计
误差为
T =CT ∑
25 =1.2×(1/2)×0.004×
=0.012 mm
精度要求较高的中、小型零件。
7.1.2 多工位级进模分类
1.按冲压工序性质分类 (1)冲裁多工位级进模 (2)成形工序多工位级进模 2.按冲压件成形方法分类 (1)封闭形孔级进模 (2)切除余料级进模
(1)封闭形孔多工位冲压
(2)切除余料多工位冲压
浮动导轨式导料装置
7.4.5 导正销
条料的导正定位方法，常使用导正销与侧刃配合定 位，侧刃作定距和初定位，导正销作为精定位。
凸模式导正销结构形式。
凸模式导正销结构形式
导正销伸出长度
7.4.6 卸料装置
1.作用及组成 2.结构 3.安装 4.卸料螺钉
弹压卸料板组成
1-凸模;2-凹模镶块;3-弹压卸料板;4-凸模;5-凸模导向护套;6-小凸模;7-凸模加强 套 ;8- 上 模 座 ;9- 螺 塞 ;10- 弹 簧 ;11- 垫 板 ;12- 卸 料 螺 钉 ;13- 凸 模 固 定 板 ;14- 小 导 柱;15-导套
7.2.2 多工位级进模排样设计内容
(1)坯料排样(详见第二章相关内容)； (2)冲切刃口确定； (3)工序排样。
排样示意图
7.2.3 冲切刃口设计
1.冲切刃口设计原则 2.坯料切废后相关部位连接方式 (1)塔接 (2)平接 (3)切接
(1)塔接
(2)平接
(3)切接
7.2.4 工序排样
n
[例7-2] 某排样图为单中载体，隔一步设有导正销导正，
步数n=25，步距公差±T/2=±0.002mm，则条料定位累计
误差为
T =CT ∑
25 =1.2×(1/2)×0.004×
=0.012 mm
多工位级进模的设计(基础知识)(doc 23页)
多工位级进模的设计(基础知识)(doc 23页)多工位级进模的设计(基础知识) 011 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。
多工位级进模(8-5)
第八章 多工位级进模的设计
冲压自动化生产中的安全检测装置第八章 多工位级 Nhomakorabea模的设计
简单的冲压自动化（自动送料矫正机+冲床）
第八章 多工位级进模的设计
气动送料器
第八章 多工位级进模的设计
第四节 多工位级进模主要零部件设计
二、主要零部件设计（续）
5．卸料装置的设计 作用： 压料、卸料、导向保护等。 结构：分段拼装结构 安装形式 ：卸料板采用卸料螺钉吊装在上模。 6．限位装置
便于模具安装、调试、存放和搬运 作用：
7．加工方向的转换机构 斜楔滑块机构、杠杆机构等。
第八章 多工位级进模的设计
第四节 多工位级进模主要零部件设计
二、主要零部件设计（续）
8．成形凸模的微量调节机构 9．级进模模架
滚动式导柱导套、钢质模座（增厚30%）、四导柱模架 要求：刚性好，精度高。
通常将上模座加厚5~10mm，下模座加厚10~15mm。
采用四导柱模架
第八章 多工位级进模的设计
第八章 多工位级进模的设计
复习上次课的内容
1. 一般多工位级进模的工作动作顺序？ 2. 多工位级进模中凸模常用的固定方法？ 3. 凹模常用的结构类型？拼块凹模的固定形式？
第八章 多工位级进模的设计
第四节 多工位级进模主要零部件设计
二、主要零部件设计（续）
3．带料的导正定位 带料的导正定位方法：常使用导正销与侧刃配合定位 侧刃作定距和初定位 导正销作为精定位 条料的定位与送料进距控制：
第八章 多工位级进模的设计
限位装置
第八章 多工位级进模的设计
加 工 方 向 的 转 换 机 构
a）压柱斜楔机构
b）杠杆机构
c）摆块机构 d）斜滑块机构
多工位级进模设计 (2)
考虑的问题
3.5 (1)多工位级进模的送料方式:在高速冲床上用自动送料机构,以
导正销精确定位。 (2)零件形状: 分析冲压零件形状,抓作零件的主要特点,分析研究,找出工位之间关系,
保证冲压过程顺利进行。特别对形状异常复杂、精度要求高、含有多种
冲压工序的零件,应根据变形理论分析,采取必要措施给予保证。 （3）冲裁力的平衡:力求压力中心与模具中心重合,其最大偏移量不超
第一工位:冲导正钉孔
第二工位:冲2×∅1.8孔。 第三工位:空位。
第五工位:冲两工件间的分断槽废料。 第八工位:切载体
BREAD PPT DESIGN
第四工位:冲切两端局部废料。 第六工位:弯曲。
第七工位:冲中部3×12长方孔。
8
三、多工位级进模的设计步骤
3.1 多工位级进模结构复杂、精密、高速冲压,造价高,制造周期长,所以设 计多工位级进模时,应十分细致、全面地考虑问题。一般主要按以下步 骤进行: (1)接受设计任务,研究原始资料,收集有关数据。
BREAD PPT DESIGN
4
二、多工位级进模分类
2.1 按冲压工序性质分 1)冲裁多工位级进模 有冲落形式级进模和切断形式级进模。冲落形式级进模完成多道冲孔 工序后落料;切断形式级进模完成冲孔等冲裁工位后切断。
2)成型工序多工位级进模
(1)以冲裁为主,且分别包括弯曲、拉深、成型某一工序或某两个工序的有: 冲裁弯曲多工位级进模、冲裁拉深多工位级进模、冲裁成型多工位级进 模、冲裁弯曲拉深多工位级进模、冲裁弯曲成型多工位级进模和冲裁拉
①冲压产品制件图和模具设计任务书各一份。
②冲压产品制件试制生产的技术数据与样件。例如弯曲件的展开尺寸、 弯曲过程的各工序零件图;拉深件的坯料尺寸,拉深次数及工序件尺寸等。 (2)进行工艺计算。 将收集的数据及资料,根据多工位级进模中的受力状态进行工艺计算, 并修改有关数据。
3.5 (1)多工位级进模的送料方式:在高速冲床上用自动送料机构,以
导正销精确定位。 (2)零件形状: 分析冲压零件形状,抓作零件的主要特点,分析研究,找出工位之间关系,
保证冲压过程顺利进行。特别对形状异常复杂、精度要求高、含有多种
冲压工序的零件,应根据变形理论分析,采取必要措施给予保证。 （3）冲裁力的平衡:力求压力中心与模具中心重合,其最大偏移量不超
第一工位:冲导正钉孔
第二工位:冲2×∅1.8孔。 第三工位:空位。
第五工位:冲两工件间的分断槽废料。 第八工位:切载体
BREAD PPT DESIGN
第四工位:冲切两端局部废料。 第六工位:弯曲。
第七工位:冲中部3×12长方孔。
8
三、多工位级进模的设计步骤
3.1 多工位级进模结构复杂、精密、高速冲压,造价高,制造周期长,所以设 计多工位级进模时,应十分细致、全面地考虑问题。一般主要按以下步 骤进行: (1)接受设计任务,研究原始资料,收集有关数据。
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二、多工位级进模分类
2.1 按冲压工序性质分 1)冲裁多工位级进模 有冲落形式级进模和切断形式级进模。冲落形式级进模完成多道冲孔 工序后落料;切断形式级进模完成冲孔等冲裁工位后切断。
2)成型工序多工位级进模
(1)以冲裁为主,且分别包括弯曲、拉深、成型某一工序或某两个工序的有: 冲裁弯曲多工位级进模、冲裁拉深多工位级进模、冲裁成型多工位级进 模、冲裁弯曲拉深多工位级进模、冲裁弯曲成型多工位级进模和冲裁拉
①冲压产品制件图和模具设计任务书各一份。
②冲压产品制件试制生产的技术数据与样件。例如弯曲件的展开尺寸、 弯曲过程的各工序零件图;拉深件的坯料尺寸,拉深次数及工序件尺寸等。 (2)进行工艺计算。 将收集的数据及资料,根据多工位级进模中的受力状态进行工艺计算, 并修改有关数据。
多工位级进模设计
BREAD PPT DESIGN
7
图2：分断切除多段式级进模条料排样图 如图1所示零件,采用分断切除多段式级进模时，其排样图如图2所示,共分
八个位: 第一工位:冲导正钉孔 第二工位:冲2×∅1.8孔。 第三工位:空位。 第四工位:冲切两端局部废料。 第五工位:冲两工件间的分断槽废料。 第六工位:弯曲。 第七工位:冲中部3×12长方孔。 第八工位:切载体
冲制厚度较薄（一般不超过2mm)、产量大，形状复杂、 用于：精度要求较高的中、小型零件。
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4
二、多工位级进模的分类
1.按冲压工序性质分 1)多工位级进冲裁模具
2)多工位级进冲裁成型模具
BREAD PPT DESIGN
5
3)多工位级进冲裁拉深模具
4)多工位级进冲裁成型模具
1
特点
2
分类
3 排样设计
4 模具结构设计
BREAD PPT DESIGN
3
一、多工位级进模的特点
1.可以完成多道冲压工序，局部分离与连续成形结合。 2.具有高精度的导向和准确的定距系统。 3.配备有自动送料、自动出件、安全检测等装置。 4.模具结构复杂，镶块较多，模具制造精度要求很高，制造 和装调难度大。
(4)合理确定冲裁位置。凹模孔型距离太近影响其强度,太远又会增大 模具外形,浪费材料,且降低冲裁精度。
(5)为保证条料送进步距的精度,必须设置导正孔,其位置尽可能设置在 废料上,这样可增大导正直径,使工作更为可靠。
BREAD PPT DESIGN
13
(6)有冲孔与落料工序时,冲孔在前,有时可以将以冲孔作为导正孔。若 工件上没有孔,则可在第一工位上设置工艺孔,以做导正孔用。
BREAD PPT DESIGN
7
图2：分断切除多段式级进模条料排样图 如图1所示零件,采用分断切除多段式级进模时，其排样图如图2所示,共分
八个位: 第一工位:冲导正钉孔 第二工位:冲2×∅1.8孔。 第三工位:空位。 第四工位:冲切两端局部废料。 第五工位:冲两工件间的分断槽废料。 第六工位:弯曲。 第七工位:冲中部3×12长方孔。 第八工位:切载体
冲制厚度较薄（一般不超过2mm)、产量大，形状复杂、 用于：精度要求较高的中、小型零件。
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二、多工位级进模的分类
1.按冲压工序性质分 1)多工位级进冲裁模具
2)多工位级进冲裁成型模具
BREAD PPT DESIGN
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3)多工位级进冲裁拉深模具
4)多工位级进冲裁成型模具
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特点
2
分类
3 排样设计
4 模具结构设计
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一、多工位级进模的特点
1.可以完成多道冲压工序，局部分离与连续成形结合。 2.具有高精度的导向和准确的定距系统。 3.配备有自动送料、自动出件、安全检测等装置。 4.模具结构复杂，镶块较多，模具制造精度要求很高，制造 和装调难度大。
(4)合理确定冲裁位置。凹模孔型距离太近影响其强度,太远又会增大 模具外形,浪费材料,且降低冲裁精度。
(5)为保证条料送进步距的精度,必须设置导正孔,其位置尽可能设置在 废料上,这样可增大导正直径,使工作更为可靠。
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(6)有冲孔与落料工序时,冲孔在前,有时可以将以冲孔作为导正孔。若 工件上没有孔,则可在第一工位上设置工艺孔,以做导正孔用。
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多工位级进模的设计基础知识
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。
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衔铁多工位级进模设计摘要：多工位级进模是在普通模具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总要代表，是冲模的发展方向之一。
在模具设计前必须对工件进行全面的分析，然后确定工件的冲压成型方案，正确设计模具的结构和模具零件的加工工艺规程，以获得最佳的技术经济效益。
本次设计的零件为板料冲裁弯曲件—衔铁，衔铁采用的材料为电工纯铁DT2，厚度1mm 保证了足够的强度和硬度。
该零件的外形简单，利于合理排样、减小废料。
此材料具有良好的塑性及较高的弹性、较高的冲裁性和良好的弯曲性。
关键词：级进模；冲裁；弯曲；排样；设计D esign of The M ulti-P osition P rogressive D ie ForThe Armature I ronAbstract : Multi-position progressive which is developed on the basis o f the general mold isa mold of high precision, high efficiency,and high durability. Multi-position progressive that is the development of mold is the present of technology-intensive mol. A comprehensive analysis of the workpiece must be made before the mold design. Making a workpiece program and designing the structure correctly after the analysis.The parts of the design is bengding sheet metal parts-the armature iron that is made by electrical iron DT2.The thickness of the iron is 1mm which can ensure the strength and the hardness. The parts is of simple shape that conducive to a layout and reducing waste. The blanking of the material is good and it has good plasticity.Key words: progressive die; punching; bending; layout; design1 前言1.1 概述冷冲压工艺操作简单，便于实现机械化和自动化，适合于较大批量零件的生产，其制品一般都不需要进一步的机械加工，尺寸精度和互换性也都比较好。
它在航空、汽车、电机电器精密仪表等工业中占有十分重要的地位。
据有关统计资料介绍，在电机及仪器仪表生产中，有60%－70%的零件是采用冷冲压工艺来实现的。
此外，随着人们物质生活水平的提高，在诸如家电、电子元器件领域内，冷冲压加工量也占有相当大的比例。
可见，支持和促进冷冲压加工技术，对发展国民经济和加速工业化建设，具有十分重要的意义。
1.2 模具的发展模具工业是国民经济的基础工业，是工业生产的重要工艺装备。
先进国家的模具工业已摆脱从属地位，发展为独立的行业。
近20多年来，美国、日本、德国等发的国家的模具总产值都已超过机床总产值，世界模具市场总量已大600－650亿美元。
在我国，1998年3月在《国务院关于当前产业政策要点的决定》中，模具被列为机械工业技术改造序列的第一位，生产和基本建设列第二位。
1999年和2002年间，国家计委和科技部又相继把模具及其加工技术和设备列入《当前国家重点鼓励发展的行业、产品和技术目录》、《当前国家优先发展的高科技产品化要点指南（目录）》中，把发展模具工业摆在发展国民经济的重要位置。
目前，我国冲压模具的产值占模具总产值的40％以上，处于主导地位。
1.3 模具在我国的发展状况近年来，我国模具工业的技术水平已经取得了长足的进步，大型、精密、复杂、高效和长寿命模具上了一个新台阶。
其中，以大型复杂冲压模具以及汽车覆盖件模具为代表，已经能够生产部分新型轿车的覆盖件专用模具。
另外，体现高水平制造技术的多工位级进模具，已从电机内部部件、各种电器部件、，扩展到接插件、电子零部件、空调器散热片等家电专用模具。
2 制件的结构及工艺性分析图1衔铁示意图Figure 1 Schematic diagram of the armatur2.1 冲裁的工艺性冲裁件的工艺性是指对冲压工艺的适应性，即冲裁讲的形状、材料、尺寸精度以及其他技术要求是否适应冲裁加工的工艺要求，是从冲压加工的角度对冲裁件设计提出的工艺要求。
因此，冲裁工艺分析对制定合理的冲裁工艺设计方案相当重要。
良好的工艺性和工艺方案可以用最少的工序数量，最少的材料和工时，以最经济的方法保质保量的加工冲裁件。
1．此工件的形状较简单、规则，其展开坯料为对称形状，排样时能符合少废料排样。
2．工件的内、外转角处没有尖锐的清角3．工件形状没有过长的悬臂或过窄的凹槽。
=2mm＞0.3t=0.3mm，符合4．工件上有孔径较小的孔，工件上最小的孔径Rmin冲裁要求。
5．工件上孔与孔之间，孔与外形边缘的尺寸均大于等于(1~1.5)t =1.0mm，符合冲裁要求。
6．冲裁件能达到的尺寸精度一般为IT8～IT13，可选其尺寸精度为IT12，取制件的冲裁粗糙度为3.2。
2.2 弯曲的工艺性弯曲件的工艺性是指弯曲间的形状、尺寸、精度要求、材料选用以及技术要求等是否符合弯曲加工要求。
良好的工艺性不仅能够简化磨具设计，简化工艺过程和提高生产效率，而且能够提高弯曲件的精度，避免各种弯曲缺陷使之成形，提高材料利用率和降低成本。
因此进行弯曲的工艺分析，对于制定合理的弯曲工序相当的重要。
1．由于制件需要弯曲，制件材料的选取应选取低碳钢，因为低碳钢的回弹较小，选取材料为电工纯铁DT2。
2．弯曲半径：弯曲件的半径尺寸不宜小于最小弯曲半径Rmin，以免产生裂纹。
但也不宜过大，因为过大时，受回弹的影响，弯曲角度与圆角半径的精度都不易保证。
表1 最小弯曲半径（摘自[1]中表2-6）Table 1 Minimum bend radius材料退火状态冷作硬化状态弯曲线的位置垂直纤维平行纤维垂直纤维平行纤维08,10,Q195,Q215-A 1.0t 0.7t 0.35t 0.3t注：t为材料厚度，单位为mm。
铣铁件所用材料为电工纯铁，因此其最小弯曲半径Rmin=0.3t=0.3mm，由制件图可知，制件的最小弯曲半径为2mm。
符合弯曲加工的工艺要求。
2、弯曲件直边高度为了保证弯曲件的直边部分平直，其直边高度不小于2t.若h<2t,则须在弯曲圆角处于压槽后再弯曲；或加长直边部分，带弯曲后再切掉多余的部分。
当弯曲直边带有斜角时，不应使斜线达到变形区,以防止弯曲开裂.,弯曲的直边高度最小值h=(2-4)t>2-4mm，而此制件直边高度为5mm。
所以符合要求3、弯曲件孔边距当弯曲带孔的工件时。
如孔位于弯曲变形区附近，则弯曲后孔的形状会发生改变，为了避免这种缺陷的出现必须使空处于变形区之外。
孔边到弯曲半径中心的最小距离s应满足：当t<2mm时，s=6>t。
3 模具的工艺计算3.1 毛坯尺寸的计算3.1.1 制件的中性层半径：制件的外形有五处需要进行弯曲，其中有三处的内圆角半径为2mm，一处的内圆角半径为4mm，一处的内圆角半径为20mm。
中性层半径在实际生产中常用下列的经验公式来确定：公式(3-1)式中ρ－中性层半径(mm)；R－弯曲内半径(mm)；K－中性层位置系数（根据表2选取）；t－材料厚度(mm)。
表2中性层位置系数KTable 2P osition of neutral layer coefficient KR/t 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 1 1.2K 0.21 0.22 0.23 0.24 0.25 0.26 0.28 0.3 0.32 0.33R/t 1.3 1.5 2 2.5 3 4 5 6 7 >=8K 0.34 0.36 0.38 0.39 0.4 0.42 0.44 0.46 0.48 0.5R2的中性层半径：t=1mm,r/t=2,查表2得K=0.38ρ=r+Kt=2+0.38x1=2.38mmR4的中性层半径：t=1mm,r/t=4,查表2得K=0.42ρ=r+Kt=4+0.42×1=4.42mmR20的中性层半径：t=1mm,r/t=20,查表2得K=0.5ρ=r+Kt=20+0.5×1=20.5mm3.1.2 制件坯料的展开长度：弯曲件的弯曲部分的展开长度可按下式进行计算：（3-2）式中R2部分的展开长度：α=90°，ρ=2.38，将参数代入式(3-2)得：L1=0.01745×90×2.38=3.74mmR4部分的展开长度：α=90°，ρ=4.42，将参数代入式(3-2)得：L2=0.01745×90×4.42=6.69mmR20部分的展开长度：α=45°，ρ=20.5，将参数代入式(3-2)得：L3=0.01745×45×20.5=16.10mm由制件图可知L4=53+17=70mm计算坯料的总长、总宽：(1)坯料总长L：L总= L1×3+L2 +L3+L4 =3.74×3+6.69+16.10+70=104.10mm(2)坯料总宽B：B=24mm3.2 排样方案的确定3.2.1 初拟排样方案：由制件材料为DT2，料厚t＝1mm，展开坯料外轮廓均为平直线，制件需要进行两面弯曲。
图2排样方案Figure 2 Layout Option3.2.2 初定条料宽和步距：条料宽（即制件宽度）B=106mm步距（即制件长度）a=28mm3.2.3 选取条料：为减小成本，条料应尽量选取标准条料。
从表(4-2)选取条料规格，根据数学知识可知，用各规格的条料总宽除以制件展开坯料的宽度B，余数越小，则浪费越少。
根据计算结果，选取条料的规格为900×1500（纵裁）。
表3 冷轧钢板的厚度宽度和长度(mm) （摘自文献[1]中表(D-1)）Table 3T he thickness of cold-rolled steel sheet width and length (mm) (taken from [1] table (D-1))公称厚度按下列钢板宽度的最小和最大长度600 650 700 710 750 800 850 900 950 1000 11001.0 1200 1300 1400 1400 1500 1500 1500 1500 1500 1500 15002500 2500 2500 2500 2500 2500 2500 3000 3000 3000 30003.2.4根据所选条料规格，计算所需再加工的板料尺寸：1．n=900/110=8.18,取整为8条B=900-8×110= 20mm2．；n=1500/24=62.5,取整为62个L=1500-24×62=12mm3.2.5 排样图：根据上面所述的原则对排样中的冲裁顺序和工序组合进行设计并优化，安排排样图如下图3-3所示图3排样图Figure 3 Layout Figure3.3 冲裁力及弯曲力的计算3.3.1 冲压力：冲裁时，工件或废料从凸模上取下来的力叫卸料力，从凹模内将工件或废料顺着冲裁的方向推出的力叫推件力，逆冲裁方向顶出的力叫顶件力。