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連續模

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連續模,指的是壓力機在一次衝壓行程中,採用帶狀衝壓原材料,在一副模具上用幾個不同的工位同時完成多道衝壓工序的冷衝壓沖模,模具每衝壓完成一次,料帶定距移動一次,至產品完成。
中文名
連續模
外文名
Progressive die
別    名
級進模
別    名
跳步模
工    藝
衝壓
學    科
機械製造
應用領域
金屬製造工藝

連續模連續模的分類

連續模(又稱級進模、跳步模)是指壓力機在一次行程中,依次在幾個不同的位置上,同時完成多道工序的沖模。衝裁件在連續模中是逐步成形的,連續成形是工序集中的工藝方法,可使切邊、切口、切槽、衝孔、塑性變形、落料等多種工序在一副模具上完成。根據衝壓件的實際需要,按一定順序安排了多個衝壓工序(在級進模中稱為工位)進行連續衝壓。它不但可以完成衝裁工序,還可以完成成形工序,甚至裝配工序,許多需要多工序衝壓的複雜衝壓件可以在一副模具上完全成形,這就為高速自動衝壓提供了有利條件。由此可見,連續模是一種工位多、效率高的衝裁模。
由於連續模工位數較多,因而用連續模衝制零件,必須解決條料或帶料的準確定位問題才有可能保證衝壓件的質量。根據連續模定位零件的特徵,它有以下幾種典型結構:

連續模用導正銷定位的連續模

下圖1是用導正銷定距的衝孔落料連續模。衝孔凸模3與落料凸模4之間的距離就是送料步距。工作時,以始用擋料銷限定條料的初始位置,衝第一件上的兩個孔。始用擋料銷在彈簧作用下復位後,條料再送進一個步距,由固定擋料銷進行粗定位,落料時以裝在落料凸模上的兩個導正銷進行精定位。保證零件上的孔與外形的相對位置精度。在落料的同時,在衝孔工位上又衝出了兩個孔,這樣連續進行衝裁直至條料或帶料衝完為止。沖模中導正銷與落料凸模的配合為H7/r6,其連接應保證在修磨凸模時的裝拆方便,因此,落料凸模安裝導正銷的孔是個通孔。導正銷頭部的形狀應有利於在導正時插入已衝的孔,它與孔的配合應略有間隙。
圖1 導正銷定距的衝孔落料連續模 圖1 導正銷定距的衝孔落料連續模
這種定距方式多用於較厚的板料、衝裁件上有孔、精度低於ITl2級的衝裁件衝裁。它不適用於軟料或板厚小於0.3mm的衝裁件,不適於孔徑小於1.5mm或落料凸模較小的衝裁件。
採用這種連續模,當衝壓件的形狀不適合用導正銷定位時(如孔徑太小或孔距太小等)可在條料上的廢料部分衝出工藝孔,利用裝在凸模固定板上的導正銷進行導正。
連續模一般都有導向裝置,該模具是以導板與凸模間隙配合導向,並以導板進行卸料。
為了便於操作,進一步提高生產率,可採用自動擋料定位或自動送料裝置加定位零件定位。下圖2是一種具有自動擋料的連續模。自動擋料裝置由擋料杆3、衝搭邊的凸模1和凹模2組成。衝孔和落料的兩次送進,由兩個始用擋料銷分別定位,第三次及其以後送進,由自動擋料裝置定位。由於擋料杆始終不離開凹模的上平面,所以送料時,擋料杆擋住搭邊,在衝孔、落料的同時,凸模1和凹模2把搭邊衝出一個缺口,使條料可以繼續送進一個步距,從而起到自動擋料的作用。當然,在實際生產中,還有其它結構形式的自動擋料裝置。另外,該模具設有側壓裝置,通過側壓簧片5和側壓板4的作用,把條料壓向對邊,使條料送進方向更為準確 [1] 
圖2 自動擋料連續模 圖2 自動擋料連續模

連續模用側刃定距的連續模

(1)側刃定距的工作原理。側刃定距的工作原理如下圖3所示。在凸模固定板上,除裝有一般的衝孔、落料凸模外,還裝有特殊的凸模——側刃。側刃斷面的長度等於送料步距。在壓力機的每次行程中,側刃在條料的邊緣衝下一塊長度等於步距的料邊。由於側刃前後導料板之間的寬度不同,前寬後窄,在導料板的M處形成一個凸肩,所以只有在側刃切去一個長度等於步距的料邊而使其寬度減少之後,條料才能再向前送進一個步距,從而保證了孔與外形相對位置的正確 [1] 
圖3 側刃定距的工作原理 圖3 側刃定距的工作原理

連續模連續模的特點

(1)一副連續模可以完成衝裁、彎曲、成形、拉深等多道工序。壓力機每次衝程可衝制一個工件或工序件,因此具有比複合模更高的勞動生產率
(2)使用連續模衝壓可以減少設備、模具數量和車間面積,省去了半成品的轉運和存儲。
(3)連續模使用卷料或帶料,送料、出料和疊片等都容易實現自動化。自動化連續模的衝壓過程中,人體部位不必進入危險區域,操作安全。
(4)連續模的各工序分散在各個工位,不存在複合模“最小壁厚”的問題,因此模具強度較高、壽命較長。
(5)連續模結構複雜、製造精度高、週期長、成本高、維護困難。
(6)由於各工序是在不同的工位上完成的,定位累積誤差會影響工件的精度,所以連續模生產的工件精度不高 [2] 

連續模連續模的應用

一個衝壓件是否採用多工位連續模應當考慮以下幾個方面:
(1)連續模的設計、製作和維修
多工位連續模的結構相當複雜,製造精度比一般模具要求高得多。每次批量生產以後都必須經過一次檢修、刃磨,並經過試衝合格後方可入庫待用。一些細小凸模,鑲件磨損或損壞後必須及時更換。彎曲、拉深、成形的多工位連續模,刃磨凸模、凹模的刃口時,同時要修正其他部分的相對高度。彎曲、拉深、成形的多工位連續模,其凸模、凹模的高度也往往不相同,所以刃磨後必須保持原設計要求的相對差量。必須要有一定技術水平的維修工人和必需的比較精密的專用設備。
(2)適用的壓力機
連續模使用的壓力機應當具有足夠的強度、剛度、功率、精度,較大的工作台面和可靠的制動系統。衝牀的行程不宜過大,以保證連續模模架導向系統工作時不脱開。一般應在壓力機標稱壓力的80%以下進行工作。多工位連續模中應設置條料送進故障的檢出機構,檢出機構發出信號後,制動系統必須能夠使壓力機立即停車,以免損壞模具或機牀。
(3)良好的被加工材料
連續模衝制過程中,不能進行中間退火,不便於在加工中增加潤滑,因此要求衝壓材料的力學性能必須相對穩定,對於進廠的每批材料必須按規定化驗、檢查;連續模衝壓對所用帶料的寬度和厚度公差,以及料邊平直度有較高的要求,因為它們將直接影響衝制效果和條料的送進。
(4)衝壓件應適合於多工位連續模衝制
1.被加工的零件的產量和批量要足夠大。
2.多工位連續模在材料性能上比其他模具都要低。
3.送料精度和各工步之間的累積誤差,不至使零件精度降低。
4.零件的形狀複雜且經過沖制後不便於定位的零件,採用多工位連續模最為理想 [2] 
參考資料
  • 1.    趙廣平,劉小紅主編,模具設計,江西高校出版社,2008.8
  • 2.    王新華,陳登編著,簡明沖模設計手冊,機械工業出版社,2008.9