普通本科畢業(yè)設計文獻綜述學 院： 職業(yè)技術(shù)教育學院專 業(yè)：班 級：學 號：姓 名：指導老師：二零一七年三月1.1 級進模概述一個沖壓零件，如用簡易模具沖制，一般來說，每項沖壓工序，如沖裁（沖孔、沖切或落料） 、彎曲、拉深、成型等，就需要一副模具。這對于一個比較復雜的沖壓零件來說，則需要幾副模具才能完成。因此這種簡易模具的生產(chǎn)效率，相對來說仍是較低的。對于大批料生產(chǎn)的定型產(chǎn)品，用簡易模具進行生產(chǎn)是極不適應的。多工位級進模是冷沖模的一種。級進模又稱跳步模，它是在一副模具內(nèi)，按所加工的零件分為若干個等距離工位，在每個工位上設置一定的沖壓工序，完成沖壓零件的某部分加工。被加工材料（一般為條料或帶料）在控制送進距離機構(gòu)的控制下，經(jīng)逐個工位沖制后，便得到一個完整的沖壓零件（或半成品） 。這樣，一個比較復雜的沖壓零件，用一副多工位級進模即可沖制完成。在一副多工位級進模中，可以連續(xù)完成沖裁、彎曲、拉深、成型等工序。一般地說，無論沖壓零件的形狀怎樣復雜，沖壓工序怎樣多，均可用一副多工位級進模沖制完成。多工位級進模的結(jié)構(gòu)比較復雜，模具制造精度高，這對模具設計者來說需要考慮的內(nèi)容很多，尤其是級進模條料排樣圖的設計，模具各部分結(jié)構(gòu)的考慮等都是十分重要的。級進模，尤其是多工位級進模，配合高速沖床，實現(xiàn)高速自動化作業(yè)，能使沖壓生產(chǎn)料率大幅度提高。它在提高生產(chǎn)效率、降低成本、提高質(zhì)量和實現(xiàn)沖壓自動化等方面有著非?，F(xiàn)實的意義。多工位級進?？梢詫τ谝恍┬螤钍謴碗s的沖壓件進行沖裁、彎曲、拉深、成形加工。對大批量生產(chǎn)的沖壓零件尤其應當采用多工位級進模進行沖制。1.2 多工位級進模的發(fā)展趨勢多工位級進模精度高、壽命長，其工作元件常采用高速鋼或硬質(zhì)合金制造。用硬質(zhì)合金制造的模具壽命一般可達到 1 億次，最高可達到 3 億次。模具加工的位置精度為±（0.002～0.005）mm，尺寸精度一般為 0.005mm，高的可達0.0025mm。特別對一些小凸模而言，其壽命顯得更為重要，如某長用成形模削方法加工的凸模和凹模寬度為 0.2mm。沖制 0.25mm 厚的板料，其沖壓速度為1000 次/min，模具的使用壽命高達 1 億次。在多工位級進模中，通常凸模都很細小，因此，它具有精確的導向和保護。常常將卸料板上的凸模相配的孔做的很精確，其尺寸及相互位置也做的正確無誤。在沖壓過程中凸模平穩(wěn)、精確，就需要卸料板對凸模器導向和保護作用，而卸料板也大多采用導柱導向。多工位級進模有自動送料裝置，送料精度高，送料步距能精確調(diào)整。目前生產(chǎn)中常用夾持式、滾動式、有離合器和琨式、凸輪琨式、擺動琨式等送料裝置，送料誤差可控制在±（0.002～0.005）mm。我國自行設計制造的精密多工位級進模步距精度達到 0.002～0.003mm，模具主要零件的制造精度已達到2μm～5μm，模具壽命 1 億次以上，已經(jīng)達到目前的國際水平。送料誤差和不能及時從凸模上卸料，是造成沖模損壞的主要原因，為保證沖壓工作順利進行，模具不被破壞，它還是需要具有高精度的誤差檢測裝置，如果沒有檢測裝置，出現(xiàn)工作誤差又不能使沖床快速剎車停止沖壓工作，后果就很難想象了。多工位級進模對沖床的要求高，要求沖床的運動精度高、剛性好、震動小、熱變形小、自動剎車快、防止沖床的彈性變形、熱變形及運動精度差帶來不良誤差，造成惡劣后果?？偟膩碚f，多工位級進模有以下特點：（1）適用于制件的大批量生產(chǎn)。（2） 沖制件質(zhì)量可靠、穩(wěn)定，即制件尺寸的一致性好。（3） 由于自動送料和自動出件等裝置，尤其是多工位級進模，適合于高速沖床上進行自動化沖制。也最適宜卷、帶料供料。（4） 級進?？梢酝瓿蓻_裁、彎曲、拉深、成形等多道工序，效率比復合模更高，且在級進模上工序可以分散，任意留出空位，故不存在符合模的最小壁厚問題，因而保證了模具的強度，延長了模具的使用壽命。（5） 模具的主要零件具有互換性，使模具維修方便，更換迅速、可靠。（6） 多工位級進模結(jié)構(gòu)復雜，制造精度高，調(diào)試、維難，價格昂貴。（6） 多工位級進模對沖壓設備、板料要求高。多工位級進模在我們國家的發(fā)展現(xiàn)狀由于種種歷史原因，我國模具工業(yè)與當前工業(yè)發(fā)展還很不適應，無論是在設計制造技術(shù)和生產(chǎn)能力方面，還是在管理水平方面，模具工業(yè)均遠遠不能滿足需求，它嚴重影響了工業(yè)產(chǎn)品的品種、質(zhì)量和生產(chǎn)周期，削弱了其在國際市場上的競爭能力。近年來，我國模具進口幅度呈大幅度下降之勢，并有超億元出口額。大型、復雜、精密、高效和長壽命模具也逐年上新的臺階，體現(xiàn)高水平制造技術(shù)的多工位級進模也越來越多，沖壓自動線、自動沖壓技術(shù)也得到了廣泛應用。我國模具行技術(shù)水平迅速提高，模具國產(chǎn)化已經(jīng)取得了十分可喜的成績，這將對我國在國際市場的競爭能力和綜合國力的提高起到有力的促進作用。1.3 多工位級進模存在的問題及解決措施級進模的設計與制造，近幾年來在許多企業(yè)里無論是數(shù)量還是質(zhì)量水平上,都已經(jīng)有了一個較快的發(fā)展。但在此同時，問題也在不斷地顯現(xiàn)。1. 廢料問題(1)廢料上跳在高速沖壓中，廢料上跳會造成產(chǎn)品報廢，嚴重時引起模具損壞。引起廢料上跳主要原因有以下幾方面：根據(jù)高速沖床的機械特征，機床自身的振動頻率與轉(zhuǎn)動頻率相同時產(chǎn)生共振，使廢料在凹模內(nèi)部上下跳動的幅度增大，所以最上層的廢料非常容易上跳。凸模進入凹模的插入量過大，或模具調(diào)整不適等原因引起凹模的刃口部位偏磨損，產(chǎn)生倒錐面，會產(chǎn)生廢料上跳。設計的凸模不合理，廢料太薄、太小或處于周邊開放狀態(tài)，會引起廢料上跳。為解決廢料上跳問題而采取的相應解決措施：在高速沖床安裝時，注意采取方陣措施，并避開沖床的共振頻率進行沖壓加工。在高速沖壓時，應該及時刃磨凸模、凹模，調(diào)整凸模、凹模的間隙及插入量。 對于薄板小圓孔沖裁，在工藝條件允許的情況下，可在凹模刃口下開兩斜溝，使廢料在下降時逐漸卡緊；對于廢料太小，外周邊開放的情況，可改變凸模的形狀，使凹模對廢料形成四周約束；設計允許的話，在凸模下部裝彈頂裝置或通壓縮空氣。(2)廢料堵塞落料孔高速沖壓中，有時會產(chǎn)生廢料堵塞漏料孔，使凸模折斷、凹模刃口損壞。廢料堵塞的主要原因有以下幾個方面：當凹模采用鑲拼塊結(jié)構(gòu)時，鑲拼塊之間有間隙，廢料就會在該處產(chǎn)生毛刺，毛刺隨間隙的增大而增大，就會產(chǎn)生廢料堵塞。當潤滑油過多時，在刃口下面的漏料部分與墊板之間會存集過多的油，進而集成團塊狀，引發(fā)廢料堵塞。為解決廢料堵塞問題而采取的相應措施：在凹模鑲塊裝配時，一般凹模周邊采取矩形框架或 U 形槽結(jié)構(gòu)固定，應有一定的過盈量鑲塊，一般取 5~10μm。針對油脂過多引發(fā)的廢料堵塞，可在凹模下采取真空抽吸。2. 排樣問題(1)彎曲時的排樣問題所產(chǎn)生的問題：有些彎曲件是多角彎曲，且某些尺寸要求有較高的精度，在彎曲過程中難以達到。有些彎曲件有上下兩個不同的彎曲方向，且又不是對稱彎曲，使彎曲難以很好的完成。相應的解決措施：①在尺寸精度要求較高處，先考慮預彎到一過渡形狀，再彎到要求的尺寸。②為保證不同方向且又不對稱的彎曲制件在條料上的穩(wěn)定性，可在彎曲部位的對面構(gòu)造出載體，在載體上沖裁出導正孔，當導正銷作用在載體上時，能對材料的彎曲受力進行平衡。彎曲成形后，再切除多余部分的連接帶。(2)拉深時的排樣問題所產(chǎn)生的問題如下：孔徑較小，而拉深高度較高的零件，在后續(xù)成形時，由于不同的成形高度，將造成載體的送料面與模具表面不平行。即，拉深件的軸心線和模具表面將產(chǎn)生一定的斜角，這對后續(xù)拉深時制件的質(zhì)量是有影響的。對一些拉深件，成形面上有要求較高的孔位尺寸和外形尺寸，如果將這些成形精度較高的尺寸首先成形，在后續(xù)成形過程中，這些尺寸將產(chǎn)生變化。即，尺寸的穩(wěn)定性較差，不能滿足質(zhì)量的要求。相應的解決措施：在排樣時，可在每一次拉深的前面都設置一個空工位，以空工位來增加條料的工作長度為代價來減小條料的傾斜角度。成形面上有要求較高的孔位尺寸和外形尺寸的零件，應先完成淺拉深，然后才進行沖裁工序。1.4 結(jié)論隨著模具工業(yè)的發(fā)展，多工位級進模作為當代沖壓模具中生產(chǎn)效率最高，最適合大量生產(chǎn)應用，且壽命較長的模具，已被越來越廣泛的運用。雖然在運用過程中不斷的在暴露出缺點與不足，但其改良與發(fā)展也十分迅速。多工位級進模作為一種較先進的模具，會有更多的發(fā)展空間。1.5 主要參考文獻[1] 向偉,李波 . 沖壓模具設計[J]. 科技傳播,2011[2 ]李海生,寇菲菲 ,蔡強,李楠等. 基于知識元的沖壓模具設計方法[J]. 計算機集成制造系統(tǒng),2014[3] 鄧詩志.關于沖壓模具設計的探究[J]. 科技風,2014[4] 劉勝國.我國沖壓模具技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 黃石理工學院學報,2007[5] 黃玉濱.多工位沖壓模具設計[J]. 河北工業(yè)科技,2000 吳書平.沖壓模具智能設計系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D].電子科技大學,2005[6] 李文勝,王可勝 ,伍南才.高速沖壓多工位級進模快換結(jié)構(gòu)的設計[A].第二屆全球華人先進塑性加工技術(shù)研討會論文集（一）[C].中國機電研究院、中國機械工程學會塑性工程學會:,2005[7] 楊天昊.多工位級進模排樣設計技巧[J]. 中國高新技術(shù)企業(yè),2013[8]張云亮,張澤浩 . 論沖壓模具的可持續(xù)發(fā)展[J]. 模具制造,2014