北京東方電子集團模具廠　陳炎嗣

高效、先進多工位級進模、多工位傳遞的特殊功能與合理應用

北京東方電子集團模具廠陳炎嗣

現(xiàn)代模具工業(yè)中，多工位級進模、多工位傳遞模都是一種高效率、高精度、技術密集型模具的典型代表。也是沖壓模具的發(fā)展方向之一。

沖模的種類很多，如按工序組合分有：單工序模和多工序模，多工序模又可分為復合模和級進模；按沖模的功效分：普通沖模和高效沖模。高效沖?？煞譃閺秃夏?、多工位級進模、多工位傳遞模、自動彎曲機模具等。這四種沖模一般都比較精密，所完成的工序多，并且能實現(xiàn)沖壓自動化生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高，功效突出，所以在現(xiàn)代化大生產(chǎn)中起著重要的作用，應用越來越廣。本文就多工位級進模和多工位傳遞模進行解讀，與同行共同切磋、認識并合理應用。

其動作特征是：在副模具內(nèi)，沿被沖壓材料的直線送進方向，具有兩個或兩個以上多工位，并在壓力機的一次行程中，在不同的工位上完成至少兩道或兩道以上多個沖壓工序，壓力機每沖壓一次，即可獲得一個完整的制件。

沖壓用材料為事先加工成一定寬度的成卷長帶料，一般由設備或附設的送料機構自動送入模具，經(jīng)連續(xù)、等距離地送進沖壓，自動完成制件所需的全部沖壓工序后得到成品零件，不再加工。

在一副多工位級進模中，各工位按順序關聯(lián)，完成不同的加工，并在壓力機一次程中完成，諸如彎曲、拉深、成形、翻孔、攻螺紋及疊鉚等工序。由于沖壓件各不相同，所要完成的沖壓工序和工位數(shù)因件而異，也各不相同。一般說來，對于小型件，無論沖壓件形狀怎樣復雜，沖壓工序怎樣的多，均可以用一副多工位級進模沖制完成。對于批量大的，薄料小型件特別適宜采用精密、多工位級進模加工。

1.功能特點

（1）沖模中生產(chǎn)率最高。級進模是連續(xù)沖壓的多工序沖模，在一副模具內(nèi)可以完成沖裁、彎曲、成形、拉深等多道工序。僅用一臺壓力機可完成從板料到成品的各種沖壓過程，免去了用單工序模的周轉兩次沖壓的定位環(huán)節(jié)，顯著提高了生產(chǎn)率和設備利用率等。

由于排樣采用多排，一次沖壓可以出多件。采用高速沖壓（目前已有2500次/min，常用700～800次min，連續(xù)拉深100次/min左右），每分鐘沖次比普通沖壓高出十多倍，生產(chǎn)率大大提高。

（2）可實現(xiàn)自動化沖壓。級進模利用卷料或帶料經(jīng)開卷機——矯平機——馳張或控制器——送料器——壓力機和模具——制件收集器——廢料或載體切斷、收卷等，在調整好的情況下可無人自動生產(chǎn)，一旦沖壓過程異常，由于模具上設有安全監(jiān)測保護裝置，設備會自動停機，故能實現(xiàn)自動化沖壓生產(chǎn)。

（3）模具壽命長。采用級進模沖壓時，可以將制復雜的外形或內(nèi)形加以分解，不必集中在一個工位，因此可以解決復合模沖壓中的“最小壁厚”問題，若強度不足可設空位，從而簡化凸模和凹模的刃口形狀，且提高其強度和剛度，壽命也大大提高。

（4）操作安全。多工位級進模有使用條料的，一般是手工送料；有使用卷料的，一般是自動送料。不論是手工送料，還是自動送料，操作者的手都不需進入沖壓危險區(qū)，因此操作安全。

（5）結構復雜、模具設計制造周期長、成本高。多工位級進模的結構隨沖件的復雜程度而定，設計模具結構時要考慮的內(nèi)容比任何模具都多，模具的制造隨著工位數(shù)的增加，相應要加工的模具零件也多了，其中工作零件的精加工都要采用高精度設備（例如數(shù)控坐標磨、光學曲線磨、慢走絲線切割機床等），不僅加工周期長，而且工時費比普通加工高許多，所以模具成本較高，裝配、調試、維修技術要求也高。

（6）制件的形狀與尺寸大小適當。當制件的料厚＞5mm，外形尺寸＞250mm時，不僅沖壓力大，而且模具的結構尺寸大，故不適宜采用級進模。

（7）模具大小與壓力機的合理匹配。多工位級進模的外形尺寸一般較大，模具的總尺寸和沖壓力適用于生產(chǎn)車間現(xiàn)有的壓力機大小，必須和壓力機的相關參數(shù)匹配。

2.動作特征

多工位傳遞模具簡稱傳遞模具。它是在一臺有多個（如7～14個）工位的壓力機上，裝有相應數(shù)量（根據(jù)工序的安排工位數(shù)可以不用滿）的近似單工序模具，可連續(xù)自動地進行落料、拉深、沖孔（包括側沖孔）、翻邊、切邊、彎曲、整修、攻螺紋等工作。沖壓過程中，落料工序，由卷料通過縱向自動送料裝置，靠材料的載體運行完成落料外，其他工序，沖件為單個半成品工序件的送進，靠多工位壓力機臺面上的機械手夾持裝置，自動等距離傳遞。模具在壓力機上部滑塊上下往復運動下，實現(xiàn)連續(xù)自動沖壓工作。

滑塊的行程數(shù)就是每分鐘生產(chǎn)的沖壓件數(shù)量。

3.功能特點

該模具具有常規(guī)多工位級進模的功能，但又有與多工位級進模不同地方：多工位傳遞模具的每一個工位，獨立地裝有上下模，并且能各自調整閉合高度，而多工位級進模具則將各個工位常常分布在一塊模板上，上下模基本上都裝在同一個模架上。多工位緣進模具比較完整，而多工位傳遞模具不用時比較分散。此外，沖壓過程中半成品的傳遞方式也不同，多工位傳遞模具半成品分離于條料載體，半成品的傳遞靠機械手；而多工位級進模具的半成品與條料載體在一起，半成品的傳遞跟著條料送進。一般情況下，制件在最后工位才從條料載體上被分離出來。

4.合理應用

多工位傳遞模具適用于電子、儀表行業(yè)中小型、精密、復雜、大批量生產(chǎn)的拉深類殼體制作，如電視機顯像管子槍零件、收錄機磁頭屏蔽罩、變壓器、電表、微電機和電池外殼等，也適用于汽車行業(yè)的中小沖壓成形件，如汽車油箱、輪胎轂等。此外應有相應的多工位沖壓設備。

5.兩種高效模具的使用特點比較

多工位級進模具、多工位傳遞模具的使用特點比較見附表?！?/p>

多工位級進模具、多工位傳遞模具的使用特點比較表

序號項目多工位級進模多工位傳遞模沖壓特征：①沖壓工序的組合程度較高（壓力機在一次行程內(nèi)，在固定的幾個工位上模具完成相應的沖壓工序，即工序數(shù)會受工位數(shù)的限制）②適用生產(chǎn)批量與特點適合中小件、大批量生產(chǎn)適合殼類小型拉深件、大批量生產(chǎn)③最佳工序種類沖裁、彎曲、成形拉深④翻轉和變更沖壓方向翻不能、變更沖壓方向可能可能⑤增加工位數(shù)的可能性可能有空工位的情況下增加可能⑥復雜的彎曲加工原則上可以，但應有一定限度，否則模具十分復雜應有一定限度高（壓力機在一次行程內(nèi)，在一副模具的多個工位上同時可以完成多道沖壓工序，原則上工序多少不受限制）8 9送料與完成工序的方式手送料或采用自動送料。工序件跟隨條料、帶料送進。在壓力機的一次行程內(nèi)，在一副模具的多個工位同時完成多道工序的加工坯料切離后由機械手夾持自動送料。工序件（半成品）在多工位壓力機各工位分別完成各工序。高10模具制造成本（造價）結構復雜、制造和調試難度大，價格與工位數(shù)成正比例上升沖裁簡單形狀零件比復合模低較高11模具制造難易程度困難不難12模具硬質合金料的應用可以可以13模具安裝調整與操作安裝、操作簡單，調整難些多工位分別安裝，模具較簡單，調整稍難14模具修理、維護比較困難（個別小凸模的更換由于結構設計維修更換方便，使模具修理變得方便）容易（多工位每副模具為獨立結構，便于維修、保養(yǎng)）15模具壽命高最高16應用的廣泛程度多（除高速沖壓外，對壓力機的要求不太嚴，但行程最好都是可調式）少（受沒有多工位壓力機和適用性的限制）