多工位精密级进模的典型结构.pdf

9.6 多工位精密级进模的典型结构9.6.1 冲裁、压平自动切断级进模图 9.6.1所示冲压件是集成电路引线框，该制件主要技术要求是:图 9.6.1 16条脚引线框1）材料为0.3mm的锡磷青铜，在引线端部虚线内的部分，要求打 扁 矫 平，并使材料厚度变薄至0.28mm,（见图中2.4x2.4mm部份）2）在引线端部3.9x3.9mm面积内（虚线所示），要均匀分布16条脚 的引线,因此每条脚的宽度和空隙宽度均不能超过0.4mm3）在集成电路塑料塑封后，其外露引线部份应在19.56x7.62mm 范围内均匀分布.，因此引线由内向外要各自定向转弯，引线脚愈多，转弯愈多4）为了塑封模的定位，各引线粗细应均匀，要求每10个引线框成 一组，其孔距积累误差（18.29x10=182.9-0.02）不准超过 0.02m m,因此每工步的平均误差应小于0.002mm加工该冲压件的模具结构如图9.6.2所示，结构特点如下：1）模具采用滚动式、四 导 柱、可拆装的精密模架2）为了保证制件精度，在冲压工艺上采用了级进、复合式冲裁，排 样如图9.6.3所示，即外引线部分采用级进式冲裁，内引线部份采用 复合式冲裁。

3）为了使引线框的各条引线在一个平面上不扭、不翘，内引线冲 裁采用复合、复位冲裁即先冲下废料,再用凹模推板将废料“复入”带料中，在带料转至下一工 步 时，再将它冲出这样做有利于提高 冲件精度也有利于提高薄弱的凹模寿命4）采 用 了 双 侧 刃、双侧面导板及双弹压导正销的导向结构，提 高了材料的送料精度5）在卸料板结构上，采用了小导柱、导 套 导 向，定位套筒固定法控制弹压卸料板对凹模的平行度的措施6）在 凸 模 保 护 方 面，采用了缩短小凸模长度的办法在保证凹模精度方面，采用了分段镶拼的办法7）在压力机行程控制方面，采 用 了 限 位 柱 结 构，使 凸 模 进 入 凹 模的深度，得到了控制8）为了获得每10个引线框为一组的引线条，便于集成电路塑料塑 封的大量生产，在本模具上采用了由端面凸轮和棘轮及切刀等组成的 自动切断机构，如图9.6.4所示压力机每冲裁10次，由于凸轮到位，使滑块按图示位置往左移动,切 断 凸 模（切刀）被压下，即切断一次料当切断完成后，由棘轮机 构带动凸轮转过凸轮凸起的位置，切刀受到弹簧力的作用而缩回原 位，不再起切断作用除了采用该机构实现定尺寸的冲切外，还可 采用传感元件和自动切料机构组合，控制定尺寸料长。

1-套筒；2-卸料螺钉;3-侧刃凸模;4-冲 孔 凸 模;5-固定板;6-垫板;7-导正销；8-去废料顶杆；9-压平凸模；10-切断凸模；11-小导柱；12-模座；13-限位柱；14-弹压卸料板；15-冲孔凸模；16-垫板；17-垫板；18-固定板；19-螺钉；20-下模框；21-限位柱；22-承料板;23-凹料板;24-顶块;25-镶 块;26-冲孔凸模;27-凹模板;28-支承板；29-垫 板;30-固定环；31-导柱；32-下模座 图9.6.2引线框级进模图9.6.3引线框冲裁排样图图9.6.4引线框级进模自动切料机构9.6.2膜片级进模（一）制件要求膜片制件年产量在百万件以上，材料为不锈钢，厚度为0.33mm,用于彩色电视机显象管内电子枪，其形状和主要尺寸如图780所 示制件技术要求如下：1）3孔0.67的孔径误差为0.01 m m,椭圆度小于0.01m m,在显 微镜下放大15倍观察，不应看见毛刺和毛边2）中间孔中心应在两旁孔中心的连线上，其偏差于0.01mm3）孔0.67周围板厚误差小于0.01 mm4）E和D之间平面、F和G之间平面及CC平面的平面度小于 0.03mm5)孔 0.67附近只准有如H 部放大所示的弯曲。

6)JJ 面的中间部位相对于连接两端所组成的平面，应向CC面下凹0.005 0.02mm图 9.6,5膜片制件简图(二)条料工序排样膜片的条料工序排样如图9.6.6所示，条料宽度为27mm,步距为26mm工序说明如下：(1)切槽：加工拉深毛坯和搭边2)拉深：加工制件形状3)定位：由于拉深时毛坯收缩变形，步距会变小，而采用定位后 再拉深，就能确保制件在定位以后的工序中步距不变4)整形：将拉深件外形整形到制件要求的尺寸，考虑到压印工 序中制件底部挠曲，预整形到工序4 图示尺寸，以保证工序7 加工后 底面平整5)冲导正孔：从这道工序开始，以后的各工位不允许制件位置 偏移由于拉深件深度太浅，只靠工序3 和拉深件外形定位，保 证不了条料定位精度，所以必须冲导正孔，通过导正定位条料，保 证制件在各工位的定位精度6)冲底孔和(7).(8)第一与第二次压印：压印工序 是将孔0.67 周围的材料厚度由0.33mm压薄到0.11mm为减小压印面积和压 印载荷，保证压印成形，所以需冲底孔为使制件表面获得较高平 面度和厚度精度，要进行第二次压印(8)9)压印整形：为满足制件技术要求6 而设计1 0)精冲孔：加工制件所要求的精密孔，将 3一孔0.9变形后的 孔整修到制件要求的精 密孔3孔 6670.01。

1 1)切边：加工与膜片相配合的支架玻杆的异形形状(蝶形缺 口)，可减小落料复位时的凸模和凹模复杂程度1 2)落料复位：冲切制件外形，而后将制件复位回到条料中，保证制件凸缘平整度要求1 3)推料：将制件从条料上推离，落在传送带上，随传送带进入制件箱14）废料切断：将废料切断，有益于安全和废料收集电一言一 务,.二 7My_s:笃:或圆后溟之湾比京;m nxisziLr3 s mT H,H U G ）图9.6.6膜片工序排样（三）模具结构膜片制件数量大，精度高因而要求模具效率高，精度高，寿命高模 具 结 构 总 装 图 如 图9.6.7所示膜片级进模具有下列特点：1）模具易损件具有互换性，拆装方便2）模架刚性好，精度高主 模 架 采 用 四 导 柱 滚 动 导 向，模座采用 加厚钢板，上模座上平面与下模座下平面的平行度为0.04mm3）模具材料好凸 模 和 凹 模 用 硬 质 合 金 或C门2M oV钢 制 造、卸料板、固 定 板 用CrWMn制 造，并 淬 硬 到HRC50左右4）模具结构为分段式和子模拼装结构5）送料采用气动送料器，模具中设有安全检测装宜，并采用防止废料回升和堵塞结构。

6）固定件采用高强度螺钉和销钉，部分弹性件采用高强度弹7卜条料送进采用浮动导料销和浮动导料板托料导向1-切槽；2-拉深；3-定位；4-整形；5-冲导正孔；6-冲孔；7-第一次局部成形;8-第二次局部成形；9-整形压标记；10-精冲孔；11-切边；12-落料复位；13-推料；14-废料切断 图 9.6.7膜片级进模总装图（四）模具设计要点1 .切槽、切边、冲导正孔这些工序均属冲裁工序，冲裁间隙取料厚的20%,各凹模结构型式相同，以切槽为例，如图9.6.6中工序图所示四模为硬质合金 银 焊 结 构，钢体材料为C rW M n,并淬硬到HRC60,硬质合金为YG15,厚度为2.9mm,刃口有效高度为1.2mm,废料 过孔比凹模孔均匀扩大0.2mm2.切槽、拉深、定位和整形模具这四道工序的模具结构如图9 6 8所示四道工序的凹模均为镶拼 结构，切槽凹模拼块镶件与网模固定板压配固定，拉深、定位和整形 叫模做成整体硬质合金镶件，嵌入凹模固定板内，再用螺钉紧固工 序步距位置由凹模拼块、镶件和四模固定板的加工精度保证，叫模 固定板作为这四道工序的网模整体，用键和销钉与主模架下模座定 位，用 螺 钉 固 紧。

1-四模固定板；2一 切口拼块镶件凹模；3-浮动导料销；4-固定卸料板;5-压料板；6-凸模固定板;7-8-推废料装置;9-切槽凸模；10-拉深凸模；11-弹压卸料板；12-定位凸模；13,14-整形凸模；15-垫板；16-凸模固定板；17固定卸料板；18-凹模镶件；19-顶杆；20-垫块;21-垫板；图 9.6.8切槽、拉深、定位和整形子模图切槽上模与拉深、定位整形的上模各自独立，分别固定在主模 架的上模座上切槽凸模上装有推废料装置，防止废料回升这两 种加工性质不同的上模分别独立，便于实现模具零件互换、刃口重 磨和更换零件整形凸模与顶杆工作端面尺寸，应按图9 6 6 中的工序图设计3.冲导正孔和冲底孔模具这两道工序的模具结构如图9.6.9所示两道工序均为子模结构,子模本身具有良好的导向装置，导柱固定在件13上，导套分别 固定在件14和 3 上，件 6 和件7 由件14导向，保证凸模和凹模 冲裁间隙均匀，对凸模进行保护上模冲程靠固定在主模架上模座的压块推动件8 下降，冲压后靠下模座内强力弹簧推动件17回升1-定位键；2-垫板；3-凹模固定板；4-冲底孔凹模嵌块；5-冲导正孔凹模嵌块；6-冲底孔凸模；7-冲导正孔凸模；8-垫板；9-堵头；10-弹簧；11-导柱；12-气管；13-凸模固定板；14-卸料板；15,16-导套图 9.6.9冲导正孔和冲底孔子模图子模的加工精度要求严格，凹模嵌块、凸模、导柱和导套配合孔 的孔距误差均为 0.002mm,均由座标磨床加工保证。

为防止废料 回升，冲导正孔凸模内装有推废料装置，而冲底孔凸模由于直径 很小，加工0.26mm的吹气孔清除废料时，由件12接通压缩空气,保证废料不粘附在凸模上子模在主模架上的位置，X 方向由件1与主模架下模座上键槽配 合定位，Y 方向由凹模固定板基面A 与上道工序的凹模固定板侧面靠紧后固定，件 18是下道工序的Y 方向定位键4.第一和第二次压印模具这两道工序的模具结构如图9610所示1-定位键;2-子架模;3-凹模固定板;4-垫板；5-凹模板;6-嵌块凹模；7-凸模固定板；8-凸模；9-垫板；10 导 正 销；11-浮动螺钉；12-浮动导料板；13-定位键；图 9.6.10压印子模图这两道工序的模具也是子模结构，但与上述子模结构有区别，它是采用滚动导向的标准子模模架，用 件 1和 件 13把子模定位在主 模架上，再用螺钉固定子模的上模与主模架的上模座刚性固定第一次压印把板厚由0.33mm压薄到0.11mm,第二次压印压薄 到0.1mm压印凸模和凹模均用含镁和锯的细粒度硬质合金材料，工作面要进行镜面加工其尺寸精度为0.002 0.005mm,压印凸 模和凹模的垫板也用硬质合金制作第一次压印的单位压力为978MPa,第二次压印的单位压力为 1430MPa,每一个压印约需30000N。

因此，压印凸模的长度要考虑 材料弹性变形的影响，比设计值加长0 1mm才能加工出合格的制 件第一和第二次压印总压力达180 000N,相当于该模具总冲压力 的50%,为防止载荷偏心，尽量把压印工序放在模具的中间部位5.切边、落料复位和推料模具这三道工序的模具结构如图9.6.11所示这三道工序的模具是用键和销钉定位后，用螺钉直接固定在主模 架上件2和 件6为银焊拼块结构，采用压配嵌入凹模固定板内，不 再用螺钉固定，但是为了拆装方便，必须在主模架下模座上开孔，便 于将凹模镶件用顶杆打出推料工序的推料孔由于不受力的作用，所以直接加工在凹模固定板上落料复位工序的顶杆下面，必须使用强力弹簧，以使制件平整和复位牢固，为防止制件从条料上脱落，用浮动导料板将条料提升并导向，这样制件两侧受力均匀1-定位键；2-切边凹模拼块镶件；3-浮动导料板；4-顶板；5-凹模固 定板；6-凹模拼块镶件；7-卸料板；8-切边凸模；9-凸模固定板；10-垫板；11-卸料板；12-凸模固定板；13-落料复位凸模；14-凸模固定板；15-检测销；16-推料凸模；17-压料部件；18-浮动导料销；图9.6.11切边、落料复位和推料子模图切边上模、落料复位上模和推料上模各自独立，分别固定在主模 架的上模座上。

条料送进安全检测由检测销进行压印整形压标记模具为子模结构，与第一和第二次压印模具基本 相同精冲孔模具也为子模结构，与冲导正孔和冲底孔模具基本相 同，采用的是第二章图2.。