1、浅谈在级进冲压模中定距机构的设计姚 远（广州市新科利保防雷技术有限公司，广东 广州 5 1 0 6 3 0）【摘要】文章主要探讨了在级进冲压模，尤其是高精度级进冲压模中如何进行定距机构的设计，根据笔者自身的实践经验和已有的理论，重点介绍了导正销的设计。【关键词】级进冲压模；定距机构；导正销；进距精【中图分类号】G 3 8 5【文献标识码】A【文章编号】1 0 0 8-1 1 5 1(2 0 0 6)0 8-0 0 3 8-0 2大 众 科 技D AZ H O N GK EJ I2 0 0 6 年第 8 期（总第 9 4 期）N o.8，2 0 0 6(C u mu la t iv e lyN
2、o.9 4)随着各类电子产品的不断更新换代，电子产品越来越向“小而精”的方向发展。电子产品中的金属零件也越来越精密。相当大一部分的精密金属零件都是靠高精度的级进冲压模生产出来的。目前，我国部分模具企业已能自行设计制造出具有相当水平的精密多工位级进冲压模。在多工位级进冲压模中，精度包括两个方面的精度：一个是形状尺寸精度，一个是形状位置精度。前者的精度主要是靠单一工位的凸凹模尺寸精度来保证。后者的精度就是要靠工位之间的进距精度来保证。如何保证进距精度达到零件设计要求呢？一、定距机构的设计首先，模具零件的加工精度要保证。保证多工位级进冲压模的重要零件的精度，如凸凹模、凸凹模固定板、卸料板、导柱、导正
3、销等。这些一般是由采用精密加工设备来保证的。其次，模具零件的装配精度要保证。以前由于加工设备的局限性，模具零件的精度没有达到现在的水平，因此在模具零件装配阶段，就要依靠高水平的装模师傅的经验，达到模具装配的高精度。现在随着各种高精度的加工设备的出现，模具零件本身已到相当高的精度，因此模具装配的效率和精度也相应得到了极大的提高。最后，定距机构的正确设计是保证定距精度的关键因素。由于多工位级进模将冲压件的冲压工序分布在多个工位上依次完成，每个工序只完成部分零件成型，要想使整个零件的尺寸（包括位置尺寸和形状尺寸）达到设计要求的高精度，就必须要求前后工位上工序件的冲切部位能准确衔接、匹配，这就要求合理
4、控制定距精度和采用定距元件或定距装置，使工序件在每一工位上都能准确定位。（一）进距和进距精度进距是指条料在模具中逐次送进时每次向前移动的距离。进距的大小及精度直接影响冲件的外形精度、内外形相对位置精度和冲切过程能否顺利完成。不同的冲压件外形，有不同的进距计算方式，一般原则是选择最节省材料的进距。如下图的进距 S：进距精度愈高，冲件的精度也愈高。影响进距精度的主要因素有冲件的精度等级、复杂程度、材质、料厚、模具的工位数以及冲压时条料的送进方式和定距方式等。在一些有关的参考书上会介绍一个计算进距精度的经验公式：式中：多工位级进模进距对称偏差值，m m；将冲件沿送料方向最大轮廓尺寸的精度等级提高四级
5、后的实际公差值，m m；N 模具设计的工位数；K 修正系数（根据不同的冲裁间隙有不同的值，一般为 1.0 左右）。可笔者通过大量的实践发现，运用此公式算出来的实际进距精度和理论计算值有很大的差别。主要原因是当工位越多的时候，带来的不可测因素就越多，所以工位 N的增加对 的影响不可能是被常态地描述成以上的表达。另外再加上冲压设备及送料机构本身的误差，所以当工位数增加时，进距精度会明显下降，上述公式笔者主张仅做参考使用，还是以实测结果为准。（二）定距机构设计多工位级进模的进距精度控制主要有三种方式：侧刃定距、侧刃与导正销联合定距以及自动送料装置与导正销联合定距。在当今精密高速的冲床中，前两种定距方
6、式已经不适用了，最后一种定距方式是现在应用最多的。下面笔者主要介绍自动送料装置与导正销联合定距。在多工位级进模中，自动送料装置现在得到大量的使用。虽然自动送料装置的送料精度（即进距精度）不断得到提高，但对于高精度冲压零件来说，也只能是做到粗定位。那么真正做到精定位的元件还是导正销。因此导正销的设计是很重要的。下面介绍一下导正销的设计要求：1.导正销的尺寸及装配。导正销的工作直径 d与导正孔直径 D应保持严格的配合关系才能保证对进距精度的控制。但导正孔是由冲孔凸模冲出来的，所以导正销与导正孔之间的关系实际上反映的是导正销直径与冲导正孔凸模直径 d P之间的关系。根据冲件精度和材料厚度的不同，对于
7、一般精度的小型的冲件，导正销工作直径 d 可以由下面的关系确定：当材料厚度 t=0.0 6 0.2 m m时，d=d P-（0.0 0 8 0.0 2）m m当材料厚度 t=0.2 0.5 m m时，d=d P-（0.0 2 0.0 4）m m当材料厚度 t=0.5 1.0m m时，d=d P-（0.0 4 0.0 8）m m导正销工作直径 d 和冲导正孔凸模直径 d P按 I T 6 级精度制造。导正孔直径 D的大小可按材料厚度选取：（下转第 4 1 页）【收稿日期】2 0 0 6-0 3-1 6【作者简介】姚远（1 9 7 6-），男，河南开封人，广州市新科利保防雷技术有限公司模具设计工程
8、师。3 8-4 1-（上接第 3 8 页）当材料厚度 t 0.5 m m时，D=1.6 2.0m m当材料厚度 0.5 t 1.0 m m时，D=2.0 2.5 m m当材料厚度 1.0 t 1.6 m m时，D=2.5 4.0 m m导正销材料与冲导正孔凸模材料相同，用合金工具钢制造，淬火硬度为 H R C 5 8 6 2。2.销的类型。多工位级进模中，间接导正销（指没有安装在凸模上的导正销）通常都安装在凸模固定板或卸料板上。见下图：图（a）、图(b)是固定式导正销，图(c)、图(d)是浮动式导正销。在一般精度的级进冲压模中，使用固定式导正销时，进距精度会高一点，但易于折断或不易卸料。使用浮
9、动式导正销时，因为弹簧起压紧和缓冲作用，这种导正销不易折断，但进距精度也不高。3.浮动式导正销在精密冲压模中的应用。对于一些高精度的冲压件，上述导正销工作直径的计算方法就不适用了，因为这样计算出的导正销与导正孔的间隙太大，再加上工位间的累积误差，进距误差将比导正销与导正孔的间隙还要大。所以我们要采用新的导正销设计方法，这种设计仍然采用了浮动式导正销的基本工作原理。但导正销工作部分不是圆柱面，而是下端的圆锥面。圆柱面的直径大于导正孔的直径，因此当圆锥面插入导正孔后肯定会使某一层锥面与导正孔无间隙接触，这就避免了因导正销与导正孔的间隙而产生的进距误差。此时由于导正销不能完全插入导正孔，所以导正销在
10、导正孔上方的锥面会对片料有一定的压力，这样会使片料发生弯曲，因此必须在片料的导正孔下方增加弹顶销，并在销的顶端开一个让位孔。弹顶销下面的弹簧力一定要远大于导正销上面的弹簧力，这样才能保证在工作时片料不被导正销压弯。见下图：在这种浮动式导正销做精定位元件的情况下，一般是和自动送料装置联合使用。自动送料装置在一次冲压行程结束后，夹住片料，使片料前进一个进距，送到下一个工位。（此时是粗定位）在新的冲压行程开始时，自动送料装置的夹爪松开片料，退回原位。同时上模下行，浮动式导正销插入片料的导正孔，进行精定位。笔者在设计一个 8 个工位，片料厚度仅 0.2 m m的高精度冲压模时，使用上述定距机构（即浮动
11、式导正销与自动送料装置联合定距）进距精度可以控制在 0.0 1 m m以内。【参考文献】1 徐政坤，范建蓓.冲压模具设计与制造 M .北京：化学工业出版社.收期短，年利润率高等特点，同时工业废弃物利用率达 9 0%以上，具有良好的经济效益、社会效益和环境效益。四、免烧砖的技术指标某实验室曾作过粉煤灰砖的强度实验，具体如下：实验方法：按不同的配方要求准确称量 各种原料，人工混匀后加入成型所需水量，在 1 0 0 吨的实验压力机上用自制模具制压成型，成型后自然养护，到一定龄期，测定其抗压、抗折强度。主要添加剂：水泥、石灰、石膏、水玻璃。原料成分（质量百分比）实验结果在实验取得较好结果的前提下，为进一步验证结果的可靠性，又利用免烧砖生产线制砖机进行了一次复证实验。实验强度换算粉煤灰砖的各类强度均能达到规定的要求，可广泛应用于建筑墙体材料。五、结语免烧砖是一种符合可持续发展要求的绿色新型墙体材料，以其“保护农田、节约能源、因地制宜、就地取材、变废为宝”的优点，且强度高、耐久性好、尺寸标准，外形完整色泽均一、古朴自然的外观越来越被人们所亲睐，我相信免烧砖将会广泛应用于我国的建筑市场，使我国的建筑墙体材料逐步向“绿色建材”迈进。【参考文献】1 鞠峰.利用工业废渣生产蒸养粉煤灰砖的研究 J .新型建筑材料，（5）.