多工位级进铸造模在汽车内板冲压件上的研究与应用

多工位级进模又称连续模，其模腔中具有两个或两个以上的工位，且这些工位都在一条直线上，在压力机一次行程中，可完成冲裁﹑弯曲﹑拉深﹑成形等多个工序。具有效率高，生产成本低的特点。在国内，多工位级进模一般在家电钢板模领域使用比较普遍，但在汽车领域，特别是铸造模领域应用还较少。本文以某汽车门槛加强板为实例，将左右件合模并用级进模生产，从工序排布到模具设计、调试及实现给予简析，供有关人员参考。

一、产品工艺分析

产 品 材 质 为 B 2 5 0 P 1 ，厚 1 . 4 m m ， 零 件 尺 寸 为320mm137mm92mm，零件形面与孔均不左右对称。该件如用单冲工艺，工艺路线为OP10落料冲孔OP20成形OP30翻边OP40冲孔侧冲孔，共需开发7套模具。因单冲生产效率低，不满足产能要求，经评议后采用左右件合模的多工位级进模生产，因模具尺寸较大，模具类型选用铸造模。

二、料带图设计

在多工位级进模中，每冲压一次条料就由送料机向前送一个步距，以到达不同工位，每个工位的工作内容都不相同，在完成所有工序前，工序件与料带不分开。

料带图设计就是确定每个工位的加工内容ม。料带图设计是多工位级进模设计的关键，也是模具结构设计的依据，料带图一经确定，也就确定了模具的工位数、步距及产品的材料利用率。在设计料带图时，需注意如下事项：①压力机中心与模具中心需基本一致，保证受力平衡，如无法保证一致，偏心不得超过100mm，可适当设置空工位，以备后期产品设计变化或避让干涉及保证受力平衡。②为使料带定位可靠，一般可在第一工位冲压一些工艺孔作为后工位定位孔，孔离形面较近时，可先冲小孔定位，后面冲到需要尺寸的大孔，或先成形后冲孔。③废料及成品件应能顺畅排落，送料需要顺畅。④既有成形又有弯曲的工件，先成形后弯曲，以免因材料流动影响已定形形面。⑤需考虑模具制造及维修的方便性。⑥载体必须有足够强度，能平稳地按工序送进。

三、零件的定位设计

多工位级进模中，为保证凸凹模及工序件之间相对位置的准确，必须有可靠准确的定位装置，定位主要定3个方向，即X向、Y向和Z向。通常采用导正销和其他粗定位方式配合使用，导正销导正就是用装在上模的导正销插入料带上的导正孔，保证料带在模具中每一次冲压的位置一致。本文即在工位1冲出工艺导正孔，工位2~6中都用导正销精定位X、Y向，全工位用浮顶销粗定位Z向，用导料板辅助定位定Y向和Z向。再在工位7中导正孔位置处冲出产品孔。

四、结构图设计

1. 模具结构

为减小模具尺寸，本级进模具未采用常规模具的导腿导板▼结构，而是使♥用4个导柱导向，模具长度由此减短约750mm，然后使用嵌入式吊耳，宽度也由此减少约400mm，最终该级进模具尺寸为2575mm1020mm800mm。模具主要由上模座、卸料板、下模座、托料板，各成形及修边凸凹模，以及各类标准件等部件组成。

2. 卸料装置

卸料装置是多工位级进模中的重要部件，一方面在开始冲压之前压紧料带，防止料带窜动，另一方面保证平稳卸料并保护凸模。卸料板压紧料带的压力一般为冲裁力5%左右。

3. 托料装置

多工位级进模是依靠送料装置按设计步距自动送料，料带经过修冲成形后，☠在料厚方向都会有不同程度的变形，ฉ为使料带顺利送进，必须将已经成形的料带顶起，使料带稍高于下模工作部分。本文在修冲工位共使用三块托料板，在成形工位使用1个托料芯和8个浮顶销，所有托料装置均使用导柱导套导向。

4. 级进模的加工与调试

级进模不仅要求成品冲压件精度合格，为保证模具高速运行精度，级进模对数控加工精度及模具各部件位置精度要求也很高。本级进模就将成形、冲孔凸模等位置精度要求高的部件装配到模座上后，再与模座一起在高精度数控机床上一次加工而成，压料芯等活动部件加工出坐标基准孔后建立坐标系数控加工完成，各种镶块及刀块是加工出装配面后，再用装配面建立坐标系加工。

5. 多工位级进铸造模实现

模具进场后经过一个月的压力机与模具的匹配性调试整改，全面达到量产状态，量产节拍为40次/min，生产效率明显提升，减少了生产人员及设备。本模具将汽车内板高强度板在级进铸造模中得以自动、高速、安全的实现，并且左右件合模，克服了传统模具手工送料、效率低、成本高的缺陷，具有良好的应用价值和推广价值。