淺談小批量級進模的設計與應用

孫華強

摘 要：簡要分析了在級進模的設計和應用過程中存在的問題，并提出了解決辦法，以期為相關(guān)工作提供經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：級進模；結(jié)構(gòu)；設計；缺陷

中圖分類號：TG385 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）12-0021-02

級進模因其具有多工位、連續(xù)生產(chǎn)、精度高和效率高等特點，在沖壓加工中被廣泛使用。但是，其本身也存在一些缺點，比如這種模具加工精度高并且復雜，需要使用沖裁力大的加工設備，周邊自動送料設備占用工廠的面積大，不太適合小批量零件的生產(chǎn)等。

很多中小型企業(yè)又因為受到品種多、批量小、生產(chǎn)場地不夠、生產(chǎn)設備不夠等因素的限制，而不得不采用單工序模具進行生產(chǎn)。但是，單工序生產(chǎn)會占用更多的設備、人工和模具，增加了加工成本，同時還要存放大量的單工序模具，產(chǎn)生不必要的中轉(zhuǎn)庫存等。

如果能將級進模用于小批量零件的加工生產(chǎn)就可以揚長避短，解決此類問題。但如何才能將這兩者有效地結(jié)合起來呢？結(jié)合之后又會產(chǎn)生什么樣的新問題呢？又當如何解決這些新產(chǎn)生的矛盾？這些也是本文著重探討的問題。

1 將級進模用于小批量零件生產(chǎn)

其實，級進模并不是不能用于小批量生產(chǎn)，而是因為級進模的配套周邊設備，比如卷料機、校平機、送料機需要占用很大的生產(chǎn)空間，一般廠家很難為其騰出更大的空間來布置這些設備。如果更換一個產(chǎn)品的品種，不但需要更換模具，還需要更換大型的卷板，這會增加因為更換產(chǎn)品而產(chǎn)生的換模時間，這對正常生產(chǎn)來說是一種巨大的浪費。如果經(jīng)常性地更換產(chǎn)品，肯定不能被接受。綜合上述原因，采用與單工序模具一樣的人工送料方式，省去龐大的周邊輔助設備就可以解決這一問題。但是，這樣簡單的結(jié)合是完全不夠的，結(jié)合之后又會產(chǎn)生什么新問題呢？

2 人工送料產(chǎn)生的問題

經(jīng)過長時間的觀察發(fā)現(xiàn)，由人工送料的級進模會產(chǎn)生以下幾個問題：①條料過長就會比較重，操作工容易產(chǎn)生疲勞感；②人工送料存在很大的不確定性，送料時會產(chǎn)生偏斜，加工到后期此問題會越來越突出，甚至會影響產(chǎn)品質(zhì)量；③剪板機剪切條料時，尺寸偏差較大，會影響定位和送料精度；④人工送料存在送料步距不準的問題；⑤雖然有定位銷，但是，因為存在定位間隙，所以會在沖壓過程中產(chǎn)生一定的晃動，很可能會影響產(chǎn)品的質(zhì)量；⑥一個周期加工完成后，卸料會比較困難；⑦每一條料都會產(chǎn)生1個廢料頭，無法充分利用，就會造成原材料的浪費；⑧采用人工送料的方式力量有限，所以，加工的零件有一定的局限性。

以上8個問題中，⑦⑧兩點是人工送料級進模最大的弊端。采用人工送料的級進模工步不宜過多，因為工步越多，產(chǎn)生的廢料頭就越長，造成的浪費也就越大。采用級進模后，要對多產(chǎn)生的廢料成本與提高的工作效率、設備利用率、物流成本、模具成本等因素進行對比，之后決定是否采取這種工藝方式進行生產(chǎn)。從另一方面來說，人工送料力量是有限的，所以，條料不能太寬，只能針對零件結(jié)構(gòu)不太復雜、外形不大的小零件進行生產(chǎn)。采用人工送料的方式就無法使用沖壓設備上最安全的雙手按鈕，必須配合腳踏開關(guān)實現(xiàn)操作，存在一定的安全隱患，必須開啟光電保護，并只能在配有腳踏開關(guān)的小噸位沖壓設備上進行此操作。所以，在決定是否采用由人工送料的級進模前，需要先考慮以上幾個問題。

3 優(yōu)化磨具

如果選擇人工送料的級進模，如何解決兩者相結(jié)合產(chǎn)生的問題呢？下面主要討論如何通過優(yōu)化模具來解決以上8個問題中的前6個問題，這也是本文著重探討的問題。

如果條料過長，應該在模具的送料側(cè)增加相應的托架，用以支撐條料自重，操作工只需要完成推送這個動作即可。

要消除人工送料的不確定性和剪板機剪切條料時產(chǎn)生的尺寸偏差問題，就必須在模具前增加側(cè)向頂料裝置，避免條料因為人為原因產(chǎn)生晃動。條料要始終貼緊定位的一側(cè)，保證送料的精度。

送料步距不準的問題可以通過有擋料功能的側(cè)刃來完成，雖然可以采用單側(cè)刃和雙側(cè)刃兩種，但是因為人工送料產(chǎn)生的晃動比較大，而雙側(cè)刃承受的力會更平衡，增加了擋塊的雙側(cè)刃，使送料更到位。所以，推薦采用雙側(cè)刃結(jié)構(gòu)。

要消除定位銷和定位孔之間的間隙，就需要采用過定位的方式。但是，如果定位銷過多，就會給操作工送料帶來困擾，難以準確對正所有孔的位置，從而降低生產(chǎn)效率。所以，在一般情況下，下模上的定位銷2個為宜。但是，只有2個定位銷肯定會產(chǎn)生晃動，這時就需要在上模增加導正銷，自上而下定位，在沖裁進行的前一刻實現(xiàn)對原材料的導正，并且消除定位間隙，充分保證定位精度，使零件符合圖紙的要求。

當一個加工周期完成后，條料被壓在下模上，因為條料比較長，操作工難以在后部直接將條料舉起，再一次送料，這就給實際的加工過程造成很大的影響，要解決這個問題，就必須在下模增加彈性頂料裝置，保證在一個加工周期完成后，條料能夠被順利地頂起，這樣操作工就可以再一次送料。

圖1是以上幾個問題的圖解，以便讀者可以更好地理解上述內(nèi)容。

4 結(jié)束語

以上就是在實際生產(chǎn)過程中遇到的主要問題，所以，人工送料的級進模有它的優(yōu)點，也有缺點。要滿足小批量的生產(chǎn)，需要綜合考慮其優(yōu)、缺點，并結(jié)合企業(yè)實際的生產(chǎn)狀況，采用合理的方式才能提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。

〔編輯：白潔〕

摘 要：簡要分析了在級進模的設計和應用過程中存在的問題，并提出了解決辦法，以期為相關(guān)工作提供經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：級進模；結(jié)構(gòu)；設計；缺陷

中圖分類號：TG385 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）12-0021-02

級進模因其具有多工位、連續(xù)生產(chǎn)、精度高和效率高等特點，在沖壓加工中被廣泛使用。但是，其本身也存在一些缺點，比如這種模具加工精度高并且復雜，需要使用沖裁力大的加工設備，周邊自動送料設備占用工廠的面積大，不太適合小批量零件的生產(chǎn)等。

很多中小型企業(yè)又因為受到品種多、批量小、生產(chǎn)場地不夠、生產(chǎn)設備不夠等因素的限制，而不得不采用單工序模具進行生產(chǎn)。但是，單工序生產(chǎn)會占用更多的設備、人工和模具，增加了加工成本，同時還要存放大量的單工序模具，產(chǎn)生不必要的中轉(zhuǎn)庫存等。

如果能將級進模用于小批量零件的加工生產(chǎn)就可以揚長避短，解決此類問題。但如何才能將這兩者有效地結(jié)合起來呢？結(jié)合之后又會產(chǎn)生什么樣的新問題呢？又當如何解決這些新產(chǎn)生的矛盾？這些也是本文著重探討的問題。

1 將級進模用于小批量零件生產(chǎn)

其實，級進模并不是不能用于小批量生產(chǎn)，而是因為級進模的配套周邊設備，比如卷料機、校平機、送料機需要占用很大的生產(chǎn)空間，一般廠家很難為其騰出更大的空間來布置這些設備。如果更換一個產(chǎn)品的品種，不但需要更換模具，還需要更換大型的卷板，這會增加因為更換產(chǎn)品而產(chǎn)生的換模時間，這對正常生產(chǎn)來說是一種巨大的浪費。如果經(jīng)常性地更換產(chǎn)品，肯定不能被接受。綜合上述原因，采用與單工序模具一樣的人工送料方式，省去龐大的周邊輔助設備就可以解決這一問題。但是，這樣簡單的結(jié)合是完全不夠的，結(jié)合之后又會產(chǎn)生什么新問題呢？

2 人工送料產(chǎn)生的問題

經(jīng)過長時間的觀察發(fā)現(xiàn)，由人工送料的級進模會產(chǎn)生以下幾個問題：①條料過長就會比較重，操作工容易產(chǎn)生疲勞感；②人工送料存在很大的不確定性，送料時會產(chǎn)生偏斜，加工到后期此問題會越來越突出，甚至會影響產(chǎn)品質(zhì)量；③剪板機剪切條料時，尺寸偏差較大，會影響定位和送料精度；④人工送料存在送料步距不準的問題；⑤雖然有定位銷，但是，因為存在定位間隙，所以會在沖壓過程中產(chǎn)生一定的晃動，很可能會影響產(chǎn)品的質(zhì)量；⑥一個周期加工完成后，卸料會比較困難；⑦每一條料都會產(chǎn)生1個廢料頭，無法充分利用，就會造成原材料的浪費；⑧采用人工送料的方式力量有限，所以，加工的零件有一定的局限性。

以上8個問題中，⑦⑧兩點是人工送料級進模最大的弊端。采用人工送料的級進模工步不宜過多，因為工步越多，產(chǎn)生的廢料頭就越長，造成的浪費也就越大。采用級進模后，要對多產(chǎn)生的廢料成本與提高的工作效率、設備利用率、物流成本、模具成本等因素進行對比，之后決定是否采取這種工藝方式進行生產(chǎn)。從另一方面來說，人工送料力量是有限的，所以，條料不能太寬，只能針對零件結(jié)構(gòu)不太復雜、外形不大的小零件進行生產(chǎn)。采用人工送料的方式就無法使用沖壓設備上最安全的雙手按鈕，必須配合腳踏開關(guān)實現(xiàn)操作，存在一定的安全隱患，必須開啟光電保護，并只能在配有腳踏開關(guān)的小噸位沖壓設備上進行此操作。所以，在決定是否采用由人工送料的級進模前，需要先考慮以上幾個問題。

3 優(yōu)化磨具

如果選擇人工送料的級進模，如何解決兩者相結(jié)合產(chǎn)生的問題呢？下面主要討論如何通過優(yōu)化模具來解決以上8個問題中的前6個問題，這也是本文著重探討的問題。

如果條料過長，應該在模具的送料側(cè)增加相應的托架，用以支撐條料自重，操作工只需要完成推送這個動作即可。

要消除人工送料的不確定性和剪板機剪切條料時產(chǎn)生的尺寸偏差問題，就必須在模具前增加側(cè)向頂料裝置，避免條料因為人為原因產(chǎn)生晃動。條料要始終貼緊定位的一側(cè)，保證送料的精度。

送料步距不準的問題可以通過有擋料功能的側(cè)刃來完成，雖然可以采用單側(cè)刃和雙側(cè)刃兩種，但是因為人工送料產(chǎn)生的晃動比較大，而雙側(cè)刃承受的力會更平衡，增加了擋塊的雙側(cè)刃，使送料更到位。所以，推薦采用雙側(cè)刃結(jié)構(gòu)。

要消除定位銷和定位孔之間的間隙，就需要采用過定位的方式。但是，如果定位銷過多，就會給操作工送料帶來困擾，難以準確對正所有孔的位置，從而降低生產(chǎn)效率。所以，在一般情況下，下模上的定位銷2個為宜。但是，只有2個定位銷肯定會產(chǎn)生晃動，這時就需要在上模增加導正銷，自上而下定位，在沖裁進行的前一刻實現(xiàn)對原材料的導正，并且消除定位間隙，充分保證定位精度，使零件符合圖紙的要求。

當一個加工周期完成后，條料被壓在下模上，因為條料比較長，操作工難以在后部直接將條料舉起，再一次送料，這就給實際的加工過程造成很大的影響，要解決這個問題，就必須在下模增加彈性頂料裝置，保證在一個加工周期完成后，條料能夠被順利地頂起，這樣操作工就可以再一次送料。

圖1是以上幾個問題的圖解，以便讀者可以更好地理解上述內(nèi)容。

4 結(jié)束語

以上就是在實際生產(chǎn)過程中遇到的主要問題，所以，人工送料的級進模有它的優(yōu)點，也有缺點。要滿足小批量的生產(chǎn)，需要綜合考慮其優(yōu)、缺點，并結(jié)合企業(yè)實際的生產(chǎn)狀況，采用合理的方式才能提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。

〔編輯：白潔〕

摘 要：簡要分析了在級進模的設計和應用過程中存在的問題，并提出了解決辦法，以期為相關(guān)工作提供經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：級進模；結(jié)構(gòu)；設計；缺陷

中圖分類號：TG385 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）12-0021-02

級進模因其具有多工位、連續(xù)生產(chǎn)、精度高和效率高等特點，在沖壓加工中被廣泛使用。但是，其本身也存在一些缺點，比如這種模具加工精度高并且復雜，需要使用沖裁力大的加工設備，周邊自動送料設備占用工廠的面積大，不太適合小批量零件的生產(chǎn)等。

很多中小型企業(yè)又因為受到品種多、批量小、生產(chǎn)場地不夠、生產(chǎn)設備不夠等因素的限制，而不得不采用單工序模具進行生產(chǎn)。但是，單工序生產(chǎn)會占用更多的設備、人工和模具，增加了加工成本，同時還要存放大量的單工序模具，產(chǎn)生不必要的中轉(zhuǎn)庫存等。

如果能將級進模用于小批量零件的加工生產(chǎn)就可以揚長避短，解決此類問題。但如何才能將這兩者有效地結(jié)合起來呢？結(jié)合之后又會產(chǎn)生什么樣的新問題呢？又當如何解決這些新產(chǎn)生的矛盾？這些也是本文著重探討的問題。

1 將級進模用于小批量零件生產(chǎn)

其實，級進模并不是不能用于小批量生產(chǎn)，而是因為級進模的配套周邊設備，比如卷料機、校平機、送料機需要占用很大的生產(chǎn)空間，一般廠家很難為其騰出更大的空間來布置這些設備。如果更換一個產(chǎn)品的品種，不但需要更換模具，還需要更換大型的卷板，這會增加因為更換產(chǎn)品而產(chǎn)生的換模時間，這對正常生產(chǎn)來說是一種巨大的浪費。如果經(jīng)常性地更換產(chǎn)品，肯定不能被接受。綜合上述原因，采用與單工序模具一樣的人工送料方式，省去龐大的周邊輔助設備就可以解決這一問題。但是，這樣簡單的結(jié)合是完全不夠的，結(jié)合之后又會產(chǎn)生什么新問題呢？

2 人工送料產(chǎn)生的問題

經(jīng)過長時間的觀察發(fā)現(xiàn)，由人工送料的級進模會產(chǎn)生以下幾個問題：①條料過長就會比較重，操作工容易產(chǎn)生疲勞感；②人工送料存在很大的不確定性，送料時會產(chǎn)生偏斜，加工到后期此問題會越來越突出，甚至會影響產(chǎn)品質(zhì)量；③剪板機剪切條料時，尺寸偏差較大，會影響定位和送料精度；④人工送料存在送料步距不準的問題；⑤雖然有定位銷，但是，因為存在定位間隙，所以會在沖壓過程中產(chǎn)生一定的晃動，很可能會影響產(chǎn)品的質(zhì)量；⑥一個周期加工完成后，卸料會比較困難；⑦每一條料都會產(chǎn)生1個廢料頭，無法充分利用，就會造成原材料的浪費；⑧采用人工送料的方式力量有限，所以，加工的零件有一定的局限性。

以上8個問題中，⑦⑧兩點是人工送料級進模最大的弊端。采用人工送料的級進模工步不宜過多，因為工步越多，產(chǎn)生的廢料頭就越長，造成的浪費也就越大。采用級進模后，要對多產(chǎn)生的廢料成本與提高的工作效率、設備利用率、物流成本、模具成本等因素進行對比，之后決定是否采取這種工藝方式進行生產(chǎn)。從另一方面來說，人工送料力量是有限的，所以，條料不能太寬，只能針對零件結(jié)構(gòu)不太復雜、外形不大的小零件進行生產(chǎn)。采用人工送料的方式就無法使用沖壓設備上最安全的雙手按鈕，必須配合腳踏開關(guān)實現(xiàn)操作，存在一定的安全隱患，必須開啟光電保護，并只能在配有腳踏開關(guān)的小噸位沖壓設備上進行此操作。所以，在決定是否采用由人工送料的級進模前，需要先考慮以上幾個問題。

3 優(yōu)化磨具

如果選擇人工送料的級進模，如何解決兩者相結(jié)合產(chǎn)生的問題呢？下面主要討論如何通過優(yōu)化模具來解決以上8個問題中的前6個問題，這也是本文著重探討的問題。

如果條料過長，應該在模具的送料側(cè)增加相應的托架，用以支撐條料自重，操作工只需要完成推送這個動作即可。

要消除人工送料的不確定性和剪板機剪切條料時產(chǎn)生的尺寸偏差問題，就必須在模具前增加側(cè)向頂料裝置，避免條料因為人為原因產(chǎn)生晃動。條料要始終貼緊定位的一側(cè)，保證送料的精度。

送料步距不準的問題可以通過有擋料功能的側(cè)刃來完成，雖然可以采用單側(cè)刃和雙側(cè)刃兩種，但是因為人工送料產(chǎn)生的晃動比較大，而雙側(cè)刃承受的力會更平衡，增加了擋塊的雙側(cè)刃，使送料更到位。所以，推薦采用雙側(cè)刃結(jié)構(gòu)。

要消除定位銷和定位孔之間的間隙，就需要采用過定位的方式。但是，如果定位銷過多，就會給操作工送料帶來困擾，難以準確對正所有孔的位置，從而降低生產(chǎn)效率。所以，在一般情況下，下模上的定位銷2個為宜。但是，只有2個定位銷肯定會產(chǎn)生晃動，這時就需要在上模增加導正銷，自上而下定位，在沖裁進行的前一刻實現(xiàn)對原材料的導正，并且消除定位間隙，充分保證定位精度，使零件符合圖紙的要求。

當一個加工周期完成后，條料被壓在下模上，因為條料比較長，操作工難以在后部直接將條料舉起，再一次送料，這就給實際的加工過程造成很大的影響，要解決這個問題，就必須在下模增加彈性頂料裝置，保證在一個加工周期完成后，條料能夠被順利地頂起，這樣操作工就可以再一次送料。

圖1是以上幾個問題的圖解，以便讀者可以更好地理解上述內(nèi)容。

4 結(jié)束語

以上就是在實際生產(chǎn)過程中遇到的主要問題，所以，人工送料的級進模有它的優(yōu)點，也有缺點。要滿足小批量的生產(chǎn)，需要綜合考慮其優(yōu)、缺點，并結(jié)合企業(yè)實際的生產(chǎn)狀況，采用合理的方式才能提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。

〔編輯：白潔〕