引线框架在模具设计中的重要性及要求

引线框是一种批量极大的产品，普通冲压生产是无法满足这类产品的大批量生产要求的。引线框架一般都是在精密高速压力机上，通过多工位级进模进行冲压生产。对高速压力机上使用的多工位级进模主要有如下要求。

1.模架要有足够的强度和刚度

模架足够的刚度，可以保证在高速冲压过程中，凸模和凹模相对位置的精确度。如果模架刚度不足，会在高速冲压过程中逐步发生变形，使其导向系统和凸凹模间隙发生变化，从而使导柱导套、冲裁刃口都出现不规则的磨损，最终导致模具提前失效。通常，上模座和下模座的厚度是常规设计的两倍左右，上下模座的平行度控制在0.004mm以内，模座应选择稳定性较高的材料，如40Cr、20CrNi3Al等，而且要经过调质处理。

2.导向要稳固、可靠，有足够的刚度

高速压力机用引线框级进模一般均需要双重导向，模架导向通常采用四导柱以上的滚动导柱导套导向模式，这种导向装置的导套内装有钢球保持圈，以保证精确的导向。导套内的钢球保持圈内孔与导柱相配合，导套压入模座的长度及导套外径D不得小于导柱直径的2倍，导套导向长度应为导柱直径的3～4倍。导柱直径d应根据强度和刚度来确定，通常d≥30mm，导柱压入模座的长度也不得小于直径d的2倍。由于导柱、导套是在相互摩擦的条件下工作，因此其配合面要求硬而耐磨，通常导柱导套的材料采用GCr15制造，淬火硬度为60～64HRC，钢球保持圈用LY3铝合金。导柱、导套、钢球的表面粗糙度值Ra为0.2mm以下。此外，在凹模座板、卸料座板、凸模固定板之间还需要设计辅助导向，辅助导向装置也应采用滚珠导柱导套导向，以确保凸凹模的位置精度。

3.凹模座板、卸料座板需要有良好的稳定性

凹模座板、卸料座板是工作零件的固定基础。由于是高速冲裁，不仅要保证凹模座板、卸料座板耐高速冲击，而且要保证凹模座板、卸料座板在高速冲压下具有良好的稳定性，以保证凸凹模之间的冲裁间隙稳定。为此，凹模座板、卸料座板的材料通常选择优质的高碳高铬合金工具钢。最常用的材料是日本的SKD11，该材料具有良好的切削性能和抛光性能，热处理后具有很高的硬度和耐磨性，并具有淬透性强、尺寸稳定性好的特点，以及良好的韧性与抗高温疲劳性能，能承受温度聚变，适宜在高温下长期工作。凹模座板、卸料座板需淬火处理，硬度58～60HRC，淬火处理后还应进行-80℃的深冷处理，保持3～4h，然后再进行回火处理，以获得最高硬度和尺寸稳定性。

4.工作零件应具有极高的精度和耐磨性

引线框架级进模一般都有几十个工步，几十工步的累积误差必须控制在0.002mm以内，因此对每块凹模拼块、卸料拼块的尺寸精度都应达到±0.001mm左右，目标是零位。同时要求凹模拼块、凸模具有很高的耐磨性，以保证每次刃磨后能达到100万冲次左右的使用寿命。凸模、凹模拼块通常选用硬质合金，常用的硬质合金为进口KD20、CD650等。这类硬质合金疲劳强度高，不容易产生应力集中，裂纹的发生及扩展时间延迟，抗电加工腐蚀能力强，寿命稳定性好。卸料拼块可选用Cr12、Cr12Mo等耐磨合金工具钢，经热处理及深冷处理，使其具有较高的耐磨性和尺寸稳定性。

5.条料送进必须顺畅(www.xing528.com)

因为是高速冲裁，一旦送料不顺畅，必然会导致频繁停机，甚至损坏模具，故在料条送进过程中应尽可能减少阻力。通常的做法是设计浮动托料装置，使条料在送进过程中顶离凹模表面，送料时条料只在托料块上运动，这样就大大减少了条料在送进过程中与模具的接触面积，从而减少了条料送进过程的阻力，保证了条料送进的顺畅。

6.模具须有误送料检测机构

在高速冲压作业时，送料机构可能发生送料精度不稳定等意外情况，如果模具不能检测到这些意外情况而连续工作，不仅会出现大量不合格引线框架，同时还有可能造成模具的重大损坏。为此，在模具上必须设置误送料检测装置，当送料不准确时，误送料检测装置就会发出信号，让压力机紧急停机，不仅避免出现大批不合格品，更重要的是保护了模具。

7.模具必须有限位装置

通常的做法是根据模具的大小，在模架上设置4组以上限位柱。限位柱有三个作用，一是保证高速冲裁时，凸模进入凹模的深度维持不变，特别是可以使模具上压印工位的压印深度得到稳定控制；二是可以维持模板的平衡，防止因条料偏离中心，尤其是初次送料而产生的卸料板倾斜趋势，保护导向精度，缓解导向磨损；三是可以防止压力机闭合高度的误操作，保护设备和模具。

8.模具应有防废料上跳措施

引线框架冲裁过程中碰到最多的问题就是废料上跳。废料上跳会造成引线框架产生大量的废品，由于高速冲裁中条料与凸模表面的真空吸附作用，还会出现废料上跳叠合，引起模具的损坏。通常的做法是，对形状简单的较大凸模在中心开孔，通过压缩空气吹废料，或者设置柔性弹压装置打废料。现在更有效的做法是，在凹模漏料孔的侧壁加工出细小的凹槽，使废料下冲后部分被挤入凹槽，牢牢地卡在凹模型腔内，达到防止废料上跳的目的。

9.模具应设置切断机构

引线框架冲压完成后还需要局部电镀，电镀有卷式电镀和片式电镀两种方式。对于片式电镀，就需要在引线框高速冲压时切成一定长度，为此需要在级进模上设计切断机构，冲压时在压力机的计数器上设置切断的冲次数，当冲压次数达到设定的冲次时，高速压力机的计数器就会给切断机构发出切断信号，实现模具自动完成切断。另外，即便是冲压卷式电镀引线框，有了切断机构也可以随时切一段引线框，以方便检查引线框的冲压质量。