连续模 - 金属冲压的进阶工艺

什么是连续模冲压工艺？

连续模冲压是金屬沖壓工艺中的一种方法，通过冲压机的冲压行程，将钢卷中的平坦条带转变为複杂的零件。这些平坦的条带通过自动送料系统，经过一个称为级进模的单一工具内的一系列工位。每个工位执行一个特定的操作，例如冲裁、倒角、穿孔、弯曲、圆角或甚至深拉，逐步将金属成形为所需的形状或形成所需的特徵。级进模冲压对于大规模生产非常高效，因为它能够在单一工艺中完成多个操作，极大地缩短生产时间和降低成本。

 

 

 

什么是连续模？

连续模是一种复杂的多站工具，用于连续模冲压工艺。它旨在将平板金属条转化为复杂的零件。当条带进入冲压机时，它连续移动经过工具的各个站点。通常，每个站点执行不同的操作，如冲裁、倒角、穿孔、弯曲、圆角或甚至深拉。每次冲压行程中，多个操作同时进行，使得连续模具有高效性。这个过程类似于装配线，每个站点专注于单一任务，但整体上，它们将条带转变为成品，从而提高整体效率。 

 

 

连续模与其他金属冲压模具的区别是什么？

1. 简单模具只有一个站点，每次冲压只执行一个操作，如切割、弯曲或穿孔，使其成为一种单一用途的工具。 

2. 简单模具适用于低复杂度的零件。虽然可以顺序使用多个简单模具来形成零件，但使用过多会显著降低效率。 

3. 简单模具推荐用于低产量生产，特别适合简单设计。相比复合或多站模具，简单模具通常更便宜且更易于制造。

连续模在几个关键方面与简单模具不同： 

1. 它包含多个站点，每个站点设计用于执行不同的操作。此设置允许以高精度和效率生产更复杂的零件。相比之下，简单模具每次冲压只执行一个操作。而连续模在每次冲压时可以同时执行多种操作，由先进的材料送料系统实现。

2. 连续模冲压工艺对于涉及复杂设计和需要大量或大规模生产的项目特别有利。

 

连续模与复合模具的区别是什么？

1. 复合模具只有一个站点，但执行多次切割操作。如果该模具还包括其他操作如弯曲、拉伸和倒角在一个站点内，则称为组合模具。尽管是多功能工具，但由于其可执行操作的数量有限，其应用范围相当有限，这使得连续模冲压工艺对于大多数设计而言更为高效。
2. 复合模具通常用于生产低复杂度的平板件，如垫圈。
3. 需要较高的冲压力才能操作。
4. 保持高生产率。

连续模在以下方面与复合模具不同：

1. 它由多个站点组成，每个站点在同一次冲压过程中执行不同的操作，达到与复合模具相似的生产效率，但具有更短的测试和工具设置时间，以及更低的维护和修理要求。 

2. 由于可以在同一工具中集成多个站点和操作，连续模能够创建更复杂的形状。 

3. 一般来说，连续模通过减少材料处理成本，比复合模具运行速度更快，使其更适合大规模生产。 

4. 在连续模中，操作在不同的站点进行；例如，复合模具可能在一个站点进行冲裁和穿孔，而连续模会在不同的站点处理这些任务，从而提高效率和成品质量。

 

连续模与转移模具的区别是什么？

转移模具与连续模有一些相似之处，但在几个方面有所不同： 

1. 转移模具是多级冲压工具；然而，不同于连续模，其中零件逐步通过一系列站点而保持连接到条带，转移模具中，零件（或坯料）在每次冲压之间从一个站点移到另一个站点。 
2. 这些模具支持复杂设计，特别适用于深拉操作。 
3. 它们需要复杂的转移和提升机制来运行，这会使其设计复杂化。

另一方面，连续模在这些关键领域与转移模具不同： 

1. 在连续模中，零件直到最后一步才与条带分离，而在转移模具中，坯料在第一次操作中就被切断。这种区别可能导致连续模中因条带所需空间而产生更多废料，但也允许更快的操作和减少冲压之间所需的移动。 
2. 连续模在深拉操作方面有一些限制，而转移模具可以更好地适应这些操作，因为它们允许根据原材料的限制进行广泛的拉伸。Layana 的工程团队可以帮助确定连续模或转移模具哪种更适合您的大规模生产需求。

 

连续模是否适合您的项目？让我们一起探索吧！

Layana 是获得 IATF 16949、ISO 50001 和 ISO 14064 认证的领先制造商，我们拥有超过四十年的经验─在设计、开发到大规模生产，确保我们为全球客户提供高质量、安全且非标的冲压服务。

 

为什么选择 Layana？

1. 我们的服务包括冲压、塑料注射（或嵌件）和组装，使我们成为您最具挑战性项目的重要合作伙伴。与 Layana 合作，您可以获得符合最高行业标准的综合质量管理系统，在所有制造阶段提供全面的质量管理。
2. 工艺卓越与 ESG 承诺：我们技术娴熟的工程团队随时准备帮助您设计和开发不仅符合而且超越项目需求的连续模。我们专注于最大化生产效率，确保您的项目成功。通过与 Layana 合作，您还可以推进您的环境、社会和治理（ESG）目标。我们的绿色工厂认证证明了我们对可持续、道德和环境负责的制造过程的承诺。

冲压模具的比较：简单模具 vs. 复合模具 vs. 连续模 vs. 转移模具

 

  

 

Layana的连续模具能力

 

连续模的优点是什么？

• 提高效率：连续模擅长在一次通过冲压机时执行多种操作。这种多任务处理能力显著加快了生产速度，使每小时能制造数千个零件。在高产量生产环境中，这种效率至关重要，因为时间和速度是关键。

• 成本效益：尽管连续模的初始设置成本可能较高，但长期节省的成本是巨大的。连续性过程减少了劳动力成本并提高了产量，使其成为大批量生产的成本效益解决方案。此外，连续模的精确性最大限度地减少了材料浪费，进一步降低了成本。

• 提高精度和一致性：连续模以其生产高精度和一致性零件的能力而闻名。每个模具中的每个站点都设计成精确执行特定操作，确保每个生产的零件都与下一个一致。这对要求严格公差和高质量标准的行业， 如汽车和航空航天工业特别有利。

• 减少劳动力需求：由于连续模冲压工艺过程高度自动化，所需的操作员较少。这不仅降低了劳动力成本，还减少了人为错误的可能性，从而提高了生产的整体质量。

• 多功能性：连续模可以处理各种材料，并可以设计为执行多种操作——从切割和冲孔到弯曲和压印。其多功能性使其适合生产用于各种行业的复杂组件。

• 可扩展性：连续模可以扩展以满足不断增长的生产需求。一旦设计并制造好模具，扩大生产规模只是延长模具运行时间的问题，使其能够轻松应对更高的需求而无需显著增加额外成本。

• 提高安全性：连续模冲压工艺的自动化特性减少了操作员受伤的可能性，这在快节奏的生产环境中特别重要。机器在设计时考虑到了安全性，限制了操作员在操作期间与冲压机的互动。

• 长寿命：连续模是为了持久使用而制造的。通过适当的维护，它们可以运行数百万次循环，成为连续长期使用的耐久投资。

 

连续模的缺点是什么？

• 不适用于少量生产：连续模需要高额的设计、开发和制造工具成本，这些成本可以轻松摊销用于大批量生产，但对于少量生产可能需要考虑其他金属成型方法。

• 不适用于所有设计：如果零件不能由金属坯料成型，因为零件太大、太厚、有凹口、非常锋利的角度和紧密的弯曲，或其他内部特征，冲压无法实现它们。可以考虑其他金属成型方法，如 CNC 加工、铸造、锻造、轧制或挤压。Layana 的工程师可以帮助评估您的设计的可制造性并提出最佳解决方案。

• 不适用于原型开发：鉴于前期工具成本，以及模具设计和制造要求，可以考虑采用 3D 打印或 CNC 加工等补充成型方法来制作原型。

• 强度要求：对于某些需要特殊强度的应用，可能需要采用其他形成方法，如锻造，以增强晶粒结构。

• 不适用于某些特定深拉要求的设计：即使连续模允许深拉，对于某些设计或深拉过深的情况下，可能需要考虑转移模具。

• 模具设计和制造的复杂性：连续模非常复杂，需要一个专业、专注的工程团队，拥有多年经验。Layana 公司拥有一个工程团队，其工程师在设计和制造连续模方面拥有数十年的经验。

 

连续模冲压工艺所需的元素

要通过连续模冲压工艺生产零件，需要几个关键组件：

 

• 连续模：设计和生产高质量、耐用且可靠的连续模是一种并非所有公司都具备的能力。而 Layana 公司凭借几十年的经验，制造的连续模被世界级 OEM 制造商广泛用于各个行业，包括汽车、电子、医疗和航空航天。
• 冲压机：Layana 拥有一系列冲压机，容量从 25T 到 300T 不等。这些冲压机使我们能够为全球客户提供金属冲压大规模生产服务，主要使用内部设计和开发的连续模。
• 送料系统：这是连续模冲压工艺中的关键组件。送料系统必须提供平稳且一致的材料流动，确保在连续模的不同站点之间的精确定位和速度。该系统的基本特征包括：
  
    1.    展平和整平系统：用于准备进入连续模的原材料，该系统展开并展平金属条。
    2.    收集系统：位于送料线的末端，该系统收集最后一次冲压操作后的剩余金属条材料。收集的废料可以重新卷起并回收。

• 原材料：通常，用于连续模冲压工艺的原材料是一卷金属，它被展开、展平并送入冲压机。材料的选择至关重要，取决于零件的设计和工程要求，考虑因素包括延展性、硬度、电导率和成本。常用材料包括不锈钢和碳钢、铁合金、铝、黄铜、青铜、铜、铍铜和钛。

• 熟练的操作员：连续模冲压工艺是一种复杂的金属成型技术，要求训练有素且经验丰富的操作员。这些专业人员对于最大限度地减少停机时间、优化生产效率、确保质量、保持安全和进行定期维护至关重要。Layana 公司确保所有操作员都高度熟练，拥有多年的行业经验，并致力于持续改进。值得注意的是，Layana 于 2022 年获得了绿色工厂标签，表明其对操作员最高道德标准和工作条件的承诺。

• 质量管理：专用的质量实验室和质量保证部门对于控制冲压件的质量并确保符合汽车等行业要求的严格协议和标准至关重要。Layana 公司不仅提供工具设计和连续模冲压工艺生产服务，还在整个制造过程中实施全面的质量管理，以符合电子和汽车行业的严格标准。

• 专业的工程团队：金属冲压的成功在很大程度上取决于工程团队的质量。Layana 的工程师擅长设计高质量和精密的冲模，集成最新技术，并在设计、开发和生产阶段提供解决方案。凭借四十年的经验，Layana 工程团队以设计符合世界级标准的连续模并实现领先全球 OEM 公司零件的高效、可持续生产而闻名。

 

 

 

连续模冲压工艺过程和连续模的关键组件

以下是连续模冲压工艺过程中涉及的主要操作的概述：

送料系统和导向孔：过程开始于送料系统将展平的金属条送入冲压机中的连续模。条带的精确定位对于后续操作的精度至关重要。为了实现这一点，首先在条带的第一个站点打出导向孔。这些孔精确地引导条带通过后续站点，确保在每次机器冲程时准确对齐。

连续模冲压工艺中的操作：

1. 穿孔或冲压：这涉及在金属条上打孔。
2. 冲裁：该过程从原材料中切出零件以成形最终零件。
3. 压印：该操作利用压力在零件上创建特定的表面或特征。
4. 倒角：这涉及以 45 度角切割零件的边缘，以去除锋利的 90 度边缘。
5. 弯曲：该过程将平板材料转变为三维形状。
6. 压花：这种技术在金属表面上创建凸起或凹陷的设计，通常用于美学目的。
7. 拉伸：这是将板材拉伸成 U 形腔以成形零件的过程。
8. 深拉：一种专门的拉伸形式，当零件的高度等于或大于其直径的一半时使用。

 

这些操作中的一些可以在下图中看到，其中显示了不同连续模操作产生的金属条：

 

 

连续模与其他低复杂度的冲压模具的不同之处在于使用模块来提高设计、维护和安装效率，复杂性由于多站性质而增加，使用导向孔来对准金属条，或使用卸料板以防废料随冲模抬起。

 

下面是一个显示大多数连续模常见部分的图示，但请注意，由于模具的复杂性、不同的设计可能性、几乎无限的可创造形状、项目的性质等因素，不同模具中的组件可能有所不同。

 

 

 

连续模的应用

连续模使得各种零件和组件的冲压成为可能，这些零件和组件随后将作为成品使用、组装在其他产品中或通过塑料嵌件成型技术嵌入塑料中，创造更复杂的零件。金属冲压，尤其是连续模冲压工艺，被广泛应用于汽车、自行车、航空航天、医疗设备、光学、电子行业，甚至可以用于制造餐具产品。

 

家用电器或电子组件等产品通常使用连续模冲压工艺组件，例如弹簧、引线框架、连接器、接触器、外壳、传感器端子、销和接触点、笼子甚至 USB 接口。许多 PCB 的组件也通过连续模冲压工艺或微型冲压制造。

 

对于汽车行业，除了前面提到的端子和连接器外，通常通过嵌件成型嵌入塑料中，这是 Layana 的一大特长，许多类型的支架、垫圈、垫片、板、离合器、阀门固定件、保护罩或屏蔽、紧固件，甚至装饰和化妆零件都得益于连续模的高效、安全和大规模生产。

 

除了上述行业，可能性几乎是无限的，最近，我们看到了连续模冲压工艺零件被集成到新产品中，如无人机、太阳能电池板、电动汽车充电器等。