沖裁工藝與沖裁模設(shè)計課件

1、沖裁工藝與沖裁模設(shè)計沖裁工藝與沖裁模設(shè)計2.1 典型案例（1）墊圈 墊圈是標(biāo)準(zhǔn)化的零件，具有通用性和互換性，材料一般為普通碳素鋼（如Q215），屬于大批量生產(chǎn)。 t=1mm2.1 典型案例 t=1mm（2）電機轉(zhuǎn)子與電機定子 要求其具有較好的形狀一致性，不存在（或存在較小的）毛刺，材料一般為電工硅鋼（如D31），屬于大批量生產(chǎn)。（2）電機轉(zhuǎn)子與電機定子（3）錄音機機芯自停桿 材料一般為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼（如10F），屬于成批生產(chǎn)。（3）錄音機機芯自停桿2.2沖裁工藝與模具的設(shè)計程序 沖裁模設(shè)計的總原則： 在滿足制件尺寸精度和形狀精度的前提下力求使模具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、材料消耗少、制件成本低。 審

2、圖沖裁工藝性分析沖裁工藝方案制定排樣刃口尺寸計算沖壓力及壓力中心計算凸、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計總體結(jié)構(gòu)設(shè)計沖壓設(shè)備選擇沖裁模裝配圖繪制非標(biāo)零件圖繪制沖裁模設(shè)計程序示意圖2.2沖裁工藝與模具的設(shè)計程序 審圖沖裁工藝性分析沖裁工藝方（1）審圖 審閱制件圖的正確性和完整性，包括：投影關(guān)系、尺寸標(biāo)注、公差、技術(shù)要求、材料等標(biāo)注。材料： D31（1）審圖材料： D31（2）沖裁工藝性分析 沖裁件的工藝性是指沖裁件結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸和材料等對沖裁工藝的適應(yīng)性。（2）沖裁工藝性分析（3）沖裁工藝方案制定 依據(jù)制件對沖裁工藝的適應(yīng)性，結(jié)合制件的生產(chǎn)批量和各種沖裁工藝的特點，制定適合于制件的沖裁工藝方案。單工序工藝方案復(fù)合

3、工藝方案連續(xù)工藝方案（3）沖裁工藝方案制定單工序工藝方案復(fù)合工藝方案連續(xù)工藝方案（4）排樣 依據(jù)制件結(jié)構(gòu)形狀特點，在保證制件質(zhì)量前提下，采用較為合理的排樣方式，以達(dá)到較高的經(jīng)濟(jì)效益。（4）排樣沖壓件排樣實物沖壓件排樣實物（5）刃口尺寸計算（6）沖壓力及沖壓設(shè)備選擇（7）壓力中心計算（5）刃口尺寸計算（6）沖壓力及沖壓設(shè)備選擇（8）凸、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計 在設(shè)計中應(yīng)盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)冷沖模具結(jié)構(gòu)尺寸。（8）凸、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計（9）總體結(jié)構(gòu)設(shè)計（9）總體結(jié)構(gòu)設(shè)計（10）沖裁模裝配圖繪制 （11）非標(biāo)零件圖繪制（10）沖裁模裝配圖繪制 2.3 沖裁工藝性分析2.3.1 沖裁變形特征 c）斷裂分離階段 凸、凹模間

4、隙正常且無彈壓時，金屬材料的沖裁變形過程a）彈性變形階段 b）塑性變形階段 2.3 沖裁工藝性分析c）斷裂分離階段 a）彈性變形階段 普通沖裁零件斷面 沖裁件斷面示意圖沖裁件斷面質(zhì)量1光亮帶 2毛刺 3斷裂帶 4塌角帶a)間隙過小 b)間隙適中 c)間隙過大普通沖裁零件斷面 沖裁件斷面示意圖沖裁件斷面質(zhì)量a)間隙過小2.3.2 沖裁工藝性要求 沖裁件的工藝性是指該工件在沖裁加工中的難易程度。良好的沖裁工藝性應(yīng)保證材料消耗少、工序數(shù)少、模具結(jié)構(gòu)簡單且壽命長、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、操作安全方便等。（1）沖裁件的形狀與結(jié)構(gòu) 沖裁件的形狀應(yīng)盡可能的簡單、對稱。2.3.2 沖裁工藝性要求1）應(yīng)避免沖裁件上有過長

5、的懸臂和狹槽。沖裁件懸臂與窄槽尺寸最小寬度：b2t1）應(yīng)避免沖裁件上有過長的懸臂和狹槽。沖裁件懸臂與窄槽尺寸最2）沖裁件的孔與邊緣間、孔與孔之間的距離b1、b2不能太小。最小孔邊距離一般取b11.5t， b22t3）沖裁件的外形或內(nèi)孔的轉(zhuǎn)角處，應(yīng)避免有銳角的清角，應(yīng)采用圓弧過渡。4）沖孔的尺寸不能太小。2）沖裁件的孔與邊緣間、孔與孔之間的距離b1、b2不能太小。（2）沖裁件的尺寸精度和粗糙度普通沖裁件1）尺寸精度一般在IT10IT11級以下2）粗糙度低于Ra=6.3m3）沖孔精度比落料精度高一級（3）沖裁材料選材原則： 1）取決于零件的要求2）“廉價代貴重，薄料代厚料，黑色代有色”3）采用國家

6、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格材料（2）沖裁件的尺寸精度和粗糙度（4）典型案例分析1）墊圈：無懸臂狹槽，孔邊距較大，無尖銳轉(zhuǎn)角，孔徑較大；制件尺寸精度較低，無粗糙度要求；材料為普通碳素鋼，沖裁性能較好，但容易產(chǎn)生毛刺。（4）典型案例分析2）電機轉(zhuǎn)子：制件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，形狀對稱，無懸臂狹槽，孔邊距較大；轉(zhuǎn)子軸孔10的公差為0.027mm（IT8級）；外圓47.2的公差為0.05mm（IT9級）； 毛刺高度應(yīng)小于0.05mm；材料為電工硅鋼，材料具有一定的脆性。90的轉(zhuǎn)角處 2）電機轉(zhuǎn)子：90的轉(zhuǎn)角處 3）電機定子：分析同電機轉(zhuǎn)子電機定子外形R3圓弧處銳角3）電機定子：電機定子外形R3圓弧處銳角4）錄音機機芯暫停桿展開件：

7、制件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，形狀不對稱；制件A部為一懸臂（1.48.65）；孔邊距較??；制件轉(zhuǎn)角未注半徑為0.3mm。錄音機機芯轉(zhuǎn)錄桿展開件 4）錄音機機芯暫停桿展開件：錄音機機芯轉(zhuǎn)錄桿展開件 2.4 沖裁工藝過程2.4.1 墊圈沖裁工藝方案制定單一工序復(fù)合工序級進(jìn)工序2.4 沖裁工藝過程單一工序復(fù)合工序級進(jìn)工序2.4.2 電機轉(zhuǎn)子沖裁工藝方案制定 a） b） c） 單一工序a）落47.2mm外圓 b）沖10mm孔和定向槽口R0.3mm c）沖12個槽口復(fù)合工序級進(jìn)工序2.4.2 電機轉(zhuǎn)子沖裁工藝方案制定 a） 2.4.3 電機定子沖裁工藝方案制定 （1）沖裁工藝方案 a） b） c）單一工序a）落外形 b

8、）沖兩個腰形孔和4個4mm孔 c）沖48.2mm孔和2個5mm孔復(fù)合工序 2.4.3 電機定子沖裁工藝方案制定 a） 落料式級進(jìn)工序切廢式級進(jìn)工序落料式級進(jìn)工序切廢式級進(jìn)工序2.4.4 錄音機機芯暫停桿展開件沖裁工藝方案制定切廢式級進(jìn)工序2.4.4 錄音機機芯暫停桿展開件沖裁工藝方案制定切廢式級2.5 排樣2.5. 1 沖裁排樣排樣：指制件在板料或條料排上的布置方法。 沖裁排樣從廢料的角度來分，可分為有廢料排樣、少廢料排樣和無廢料排樣三種。 a)有廢料排樣 b)少廢料排樣 c)無廢料排樣2.5 排樣 沖裁排樣從廢料的角度來分，可分 沖裁排樣按制件在材料上的排列形式來分，可分為直排法、斜排法、對

9、排法、混合排法、多排法和沖裁搭邊法等多種形式。 1）直排：適用于方形、矩形零件。2）斜排：適用于橢圓形、T形、形、S形零件。 沖裁排樣按制件在材料上的排列形式來分，可分3）直對排：適用于梯形、三角形、半圓形、T形、形、形零件。4）斜對排：適用于橢圓形、T形、形、S形零件。3）直對排：適用于梯形、三角形、半圓形、T形、形、形零件6）多行排：適用于大批量生產(chǎn)中尺寸不大的圓形、六角形、方形、矩形零件。7）交叉排：適用于C形、形、形等零件。5）組合排：適用于材料與厚度相同的兩種以上零件。6）多行排：適用于大批量生產(chǎn)中尺寸不大的圓形、六角7）交叉排8）裁搭邊法整裁法：適用于尺寸較小且形狀較簡單的細(xì)長零件

10、。 9）裁搭邊法分次裁切法：適用于尺寸較小且形狀較復(fù)雜的細(xì)長零件。8）裁搭邊法整裁法：適用于尺寸較小且形狀較簡9）裁搭邊法典型案例沖裁排樣分析 墊圈典型案例沖裁排樣分析 電機轉(zhuǎn)子電機轉(zhuǎn)子電機定子電機定子電機轉(zhuǎn)子與電機定子套排（級進(jìn)工序） 電機轉(zhuǎn)子與電機定子套排（級進(jìn)工序） 錄音機機芯暫停桿展開件 錄音機機芯暫停桿展開件 錄音機機芯暫停桿展開件 錄音機機芯暫停桿展開件 2.5.2 搭邊值的確定搭邊：指排樣時制件與制件之間、制件與條（板）料邊緣之間的余料。 搭邊的作用1）搭邊能夠補償定位誤差，保證沖出合格的制件；2）保證條料具有一定的剛性，便于送料；3）起到保護(hù)模具的作用，以免模具過早地磨損而報廢

11、。2.5.2 搭邊值的確定（1）普通沖裁 搭邊值的選取。（見表2-10表2-12）（2）多工序連續(xù)沖壓1）切斷工序中其搭邊值的選?。褐饕钢萍c制件之間被切除的廢料的寬度。（表2-13）（1）普通沖裁2）切口工序中工藝廢料值的確定：設(shè)計時可參照切斷加工工藝廢料標(biāo)準(zhǔn)值。3）材料側(cè)面切口值的確定： 一般取側(cè)刃長度等于進(jìn)距L，然后根據(jù)料厚t與側(cè)刃切進(jìn)長度L（或料寬B）求出切邊寬度F。側(cè)刃切口值 2）切口工序中工藝廢料值的確定：設(shè)計時可參照切斷加工工藝廢料（3）典型案例沖裁搭邊值確定1）墊圈沖裁搭邊值確定 料厚為1mm，由表2-10可查得， 工件間搭邊值a1=0.8mm，沿邊搭邊值a=1.0mm。2）

12、電機轉(zhuǎn)子和電機定子沖裁搭邊值確定 料厚為0.35mm，由表2-10可查得， 工件間搭邊值a1=1.2mm，沿邊搭邊值a=1.5mm。3）錄音機機芯暫停桿展開件沖裁搭邊值確定 料厚為0.8mm，由表2-10可查得， 工件間搭邊值a1=1.5mm，沿邊搭邊值a=1.8mm。（3）典型案例沖裁搭邊值確定案例排樣圖 墊圈（單排） 級進(jìn)工序 復(fù)合工序案例排樣圖 級進(jìn)工序 復(fù)合工序 級進(jìn)工序 復(fù)合工序墊圈（多排） 級進(jìn)工序 復(fù)合工序墊圈（多排）電機轉(zhuǎn)子（單排）級進(jìn)工序 復(fù)合工序電機轉(zhuǎn)子（單排）級進(jìn)工序 復(fù)合工序電機轉(zhuǎn)子（多排）級進(jìn)工序 復(fù)合工序電機轉(zhuǎn)子（多排）級進(jìn)工序 復(fù)合工序電機定子（單排）復(fù)合工序電機

13、定子（單排）復(fù)合工序電機定子（單排）級進(jìn)工序 電機定子（單排）級進(jìn)工序 電機定子（多排）級進(jìn)工序 復(fù)合工序電機定子（多排）級進(jìn)工序 復(fù)合工序電機轉(zhuǎn)子與電機定子套排（級進(jìn)工序） 電機轉(zhuǎn)子與電機定子套排（級進(jìn)工序） 錄音機機芯暫停桿展開件（直排） 錄音機機芯暫停桿展開件（直排） 錄音機機芯暫停桿展開件（直對排）錄音機機芯暫停桿展開件（直對排）錄音機機芯暫停桿展開件（斜排）錄音機機芯暫停桿展開件（斜排）2.5.3 材料利用率的計算（1）條料寬度尺寸的確定1）有側(cè)壓裝置：B=(L+2b)-2）無側(cè)壓裝置：B=(L+2b+C) 式中： L制件垂直于送料方向的基本尺寸； 條料的寬度公差（見表216）； b

14、側(cè)面搭邊值； C送料保證間隙： B100，C=0.51.0；B100，C=1.01.5?；善瑝簤K式側(cè)壓 1簧片 2壓塊 3基準(zhǔn)導(dǎo)料板 2.5.3 材料利用率的計算簧片壓塊式側(cè)壓3）采用側(cè)刃：B=(L+1.5b+nF) 式中： L制件垂直于送料方向的基本尺寸； n側(cè)刃數(shù)； F側(cè)刃裁切寬度； 條料的寬度公差； b側(cè)面搭邊值。3）采用側(cè)刃：B=(L+1.5b+nF) （2）材料利用率的計算 一般常用的計算方法是：一個進(jìn)距內(nèi)的實際面積與所需板料面積之比的百分率，一般用表示：式中： A在送料方向，排樣圖中相鄰兩個制件對應(yīng)點的距離（mm）； B條料寬度（mm）； S一個進(jìn)距內(nèi)之間的實際面積（mm）； S0

15、 一個進(jìn)距內(nèi)所需毛坯面積（mm）。（3）典型案例沖裁材料利用率計算（見表2-17） （2）材料利用率的計算2.6 沖裁模刃口尺寸計算2.6.1 沖裁間隙 沖裁間隙是指沖裁模凸模與凹模刃口間縫隙的距離。Z=Dp-Dd式中 Z沖裁間隙（mm）； Dd凹模刃口尺寸（mm）； Dp凸模刃口尺寸（mm）。2.6 沖裁模刃口尺寸計算Z=Dp-Dd（1）間隙對沖裁件斷面質(zhì)量的影響播放動畫間隙過小間隙適合間隙過大（1）間隙對沖裁件斷面質(zhì)量的影響播放動畫間隙過小間隙適合間隙（2）沖裁間隙對沖裁件尺寸精度的影響 沖裁件的尺寸偏差主要是由兩個方面造成的：一是沖模的制造偏差，二是沖裁件實際尺寸與沖模刃口尺寸之間的偏差

16、。 Z（t%） Z（t%）平行纖維方向 垂直纖維方向a） b）間隙對沖裁件尺寸精度的影響a）落料 b）沖孔（2）沖裁間隙對沖裁件尺寸精度的影響 Z（ 間隙越小，沖裁力就越大；反之，間隙越大，沖裁力就小。 間隙越小，卸料力和推料力隨之增加；間隙越大，卸料力和推料力隨之減小。（3）沖裁間隙對沖裁力、卸料力、推料力、頂料力的影響（4）沖裁間隙對沖模壽命的影響凸、凹模刃口磨損情況 較小的間隙可提高模具的使用壽命。過小的間隙對模具的壽命極為不利。 間隙越小，沖裁力就越大；反之，間隙越大，沖裁（5）合理間隙值的確定 合理間隙是一個范圍值，其上限為最大合理間隙，其下限為最小合理間隙。 在具體設(shè)計沖裁時，根據(jù)

17、零件在生產(chǎn)中的具體要求可按下列原則進(jìn)行選?。寒?dāng)沖裁件尺寸精度要求不高，或?qū)嗝尜|(zhì)量無特殊要求時，一般采用較大的間隙值。當(dāng)沖裁件尺寸精度要求較高，或?qū)嗝尜|(zhì)量有較高要求時，應(yīng)選擇較小的間隙值。在設(shè)計沖裁模刃口尺寸時，應(yīng)按最小間隙值來計算刃口尺寸。 （5）合理間隙值的確定 確定合理間隙的方法通常有理論分析法、經(jīng)驗確定法及查表法。（6）典型案例沖裁間隙的確定1）墊圈沖裁間隙 墊圈零件對沖裁斷面質(zhì)量無要求，一般為類斷面，由表2-18可查得Zmax40%t，即Zmax0.4mm。2）電機轉(zhuǎn)子和電機定子的沖裁間隙 電機轉(zhuǎn)子和電機定子對沖裁斷面質(zhì)量要求較高，一般為類斷面，由表2-18可查得Z=（14%18%

18、）t，即Z=0.0490.063mm。3）錄音機機芯暫停桿展開件沖裁間隙 錄音機機芯暫停桿對沖裁斷面質(zhì)量要求較高，一般為類斷面，由表2-18可查得Z=（14%18%）t，即Z=0.1120.144mm。 確定合理間隙的方法通常有理論分析法、經(jīng)驗確定2.6.2 凸、凹模刃口尺寸計算的原則 落料尺寸取決于凹模尺寸，沖孔尺寸取決于凸模尺寸。 根據(jù)磨損規(guī)律，設(shè)計落料模時，凹模基本尺寸應(yīng)取制件尺寸公差范圍內(nèi)的較小尺寸；設(shè)計沖孔模時，凸?；境叽鐒t應(yīng)取制件孔尺寸公差范圍內(nèi)的較大尺寸。沖裁間隙一般采用最小合理間隙值。刃口尺寸的制造偏差方向，原則上單向注向金屬實體內(nèi)部。 凸、凹模刃口尺寸計算關(guān)系2.6.2 凸

19、、凹模刃口尺寸計算的原則 凸、凹模刃口尺寸計算2.6.3 凸、凹模刃口尺寸的計算方法 沖裁模加工方法的不同，其刃口尺寸的計算方法也不同。沖裁模的加工方法分為互換加工法和配做加工法兩種。（1）凸、凹模互換加工時，凸、凹模刃口尺寸的計算 適用于圓形等簡單形狀的沖裁件，設(shè)計時需在圖紙分別標(biāo)注凸、凹模的刃口尺寸及制造公差。為了保證沖裁間隙在合理范圍內(nèi)，需滿足下列關(guān)系式：或?。?d=0.6(Zmax-Zmin) p=0.4(Zmax-Zmin)2.6.3 凸、凹模刃口尺寸的計算方法1)落料3)孔心距Ld=(Lmin+0.5)0.125 2)沖孔1)落料3)孔心距2)沖孔（2）凸、凹模配合加工時，凸凹模刃

20、口尺寸的計算 配合加工方法，是先按照工件尺寸計算出基準(zhǔn)件凸模（或凹模）的公稱尺寸及公差尺寸，然后配做另一個相配件凹模（或凸模）。 設(shè)計時，只要把基準(zhǔn)件的刃口尺寸及制造公差詳細(xì)注明，而另外一個相配件只需在圖紙上注明：凸（凹）模刃口尺寸按凹（凸）模的實際尺寸配制。保證雙面間隙Z即可。（2）凸、凹模配合加工時，凸凹模刃口尺寸的計算刃口尺寸計算方法 1）落料模刃口尺寸計算 以凹模為基準(zhǔn)件，配制凸模，由于工件比較復(fù)雜，故凹模磨損后刃口尺寸有變大、變小和不變?nèi)N情況。a） b） c）工件和凸、凹模尺寸a）工件尺寸 b）落料凹模尺寸 c）沖孔凸模尺寸 播放動畫刃口尺寸計算方法 a） b） 模具磨損后刃口尺寸

21、變大的，如圖中尺寸A1、A2、A3，計算時應(yīng)使其具有最小極限尺寸。其基準(zhǔn)件尺寸為：模具磨損后刃口尺寸變小的，如圖中尺寸B1、B2，計算時應(yīng)使其具有最大極限尺寸。其基準(zhǔn)件尺寸為：模具磨損后刃口尺寸大小不變化的，如圖中尺寸C1、C2、C3，計算時按凹?？拙喙竭M(jìn)行。其基準(zhǔn)件尺寸為：式中 Ad、Bd、Cd凹模刃口尺寸； Amax、Bmin、C平均工件的最大、最小和平均尺寸。模具磨損后刃口尺寸變大的，如圖中尺寸A1、A2、A3，計算2）沖孔模刃口尺寸計算 以凸模為基準(zhǔn)件，先計算凸模的刃口尺寸，再配制凹模。凸模同樣存在著磨損后變大、變小和不變的三種磨損情況。模具磨損后刃口尺寸變小的，如圖中尺寸A1、A2

22、、A3，計算時應(yīng)使其具有最大極限尺寸。其基準(zhǔn)件尺寸為：模具磨損后刃口尺寸變大的，如圖中尺寸B1、B2，計算時應(yīng)使其具有最小極限尺寸。其基準(zhǔn)件尺寸為：模具磨損后刃口尺寸大小不變化的，如圖中尺寸C1、C2、C3，計算時與凹模孔距計算公式相同。式中 Ap、Bp凸模刃口尺寸； Amin、Bmax工件的最大和最小尺寸。2）沖孔模刃口尺寸計算（3）沖模尺寸屬于半邊磨損刃口尺寸的計算 其計算方法與其他尺寸計算方法相同，只是在刃口尺寸計算時，把沖裁間隙值及沖模的制造公差減半選取即可。（4）采用電火花加工沖模時刃口尺寸的計算 采用電火花加工也屬于配合加工，一般都在凸模上標(biāo)注刃口尺寸和制造公差，凹模刃口只標(biāo)明與凸

23、模刃口配制加工，并保證最小間隙即可。2.6.4 案例刃口尺寸計算 案例的刃口尺寸計算如表2-21所列 （3）沖模尺寸屬于半邊磨損刃口尺寸的計算毛坯的定位a-固定擋料銷 b、c-導(dǎo)料銷2.7 定位與卸料出料2.7.1 定位方式確定在送料方向上的定位，用來控制送料的進(jìn)距；在與送料方向垂直方向上的定位，通常稱為送進(jìn)導(dǎo)向。毛坯的定位2.7 定位與卸料出料（1）定位板與定位銷用于單個毛坯進(jìn)行沖壓加工時定位。a） b） c） d）定位板與定位銷a 、b 定位板 c 、d 定位銷（1）定位板與定位銷a） （2）擋料銷 保證條料送進(jìn)時有準(zhǔn)確的送進(jìn)距。a）圓柱頭擋料銷 b）鉤形擋料銷 c)活動擋料銷 a） b）

24、 c)固定擋料銷（2）擋料銷a）圓柱頭擋料銷 b）鉤形擋料銷 c)活始用擋料銷始用擋料銷用于條料送進(jìn)時的首次定位。始用擋料銷始用擋料銷導(dǎo)正銷1導(dǎo)正銷 2擋料銷（3）導(dǎo)正銷 保證級進(jìn)模沖裁件各部分的相對位置精度，消除送料和導(dǎo)向中產(chǎn)生的誤差。 擋料銷的位置e可由下式計算式中 c條料布距； D落料凸模直徑； d擋料銷頭部直徑； 0.1導(dǎo)正銷往前推的活動余量。導(dǎo)正銷（3）導(dǎo)正銷 擋料銷的位置e可由下式計算式中 （4）導(dǎo)料板或?qū)Я箱N 導(dǎo)正條料或帶料的送進(jìn)方向。導(dǎo)料板常用于單工序模和級進(jìn)模a)分離式導(dǎo)料板 b)整體式導(dǎo)料板 c）導(dǎo)料銷形式 導(dǎo)料銷多用于有彈性卸料板的單工序模（4）導(dǎo)料板或?qū)Я箱Na)分離式導(dǎo)

25、料板 b)整體式導(dǎo)料板簧片壓塊式側(cè)壓 1簧片 2壓塊 3基準(zhǔn)導(dǎo)料板 側(cè)壓裝置裝于導(dǎo)料板一側(cè)，用于消除條料的寬度誤差。簧片壓塊式側(cè)壓側(cè)壓裝置裝于導(dǎo)料板一側(cè)，用于消除條料的寬度誤差（5）定距側(cè)刃 以切去條料旁側(cè)少量材料來限定送料步距。 側(cè)刃一般用于級進(jìn)模的送料定距，使用的材料厚度為0.11.5mm。（5）定距側(cè)刃 側(cè)刃定距準(zhǔn)確可靠，生產(chǎn)效率高，但增大了總沖裁力、降低了材料利用率。 如能用擋料銷滿足定距要求的場合，一般不采用側(cè)刃。 a） b） c） 側(cè)刃斷面形狀a）長方形側(cè)刃 b）成形側(cè)刃 c）尖角形側(cè)刃 側(cè)刃定距準(zhǔn)確可靠，生產(chǎn)效率高，但增大了總沖裁（6）案例分析墊圈 級進(jìn) 復(fù)合（6）案例分析墊圈

26、級進(jìn) 復(fù)合（6）案例分析電機轉(zhuǎn)子 級進(jìn) 復(fù)合（6）案例分析電機轉(zhuǎn)子 級進(jìn) 復(fù)合（6）案例分析電機定子 級進(jìn) 復(fù)合 （6）案例分析電機定子 級進(jìn) 復(fù)合 （6）案例分析錄音機機芯暫停桿展開件 級進(jìn) （6）案例分析錄音機機芯暫停桿展開件 級進(jìn) 2.7.2 卸料及出料形式確定（1）卸料板 分為剛性卸料板和彈性卸料板兩種形式。封閉式適用于沖壓厚度在0.5mm以上的條料；懸臂式適用于窄而長的毛坯；鉤形適用于簡單的彎曲模和拉深模。 a） b） c） 剛性卸料板 a）封閉式剛性卸料板 b）懸臂式剛性卸料板 c）鉤形剛性卸料板2.7.2 卸料及出料形式確定 a） 工作空間敞開，操作方便，生產(chǎn)效率高，沖壓前對毛坯

27、有壓緊作用，沖壓后又使沖壓件平穩(wěn)卸料，從而使沖裁件較為平整。 但受彈簧、橡膠等零件的限制，卸料力較小，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可靠性與安全性不如剛性卸料板。 a） b） c） 彈性卸料板 a）順裝式模具 b）倒裝式模具 c）采用橡膠等彈性元件 工作空間敞開，操作方便，生產(chǎn)效率高，沖壓前對（2）推件裝置 剛性推件裝置，推力大，推件可靠，但不具有壓料作用。 彈性推件裝置，在沖壓時能壓住工件，沖出的工件質(zhì)量較高，但推力有限。 a） b） 推件裝置 a）剛性推件裝置 b）彈性推件裝置（3）壓邊圈（2）推件裝置 （4）案例分析1）墊圈、電機轉(zhuǎn)子、電機定子（落料形式）采用正裝復(fù)合模時卸料、出料裝置的選擇 由于制件及廢

28、料均存于下模上表面，在沖裁時需及時清理下模上表面，因而只能采用彈性卸料板卸料。制件由彈性頂件裝置頂出落料凹模。 沖孔廢料有剛性打料和彈性頂件兩種形式，因彈性頂件的使用使模具結(jié)構(gòu)變得較為復(fù)雜、尺寸增大、沖壓力增加；而剛性打料則結(jié)構(gòu)簡單、不加大沖壓力。所以宜選用剛性打料裝置。（4）案例分析（4）案例分析2）墊圈、電機轉(zhuǎn)子、電機定子（落料形式）采用倒裝復(fù)合模時卸料、出料裝置的選擇 由于制件存于下模上表面，在沖裁時需及時清理模具表面，因而只能采用彈性卸料板卸料。 制件有剛性打料和彈性頂件兩種形式，因彈性頂件的使用使模具結(jié)構(gòu)變得較為復(fù)雜、尺寸增大、沖壓力增加；而剛性打料則結(jié)構(gòu)簡單、不加大沖壓力。所以宜選

29、用剛性打料裝置。 廢料可由凹模漏料孔直接下出料。（4）案例分析（4）案例分析3）墊圈采用級進(jìn)沖裁時模時卸料、出料裝置選擇 為簡化模具結(jié)構(gòu)，方便沖裁時的操作，一般設(shè)計成下出料形式。因墊圈具有一定的料厚，所以選擇采用剛性卸料裝置，如此可降低沖壓力。4）電機轉(zhuǎn)子、電機定子采用級進(jìn)沖裁時模時卸料、出料裝置選擇 一般均采用下出料形式，若采用疊片切口（或疊片泡），則在模具內(nèi)可直接疊壓成所需片數(shù)后下出料。 由于材料厚度較小，不宜采用剛性卸料，因此選用彈性卸料。5）錄音機機芯暫停桿展開件沖裁模卸料、出料裝置選擇 因采用級進(jìn)模切廢形式進(jìn)行沖裁，所以一般均選用彈性壓料裝置的下出料形式。（4）案例分析2.7.3 沖

30、壓力 沖壓力是沖裁力、卸料力、推件力和頂料力的總稱。（1）沖裁力F=KLt 式中 F沖裁力（N）； L沖裁件周邊長度（mm）； K系數(shù)，取K=1.3； t材料厚度（mm）; 材料抗剪強度（MPa） K卸卸料力系數(shù)； K推推料力系數(shù)； K頂頂料力系數(shù)。 卸料力、推料力、頂件力 F卸=K卸F F推=nK推F F頂=K頂F（2）卸料力、推料力、頂料力2.7.3 沖壓力 卸料力、推料力、頂件力 F卸=K卸（3）沖壓力的計算采用彈性卸料和上出料方式時，總沖壓力為F=F+F卸+F頂 采用剛性卸料和下出料方式時，總沖壓力為 F=F+F推采用彈性卸料和下出料方式時，總沖壓力為F=F+F卸+F推（4）案例分析

31、案例的沖壓力計算見表2-18。（3）沖壓力的計算2.7.4 模具壓力中心的計算 沖裁模的壓力中心是指沖裁合力的作用點。 在設(shè)計沖模時必須確定模具的壓力中心，并使其通過模柄的軸線，從而保證模具壓力中心與沖床滑塊中心重合。（1）簡單形狀的工件，其壓力中心的計算1）對稱形狀的零件對稱工件的壓力中心墊圈復(fù)合模2.7.4 模具壓力中心的計算對稱工件的壓力中心墊圈復(fù)合模2) 直線段的壓力中心位于直線段的中心；3) 等半徑的圓弧段的壓力中心x0=rsin/式中 弧度。壓力中心位于角平分線上x0點2) 直線段的壓力中心位于直線段的中心；壓力中心位于角平分線（2）復(fù)雜工件或多凸模沖裁件的壓力中心 根據(jù)力矩平衡原

32、理進(jìn)行計算計算步驟：按比例畫出工件的輪廓圖。復(fù)雜工件的壓力中心 多凸模沖裁件的壓力中心（2）復(fù)雜工件或多凸模沖裁件的壓力中心復(fù)雜工件的壓力中心 多在任意處選取坐標(biāo)軸X、Y（選取坐標(biāo)軸不同，則壓力中心位置也不同）。將工件分解成若干直線段或圓弧段，l1、l2、ln。計算各基本線段的中心到Y(jié)軸的距離x1、x2、xn和到X軸的距離y1、y2、yn，則根據(jù)力矩原理可得壓力中心的計算公式為在任意處選取坐標(biāo)軸X、Y（選取坐標(biāo)軸不同，則壓力中心位置也（3）案例分析（復(fù)合） 壓力中心位于制件形心（0，0） （3）案例分析（復(fù)合） 壓力中心位于制件形心（0，0） （3）案例分析墊圈 （級進(jìn)） 取外形落料形心處為坐

33、標(biāo)原點（0，0）。因制件形狀對稱，得：（3）案例分析墊圈 （級進(jìn)） 取外形落料形心（3）案例分析電機轉(zhuǎn)子 （級進(jìn)） 取模具第3工位的中心為坐標(biāo)原點（0，0），因制件形狀對稱，在忽略側(cè)刃沖壓力時：（3）案例分析電機轉(zhuǎn)子 （級進(jìn)） 取模具第3工（3）案例分析電機定子 （級進(jìn)） 取模具第2第3工位的中心為坐標(biāo)原點（0，0），因制件形狀對稱，在忽略側(cè)刃沖壓力時：（3）案例分析電機定子 （級進(jìn)） 取模具第2（3）案例分析錄音機機芯暫停桿 （級進(jìn)）取側(cè)刃頭部為坐標(biāo)原點（0，0）。圓?。海?）案例分析錄音機機芯暫停桿 （級進(jìn)）取側(cè)刃頭部為坐標(biāo)（3）案例分析錄音機機芯暫停桿 （級進(jìn)）（3）案例分析錄音機機芯暫

34、停桿 （級進(jìn)）2.8 凸、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計2.8.1 凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計（1）凸模的結(jié)構(gòu)形式 凸模按其工作斷面的形式可分為圓形和非圓形凸模。1）圓形凸模：工作斷面為圓形 a） b） c） d） e）圓形凸模2.8 凸、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計 a） a) b) c)a) 非圓形凸模 b) 長方形凸模 c) 直通式凸模2）非圓形凸模：近似分為圓形類和矩形類 圓形類凸模注意凸模定位，常用騎縫銷來防止凸模的轉(zhuǎn)動。 如果用線切割加工非圓形凸模，則固定部分和工作部分的尺寸及形狀一致，即為直通式凸模。 a) （2）凸模長度的確定 在滿足使用要求的前提下，凸模盡量減短。 采用固定卸料板的沖裁模凸模長度為：L=h1+h2+h3+(

35、1520)mm式中 h1凸模固定板厚度； h2卸料板厚度； h3導(dǎo)尺厚度； L凸模長度； 1520mm包括凸模進(jìn)入凹模的深度、凸模修磨量、沖模在閉合狀態(tài)下卸料板到凸模固定板間的距離。（3）凸模強度的校核 當(dāng)凸模特別細(xì)長或板料厚度較大時，應(yīng)對凸模進(jìn)行壓應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的校核。（2）凸模長度的確定（4）案例分析 設(shè)計凸模時，如無特殊要求，其長度（厚度）尺寸一般按冷沖模國家標(biāo)準(zhǔn)（GB2851285781）選取，級進(jìn)模凸模設(shè)計示例如表2-20所示。級進(jìn)模凸模設(shè)計示例墊圈 落料凸模 固定板厚度：14mm；卸料板厚度：10mm；導(dǎo)料板厚度：8mm；L=14+10+8+15=47mm 沖孔凸模（4）案例分析落

36、料凸模 固定板厚度：14mm；沖孔凸模（4）案例分析電機轉(zhuǎn)子 固定板厚度：25mm；卸料板厚度：22mm；彈性元件厚度：30mm；L=25+22+30=77mm注：此處彈壓厚度為初選。 （4）案例分析固定板厚度：25mm；（4）案例分析電機定子 固定板厚度：25mm；卸料板厚度：22mm；彈性元件厚度：30mm；L=25+22+30=77mm凸模的懸空長度為：52mm若不考慮導(dǎo)向，則因此，4的沖孔凸模應(yīng)設(shè)計成階梯形式 （4）案例分析固定板厚度：25mm；（4）案例分析電機定子 （4）案例分析（4）案例分析錄音機機芯暫停桿固定板厚度：25mm；卸料板厚度：22mm；彈性元件厚度：30mm；L=2

37、5+22+30=77mm凸模的懸空長度為：52mm若不考慮導(dǎo)向，則（4）案例分析（4）案例分析錄音機機芯暫停桿 （4）案例分析（4）案例分析錄音機機芯暫停桿 （4）案例分析2.8.2 凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計 （1）凹模的刃口形式 凹模的結(jié)構(gòu)形式（2）凹模外形尺寸凹模厚度：H=Kb 凹模壁厚：小凹模 C=(1.52)H 大凹模 C=(23)H式中 b凹模孔的最大寬度（mm）； K系數(shù)，見表2-18； H凹模厚度，其值為1520mm； C 凹模壁厚，其值為2640mm。2.8.2 凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計 （3）凸凹模的最小壁厚 凸凹模的內(nèi)、外緣均為刃口，內(nèi)、外緣之間的壁厚取決于沖裁件的尺寸，為保證凸凹模的強度，凸凹模

38、應(yīng)具有一定的壁厚。 凸凹模的最小壁厚C一般按經(jīng)驗數(shù)據(jù)確定 不積聚廢料的凸凹模最小壁厚值為：沖裁硬材料時m=1.5t沖裁軟材料時mt 積聚廢料的凸凹模，由于脹力大，故最小壁厚只要比上述數(shù)據(jù)適當(dāng)加大。（3）凸凹模的最小壁厚（4）案例分析墊圈 由表2-21得K復(fù)合=0.35；K級進(jìn)=0.35H復(fù)合=0.3520=7mm；H級進(jìn)=0.3520=7mmC取26mmD72mm復(fù)合由GB2873.4-81查得D=80mm凸凹模長度：40mm級進(jìn)由GB2873.4-81查得 （4）案例分析由表2-21得（4）案例分析電機轉(zhuǎn)子 由表2-21得K復(fù)合=0.30；K級進(jìn)=0.30H復(fù)合=0.347.2=14.2mm

39、H級進(jìn)=0.347.6=14.3mmC取26mm復(fù)合模D99.2mm由GB2873.4-81查得 D=100mm凸凹模長度：40mm級進(jìn)模由GB2873.4-81查得L=315mm B=200mm（4）案例分析由表2-21得（4）案例分析電機定子 由表2-21得K復(fù)合=0.20；K級進(jìn)=0.20H復(fù)合=0.284=16.8mmH級進(jìn)=0.288.6=17.7mmC取26mm復(fù)合模D136mm由GB2873.4-81查得L=160mm B=125mm凸凹模長度：52mm級進(jìn)模D140.6mm由GB2873.4-81查得 （4）案例分析由表2-21得（4）案例分析電機定子 （4）案例分析（4）案例

40、分析錄音機機芯暫停桿 由表2-21得K=0.22H=0.2242.58=9.38mmC取26mmD99mm由GB2873.4-81查得 （4）案例分析由表2-21得2.9 沖裁模總體設(shè)計2.9.1 導(dǎo)向及支承固定零件（1）導(dǎo)柱和導(dǎo)套 保證上、下模的精確導(dǎo)向2.9 沖裁模總體設(shè)計1）滑動導(dǎo)柱、導(dǎo)套 加工方便，容易安裝，是應(yīng)用最廣的導(dǎo)向裝置。2）滾珠導(dǎo)柱、導(dǎo)套 適用于高速沖模、精密沖裁模以及硬質(zhì)合金模具?；瑒訉?dǎo)柱、導(dǎo)套結(jié)構(gòu)形式1上模座 2導(dǎo)套 3導(dǎo)柱 4下模座5特殊螺釘 6螺釘 7壓板滾珠導(dǎo)柱、導(dǎo)套結(jié)構(gòu)形式1導(dǎo)套 2上模座 3滾珠4滾珠夾持圈 5導(dǎo)柱 6下模座1）滑動導(dǎo)柱、導(dǎo)套滑動導(dǎo)柱、導(dǎo)套結(jié)構(gòu)形

41、式滾珠導(dǎo)柱、導(dǎo)套結(jié)構(gòu)形（2）上、下模座 模座分帶導(dǎo)柱和不帶導(dǎo)柱兩種。d） e） f）帶導(dǎo)柱模座的形式a)后側(cè)導(dǎo)柱模座 b)對角導(dǎo)柱模座 c)中間導(dǎo)柱模座 d)四導(dǎo)柱模座 e)后導(dǎo)柱窄形模座 f)三導(dǎo)柱模座a） b） c）（2）上、下模座d） 后側(cè)導(dǎo)柱模座可三面送料，操作方便，但沖壓時容易引起偏心距而使模具歪斜。適用于沖壓中等精度的較小尺寸沖壓件的模具。后側(cè)導(dǎo)柱模座 對角導(dǎo)柱模座便于縱向和橫向送料。沖壓時可防止由于偏心力矩而引起的模具歪斜。適用于沖制一般精度沖壓件的沖裁模或級進(jìn)模。對角導(dǎo)柱模座 后側(cè)導(dǎo)柱模座可三面送料，操作方便，但沖壓時容 對角導(dǎo)柱模座便于縱向和橫向送料。沖壓時可防止由于偏心力矩

42、而引起的模具歪斜。適用于沖制一般精度沖壓件的沖裁?；蚣夁M(jìn)模。對角導(dǎo)柱模座中間導(dǎo)柱模座 中間導(dǎo)柱模座適用于縱向送料或以單個毛坯沖制較精密的沖壓件。 對角導(dǎo)柱模座便于縱向和橫向送料。沖壓時可防止 四導(dǎo)柱模座導(dǎo)向性能最好，適用于沖制比較精密的沖壓件。四導(dǎo)柱模座 后導(dǎo)柱窄形模座用于沖制中等尺寸沖壓件的各種模具。后導(dǎo)柱窄形模座 四導(dǎo)柱模座導(dǎo)向性能最好，適用于沖制比較精密的（3）模柄 作用是將模具的上模座固定在沖床的滑塊上。a） b） c） d）e） f） g）常用的模柄形式a)旋入式模柄 b)壓入式模柄 c)鉚接式模柄 d)凸緣式模柄 e)浮動式模柄 f)槽形模柄 g)通用模柄1模柄 2凹球面墊塊 3凸

43、球面連接桿（3）模柄a） b） 帶螺紋的旋入式模柄，垂直度精度較差，主要用于小型模具。 帶臺階的壓入式模柄，同軸度和垂直度較高，適用于各種中小型模具。旋入式模柄壓入式模柄 帶螺紋的旋入式模柄，垂直度精度較差，主要用于 壓入鉚接式模柄，可以保證較高的同軸度和垂直度，適用于各種小型模具。 有凸緣的模柄，適用于較大的模具。壓入鉚接式模柄有凸緣的模柄 壓入鉚接式模柄，可以保證較高的同軸度和垂直 浮動式模柄，可以通過球面墊塊消除沖床導(dǎo)軌誤差對沖模導(dǎo)向精度的影響，適用于有滾珠導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向的精密沖模。浮動式模柄1-模柄 2-凹球面墊塊 3-凸球面連接桿 整體式模柄，模柄與上模座做成整體，用于小型模具。整體式模柄 浮動式模柄，可以通過球面墊塊消除沖床導(dǎo)軌誤差（4）案例分析導(dǎo)向及支承固定零件選擇1）墊圈沖裁模 該零件一般無精度要求，且沖壓力和模具結(jié)構(gòu)均較小，應(yīng)選用滑動導(dǎo)柱導(dǎo)套，螺紋旋入式模柄。復(fù)合沖裁 單排，宜選用中間導(dǎo)柱模架 多排，宜選用后側(cè)導(dǎo)柱模架級進(jìn)沖裁 中間導(dǎo)柱模架或?qū)菍?dǎo)柱模架（4）案例分析導(dǎo)向及支承固定零件選擇2）電機轉(zhuǎn)子、電機定子沖裁模 該兩零件為較高精度零件，一般選用帶臺階的壓入式模柄。復(fù)合沖裁