模具結(jié)構(gòu)設計流程簡-KPI

1、第四部分：模具結(jié)構(gòu)設計流程簡析內(nèi)容簡介： 本部分結(jié)合實例介紹模具設計流程。 1、冷沖壓模具設計的典型流程 2、冷沖壓模具設計的實例解析 1、冷沖壓模具設計的典型流程 冷沖壓模具設計與制造技術(shù)是一項技術(shù)性和經(jīng)驗性都很強的工作。 冷沖模設計與制造沖壓工藝設計，沖模設計的基礎(chǔ)和依據(jù)。 冷沖模設計，沖模設計的目的是保證實現(xiàn)沖壓工藝。 冷沖模制造，模具設計過程的延續(xù)，目的是使設計圖樣，通過原材料的加工和裝配，轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂惺褂霉δ芎褪褂脙r值的模具實體。 三者關(guān)系：相互關(guān)聯(lián)、相互影響。1、冷沖壓模具設計的典型流程 沖壓工藝設計是針對具體的沖壓零件，首先從其生產(chǎn)批量、形狀結(jié)構(gòu)、尺寸精度、材料等方面入手，進行沖壓

2、工藝性審查，必要時提出修改意見；然后根據(jù)具體的生產(chǎn)條件，并綜合分析研究各方面的影響因素，制定出技術(shù)經(jīng)濟性好的沖壓工藝方案。 冷沖壓工藝設計沖壓件工藝分析 沖壓工藝方案制定 1.1沖壓件工藝分析（1）收集并分析有關(guān)設計的原始資料 沖壓工藝設計的原始資料主要包括：沖壓件的產(chǎn)品圖及技術(shù)條件；原材料的尺寸規(guī)格、性能及供應狀況；產(chǎn)品的生產(chǎn)批量；工廠現(xiàn)有的沖壓設備條件；工廠現(xiàn)有的模具制造條件及技術(shù)水平；其他技術(shù)資料等。 其中：產(chǎn)品圖是工藝設計最直接的原始依據(jù)；其他技術(shù)資料是沖壓模設計的參考資料；而其余原始資料對確定沖壓件的加工方法、制定沖壓工藝方案和選擇模具的結(jié)構(gòu)類型均有著直接的影響。 1.1沖壓件工藝分

3、析（2）產(chǎn)品零件的沖壓工藝性分析與審查 沖壓工藝性是指沖壓件對沖壓工藝的適應性，即沖壓件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小、精度要求及所用材料等方面是否符合沖壓加工的工藝要求。 一般說來，工藝性良好的沖壓件，可保證材料消耗少，工序數(shù)目少，模具結(jié)構(gòu)簡單，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，成本低，還能使技術(shù)準備工作和生產(chǎn)的組織管理做到經(jīng)濟合理。 沖壓工藝性分析的目的就是了解沖壓件加工的難易，為制定沖壓工藝方案奠定基礎(chǔ)。1.1沖壓件工藝分析（2）產(chǎn)品零件的沖壓工藝性分析與審查 首先要分析沖壓件的經(jīng)濟性，因為模具成本較高，約占沖壓件總成本的10%30%，沖壓加工的優(yōu)越性主要體現(xiàn)在批量生產(chǎn)情況下，而生產(chǎn)量小時，采用其他加工方法可能比沖壓

4、方法更經(jīng)濟。因此零件的生產(chǎn)批量是決定零件采用沖壓加工是否較為經(jīng)濟合理的重要因素。產(chǎn)品零件沖壓工藝性分析以產(chǎn)品零件圖為依據(jù)，認真分析研究該零件的形狀特點、尺寸大小及精度要求，所用材料的沖壓成形性能，分析沖壓生產(chǎn)產(chǎn)生各種質(zhì)量問題的可能性。特別要注意零件的極限尺寸(如最小沖孔尺寸，最小窄槽寬度，最小孔間距和孔邊距，最小彎曲半徑，最小拉深圓角半徑等)、尺寸公差、設計基準及其他特殊要求。因為這些要素對所需的工序性質(zhì)、數(shù)量、排列順序的確定以及沖壓定位方式，模具結(jié)構(gòu)形式與制造精度的選擇均有顯著影響。 1.2沖壓件工藝方案制定 在沖壓工藝性分析的基礎(chǔ)上，擬定出可能的幾套沖壓工藝方案，然后根據(jù)生產(chǎn)批量和企業(yè)現(xiàn)有

5、生產(chǎn)條件，通過對各種方案的綜合分析和比較，確定一個技術(shù)經(jīng)濟性最佳的工藝方案。 一般說來，制定沖壓工藝方案主要包括以下內(nèi)容：通過分析和計算，（1）確定沖壓加工的工序性質(zhì)、數(shù)量、排列順序和工序組合方式、定位方式；（2）確定各工序件的形狀及尺寸；（3）安排其他非沖壓輔助工序等。 （1）制定沖壓工藝方案工序性質(zhì)確定 沖壓件的工序性質(zhì)是指該零件所需的沖壓工序種類。沖壓工序性質(zhì)應根據(jù)沖壓件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸和精度要求，各工序的變形規(guī)律及某些具體條件的限制予以確定。 一般情況下，可以從零件圖上直觀地確定工序性質(zhì) 左圖：采用剪裁、落料、沖孔等沖裁工序。當零件的平面度要求較高時，還需在最后采用校平工序進行精壓；當

6、零件的斷面質(zhì)量和尺寸精度要求較高時，則需在沖裁工序后增加修整工序，或直接用精密沖裁工藝進行加工。 1.2沖壓件工藝方案制定 在某些情況下，需對零件圖進行計算、分析比較后，確定工序性質(zhì)初步判定：從形狀上初步判斷可用落料、沖孔與翻邊三道工序或落料沖孔與翻邊兩道工序完成。 材料為Q235，料厚為1.5mm計算分析： 由于翻邊系數(shù)小于極限翻邊系數(shù)，使翻邊高度達不到零件的要求，因而應改用落料、拉深、內(nèi)孔翻邊件沖孔、翻邊工序，如圖b所示。 1.2沖壓件工藝方案制定材料為08鋼，料厚為0.80.08mm 采用落料、拉深和沖孔三道工序 經(jīng)過落料沖孔復合、拉深、沖底孔與切邊、沖六個6mm孔等四道工序制成。 經(jīng)計

7、算拉深前的坯料直徑應為81，其拉深系數(shù)為33/81=0.4，小于極限拉深系數(shù)，而且零件根部的圓角半徑較小(R2)，形成了對拉深變形很不利的條件 1.2沖壓件工藝方案制定 有時為了改善沖壓變形條件或方便工序定位，需增加附加工序。生產(chǎn)中經(jīng)常采用這類變形減輕孔或者工藝切口，達到改善沖壓變形條件、提高成形質(zhì)量的目的。 變形減輕孔是使拉深時坯料內(nèi)部(小于33mm的部分)金屬向外擴展；因而就能減少外部(大于33mm的部分)金屬向內(nèi)收縮，使變形區(qū)發(fā)生變化，變形方式增加，從而一次拉深即可得到要求。預沖孔108mm叫做變形減輕孔1.2沖壓件工藝方案制定自行車腳蹬內(nèi)板 第一種是先作淺拉深，然后沖底孔，但在進行拉深

8、時，圓錐部位的材料需要從底面及主板上流動而來，而后者若為材料流動留有余量，就要增加工件排樣的步距，從而造成材料消耗增加。 第二種方法是先沖預孔，再進行翻邊(也稱為翻孔)、沖底孔。翻邊時材料流動局限在預孔周圍，因而不會引起主板上的材料流動。在排樣時，只要按正常沖裁設計搭邊值即可，可節(jié)省材料。 1.2沖壓件工藝方案制定（2）制定沖壓工藝方案工序數(shù)量確定 沖壓工序數(shù)量的概念有兩方面的含義，廣義上是指整個沖壓加工的全部工序數(shù)，包括輔助工序數(shù)的總數(shù)；狹義上是指同一性質(zhì)工序重復進行的次數(shù)。 工序數(shù)量確定的基本原則：在保證工件質(zhì)量的前提下，考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟性的要求，適當減少或不用輔助工序，把工序數(shù)量控制到最

9、少。 工序數(shù)量確定的基本方法：工序性質(zhì)不同，確定工序數(shù)量的依據(jù)也不同，如拉深成形時，拉深次數(shù)主要由拉深系數(shù)、相對高度等決定；彎曲次數(shù)主要由零件彎曲角的多少及其相互位置決定；而沖裁次數(shù)則主要取決于零件形狀復雜程度、零件上孔的距離等。1.2沖壓件工藝方案制定在確定沖壓加工過程所需總的工序數(shù)目時應考慮到以下問題。 生產(chǎn)批量的大小 大批量生產(chǎn)時，應盡量合并工序，采用復合沖壓或級進沖壓，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。中小批量生產(chǎn)時，常采用單工序簡單?；驈秃夏?，有時也可考慮采用各種相應的簡易模具，以降低模具制造費用。 零件精度的要求 平板沖裁件在沖裁后增加一道整修工序，應其斷面質(zhì)量和尺寸精度要求較高的需要；

10、當其表面平面度要求較高時，還必須在沖裁后增加一道校平工序。拉深后增加整形或精整工序，應其圓角半徑要求較小或徑向尺寸精度要求較高的需要。這雖然增加了工序數(shù)量，但確是保證工件精度要求必不可少的工序。1.2沖壓件工藝方案制定 工廠現(xiàn)有的制模條件和沖壓設備情況 為了確保確定的工序數(shù)量、采用的模具結(jié)構(gòu)和精度要求能與工廠現(xiàn)有條件相適應。例如，多個工序的復合會使相應的模具結(jié)構(gòu)變得復雜，其加工及裝配要求也高，工廠的制模條件要能滿足這些要求。 工藝的穩(wěn)定性 影響工藝穩(wěn)定性的因素較多(例如原材料力學性能及厚度的波動、模具的制造誤差、模具的調(diào)整、潤滑的情況、設備的精度等等)，但在確定工序數(shù)量時，適當?shù)亟档蜎_壓工序中

11、的變形程度，避免在接近極限變形參數(shù)的情況下進行沖壓加工，是提高沖壓工藝穩(wěn)定性的主要措施。另外，適當增加某些附加工序：例如沖制工藝孔作為定位用；沖制變形減輕孔以轉(zhuǎn)移變形區(qū)等，都是提高工藝穩(wěn)定性的有效措施。1.2沖壓件工藝方案制定（3）制定沖壓工藝方案工序順序安排 沖壓工序順序的安排主要決定于沖壓變形規(guī)律和零件質(zhì)量要求，其次要考慮到操作方便、毛坯定位可靠、模具簡單等。 遵循如下原則： 弱區(qū)必先變形，變形區(qū)應為弱區(qū) 成形后符合零件圖要求的部分，在以后各道工序中不得再發(fā)生變形。 孔工序的安排原則如果在同一個零件的不同位置沖壓時，變形區(qū)域相互間不發(fā)生作用，這時工序順序的安排要根據(jù)模具結(jié)構(gòu)、定位和操作的難

12、易程度來確定。 彎曲件工序順序的安排原則 精度高的成形部分應在成形后加校形工序 1.2沖壓件工藝方案制定 弱區(qū)必先變形，變形區(qū)應為弱區(qū)前工序要為后工序的變形區(qū)成為弱區(qū)創(chuàng)造條件，并杜絕前工序削弱后工序的非變形區(qū)。左圖的沖壓工藝中第一道工序沖出預沖108mm孔，使坯料變形區(qū)（“弱區(qū)”）由平面凸緣部分轉(zhuǎn)移至內(nèi)部(小于33mm的部分)，為減小毛坯直徑和拉深次數(shù)起到了重要作用。 1.2沖壓件工藝方案制定 工序成形后得到的符合零件圖要求的部分，在以后各道工序中不得再發(fā)生變形。 如果先沖出66內(nèi)孔，則在外緣落料時沖裁力的水平分力會使內(nèi)孔部分參與變形，孔徑脹大23mm。因此，即便使用復合沖裁模也要把沖孔凸模高

13、度降低78mm，以保證落料先于沖孔，得到合格零件。 1.2沖壓件工藝方案制定 孔工序的安排原則 a、 所有的孔，只要其形狀和尺寸不受后續(xù)工序的影響，都應在平板毛坯上沖出。b、 位置會受到以后某工序變形影響的孔，一般都應在有關(guān)的工序完成后再沖。c、 精度要求高的孔和有位置要求的孔，如拉深件、彎曲件上的孔，應在成形后沖，其余孔可視情況而提前。d、 零件上大孔靠近小孔或者孔邊距太小不能同時沖出時，應先沖大孔和精度一般的孔，后沖小孔和精度高的孔；或者先落料后沖孔，力求把可能產(chǎn)生的畸變限制在最小范圍以內(nèi)。e、 拉深件外邊緣和翻邊件豎邊部分的孔分別在拉深和翻邊后沖。1.2沖壓件工藝方案制定 如果在同一個零

14、件的不同位置沖壓時，變形區(qū)域相互間不發(fā)生作用，這時工序順序的安排要根據(jù)模具結(jié)構(gòu)、定位和操作的難易程度來確定。 消聲器蓋經(jīng)過第三次拉深后要在底部沖孔、翻邊，在凸緣部分修邊和外緣翻邊等。雖然在底部和凸緣部分成形，相互間不發(fā)生作用，但是考慮到內(nèi)緣翻邊要靠凸緣壓料，先進行外緣翻邊，則內(nèi)緣翻邊壓料就不方便，所以先安排內(nèi)緣翻邊。最后沖出四個槽是為了避免沖壓過程中凸臺在操作和堆放時變形。 a）落料-拉深 b）、c）拉深 d）沖孔-修邊 e）內(nèi)緣翻邊 f）外緣翻邊 g）沖4個槽 1.2沖壓件工藝方案制定 彎曲件工序順序的安排原則 多角彎曲件主要從材料變形和材料在彎曲時的運動兩方面出發(fā)考慮安排工序順序，一般是先

15、彎外部彎角，后彎內(nèi)部彎角，可同時彎曲的彎角數(shù)決定于零件的允許變薄量。 精度高的成形部分應在成形后加校形工序 1.2沖壓件工藝方案制定（4）制定沖壓工藝方案組合方式的選擇工序組合指把零件的多個工序合并成為一道工序用連續(xù)模或復合模進行生產(chǎn)。工序組合能否實現(xiàn)及組合的程度如何主要取決于零件的生產(chǎn)批量、形狀尺寸、質(zhì)量精度要求，其次要考慮模具結(jié)構(gòu)、模具強度；模具制造維修以及現(xiàn)場設備能力等。即：根據(jù)生產(chǎn)批量考慮工序組合的必要性進行經(jīng)濟性分析；從零件形狀、尺寸、精度及模具結(jié)構(gòu)和強度考慮工序組合的可能性；從模具制造與維修能力及現(xiàn)場設備能力方面考慮工序組合的可行性。一般在大批量生產(chǎn)時應該盡可能把工序集中起來，以提

16、高生產(chǎn)率、降低成本；在小批量生產(chǎn)的情況下宜采用結(jié)構(gòu)簡單、造價低的單工序模，以縮短模具制造周期、提高經(jīng)濟效益。 1.1沖壓件工藝分析常見級進模組合方式常見級進模組合方式常見復合模組合方式常見復合模組合方式（5）制定沖壓工藝方案工序定位基準與定位方式的選擇工序的定位，就是使坯料或工序件在各自工序的模具中占有確定位置。合理地選擇定位基準和定位方式，不僅是保證沖壓件質(zhì)量及尺寸精度的基本條件，而且也對穩(wěn)定沖壓工藝過程、方便操作及安全生產(chǎn)有著直接的影響。 定位基準的選擇原則a、基準重合原則 b、基準統(tǒng)一原則 c、基準可靠原則 定位方式的選擇 1.2沖壓件工藝方案制定基準重合原則 所謂基準重合原則就是盡可能

17、使定位基準與零件設計基準相重合。基準重合時定位誤差接近于零，同時避免了繁瑣的工藝尺寸鏈計算和由此產(chǎn)生的誤差。 零件上有四個孔，設計基準為和兩個平面，假設為降低沖壓力而采取兩次沖孔的方案b）和c），定位基準分別選擇、和、面。為保證圖中設計尺寸3950.5mm達到要求，必須重新?lián)Q算尺寸并分配公差：把 650-0.2m換算為6490.3mm，3950.5mm改為由2540.2mm控制。顯然，由于基準不重合，工件的加工精度被迫提高。 基準統(tǒng)一原則 所謂基準統(tǒng)一原則，是指當采用多工序在不同模具上分散沖壓時，應盡可能使各個工序都采用同一個定位基準。這樣，既可以消除由不同定位基準而引起的多次定位誤差，提高零

18、件尺寸精度，又能夠保證各個模具上的定位零件一致，簡化了模具的設計與制造。 1落料-拉深 2二次拉深 3三次拉深 4沖底孔 5翻邊 6沖凸緣孔7切邊 第三次拉深后形成的圓柱面22.3+0.20mm，是以后各道沖壓工序的定位面，做到了基準重合與基準統(tǒng)一 ?；鶞士煽吭瓌t 基準的可靠性是為了保證沖壓件質(zhì)量的穩(wěn)定性。要做到基準可靠，首先所選擇的定位基面，其位置、尺寸及形狀都必須有較高精度，其次該基準面最好是沖壓過程中不參與變形和移動的表面。沖裁件尺寸標注a) 不合理 b)合理 沖壓工序基本的定位方式可分為孔定位、平面定位和形體定位三種。由于零件結(jié)構(gòu)形狀的不同，其定位方式也不相同。通常，在選擇定位方式時，

19、必須考慮定位的可靠性、方向性及操作的方便與安全性。 定位方式的選擇 若按方案一沖壓，即先沖出型孔，然后以型孔定位沖三個小孔，由于涉及定位的方向性，很難把帶型孔的工序件套在非圓形的定位銷上，操作極不方便，效率低且不安全。若按方案二沖壓時，先沖大圓孔，然后以沖出的圓孔定位，再沖三個槽和三個小孔，則無定位的方向性問題，使操作方便，定位可靠且效率高。 （6）制定沖壓工藝方案沖壓工序件形狀與尺寸的確定沖壓工序件是毛坯和沖壓件之間的過渡件，它的形狀與尺寸對每道沖壓工序的成敗和沖壓件的質(zhì)量具有極其重要的影響，必須滿足沖壓變形的要求。沖壓件的組成已成形部分 待成形部分 形狀和尺寸與成品零件相同，在后續(xù)工序中應

20、作為強區(qū)不再變形 形狀和尺寸與成品零件不同，在后續(xù)工序中應作為弱區(qū)有待于繼續(xù)變形，是過渡性的 1.2沖壓件工藝方案制定沖壓工序件的確定原則 工序件尺寸應根據(jù)沖壓工序的極限變形參數(shù)確定 例如多次拉深時每道工序的工序件拉深直徑，多次縮口時各道工序的半成品縮口直徑，在平板或拉深件底部沖孔翻邊時的預沖孔直徑，都應分別根據(jù)極限拉深系數(shù)、極限縮口系數(shù)和極限翻邊系數(shù)來確定。 工序件尺寸應保證沖壓變形時金屬的合理分配與轉(zhuǎn)移 被22.3mm筒體分隔開的底部在翻孔16.5mm時，不能從筒體補充材料，也不應有多余材料向筒體轉(zhuǎn)移。 一方面應注意工序件上已成形部分在以后的各道工序中不能產(chǎn)生任何變動；另一方面應注意工序件

21、上被已成形部分分隔開的內(nèi)部與外部待成形部分在以后的各道工序中，都必須保證在各自范圍內(nèi)進行材料的分配與轉(zhuǎn)移。第三次拉深形成的22.3mm 在以后的變形中不能有變動沖壓工序件的確定原則 工序件的形狀與尺寸應有利于下道工序的沖壓成形 一方面應注意工序件要能起到儲料的作用。另一方面工序件的形狀應具有較強的抗失穩(wěn)能力，尤其對曲面形狀零件拉深時，常常把工序件做成具有較強抗失穩(wěn)能力的形狀，以防下道拉深時發(fā)生起皺。 圖示第三道工序形成的凹坑（5.8mm），若采用平底的筒形工序件脹形得出，則會使材料變薄嚴重而導致破裂，因此，生產(chǎn)中采用將第二道工序后的工序件底部做成球形狀，以便在拉深成形凹坑的相應部位上貯存所需要

22、的材料。 工序件的形狀與尺寸應有利于保證沖壓件的表面質(zhì)量 例如多次拉深的工序件圓角半徑，(凸、凹模的圓角半徑)都不宜取得過??；又如拉深深錐形件，采用階梯形狀過渡，所得錐形件壁厚不均勻，表面會留有明顯的印痕，尤其當階梯處的圓角半徑取得較小時，其表面質(zhì)量更差，而采用錐面逐步成形法或錐面一次成形，則能獲得較好的成形效果。 沖壓工序件的確定原則 工序件的形狀與尺寸應能滿足模具強度和定位方便的要求假如取較大的沖孔直徑，則有利于滿足極限翻邊系數(shù)，而且厚度變薄量也小，翻邊后零件口部平齊能收到較好的翻邊效果。但是受落料-沖孔復合模中凸凹模強度的限制，沖孔直徑不能取得過大。采用方案二，工序件內(nèi)孔為圓形，方便后續(xù)

23、工序的定位（7）制定沖壓工藝方案選擇模具類型 根據(jù)已確定的沖壓工藝方案，綜合考慮沖壓件的質(zhì)量要求、生產(chǎn)批量大小、沖壓加工成本以及沖壓設備情況、模具制造能力等生產(chǎn)條件后，選擇模具類型，最終確定是采用單工序模，還是復合?；蚣夁M模。 （7）制定沖壓工藝方案選擇模具類型（8）制定沖壓工藝方案選擇沖壓設備 設備類型的選擇主要取決于沖壓的工藝要求和生產(chǎn)批量。在設備類型選定之后，應進一步根據(jù)沖壓工藝力(包括卸料力、壓料力等)，變形功、模具閉合高度和模板平面輪廓尺寸等確定設備規(guī)格。設備規(guī)格主要是指壓力機的公稱壓力、滑塊行程、裝模高度、工作臺面尺寸及滑塊模柄孔尺寸等技術(shù)參數(shù)。設備規(guī)格的選擇與模具設計關(guān)系密切，必

24、須使所設計的模具與所選設備的規(guī)格相適應。（8）制定沖壓工藝方案選擇沖壓設備1、收集并分析有關(guān)設計的原始資料 2、產(chǎn)品零件的沖壓工藝性分析與審查沖壓件對沖壓工藝的適應性、沖壓加工的難易程度3 、確定沖壓件的成型方案（1）工序性質(zhì):工序性質(zhì)是指沖壓件所需的工序種類 （2）工序數(shù)量確定: 工序集中工序分散（3）工序順序確定:工序順序是指沖壓加工過程中各道工序進行的先后次序（4）中間工序形狀與尺寸確定4、確定沖壓模具的結(jié)構(gòu)形式5、選擇沖壓設備6、編制設計說明書冷沖壓模具設計的典型流程總結(jié)工件名稱：手柄生產(chǎn)批量：中批量材料：Q235-A鋼材料厚度：1.2mm 一、沖裁模設計實例2、冷沖壓模具設計的實例解

25、析1沖壓件工藝性分析一、沖裁模設計實例沖壓工序：只有落料、沖孔；材料：為Q235-A鋼，具有良好的沖壓性能，適合沖裁；結(jié)構(gòu)：相對簡單，有一個8mm的孔和5個5mm的孔；孔與孔、孔與邊緣之間的距離也滿足要求，最小壁厚為3.5mm（大端4個5mm的孔與8mm孔、5mm的孔與R16mm外圓之間的壁厚）。精度：全部為自由公差，可看作IT14級，尺寸精度較低，普通沖裁完全能滿足要求。 2、冷沖壓模具設計的實例解析2沖壓工藝方案的確定一、沖裁模設計實例方案一：先落料，后沖孔。采用單工序模生產(chǎn)。方案二：落料-沖孔復合沖壓。采用復合模生產(chǎn)。方案三：沖孔-落料級進沖壓。采用級進模生產(chǎn)。方案一，模具結(jié)構(gòu)簡單，但成

26、本高而生產(chǎn)效率低；方案二，工件的精度及生產(chǎn)效率都較高，但模具強度較差，制造難度大，且操作不方便；方案三，生產(chǎn)效率高，操作方便，工件精度也能滿足要求。結(jié)論：采用方案三為佳。 2、冷沖壓模具設計的實例解析3主要設計計算一、沖裁模設計實例（1）排樣方式的確定及其計算2、冷沖壓模具設計的實例解析設計級進模，首先要設計條料排樣圖。手柄的形狀具有一頭大一頭小的特點，直排時材料利用率低，應采用直對排的排樣方法，設計成隔位沖壓，可顯著地減少廢料。隔位沖壓就是將第一遍沖壓以后的條料水平方向旋轉(zhuǎn)180，再沖第二遍，在第一次沖裁的間隔中沖裁出第二部分工件。搭邊值取25mm和35mm，條料寬度為135mm，步距離為5

27、3 mm，一個步距的材料利用率為78%。查板材標準，宜選950mm1500mm的鋼板，每張鋼板可剪裁為7張條料（135mm1500mm），每張條料可沖56個工件，故每張鋼板的材料利用率為76%。 （2）沖壓力的計算沖壓力的相關(guān)計算見右表。 根據(jù)計算結(jié)果，沖壓設備擬選J23-25。 一、沖裁模設計實例3主要設計計算3主要設計計算一、沖裁模設計實例（3）壓力中心的確定及相關(guān)計算 因沖裁力不大，壓力中心偏移坐標原點O較小，為了便于模具的加工和裝配，模具中心仍選在坐標原點O。若選用J23-25沖床，C點仍在壓力機模柄孔投影面積范圍內(nèi)，滿足要求。 凹模型口圖2、冷沖壓模具設計的實例解析 計算壓力中心時，

28、先畫出凹模型口圖。在圖中將xoy坐標系建立在圖示的對稱中心線上，將沖裁輪廓線按幾何圖形分解成L1L6共6組基本線段，用解析法求得該模具的壓力中心C點的坐標（13.57，11.64）。 （4）工作零件刃口尺寸計算一、沖裁模設計實例 因工作零件的形狀相對較簡單，適宜采用線切割機床分別加工落料凸模、凹模、凸模固定板以及卸料板，這種加工方法可以保證這些零件各個孔的同軸度，使裝配工作簡化。2、冷沖壓模具設計的實例解析3主要設計計算2、冷沖壓模具設計的實例解析（5）卸料橡膠的設計一、沖裁模設計實例3主要設計計算 選用的四塊橡膠板的厚度務必一致，不然會造成受力不均勻，運動產(chǎn)生歪斜，影響模具的正常工作。 4模

29、具總體設計一、沖裁模設計實例（1）模具類型的選擇 級進模（2）定位方式的選擇 導料板，無側(cè)壓裝置，擋料銷初定距，導正銷精定距。而第一件的沖壓位置可以靠操作工目測來定。（3）卸料、出件方式的選擇 彈性卸料，下出件（4）導向方式的選擇 中間導柱的導向方式2、冷沖壓模具設計的實例解析一、沖裁模設計實例2、冷沖壓模具設計的實例解析結(jié)合工件外形并考慮加工，將落料凸模設計成直通式，采用線切割加工，2個M8螺釘固定在墊板上，與凸模固定板的配合按H6/m5。5主要零部件設計（1）工作零件的結(jié)構(gòu)設計 落料凸模 材料：Crl2MoV 熱處理：5862HRC 技術(shù)要求：尾部與凸模固定板按H6/m5配合一、沖裁模設計

30、實例5主要零部件設計（1）工作零件的結(jié)構(gòu)設計 沖孔凸模 臺階式 2、冷沖壓模具設計的實例解析沖孔凸模因為所沖的孔均為圓形，而且都不屬于需要特別保護的小凸模，所以沖孔凸模采用臺階式，一方面加工簡單，另一方面又便于裝配與更換。其中沖5個5的圓形凸?？蛇x用標準件B型式（尺寸為5.1564）。 材料：Crl2MoV熱處理：6064HRC 凹模 整體凹模，各沖裁的凹?？拙捎镁€切割加工，安排凹模在模架上的位置時，要依據(jù)計算壓力中心的數(shù)據(jù)，將壓力中心與模柄中心重合 凹模厚度 H=kb=0.2127mm=25.4mm （查表2.9.5得k=0.2）凹模壁厚 c=(1.52)H=3850.8mm取凹模厚度H=

31、30mm，凹模壁厚c=45mm凹模寬度B=b+2c=（127+245）mm=217mm凹模長度L取195mm（送料方向）凹模輪廓尺寸為195mm217mm30mm 2、冷沖壓模具設計的實例解析（2）定位零件的設計 兩個導正銷，分別借用工件上5mm和8mm兩個孔作導正孔。導正銷采用H7/r6安裝在落料凸模端面，導正銷導正部分與導正孔采用H7/h6配合。一、沖裁模設計實例 起粗定距的活動擋料銷、彈簧和螺塞選用標準件，規(guī)格為816。 8mm導正銷2、冷沖壓模具設計的實例解析（3）導料板的設計導料板的內(nèi)側(cè)與條料接觸，外側(cè)與凹模齊平，導料板與條料之間的間隙取1mm，這樣就可確定了導料板的寬度，導料板的厚

32、度按右表選擇。導料板采用45鋼制作，熱處理硬度為4045HRC，用螺釘和銷釘固定在凹模上。導料板的進料端安裝有承料板。 一、沖裁模設計實例2、冷沖壓模具設計的實例解析（4）卸料部件的設計 卸料板的設計卸料板的周界尺寸與凹模的周界尺寸相同，厚度為14mm。卸料板采用45鋼制造，淬火硬度為4045HRC。 卸料螺釘?shù)倪x用卸料板上設置4個卸料螺釘，公稱直徑為12mm，螺紋部分為M1010mm。卸料釘尾部應留有足夠的行程空間。卸料螺釘擰緊后， 應使卸料板超出凸模端面lmm，有誤差時通過在 螺釘與卸料板之間安裝墊片來調(diào)整。 一、沖裁模設計實例2、冷沖壓模具設計的實例解析（5）模架及其它零部件設計 該模具

33、采用中間導柱模架，這種模架的導柱在模具中間位置，沖壓時可防止由于偏心力矩而引起的模具歪斜。以凹模周界尺寸為依據(jù)，選擇模架規(guī)格。導柱d/mmL/mm分別為28160，32160；導套d/mmL/mmD/mm分別為28 11542，3211545。上模座厚度H上模取45mm，上模墊板厚度H墊取10mm，固定板厚度H固取20mm，下模座厚度H下模取50mm。那么，該模具的閉合高度： H閉=H上模 H墊L H H下模h2 = （45106430502）mm=197mm 式中 L凸模長度，L=64 mm； H凹模厚度，H=30mm； h2凸模沖裁后進入凹模的深度，h2=2mm?？梢娫撃＞唛]合高度小于所選

34、壓力機J23-25的最大裝模高度（220mm），可以使用。2、冷沖壓模具設計的實例解析6模具總裝圖（右圖）一、沖裁模設計實例2、冷沖壓模具設計的實例解析 模具上模部分主要由上模板、墊板、凸模（7個）、凸模固定板及卸料板等組成。卸料方式采用彈性卸料，以橡膠為彈性元件。下模部分由下模座、凹模板、導料板等組成。沖孔廢料和成品件均由漏料孔漏出。 7沖壓設備的選定一、沖裁模設計實例通過校核，選擇開式雙柱可傾壓力機J23-25能滿足使用要求。其主要技術(shù)參數(shù)如下：公稱壓力：250KN滑塊行程：65mm最大閉合高度：270mm最大裝模高度：220mm 工作臺尺寸（前后左右）：370mm560mm墊板尺寸（厚度

35、孔徑）：50mm200mm模柄孔尺寸：40mm60mm最大傾斜角度：302、冷沖壓模具設計的實例解析8模具零件加工工藝 模具關(guān)鍵零件因采用線切割，所以這些零件的加工就變得相對簡單。 一、沖裁模設計實例2、冷沖壓模具設計的實例解析落料凸模的加工工藝過程 9模具的裝配一、沖裁模設計實例 根據(jù)級進模裝配要點，選凹模作為裝配基準件，先裝下模，再裝上模，并調(diào)整間隙、試沖、返修。2、冷沖壓模具設計的實例解析零件名稱：蓋生產(chǎn)批量：大批量材料：鍍鋅鐵皮材料厚度：1mm 二、拉深模設計實例2、冷沖壓模具設計的實例解析1沖壓件工藝性分析二、拉深模設計實例沖壓工序：落料、拉深；材料：為鍍鋅鐵皮，具有良好的拉深性能，適合拉深；結(jié)構(gòu)：簡單對稱；精度：全部為自由公差，工件厚度變化也沒有作要求，只是該工件作為另一零件的蓋，口部尺寸69可稍作小些。而工件總高度尺寸14mm可在拉深后采用修邊達要求 。 2、冷沖壓模具設計的實例解析2沖壓工藝方案的確定二、拉深模設計實例方案一：先落料，后拉深。采用單工序模生產(chǎn)。方案二：落料-拉深復合沖壓。采用復合模生產(chǎn)。方