沖壓工藝及模具設(shè)計及及七

1、第七章 沖模結(jié)構(gòu)設(shè)計 內(nèi)容簡介: 認識基本沖模典型結(jié)構(gòu)（尤其是級進模和復合模）及特點，了解模具標準，掌握模具零部件設(shè)計及模具標準應(yīng)用方法； 學習目的與要求：1.掌握典型模具結(jié)構(gòu)及設(shè)計步驟；2.掌握多工位級進模模具結(jié)構(gòu)及設(shè)計步驟；3.了解模具CAD/CAM基礎(chǔ)知識。課程章節(jié)內(nèi)容： 沖模分類 沖模的基本結(jié)構(gòu) 沖模零件與模具材料 沖?？傮w設(shè)計 多工位級進模設(shè)計 沖模CAD/CAM簡介重點內(nèi)容：1.沖裁模典型結(jié)構(gòu)及特點；2.沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計及模具標準應(yīng)用；3.多工位級進模模具結(jié)構(gòu)及設(shè)計步驟。難點內(nèi)容： 1.多工位級進模工藝及模具結(jié)構(gòu)設(shè)計。2. 沖模總體與零部件設(shè)計。主要參考書： 1 王同海.實用沖壓設(shè)計

2、技術(shù).北京：機械工業(yè)出版社，20002 馮炳堯.模具設(shè)計與制造簡明手冊.上海：上?？茖W技術(shù)出版社，2000復習思考題： 7-1什么是沖壓加工 7-2 沖壓加工又何特點 7-3沖壓加工又哪幾種類型 7-4什么是分離工序 7-5 什么是塑性變形工序 7-6 我國沖壓技術(shù)的發(fā)展方向是怎么樣的 7-7 常用的沖壓設(shè)備有哪幾種 7-8 通用曲柄壓力機的工作原理是怎么樣的 7-9 選用沖壓設(shè)備的基本原則是什么 7-10怎樣根據(jù)沖壓工藝來選擇壓力機的種類 例題與解答： 1典型模具設(shè)計 2模具零件制造與裝配技術(shù) 3凹模的結(jié)構(gòu) 4凹模和凸模的鑲拼結(jié)構(gòu) 5凹模結(jié)構(gòu)尺寸 6常見的凸模固定形式 7常用凸模形式 8沖裁

3、模結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)注意的問題 9沖裁模與壓力機的關(guān)系 10定位裝置及導料裝置 11卸料板結(jié)構(gòu)形式 12壓料裝置 電子教材 沖模分類沖裁模是沖裁工序所用的模具。沖裁模的結(jié)構(gòu)型式很多，為研究方便，對沖裁?？砂床煌奶卣鬟M行分類。 1按工序性質(zhì)可分為落料模、沖孔模、切斷模、切口模、切邊模、剖切模等； 2按工序組合方式可分為單工序模、復合模和級進模； 3按上、下模的導向方式可分為無導向的開式模和有導向的導板模、導柱模、導筒模等。 4按凸、凹模的材料可分為硬質(zhì)合金沖模、鋼皮沖模、鋅基合金沖模、聚氨脂沖模等 5按凸、凹模的結(jié)構(gòu)和布置方法可分為整體模和鑲拼模，正裝模和倒裝模。 6按自動化程度可分為手工操作模、半

4、自動模、自動模。7.按節(jié)制進料方式分類為定位銷式、擋料銷式、導正銷式、側(cè)刃式和擋板式等。8.按模具零件組合通用程度分類分為專用模（大多數(shù)模具屬于此類）和組合通用模（通過零件的組合可以沖裁孔，機柜面板的沖孔模多采用此類模具）。9.按模具外形尺寸分類可分為小型模具、中型模具和大型模具。 沖模的基本結(jié)構(gòu)沖裁的基本結(jié)構(gòu)類型單工序沖裁模 單工序沖裁模指在壓力機一次行程內(nèi)只完成一種沖壓工序，不論沖裁的凸或（凹）模是單個還是多個。單工序模有落料模、沖孔模、切斷模、切口模、切邊模等。(一)落料模 落料模常見有三種形式： 1. 落料模 落料模常見有三種形式： （1）無導向的敞開式落料模，其特點是上、下模無導向，

5、結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，沖裁間隙由沖床滑塊的導向精度決定?？捎眠吔怯嗔蠜_裁。但模具的安裝調(diào)試比較困難。常用于材料厚且精度要求低的小批量沖件的生產(chǎn) 1一模柄;2一凸模:3一卸料板;4一導料板;5一凹模;6-下模座7一定位板圖無導向落料模 （2）導板式落料模，是將凸模與導板間 (又是固定卸料板) 選用H7h6的小間隙配合，且該間隙值小于沖裁間隙。上模回程時不允許凸模離開導板，以保證對凸模的導向作用。它與敞開式模相比，精度較高，模具壽命長，但模具制造要困難一些，常用于料厚大于的簡單沖壓件(圖。（3）圖是帶導柱的彈頂落料模。上下模依靠導柱導套導向，間隙容易保證，并且該模具采用彈壓卸料和彈壓頂出的結(jié)構(gòu)，沖壓

6、時材料被上下壓緊完成分離。零件的變形小，平整度高。該種結(jié)構(gòu)廣泛用于材料厚度較小，且有平面度要求的金屬件和易于分層的非金屬件。1下模座;2、4、9銷;3導板;5檔料釘;6凸模;7螺釘；8上模座；10-墊板；11凸模固定板；12、15、16螺釘；13導料板；14凹模；圖 導板式落料模1-上模座；2-卸料彈簧；3-卸料螺釘；4、17-螺釘；5-模柄；6-防轉(zhuǎn)銷；7-銷；8-墊板；9-凸模固定板；10-落料凸模；11-卸料板；12-落料凹模；13-頂件板；14-下模座;15-頂桿；16-板；18-固定擋料銷；19-導柱；20-導套；21-螺母；22-橡皮圖 導柱式落料模 2.沖孔模沖孔模的結(jié)構(gòu)與一般落

7、料模相似。但沖孔模有其自己的特點，特別是沖小孔模具，必須考慮凸模的強度和剛度，以及快速更換凸模的結(jié)構(gòu)。在已成形零件側(cè)壁上沖孔時，要設(shè)計凸模水平運動方向的轉(zhuǎn)換機構(gòu)。（1）側(cè)壁沖孔模沖壓圖零件側(cè)壁孔，a)圖是依靠固定在上模的斜楔1來推動滑塊4，使凸模5作水平方向移動，完成零件側(cè)壁沖孔（也可或沖槽、切口等）。斜楔的返回行程運動是靠橡皮或彈簧完成。斜楔的工作角度以 4045為宜。40的斜楔滑塊機構(gòu)的機械效率最高，45時滑塊的移動距離與斜楔的行程相等。需較大沖裁力的沖孔件，可采用 35，以增大水平推力。此種結(jié)構(gòu)凸模常對稱布置，最適宜壁部對稱孔的沖裁。圖c)是采用的是懸臂式凹模結(jié)構(gòu)，可用于圓筒形件的側(cè)壁沖

8、孔、沖槽等。毛坯套入凹模體3，由定位環(huán)7控制軸向位置。此種結(jié)構(gòu)可在側(cè)壁上完成多個孔的沖制。在沖壓多個孔時，結(jié)構(gòu)上要考慮分度定位機構(gòu)。（a） （b） （c）圖 側(cè)壁沖孔模 （2）單工序多凸模沖孔模圖所示為單工序多凸模沖孔模，電機轉(zhuǎn)子片37個槽孔全部均在一次沖程中完成。沖孔前將毛坯套在定位塊14上，模具采用雙導向裝置。模具靠導柱6與導套7對上、下模導向,同時,卸料板通過導套8與導套7滑配,使卸料板以導套為導向,增加了工作的可靠性與穩(wěn)定性。推件采用推件力較大的剛性裝置，對于多孔沖?；蛐读狭^大的工件,能可靠地卸下沖件。1-上模座；2-標記槽凸模；3-凸模墊板；4-凸鏌固定板；5-槽形凸模；6-導柱；

9、7、8-導套；9-卸料板；10-凹模；11凹模套圈；I2-下墊板；13-下模座；14-定位塊；15-推桿螺釘；16-推板；17-打桿圖單工序)多凸模沖孔模（3）沖小孔模 (圖 這副模具沖制的工件如圖右上角所示。工件板厚4mm，最小孔徑為。模具結(jié)構(gòu)采用縮短凸模長度的方法來防止其在沖裁過程中產(chǎn)生彎曲變形而折斷。采用這種結(jié)構(gòu)制造比較容，凸模使用壽命也較長。這副模具采用沖擊塊5沖擊凸模進行沖裁工作。小凸模由小壓板7進行導向，而小壓板由兩個小導柱6進行導向。當上模下行時，大壓板8與小壓板7先后壓緊工件，小凸模2、3、4上端，露出小壓板7的上平面，上模壓縮彈簧繼續(xù)下行，沖擊塊5沖擊凸模2、3、4對工件進行

10、沖孔。卸件工作由大壓板8完成。厚料沖小孔模具的凹模洞口漏料必須通暢，防止廢料堵塞損壞凸模。沖裁件在凹模上由定位板9與1定位，并由后側(cè)壓塊10使沖裁件緊貼定位面。圖 超短凸模的小孔沖模 復合沖裁模 圖 復合模的基本結(jié)構(gòu) 在壓力機的一次工作行程中，在模具同一部位同時完成數(shù)道沖壓工序的模具，稱為復合模。復合模的設(shè)計難點是如何在同一工作位置上合理地布置好幾對凸、凹模。圖是落料沖孔復合模的基本結(jié)構(gòu)。在模具的下方是落料凹模，且凹模中間裝著沖孔凸模；而另上方是凸凹模，外形是落料的凸模，內(nèi)孔是沖孔的凹模。由于落料凹模裝在下模，該結(jié)構(gòu)為順裝復合模，若落料凹模在上模，則為倒裝復合模。復合模的特點是：結(jié)構(gòu)緊湊，生產(chǎn)

11、率高，制件精度高，特別是制件孔對外形的位置度容易保證。另一方面，復合模結(jié)構(gòu)復雜，對模具零件精度要求較高，模具裝配精度也較高。 (一)倒裝復合模 1凸模；2凹模；3上模固定板；4、16墊板；5上模板；6模柄；7推桿 8推塊；9推銷；10件塊；11、18活動檔料銷；12固定擋料銷；13卸料板； 14凸凹模；15下模固定板；17下模板；19彈簧；圖 墊圈復合沖裁模 圖是沖制墊圈的倒裝復合模。落料凹模2在上模，件1是沖孔凸模，件14為凸凹模。倒裝復合模一般采用剛性推件裝置把卡在凹模中的制件推出。剛性推件裝置由推桿7、推塊8、推銷9推動推件塊推出制件。廢料直接由凸模從凸凹模內(nèi)孔推出。凸凹模洞口若采用直刃

12、，則模內(nèi)有積存廢料，脹力較大，當凸凹模壁厚較薄時，可能導致脹裂。倒裝復合模的凹模的設(shè)計要注意凹模的最小壁厚，最小壁厚的設(shè)計可查閱有關(guān)設(shè)計資料。采用剛性推件的倒裝復合模，條料不是處于被壓緊狀態(tài)下沖裁，因而制件的平直度不高。適宜材料厚度大于的板料。若在上模內(nèi)設(shè)置彈性元件，采用彈性推件，則可沖較軟且料厚在以下、平直度較高的沖裁件。 (二)順裝復合模 1落料凹模；2頂板；3、4沖孔凸模；5、6推桿；7打板；8打桿；9凸凹模；10彈壓卸料板；11頂桿 圖 順裝復合沖模 是一順裝復合模結(jié)構(gòu)。它的特點是沖孔廢料可從凸凹模中推出，使型孔內(nèi)不積聚廢料，使凸凹模漲裂力小，故凹模壁厚可以比倒裝復合模最小壁厚小，沖壓

13、件平直度較高。 級進沖裁模級進模又稱連續(xù)模、跳步模，是指壓力機在一次行程中，依次在模具幾個不同的位置上同時完成多道沖壓工序的沖模。整個制件的成形是在級進過程中逐步完成的。級進成形是屬工序集中的工藝方法，它可使切邊、切口、切槽、沖孔、塑性成形、落料等多種不同性質(zhì)的沖壓工序在一副模具上完成。級進?？煞譃槠胀夁M模和精密級進模。多工位精密級進模將作為一專題在后續(xù)章節(jié)中討論。由于用級進模沖壓時，沖壓件是依次在幾個不同位置上逐步成形的，因此要控制沖壓件的孔與外形的相對位置精度就必須嚴格控制送料步距。控制送料步距在級進模中有兩種基本結(jié)構(gòu)：用導正銷定距與用側(cè)刃定距。 (一)用導正銷定距的級進模1模柄；2螺釘

14、；3沖孔凸模；4落料凸模；5導正銷6固定檔料銷；7始用檔料銷 圖 用導正銷定距的沖孔落料級進模 圖 是用導正銷定距的沖孔落料級進模。上、下模用導板導向。沖孔凸模3與落料凸模4之間的距離就是送料步距 A。材料送進時，為了保證首件的正確定距，始用擋料銷首次定位沖2個小孔；第二工位由固定擋料銷6進行初定位，由兩個裝在落料凸模上的導正銷5進行精定位。導正銷與落料凸模的配合為H7r6，其連接應(yīng)保證在修磨凸模時的裝拆方便。導正銷頭部的形狀應(yīng)有利于在導正時插入已沖的孔，它與孔的配合應(yīng)略有間隙。始用擋料裝置安裝在導板下的導料板中間。在條料沖制首件時，用手推始用擋料銷 7，使它從導料板中伸出來抵住條料的前端即可

15、沖第一件上的兩個孔。以后各次沖裁由固定擋料銷6控制送料步距作初定位。用導正銷定距結(jié)構(gòu)簡單。當兩定位孔間距較大時，定位也較精確。但它的使用受到一定的限制。當板料厚度t或較軟的材料，導正時孔邊可能有變形，因而不宜采用。 (二)采用側(cè)刀定距的級進模1墊板；2固定版；3落料凸模；4、5沖孔凸模；6卸料螺釘；7卸料板；8導料板；9承料板； 10凹模；11彈簧；12成型側(cè)刃 ；13防轉(zhuǎn)銷圖 雙側(cè)刃沖孔落料級進模 。 1導柱；2彈壓導板；3導套；4導板鑲塊；5卸料螺釘；6凸模固定 板； 7凸模；8上模座9限制柱；10導柱；11導套；12導料板； 13凹模；14下模座；15側(cè)刃檔塊圖 彈壓導板級進模 圖為沖裁

16、接觸環(huán)雙側(cè)刃定距的級進模。它與圖相比，特點是：用成型側(cè)刃12代替了始用擋料銷、擋料釘和導正銷。用彈壓導卸板7代替了固定卸料板。本模具采用前后雙側(cè)刃對角排列，可使料尾的全部零件沖下。彈壓卸料板7裝于上模，用卸料螺釘6與上模座連接。它的作用是：當上模下降、凸模沖裁時，彈簧11(可用橡皮代替)被壓縮而壓料；當凸?；爻虝r，彈簧回復推動卸料板卸料。圖為彈壓導板級進模。此類模具的特點是：各凸模(如件7)與固定板6成間隙配合(普通導柱模多為過渡配合)，凸模的裝卸、更換方便；凸模以彈壓導板導向，配合間隙小于沖裁間隙，導向精度高；彈壓導板2由安裝下模座14上的導柱1和10導向，導板由六根卸料螺釘5與上模連接，因

17、此能消除壓力機導向誤差對模具的影響，模具壽命長，零件質(zhì)量好。 沖模零件與模具材料. 沖模總體設(shè)計沖模結(jié)構(gòu)形式的確定 沖模的壓力中心 模具壓力中心是指沖壓時諸沖壓力合力的作用點位置。為了確保壓力機和模具正常工作，應(yīng)使沖模的壓力中心與壓力機滑塊的中心相重合。對于帶有模柄的沖壓模，壓力中心應(yīng)通過模柄的軸心線。否則會使沖模和壓力機滑塊產(chǎn)生偏心載荷，使滑塊和導軌之間產(chǎn)生過大的磨損，模具導向零件加速磨損，降低模具和壓力機的使用壽命。沖模的壓力中心，可按下述原則來確定：（1）對稱形狀的單個沖裁件，沖模的壓力中心就是沖裁件的幾何中心。（2）工件形狀相同且分布位置對稱時，沖模的壓力中心與零件的對稱中心相重合。（

18、3）形狀復雜的零件、多凸模的壓力中心可用解析計算法求出沖模壓力中心。解析法的計算依據(jù)是：各分力對某坐標軸的力矩之代數(shù)和等于諸力的合力對該坐標軸力矩。求出合力作用點的座標位置 O0(x0, y)，即為所求模具的壓力中心(圖。圖 解析法求壓力中心 （a）復雜零件沖壓壓力中心; （b）多凸模沖壓壓力中心 計算公式為： 因沖裁力與沖裁周邊長度成正比， 所以式中的各沖裁力 FP1、FP2、FP3FPn，可分別用各沖裁周邊長度L1、L2、L3Ln代替，即： 模具的輪廓尺寸與壓力機的關(guān)系 模具是安裝在壓力機上使用的，所以，模具設(shè)計時，必須考慮模具的輪廓尺寸（閉合高度和水平方向的長度、寬度）與壓力機安裝空間的

19、匹配關(guān)系。沖壓設(shè)備的選擇直接關(guān)系到設(shè)備的安全以及生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量、模具壽命和生產(chǎn)成本等一系列重要問題。沖壓設(shè)備的選擇主要包括設(shè)備的類型和規(guī)格參數(shù)兩個方面。 一沖壓設(shè)備類型的選擇 主要根據(jù)所要完成的沖壓的工序性質(zhì)、生產(chǎn)批量的大小、沖壓件的幾何尺寸和精度要求等來選擇沖壓設(shè)備的類型： 1. 對于中小型沖裁件、彎曲件或淺拉深件的沖壓，常采用開式曲柄壓力機。雖然 C 形床身的開式壓力機剛度不夠好，沖壓力過大會引起床身變形導致沖模間隙分布不均，但是它具有三面敞開的空間，操作方便并且容易安裝機械化的附屬裝置和成本低廉的優(yōu)點。目前仍然是中小型沖壓件生產(chǎn)的主要設(shè)備 2.對于大中型和精度要求高的沖壓件，多采用閉

20、式曲柄壓力機。這類壓力機兩側(cè)封閉，剛度好精度較高，但是操作不如開式壓力機方便。 3. 對于大型或較復雜的拉深件，常采用上傳動的閉式雙動拉深壓力機。對于中小型的拉深件（尤其是搪瓷制品、鋁制品的拉深件），常采用底傳動式的雙動拉深壓力機。閉式雙動拉深壓力機有兩個滑塊，壓邊用的外滑塊和拉深用的內(nèi)滑塊。壓邊力可靠易調(diào)，模具結(jié)構(gòu)簡單，適合于大批量的生產(chǎn)。 4. 對于大批量生產(chǎn)的或形狀復雜、批量很大的中小型沖壓件，應(yīng)優(yōu)先選用自動高速壓力機或者多工位自動壓力機。 5. 對于批量小、材料厚沖壓件，常采用液壓機。液壓機的合模行程可調(diào)，尤其是施力行程較大的沖壓加工，與機械壓力機相比具有明顯的優(yōu)點，而且不會因為板料厚

21、度超差而過載。但生產(chǎn)速度慢，效率較低。可以用于彎曲、拉深、成形、校平等工序。 6. 對于精沖零件，最好選擇專用的精沖壓力機。否則要利用精度和剛度較高的普通曲柄壓力機或液壓機，添置壓邊系統(tǒng)和反壓系統(tǒng)后進行精沖。 二沖壓設(shè)備規(guī)格的選擇 在沖壓設(shè)備類型選定以后，應(yīng)進一步根據(jù)沖壓加工中所需要的沖壓力（包括卸料力、壓料力等）、變形功以及模具的結(jié)構(gòu)型式和閉合高度、外形輪廓尺寸等選擇沖壓設(shè)備的規(guī)格。 1. 公稱壓力 壓力機的公稱壓力，是指壓力機滑塊離下止點前某一特定距離，即壓力機的曲軸旋轉(zhuǎn)至離下止點前某一特定角度（稱為公稱壓力角，約為 3 0度 ）時，滑塊上所容許的最大工作壓力。按照曲柄連桿機構(gòu)的工作原理可

22、以得知，壓力機滑塊的壓力在全行程中不是常數(shù)，而是隨曲軸轉(zhuǎn)角的變化而變化的。因此選用壓力機時，不僅要考慮公稱壓力的大小，而且還要保證完成沖壓件加工時的沖壓工藝力曲線必須在壓力機滑塊的許用負荷曲線之下。如圖 所示，圖中 F 為壓力，為壓力機的曲軸轉(zhuǎn)角。 圖 曲柄壓力機許用負荷曲線與不同的沖壓工藝力曲線的比較 a) 沖裁 b) 彎曲 c) 拉深 d) 落料與拉深 一般情況下，壓力機的公稱壓力應(yīng)大于或等于沖壓總工藝力的 倍。在開式壓力機上進行精密沖裁時，壓力機的公稱壓力應(yīng)大于沖壓總工藝力的 2 倍。對于拉深工序，為了選取方便，并使壓力機能安全地工作，可以考慮適當?shù)陌踩禂?shù)，近似地取為： 淺拉深時，最大

23、拉深力 壓力機公稱壓力； 深拉深時，最大拉深力 ( ) 壓力機公稱壓力； 高速沖壓時，最大拉深力 ( 壓力機公稱壓力。 2. 滑塊行程 壓力機的滑塊行程是指滑塊從上止點到下止點所經(jīng)過的距離。壓機行程的大小應(yīng)能保證毛坯或半成品的放入以及成形零件的取出。一般沖裁、精壓工序所需行程較??；彎曲、拉深工序則需要較大的行程。拉深件所用的壓機，其行程至少應(yīng)大于或者等于成品零件高度的 倍以上。 3. 閉合高度 壓力機的閉合高度是指滑塊在下止點時，滑塊底平面到工作臺面之間的高度。調(diào)節(jié)壓力機連桿的長度就可以調(diào)整閉合高度的大小。當壓力機連桿調(diào)節(jié)至最上位置時，閉合高度達到最大值，稱為最大閉合高度。當壓力機連桿調(diào)節(jié)至最

24、下位置時，閉合高度達到最小值，稱為最小閉合高度。模具的閉合高度必須適合于壓力機閉合高度范圍的要求（如圖 所示），它們之間的關(guān)系一般為： 圖 模具閉合高度與壓力機閉合高度的配合關(guān)系 3. 其它參數(shù) 1) 壓力機工作臺尺寸 壓力機工作臺上墊板的平面尺寸應(yīng)大于模具下模的平面尺寸，并留有固定模具的充分余地，一般每邊留 50 -70mm 。 2) 壓力機工作臺孔尺寸 模具底部設(shè)置的漏料孔或彈頂裝置尺寸必須小于壓力機的工作臺孔尺寸。 3) 壓力機模柄孔尺寸 模具的模柄直徑必須和壓力機滑塊內(nèi)模柄安裝用孔的直徑相一致，模柄的高度應(yīng)小于模柄安裝孔的深度。 沖模的安全措施 多工位級進模設(shè)計多工位級進模多工位級進模

25、是在簡單的級進模的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的效果很高的模具，在現(xiàn)代沖壓技術(shù)中，多工位級模占有很重要的位置。對于大批量生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)較復雜的中、小沖壓件，使用專門訂貨的成卷帶料或條料在多工位級進模上加工顯出很大的優(yōu)越性。由于工位較多，模具的結(jié)構(gòu)較為復雜，制造精度也要求較高。多工位級進模排樣圖設(shè)計在多工位級進模設(shè)計中，要確定從毛坯板料到產(chǎn)品零件的轉(zhuǎn)化過程，即要確定級進模模具中各工位所要進行的加工工序內(nèi)容，并在條料上進行各工序的布置，這一設(shè)計過程就是條料排樣。條料排樣的主要內(nèi)容是在沖壓刃口外形設(shè)計的基礎(chǔ)上，將各工序內(nèi)容進行優(yōu)化組合形成一系列工序組，并對工序組排序，確定工位數(shù)和每一工位的加工工序內(nèi)容，確定載體類型、

26、毛坯定位方式；設(shè)計導正孔直徑和導正銷的數(shù)量；繪制工序排樣圖，這是多工位級進模設(shè)計的關(guān)鍵，圖為排樣過程示意圖。a)b) c)d) 圖 工序排樣過程 a)產(chǎn)品圖； b)工序分解；c)工序二次分解；d) 工序排樣圖 多工位級進模條料排樣的設(shè)計原則 條料排樣圖的設(shè)計是多工位級進模設(shè)計的重要依據(jù)，是決定級進模優(yōu)劣的主要因素之一。條料排祥圖設(shè)計的好壞，直接影響模具設(shè)計的質(zhì)量。當條料排祥圖確定了，則零件的沖制順序、模具的工位數(shù)及各工位內(nèi)容、材料的利用率、模具步距的基本尺寸、定距方式、條料載體形式、條料寬度、模具結(jié)構(gòu)、導料方式等都得到了確定。排樣圖設(shè)計錯誤，會導致制造出來的模具無法沖壓零件。因此，在設(shè)計條料排

27、樣圖時，必須認真分析，綜合考慮，進行合理組合和排序。擬定出多種排樣方案，加以比較最終確定最佳方案。在排樣設(shè)計分析時要考慮以下原則：（1）要保證產(chǎn)品零件的精度和使用要求及后續(xù)工序沖壓的需要。（2）工序應(yīng)盡量分散,以提高模具壽命，簡化模具結(jié)構(gòu)。（3）要考慮生產(chǎn)能力和生產(chǎn)批量的匹配，當生產(chǎn)能力較生產(chǎn)批量低時，則力求采用雙排或多排，使之在模具上提高效率，同時要盡量使模具制造簡單，模具壽命長。（4）高速沖壓的級進模用自動送料機構(gòu)送料時，用導正銷精確定距，手工送料時則多用側(cè)刃粗定位，用導正銷精確定距。為保證條料送進的步距精度，第一工位安排沖導正孔，第二工位設(shè)置導正銷，在其后的各工位上優(yōu)先在易竄動的工位設(shè)置

28、導正銷。（5）要抓住沖壓零件的主要特點，認真分析沖壓零件形狀，考慮好各工位之間的關(guān)系,確保順利沖壓，對形狀復雜、精度要求特殊的零件，要采取必要的措施保證。（6）盡量提高材料利用率，使廢料達到最小限度。對同一零件利用多行排列或雙行穿插排列可提高材料利用率。另外，在條件允許的情況下，可把不同形狀的零件整合在一幅模具上沖壓，更有利于提高材料利用率。（7）適當設(shè)置空位工位，以保證模具具有足夠的強度，并避免凸模安裝時相互干涉，同時也便于試模調(diào)整工序時利用（圖）。圖空位示意圖 （8）必須注意各種產(chǎn)生條料送進障礙的可能，確保條料在送進過程中通暢無阻。（9）沖壓件的毛刺方向：當零件提出毛刺方向要求時，應(yīng)保證沖

29、出的零件毛刺方向一致；對于帶有彎曲加工的沖壓零件，應(yīng)使毛刺面留在彎曲件內(nèi)側(cè)；在分段切除余料時，不能一部分向下沖，有些位置向上沖，造成沖壓件的周邊毛刺方向不一致。（10）要注意沖壓力的平衡。合理安排各工序以保證整個沖壓加工的壓力中心與模具中心一致，其最大偏移量不能超過L/6或B/6（其中L、B分別為模具的長度和寬度），對沖壓過程出現(xiàn)側(cè)向力，要采取措施加以平衡。（11）級進模最適宜以成卷的帶料供料，以保證能進行連續(xù)、自動、高速沖壓，被加工材料的力學性能要充分滿足沖壓工藝的要求。（12）工件和廢料應(yīng)保證能順利排出，連續(xù)的廢料需要增加切斷工序。（13）排祥方案要考慮模具加工的設(shè)備的條件，考慮模具和沖床

30、工作臺的匹配性。工序的確定與排序 在條料排樣設(shè)計中,首先是要考慮被加工的零件在全部沖壓過程中共分為幾個加工工序，各工序的加工內(nèi)容及如何進行工序的優(yōu)化組合，并對工序組排序。在確定工序數(shù)目和順序時，要針對各沖壓工序的特點考慮各有關(guān)原則。1.級進沖裁工序排樣的基本原則（1）各工序的先后應(yīng)按復雜程度而定，一般以有利于下道工序的進行為準，以保證制件的精度要求和零件幾何形狀的正確。沖孔落料件，應(yīng)先沖孔，再逐步完成外形的沖裁。尺寸和形狀要求高的輪廓應(yīng)布置在較后的工位上沖切（圖）。圖 排樣示例(一) 圖排樣示例(二)a)原排樣；b)修改后的排樣 （2）當孔到邊緣的距離較小，而孔的精度又較高時，沖外輪廓時孔可能

31、會變形，可將孔旁外緣先于內(nèi)孔沖出（圖）。（3）應(yīng)盡量避免采用復雜形狀的凸模，并避免形孔有尖的凸角、窄槽、細腰等薄弱環(huán)節(jié)。復雜的形孔應(yīng)分解為若干個簡單的孔形，并分成幾步進行沖裁，使模具型孔容易制造。 （4）有嚴袼要求的局部內(nèi)、外形及位置精度要求高的部位，應(yīng)盡量集中在同一工位上沖出，以避免步距誤差影響精度。如果確實在一個工位完成這一部分沖壓有困難，需分解成兩個工位，最好放在兩個相鄰工位連續(xù)沖制為好。如在一個零件上有一組孔，其孔距位置尺寸要求嚴格，這一組應(yīng)該力求設(shè)計在一個工位，使誤差只受模具制造的誤差影響,而不受步距誤差的影響。 （5）對于一些在普通低速沖床上沖壓的多工位級進模，為了使模具簡單、實用

32、、縮小模具體積或由于條件所限，甚至只能采用側(cè)刃做定距，為了減少步距的累積誤差，凡是能合并的工位，只要模具能保證零件的精度，模具本身具有足夠的強度，就不要輕易分解、增加工位。尤其對于那些形狀不宜分解的零件，更不要輕率地增加工位(圖。圖排樣示例(三) （6）分段型切除余料排樣中的條料，因沖切加工其強度逐漸變?nèi)酰诎才鸥鞴の坏募庸?nèi)容時要考慮條料寬度方向的導向。（7）應(yīng)保證條料載體與零件連接處有足夠的強度與剛度。當沖壓件上有大小孔或窄肋時應(yīng)先沖小孔（短邊），后沖大孔（長邊）。（8）凹模上沖切輪廓之間的距離不應(yīng)小于凹模的最小允許壁厚，一般取為（t為工件材料厚度)，但最小要大于2mm。（9）輪廓周界較大

33、的沖切，盡量安排在中間工位，以使壓力中心與模具幾何中心重合。2.級進彎曲工序排樣的基本原則（1）對于沖壓彎曲類零件，先沖孔再分離彎曲部位周邊的廢料后進行彎曲，最后再切除其余廢料。（2）靠近彎邊的孔有精度要求時，應(yīng)彎曲后再沖，以防止孔變形。（3）為避免彎曲時載體變形和側(cè)向滑動，對小件可兩件組合成對稱件彎曲，然后再剖分開如圖。（4）凡屬于復雜的彎曲零件，為了便于模具制造并保證彎曲角度合格，應(yīng)分解為簡單彎曲工序的組合，經(jīng)逐次彎曲而成，切不可強行一次彎曲成形。力求用簡單的模具結(jié)構(gòu)來滿足彎曲件的形狀（圖）。對精度要求較高的彎曲件，應(yīng)以整形工序保證零件質(zhì)量。圖彎曲件的分解 （5）平板毛坯彎曲后變?yōu)榭臻g立體

34、形狀，毛坯平面應(yīng)離開凹模面一定高度，以使工序件能在進一步向前送進時不被凹模擋住，這一高度稱為送進線高度。 a) b)圖復雜形狀零件彎曲 （6）對于一個零件的兩個彎曲部分有尺寸精度要求時，則彎曲部分應(yīng)當在同一工位一次成形。這樣不僅保證了尺寸精度，而且能夠準確地保持成批零件加工后的一致性。（7）應(yīng)保證零件彎曲線與材料碾壓紋向垂直，當零件在互相垂直的方向或幾個方向都要進行彎曲時，彎曲線必須與條料紋向成3060的角度。 （8）盡可能以沖床行程方向作為彎曲方向，若要作不同于行程方向的彎曲加工，可采用斜楔滑塊機構(gòu)，對閉口型彎曲件，也可采用斜口凸摸彎曲，圖為復雜形狀零件彎曲。3.級進拉深工序排樣的基本原則（

35、1）對于有拉深又有彎曲和其它工序的制件,應(yīng)當先進行拉深，再安排其它工序。這是由于拉深過程中必然有材料的流動，若先安排其它工序，拉深時將造成已定型的部位產(chǎn)生變形。（2）凡屬于多次拉深的多工位級進模，由于連續(xù)沖壓的原因，其拉深工序的安排，拉深系數(shù)的選取應(yīng)以安全穩(wěn)定為原則。具體地說，如果經(jīng)過計算在三次拉深與四次拉深之間,應(yīng)用四次拉深，以保證連續(xù)沖壓的合格率。必要時還應(yīng)當有整形工序，以保證沖壓件的質(zhì)量。（3）為了便于級進拉深模在試模過程中調(diào)整拉深次數(shù)和各次拉深系數(shù)的分配，應(yīng)適當安排幾個空位工位，作為預備工位。（4）拉深件底部帶有較大孔時，可在拉深前先沖較小的預備孔，改善材料的拉深性，拉深后再將孔沖至要

36、求的尺寸。（5）拉深過程中筒形件高度在逐步增加，使各工序件高度不一致，引起了載體變形，影響拉深件質(zhì)量。對此，可在每次拉深后設(shè)置一空位工位，減少帶料的傾斜角度，改善拉深件質(zhì)量。（6）級進拉深有兩種排樣方式，無切口帶料拉深和有切口帶料拉深，如圖。若拉深的深度較大，為了便于材料的流動，可應(yīng)用拉深前切口，切槽等技術(shù)。 圖帶料拉深方法 4.含局部成形工序排樣的基本原則（1）有局部成形時，可根據(jù)具體情況將其穿插安排在各工位上進行，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，利于減少工位數(shù)。（2）局部成形會引起條料的收縮，使周圍的孔變形，因此不應(yīng)安排在條料邊緣區(qū)或工序件外形處，局部成形區(qū)周圍的孔應(yīng)在成形后再沖（圖）。圖局部成形

37、后沖孔 （3）輪廓旁的凸包要先沖，以避免輪廓變形。若凸包中心線上有孔，應(yīng)在壓凸包前先在孔的位置上沖出直徑較小的孔，以利于材料從中心向外流動，待壓好凸包后再沖孔到要求的尺寸。（4）鐓形前應(yīng)將其周邊余料適當切除，然后在鐓形完成后再安排進行一次工序，沖去被延展的余料。帶料排樣的載體設(shè)計 載體是指級進模沖壓時，條料內(nèi)連接工序件并運載其穩(wěn)定前進的這部分材料。在排樣過成中，載體設(shè)計是非常重要的，不僅決定了材料的利用率，而且關(guān)系到制件的精度和沖制效果，更是直接影響模具結(jié)構(gòu)的復雜程度和制造的難易成度。載體與一般沖裁時條料的搭邊不盡相同，搭邊的作用主要是補償定位誤差，滿足沖壓工藝的基本要求，使條料有一定的剛度，

38、便于送進，保證沖出合格的制件。而條料的載體除了滿足以上的要求外，必須有足夠的強度，要能夠運載條料上沖出的零件，并且能夠平穩(wěn)地送進到后續(xù)沖壓工位。載體的強度非常重要。載體發(fā)生變形，則整個條料的送進精度就無法保證，嚴重者會使條料無法送進而損壞模具造成事故。因此從保證載體強度出發(fā)，載體寬度遠大于搭邊寬度。但條料載體強度的增強，并不能單純靠增加載體寬度來保證，重要的是要合理地選擇載體形式。由于被加工零件的形狀和工序要求不同，其載體的形式是各不相同的。載體的基本形式主要有雙載載體、單載載體和中間載體這三種。1.雙載體雙側(cè)載體是在條料的邊緣兩側(cè)設(shè)計的載體，被加工的零件連接在兩側(cè)載體的中間。雙側(cè)載體是理想的

39、載體，可使工件到最后一個工位前條料的兩側(cè)仍保持有完整的外形,這對于送進、定位和導正都十分有利。采用雙側(cè)載體送進十分平穩(wěn)可靠，但材料利用率較低。雙側(cè)載體可分為等寬雙側(cè)載體和不等寬雙側(cè)載體。等寬雙側(cè)載體一般應(yīng)用于送進步距精度高、條料偏薄，精度要求較高的沖裁件多工位級進模或精度較高的沖裁彎曲件多工位級進模。在載體兩側(cè)的對稱位置可沖出導正銷孔，在模具的相應(yīng)位置設(shè)導正銷，以提高定位精度，如圖所示。等寬雙側(cè)載體 不等寬雙側(cè)載體寬的一側(cè)稱為主載體，窄的一側(cè)稱為副載體。一般在主載體上設(shè)計導正銷孔。此時，條料沿主載體一側(cè)的導料板前進。沖壓過程中可在中途沖切去副載體，以便進行側(cè)向沖壓加工或其它加工（圖）。在沖切副

40、載體之前應(yīng)將主要沖裁工序都進行完畢，以確保沖制精度。圖不等寬雙側(cè)載體 2. 單側(cè)載體 單側(cè)載體是在條料的一側(cè)設(shè)計的載體，實現(xiàn)對工序件的運載。導正銷孔多放在單側(cè)載體上，其送進步距精度不如雙側(cè)載體高。有時可再借用一個零件本身的孔同時進行導正，以提高送進步距精度，防止載體在沖制過程中有微小變形，影響步距精度。與雙側(cè)載體相比，單側(cè)載體應(yīng)取更大的寬度。在沖壓過程中，單側(cè)載體易產(chǎn)生橫向彎曲，無載體一側(cè)的導向比較困難。單側(cè)載體一般應(yīng)用于條料厚度為以上的沖壓件，特別是對于零件一端或幾個方向都有彎曲，往往只能保持條料的一側(cè)有完整的外形場合，采用單側(cè)載體較多，如圖。圖單側(cè)載體排樣圖 在沖裁細長零件時，為了增強載體

41、的強度，并不過分增加載體寬度，仍設(shè)計為單側(cè)載體,但在每兩個沖壓件之間適當位置用一小部分連接起來，以增強條料的強度，稱為橋接式載體，其中連接兩工序件的部分稱為橋。采用橋接式載體時，沖壓進行到一定的工位或到最后再將橋接部分沖切掉，如圖。 橋接式載體排樣圖 3. 中間載體中間載體是指載體設(shè)計在條料中間，如圖（同一個零件的兩種不同排樣方法）。一般適用于對稱零件，尤其是兩外側(cè)有彎曲的對稱零件。它不僅可以節(jié)省大量的原材，還利于抵消由于兩側(cè)壓彎時產(chǎn)生的側(cè)向力。對于一些不對稱的單向彎曲的零件，也可采用中間載體將被加工的零件對稱與中間載體排列在兩側(cè)（如圖），變不對稱零件為對稱性排列，即提高了生產(chǎn)效率，又提高了材

42、料利用率，也抵了彎曲時產(chǎn)生的側(cè)向壓力。圖中間載體排樣圖 分段沖切的設(shè)計 1.分段沖切的目的有的沖壓零件內(nèi)孔和外形的形狀較為復雜，同時零件還包含有彎曲、拉深、成形等多種沖壓工序，此時往往將內(nèi)孔和外形采用分段切除多余廢料的方法，如圖 。使模具刃口分解和重組，把復雜的內(nèi)、外形輪廓分解為若干簡單的幾何單元，以簡化凸模和凹模形狀，便于加工，縮短模具制造周期。通過刃口的分解還能改善凸模和凹模的受力狀態(tài)，提高模具的強度和壽命，并可滿足特殊的工藝需要，便于制件在摸具中的級進成形。圖刃口分解要求 2.分段沖切的分割原則刃口的分段應(yīng)有利于簡化模具結(jié)構(gòu)，形成的凸模外形要簡單、規(guī)則，要便于加工，并要有足夠的強度。同時

43、，應(yīng)保證產(chǎn)品零件的形狀、尺寸、精度和使用要求。內(nèi)、外形輪廓分解后，各段間的連接應(yīng)平直或圓滑。分段搭接點應(yīng)盡量少，搭接點位置要避開產(chǎn)品零件的薄弱部位和外形的重要部位，放在不注目的位置。有公差要求的直邊和使用過程中有滑動配合要求的邊應(yīng)一次沖切，不宜分段，以免產(chǎn)生誤差積累。復雜外形以及有窄槽或細長臂的部位最好分解，復雜內(nèi)形最好分解。外輪廓各段毛刺方向有不同要求時應(yīng)分解。 刃口分解要考慮加工設(shè)備條件和加工方法，便于加工。3.分段切除時的搭口形式選擇級進模在分段切除沖制過程中，余料切除后各段間要連接成一個完整的沖壓零件。由于級進模工位多，模具的制造誤差及步距間的誤差累積都有可能使沖切后形孔各段出現(xiàn)各種質(zhì)

44、量問題。因此，為保證沖壓零件的質(zhì)量，就必須合理地選擇連接方式，并加上必要的措施，使各段間連接得非常平直和圓滑，以免出現(xiàn)毛剌、錯位、尖角、塌角等。連接方法可分為搭接、平接、切接三種方式。搭接如圖所示，若第一次沖出A、C兩區(qū),第二次沖出B區(qū)，圖示的搭接區(qū)是沖裁B區(qū)凸模的擴大部分，搭接區(qū)在實際沖裁時不起作用，主要是克服形孔間連接時的各種誤差，以使形孔連接良好，保證制件在分段切除后連接整齊。搭接最有利于保證沖件的連接質(zhì)量，在分段切除中大部分都采用這種連接方式。圖 搭接方法 平接是在零件的直邊上先沖切去一段，然后在另一工位再切去余下的一段，兩次沖切刃口平行，共線但不重疊，如圖。平接方式易出現(xiàn)毛刺、錯牙和

45、不平直等質(zhì)量問題，設(shè)計時，應(yīng)盡量避免采用。若需采用時，要提高模具步距和凸模、凹模的制造精度，并對平接的直線前后兩次沖切的工位均設(shè)置導正銷對條料導正。二次沖切的凸模連接處的延長部分修出微小的斜角(35)，以防由于種種誤差的影響在連接處出現(xiàn)明顯的缺陷。圖平接連接方式示意圖 圖切接連接方式示意圖 切接的方式與平接相似，平接是指直線段，而切接是指在零件的圓弧部分上或圓弧與圓弧相切的切點進行分段切除的連接方式(圖。與平接相似，切接也容易在連接處產(chǎn)生毛刺、錯位、不圓滑等質(zhì)量問題，需采取與平接相同的措施。 空位工位及步距設(shè)計 1.空位工位當條料每送到這個工位時，不作任何加工，隨著條料的送進，再進入下一工位，

46、這樣的工位為空位工位。在排樣圖中，增設(shè)空位工位的目的是為了保證凹模、卸料板、凸模固定板有足夠的強度，確保模具的使用壽命，或是為了便于在模具中設(shè)置特殊結(jié)構(gòu)，或是為了作必要的儲備工位、便于試模時調(diào)整工序用。在多工位級進模中，空位工位雖為常見，但絕不能無原則地隨意設(shè)置。由于空位工位的設(shè)置，無疑將會增大模具的尺寸，使模具的誤差累積增大，因此，在排樣考慮空位工位設(shè)置時要遵循以下原則： 用導正銷做精確定位的條料排樣圖因步距積累誤差較小，對產(chǎn)品精度影響不大，可適當?shù)囟嘣O(shè)置空位工位，因為多個導正銷同時對條料進行導正，對步距送進誤差有相互抵消的可能。而單純以側(cè)刃定距的多工位級進模，其條料送進時隨著工位數(shù)的增多而

47、誤差累積加大，不應(yīng)輕易增設(shè)一個空位工位。 當模具的步距較大時（步距16 mm），不宜多設(shè)置空位工位。尤其對于一些步距大于30的多工位級進模更不能輕易設(shè)置一個空工位。反之，當模具的步距較?。ㄒ话?）時，增加一些空位工位對模具的影響不大。有時步距過小，如果不多增設(shè)空位工位，模具的強度就較低，而且，模具的一些零部件就無法安裝。此時，就應(yīng)該考慮增加空位工位。 精度高、形狀復雜的零件在設(shè)計排樣圖時，應(yīng)少設(shè)置空位工位；精度較低、形狀簡單的零件在設(shè)計排樣圖時，可適當?shù)囟嘣O(shè)置空位工位。2.步距基本尺寸的確定級進模的步距是確定條料在模具中每送進一次，所需要向前移動的送料距離。步距的精度直接影響沖件的精度。設(shè)計級

48、進模時，要合理地確定步距的基本尺寸和步距精度。步距的基本尺寸,就是模具中兩相鄰工位的距離。級進模任何相鄰兩工位的距離都必須相等（有關(guān)步距的內(nèi)容參見第2章）。步距的精度直接影響沖件的精度。由于步距的誤差，不僅影響分段切除余料，導致外形尺寸的誤差，還影響沖壓件內(nèi)、外形的相對位置。也就是說，步距精度越高，沖件精度也越高，但模具制造也就越困難。所以步距精度的確定必須根據(jù)沖壓件的具體情況來定。影響步距精度的因素很多，但歸納起來主要有：沖壓件的精度等級、形狀復雜程度、沖壓件材質(zhì)和厚度、模具的工位數(shù)，沖制時條料的送進方式和定距形式等。多工位級進模步距精度的經(jīng)驗公式為：（）式中為多工位級進模步距對稱極限偏差值

49、（）；為沖件沿條料送進方向最大輪廓基本尺寸(指展開后)精度提高三級后的實際公差值（）；n為模具設(shè)計的工位數(shù)；k為修正系數(shù)。單載體時：每步有導正銷，k=1/2；雙載體時：每步有導正銷，k=1/3；當載體每隔一步導正時，精度系數(shù)?。幻扛舳綄д龝r，精度系數(shù)取 k。定位形式選擇與設(shè)計 1.定位形式在級進模中，由于產(chǎn)品的加工工序安排在多個工位上順次完成，為了保證前后兩次沖切中，工序件的準確匹配和連接，必須保證其在每一工位上都能準確定位。根據(jù)工序件的定位精度，級進模的定位方式可采用擋料銷、鍘刃、自動送料機構(gòu)、導正銷等。前三者使用時只能作為粗定位，級進模的精確定位都是采用導正銷與其它粗定位方式配合使用。在

50、多工位級進模中一般都不使用擋料銷，常使用自動送料機構(gòu)，配合沖床沖程運動，使條料作定時定量地送進。但不能單獨靠自動送料機構(gòu)定距，只有在單獨拉深的多工位級進模中才可單獨采用。側(cè)刃和導正銷是級進模中普遍采用的定位方式，使用時必須遵循一定的原則，才能取得較好的定位效果。2.導正孔的確定原則導正孔是通過裝于上模的導正銷插入其中矯正條料位置來達到精確定位目的，一般與其它定位方式配合使用（圖）。圖導正銷工作示意圖 1-側(cè)面導板；2-托料釘；3-側(cè)刃擋塊；4-導正銷 導正孔可利用零件本身的孔，或利用廢料載體上的孔，前者為直接導正，后者為間接導正。直接導正的材料利用率高，外形與孔的相對精度容易保證，模具加工容易

51、，但易引起產(chǎn)品孔變形。間接導正的材料利用率較低，載體和毛坯的位置不易保證，模具加工工作量增加,但產(chǎn)品孔不會變形。導正孔直徑的大小會影響材料利用率、載體強度、導正精度等,應(yīng)結(jié)合考慮板料厚度、材質(zhì)、硬度、毛坯尺寸、載體形式、尺寸、排樣方案、導正方式、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點和精度等因素末確定。一般導正孔最小直徑應(yīng)大于或等于料厚的4倍。下面所列為導正孔直徑的經(jīng)驗值:t dmin= t dmin=t dmin=在設(shè)計的排樣圖上確定導正孔位置時應(yīng)遵循以下原則：在條料排樣的第一工位就要沖制出導正銷孔，緊接第二工位要有導正銷，以后每隔24工位的相應(yīng)位置等間隔地設(shè)置導正銷，并優(yōu)先在容易竄動的工位設(shè)置導正銷。導正孔位置應(yīng)處

52、于條料的基準平面（即沖壓中不參與變形、位置不變的平面）上，否則將起不到定位孔的作用，一般可選在條料載體或余料上。對于較厚的材料，也可選擇零件上的孔作為導正孔，但在沖壓過程中，該孔經(jīng)導正銷導正后，精度會被破壞，甚至會變形，應(yīng)在最后的工位上予以精修完成。重要的加工工位前要有導正銷。圓筒形件在連續(xù)拉深時，可不必設(shè)置導正銷孔，而直接利用拉深凸模進行導正。必須要設(shè)置導正銷而又與其它工序干涉時，可設(shè)置空位工位。3.側(cè)刃設(shè)計側(cè)刃也是級進模中普遍使用的一種定位方式（第2章已討論），是在條料的一側(cè)或兩側(cè)沖切定距槽，通過條料送進距離等于側(cè)刃沖切缺口長度，即控制步距達到使工序件定位的目的。它適用于厚的板料，對于大于

53、或小于的板料不宜采用，定位精度比擋料銷要高,一般適于IT11ITl4級精度沖壓件的定位，個別也能滿足ITl0級精度，但工位不宜過多。由于側(cè)刃凸模有制造誤差，側(cè)刃刃口鈍化后會影響側(cè)刃步距的精度，所以單一用側(cè)刃定級進模工位只能有36個，在多工位級進模中一般以側(cè)刃作粗定位，以導正銷作精定位。 排樣設(shè)計后的檢查 排樣設(shè)計前，必須對制件進行認真消化和研究。排樣設(shè)計后必須認真檢查，以改進設(shè)計，糾正錯誤。不同制件的排樣其檢查重點和內(nèi)容也不相同，一般的檢查項目可歸納為以下幾點：（1）材料利用率。檢查是否為最佳利用率方案。 （2）模具結(jié)構(gòu)的適應(yīng)性。級進模結(jié)構(gòu)多為整體式，分段式或子模組拼式等，模具結(jié)構(gòu)型式確定后應(yīng)

54、檢查排樣是否適應(yīng)其要求。 （3）有無不必要的空位。在滿足凹模強度和裝配位置要求的條件下，應(yīng)盡量減少空工位。 （4）制件尺寸精度能否保證。由于條料送料精度，定位精度和模具精度都會影響到制件關(guān)聯(lián)尺寸的偏差，對于制件精度高的關(guān)聯(lián)尺寸，應(yīng)在同一工位上成形，否則應(yīng)考慮保證制件精度的其它措施。如對制件平整度和垂直度有要求時，除在模具結(jié)構(gòu)上要注意外，還應(yīng)增加必要的工序（如整形，校平等）來保證。 （5）彎曲、拉深等成形工序成形時，由于材料的流動，會引起材料流動區(qū)的孔和外形產(chǎn)生變形。則材料流動區(qū)的孔和外形的應(yīng)置于變形工序之后，或增加修整工序。 （6）此外還應(yīng)從載體強度是否可靠，制件已成形部位對送料有無影響，毛刺

55、方向是否有利于彎曲變形，彎曲件的彎曲線是否與材料紋向垂直或成45等方面進行分析檢查。 沖模CAD/CAM簡介計算機輔助設(shè)計與制造在沖壓生產(chǎn)中應(yīng)用較早。國外從20世紀50年代末期就開始了對沖模CAD的研究。20世紀70年代初陸續(xù)推出了一批模具CADCAM系統(tǒng)，如美國DC公司于1971年推出的PDDc級進模CADCAM系統(tǒng)，福特汽車公司開發(fā)的汽車拉深模CADCAM系統(tǒng)。1979年日本推出沖孔及彎曲模PENTAX系統(tǒng)及JAPT自動編程系統(tǒng)。同時，英國、前蘇聯(lián)、意大利、捷克等國也進行了沖模CADCAM技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用。取得了良好效果。一般都能提高設(shè)計功效幾倍至幾十倍，縮短模具制造周期60以上，降低模具

56、制造成本約3050。近年來，國內(nèi)各種沖模CADCAM系統(tǒng)不斷涌現(xiàn)，如上海交大模具研究所開發(fā)的沖模CADCAM系統(tǒng)，華中理工大學開發(fā)的精沖模CADCAM系統(tǒng)(HJC)、山東某廠開發(fā)的拉深模CAD系統(tǒng)、西安交大開發(fā)的“冷沖模設(shè)計師”CPDPD等系統(tǒng)。這些模具CAICAM的開發(fā)，積極促進了模具標準化、典型化進程。而模具設(shè)計制造技術(shù)的每一個進步也促進模具CADCAM技術(shù)的日漸成熟。CADCAM在沖模設(shè)計與制造的應(yīng)用，主要可歸納為以下幾個方面：1)利用幾何造型技術(shù)完成復雜模具的幾何設(shè)計。2)完成工藝分析計算，輔助成型工藝設(shè)計。3)建立標準模具零件和結(jié)構(gòu)的圖形庫，提高模具結(jié)構(gòu)和模具零件設(shè)計效率。4)輔助完

57、成繪圖工作，輸出模具零件圖與裝配圖。5)利用計算機完成有限元分析和優(yōu)化設(shè)計等數(shù)值計算工作。6)輔助完成模具加工工藝設(shè)計和NC編程。沖模CAD/CAM系統(tǒng)的功能與內(nèi)容1973年CADCAM技術(shù)尚處于初期實用階段時，國際信息處理聯(lián)合會IFIP (InternationalFederation of Information Processing)曾給CAD下了一個廣義的、并未得到公認的定義：“CAD是將人和計算機混編在專業(yè)解題組中的一種技術(shù)，從而將人和計算機的最優(yōu)特點結(jié)合起來。”人具有邏輯推理、判斷、圖形識別、學習、聯(lián)想、思維、表達和自適應(yīng)的特點和能力，計算機則以運算速度快、存儲量大、精度高、不疲勞

58、、不忘記、不易出錯以及能迅速顯示數(shù)據(jù)、曲線和圖形見長。所謂最優(yōu)特點“結(jié)合”，即通過人機交互技術(shù)，讓人和計算機進行信息交流和分析，取長補短使人和計算機的最優(yōu)特性都得到充分發(fā)揮，從而獲得最佳的綜合效果。一個比較完善的模具CADCAM系統(tǒng)，是由產(chǎn)品及模具設(shè)計制造的數(shù)值計算和數(shù)據(jù)處理程序包、圖形信息交換(輸入、輸出)和處理的交互式圖形顯示程序包、存儲和管理設(shè)計制造信息的工程數(shù)據(jù)庫等三大部分構(gòu)成。這種系統(tǒng)的主要功能包括：1)雕塑曲面造型(Surface Modeling)功能：系統(tǒng)應(yīng)具有根據(jù)給定的離散數(shù)據(jù)和工程問題的邊界條件，來定義、生成、控制和處理過渡曲面與非矩形域曲面的拼合能力，提供汽車、飛機、船舶

59、以及其他復雜形狀產(chǎn)品的模具設(shè)計和制造所需要的曲面造型技術(shù)。2)實體造型功能(Solid Modeling)：系統(tǒng)應(yīng)具有定義和生成體素(PrimIIive)的能力以及用幾何體素構(gòu)造法CSG(20ntructive Solid Geometry)或邊界表示法Brep(Boundaryrepresentation)構(gòu)造實體模型的能力，并且能提供用規(guī)則幾何形體構(gòu)造模具總裝圖、零件圖所需的實體造型技術(shù)。3)物體質(zhì)量特性計算功能。4)三維運動機構(gòu)的分析和仿真功能。5)二、三維圖形的轉(zhuǎn)換功能。設(shè)計過程是一個反復修改、逐步逼近的過程?？傮w設(shè)計需要三維圖形，而結(jié)構(gòu)設(shè)計主要用二維圖形。因此，從圖形系統(tǒng)角度分析，設(shè)

60、計過程也是一個三維圖形變二維圖形，二維圖形變?nèi)S圖形的變換過程。所以，模具CADCAM系統(tǒng)應(yīng)具有二、三維圖形的轉(zhuǎn)換功能。6)三維幾何模型的顯示處理功能：系統(tǒng)應(yīng)具有動態(tài)顯示圖形、消除隱藏線(面)，彩色濃淡處理(Shading)的能力，以便使設(shè)計人員通過觀察、構(gòu)思和檢驗，解決三維幾何模型設(shè)計的復雜空間布局問題。7)有限元法(FEM Finite Element Method)網(wǎng)格自動生成的功能。系統(tǒng)應(yīng)具有用有限元法對產(chǎn)品及模具結(jié)構(gòu)的靜、動態(tài)特性、強度、振動、熱變形、磁場強度、流場等進行分析的能力，以及自動生成有限元網(wǎng)格的能力，以便為用戶精確研究產(chǎn)品結(jié)構(gòu)受力、成形過程及用深淺不同的顏色描述應(yīng)力、磁力