沖裁模設(shè)計(jì)模塊

模塊二沖裁模設(shè)計(jì)

中原工學(xué)院材料與化工學(xué)院沖裁模設(shè)計(jì)任務(wù)一：完成圖示落料件的模具設(shè)計(jì)。沖裁模設(shè)計(jì)本模塊設(shè)計(jì)任務(wù)：任務(wù)二：完成圖示落料沖孔件的模具設(shè)計(jì)。沖裁模設(shè)計(jì)沖裁模設(shè)計(jì)第1組設(shè)計(jì)任務(wù)：沖裁模設(shè)計(jì)第2組設(shè)計(jì)任務(wù)：沖裁模設(shè)計(jì)第3組設(shè)計(jì)任務(wù)：沖裁模設(shè)計(jì)第4組設(shè)計(jì)任務(wù)：沖裁模設(shè)計(jì)第5組設(shè)計(jì)任務(wù)：沖裁模設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)項(xiàng)目一沖裁概述一、沖裁的概念與應(yīng)用

1.

概念沖裁是利用模具使板料沿一定輪廓形狀分離的一種沖壓工序。包括沖孔、落料等。

2.

分類

普通沖裁（常見）和精密沖裁

3.

應(yīng)用沖制零件或工序件二、沖裁模的分類與組成

1.

分類常見分類方法見下表。沖裁模設(shè)計(jì)序號(hào)分類方法模具名稱模具特點(diǎn)一按工序性質(zhì)分1落料模沿封閉輪廓分離，沖下來的部分為沖件2沖孔模沿封閉輪廓分離，沖下來的部分為廢料3切邊模將沖件多余的邊緣切掉4切口模沿敞開輪廓沖切口，不完全分離5整修模切除沖件的粗糙邊緣，工件斷面光潔垂直6精沖模帶齒的壓料板，高精度、斷面質(zhì)量好二按工序的組合程度分1單工序模只能完成一個(gè)工序2級(jí)進(jìn)模不同位置上同時(shí)完成多道工序3復(fù)合模同一位置上同時(shí)完成多道工序三按上、下模導(dǎo)向情況分1敞開模無導(dǎo)向裝置2導(dǎo)板模導(dǎo)板導(dǎo)向3導(dǎo)柱模導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向沖裁模設(shè)計(jì)

2.

組成

基本結(jié)構(gòu)：上模和下模。工藝零件直接參與沖壓過程，和坯料直接發(fā)按用途分：生作用。

結(jié)構(gòu)零件保證和完善作用工作零件定位零件按作用功能分：卸料及出件零件

導(dǎo)向零件

固定零件

標(biāo)準(zhǔn)件模具具體結(jié)構(gòu)見下圖。沖裁模設(shè)計(jì)沖裁模設(shè)計(jì)1-下模座2-螺釘3-凹模4-導(dǎo)料銷5-橡膠6-導(dǎo)套7-凸模固定板8-上模座9-卸料螺釘10-模柄11-橫銷12-防轉(zhuǎn)銷13-螺釘14-墊板15-凸模16-導(dǎo)柱17-卸料版18-螺釘學(xué)習(xí)項(xiàng)目二沖裁變形分析一、沖裁變形時(shí)板料變形區(qū)受力情況分析無壓邊裝置刃口鋒利凸、凹模間隙產(chǎn)生彎矩四對(duì)力的大小和方向沖裁模設(shè)計(jì)二、沖裁時(shí)的板料變形過程

1.

彈性變形階段

變形區(qū)內(nèi)部應(yīng)力小于屈服點(diǎn)，彈性回復(fù)。

2.

塑性變形階段

變形區(qū)內(nèi)部應(yīng)力大于屈服點(diǎn)，塑性剪切、彎曲、拉伸和側(cè)向擠壓變形，加工硬化，應(yīng)力集中。

3.

斷裂分離階段變形區(qū)內(nèi)部應(yīng)力達(dá)到抗剪強(qiáng)度。裂紋首先產(chǎn)生在凹模刃口側(cè)面凸模刃口附近側(cè)面上、下裂紋擴(kuò)展相遇材料分離

沖裁模設(shè)計(jì)沖裁變形過程沖裁模設(shè)計(jì)三、沖裁件質(zhì)量及其影響因素沖裁件質(zhì)量是指斷面狀況、尺寸精度和形狀誤差。垂直光滑毛刺小圖樣規(guī)定的公差范圍內(nèi)外形滿足圖樣要求，表面平直，拱彎小。沖裁模設(shè)計(jì)1.沖裁件斷面質(zhì)量及其影響因素?cái)嗝嫣卣魉菐Da

刃口附近材料產(chǎn)生彎曲和伸長(zhǎng)變形。光亮帶圖b

光滑、明亮塑形剪切變形產(chǎn)生，斷面質(zhì)量最好。斷裂帶圖c

粗糙、麻灰色裂紋擴(kuò)展形成的撕裂面。毛刺區(qū)圖d

刃口側(cè)面產(chǎn)生微裂紋。普通沖裁中毛刺不可避免。沖裁模設(shè)計(jì)沖裁區(qū)應(yīng)力、變形和沖裁件正常的斷面狀況a）沖孔件b）落料件沖裁模設(shè)計(jì)切斷面質(zhì)量影響因素（1）

材料力學(xué)性能的影響塑性好，塌角、光亮帶大，斷裂帶小。（2）模具間隙的影響

（3）

模具刃口狀態(tài)對(duì)質(zhì)量的影響

凸模刃口磨鈍時(shí)，落料件上端產(chǎn)生毛刺；

凹模刃口磨鈍時(shí)，沖孔件孔口下端產(chǎn)生毛刺；

凸、凹模刃口同時(shí)磨鈍時(shí)，沖件上、下端都產(chǎn)生毛刺。沖裁模設(shè)計(jì)間隙過小間隙合理間隙過大2.沖裁件尺寸精度及其影響因素尺寸精度：沖裁件實(shí)際尺寸與公稱尺寸之差。

偏差沖裁件相對(duì)于凸模和凹模尺寸的偏差模具本身的制造偏差沖裁模設(shè)計(jì)

（1）沖模的制造精度（零件加工和裝配）

（2）材料的性質(zhì)（彈性變形量）

（3）沖裁間隙

適當(dāng)：純剪切分離，落料件尺寸等于凹模尺寸，沖孔件尺寸等于凸模尺寸。過大：剪切、拉伸與彎曲變形，落料件尺寸小于凹模尺寸，沖孔件尺寸大于凸模尺寸。過?。杭羟?、擠壓作用，落料件尺寸大于凹模尺寸，沖孔件尺寸小于凸模尺寸。尺寸精度的影響因素沖裁模設(shè)計(jì)

3.沖裁件形狀誤差及其影響因素

沖裁件的形狀誤差是指沖裁件的翹曲、扭曲或變形。

翹曲：沖裁件呈曲面不平現(xiàn)象。它是由于間隙過大、彎矩增大、變形拉伸和彎曲成分增多而造成的，另外材料的各向異性和卷料未矯正也會(huì)產(chǎn)生翹曲。

扭曲：沖裁件呈扭歪現(xiàn)象。它是由于材料的不平、間隙不均勻、凹模后角對(duì)材料摩擦不均勻等造成的。

變形：由于坯料的邊緣沖孔或孔距太小等原因，因脹形而產(chǎn)生的。沖裁模設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)項(xiàng)目三沖裁間隙Z表示雙面間隙

Z/2表示單面間隙沖裁間隙：沖裁模中凸、凹模刃口橫向尺寸的差值。沖裁模設(shè)計(jì)

間隙增大，沖裁力減小，但繼續(xù)增大下降緩慢。間隙增大，卸料力、推件力和頂件力減小。影響顯著。二、間隙對(duì)模具壽命的影響一、間隙對(duì)沖壓力的影響沖裁模設(shè)計(jì)模具壽命刃磨壽命：用兩次刃磨之間的合格沖件數(shù)表示?？倝勖河媚＞呤橹沟目偟暮细駴_件數(shù)表示。模具的失效形式崩刃：刃口的壓縮疲勞破壞。脹裂：小間隙，常見凹模。折斷：小凸模。三、間隙值的確定

掌握查表法。作業(yè)：總結(jié)間隙對(duì)沖裁的影響。沖裁模設(shè)計(jì)a)間隙過?。荷舷铝鸭y向內(nèi)錯(cuò)開，發(fā)生二次剪切中部出現(xiàn)夾層，兩頭呈光亮帶，毛刺薄而高。b)間隙合理：上下裂紋重合斷面質(zhì)量較好，平直光滑毛刺小c)間隙過大：上下裂紋向外錯(cuò)開，產(chǎn)生二次拉裂，斜度大。沖裁模設(shè)計(jì)凸、凹模刃口磨鈍時(shí)毛刺的形成情況a）凹模磨鈍

b）凸模磨鈍

c）凸、凹模均磨鈍

沖裁模設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)項(xiàng)目四沖裁模設(shè)計(jì)步驟詳解與實(shí)例一、沖裁工藝性分析

沖裁件的工藝性：指沖裁件在加工中的難易程度。

1.

材料分析：硬度不能過高，具有一定塑性，不能太脆。

2.結(jié)構(gòu)分析：形狀盡量簡(jiǎn)單對(duì)稱、有圓角過渡，防開裂磨損。局部凸出或凹人部分需檢驗(yàn)寬度和深度是否合理。

一般情況下，寬度B應(yīng)不小于1.5δ；深度L≤5

B。沖裁模設(shè)計(jì)

孔徑不宜太小，防凸模折斷或壓彎。最小數(shù)值見參考表。沖裁件的孔邊距不應(yīng)過小，孔邊與沖件外形邊緣不平行時(shí)，邊距a應(yīng)不小于δ，孔邊緣與沖件外形邊緣平行時(shí)，邊距a不小于1.5δ。

基準(zhǔn)重合，且在不變動(dòng)的面或線上。

沖裁模設(shè)計(jì)3.精度分析：

精密級(jí)：沖壓工藝在技術(shù)上所允許的最高精度。

經(jīng)濟(jì)級(jí)：指模具達(dá)到最大許可磨損時(shí)，所完成的沖壓加工在技術(shù)上可以實(shí)現(xiàn)而在經(jīng)濟(jì)上又最合理的精度。（常用）

在對(duì)零件進(jìn)行精度分析時(shí)，需檢驗(yàn)所有標(biāo)注公差的尺寸，從而判定其屬于精密級(jí)還是經(jīng)濟(jì)級(jí)。一般來講，普通沖裁的所能達(dá)到的精度等級(jí)為IT11~IT14級(jí)。沖件上未注公差的尺寸按IT14級(jí)處理。沖裁模設(shè)計(jì)二、沖壓工藝方案的確定內(nèi)容：確定工序數(shù)、工序的組合以及工序順序。

1.

沖裁工序的組合

（1）根據(jù)生產(chǎn)批量確定工序是否組合（2）根據(jù)沖裁件精度等級(jí)判定工序是否組合（3）沖裁件尺寸形狀較小，復(fù)合或連續(xù)沖裁；中等，復(fù)合沖裁；孔邊距過小、形狀復(fù)雜或厚料，連續(xù)沖裁。（4）模具的制造、安裝、調(diào)整及成本復(fù)合沖裁，模具制造安裝調(diào)整較容易，且成本較低。（5）操作是否方便與安全連續(xù)沖裁較安全。沖裁模設(shè)計(jì)2.

沖裁順序的安排（1）連續(xù)沖裁順序

1）先沖孔或沖缺口，最后落料或切斷，定位孔。

2）采用定距側(cè)刃時(shí)，側(cè)刃切邊與首次沖孔同時(shí)進(jìn)行，控制步距。兩個(gè)定距側(cè)刃，一前一后。（2）多工序沖裁件用單工序沖裁時(shí)的順序

1）先落料，再?zèng)_孔或沖缺口。定位基準(zhǔn)一致。

2）沖裁大小不同相距較近的孔時(shí)，應(yīng)先沖大孔后沖小孔。第二章沖裁模設(shè)計(jì)案例分析：完成任務(wù)一落料件的沖裁工藝性分析并確定其沖裁工藝方案。材料：10鋼料厚：0.8mm大批量生產(chǎn)沖裁模設(shè)計(jì)

1.

沖裁工藝性分析（1）材料分析

10鋼為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有較好的沖裁成形性能。（2）結(jié)構(gòu)分析 零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，左右對(duì)稱;

外形有多處尖角，建議過渡圓角值為R0.25mm。零件結(jié)構(gòu)滿足沖裁要求。（3）精度分析

5個(gè)尺寸，查表屬于IT12，2個(gè)未注公差按IT14取值。普通沖裁滿足零件的精度要求。

2.

沖裁工藝方案的確定

一套簡(jiǎn)單落料模沖裁模設(shè)計(jì)案例分析：完成任務(wù)二沖裁件的沖裁工藝性分析并確定其沖裁工藝方案。材料：Q235鋼料厚：2mm大批量生產(chǎn)沖裁模設(shè)計(jì)1.

沖裁工藝性分析

（1）材料分析

Q235為普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有較好的沖裁成形性能。（2）結(jié)構(gòu)分析 零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單對(duì)稱;

外形均有圓弧連接過度;

最小孔徑為8.2mm，滿足要求;

孔邊距為3.9mm，大于最小孔邊距;

零件結(jié)構(gòu)滿足沖裁要求。（3）精度分析

5個(gè)尺寸，查表屬于IT11~IT12，普通沖裁滿足零件的精度要求。沖裁模設(shè)計(jì)2.沖裁工藝方案的確定

方案一：先落料，后沖孔。采用兩套單工序模生產(chǎn)。

方案二：落料—沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)。

方案三：沖孔—落料連續(xù)沖壓，采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。分析：

方案一：模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，兩副，效率低，零件精度較差，年產(chǎn)量難滿足。方案二：一副模具制造不困難，沖件精度易保證，效率高。方案三：一副模具效率高，導(dǎo)正銷，制造、裝配略復(fù)雜，零件精度稍差。綜合考慮方案二更合理。但須校核凸凹模壁厚，經(jīng)計(jì)算零件凸凹模最小壁厚為4.9mm＜最小極限尺寸3.9mm，所以最終工藝方案為方案三——級(jí)進(jìn)模。沖裁模設(shè)計(jì)作業(yè)：完成下發(fā)沖裁件的工藝性分析。沖裁模設(shè)計(jì)生產(chǎn)批量與模具類型生產(chǎn)性質(zhì)生產(chǎn)批量（萬件）模具類型設(shè)備類型小批量試制1簡(jiǎn)易模、組合模、單工序模通用壓力機(jī)中批量1~30單工序模、復(fù)合模、級(jí)進(jìn)模通用壓力機(jī)大批量30~150復(fù)合模、多工位自動(dòng)級(jí)進(jìn)模、自動(dòng)模機(jī)械化高速壓力機(jī)、自動(dòng)化壓力機(jī)大量＞150硬質(zhì)合金模、多工位自動(dòng)級(jí)進(jìn)模自動(dòng)化壓力機(jī)、專用壓力機(jī)沖裁模設(shè)計(jì)普通沖裁模的對(duì)比關(guān)系

模具種類比較項(xiàng)目單工序模級(jí)進(jìn)模復(fù)合模無導(dǎo)向的有導(dǎo)向的沖壓精度低一般IT13~IT10IT10~IT8零件平整程度差一般不平整平整零件最大尺寸和料厚不受限制中小尺寸，較厚料250mm以下，0.1~6mm300mm以下，0.05~3mm生產(chǎn)率低較低較高稍低高速自動(dòng)壓力機(jī)不能用可用可用出件困難多排沖壓法較小尺寸沖件很少采用模具制造的工作量和成本低略高簡(jiǎn)單零件，低于復(fù)合模復(fù)雜零件，低于級(jí)進(jìn)模安全性不安全較安全不安全沖裁模設(shè)計(jì)沖孔落料復(fù)合?；窘Y(jié)構(gòu)1.推件塊2.凸模3.凹模4.凸凹模5.卸料板沖裁模設(shè)計(jì)三、沖裁工藝計(jì)算（一）凸、凹模刃口尺寸計(jì)算1.

刃口尺寸計(jì)算原則（1）沖件在測(cè)量和裝配中，以光面尺寸為基準(zhǔn)。（2）凹模刃口擠切材料產(chǎn)生落料件的光面；凸模刃口擠切材料產(chǎn)生孔的光面。（3）落料模：先確定凹模刃口尺寸，以凹模為基準(zhǔn)，間隙取在凸模上；沖孔模：先確定凸模刃口尺寸，以凸模為基準(zhǔn)，間隙取在凹模上。沖裁模設(shè)計(jì)（4）落料模，凹模基本尺寸接近或等于零件最小極限尺寸；沖孔模，凸?；境叽缃咏虻扔诳椎淖畲髽O限尺寸；磨損系數(shù)在0.5~1之間，數(shù)值確定參考教材。（5）初始設(shè)計(jì)間隙采用最小間隙值（Zmin）。（6）一般沖模精度較零件精度高3~4級(jí)。（7）

“入體”原則：向材料實(shí)體方向單向標(biāo)注零件尺寸公差。

落料件上偏差為零，只標(biāo)注下偏差；沖孔件下偏差為零，只標(biāo)注上偏差。零件公差是雙向偏差標(biāo)注的，換算成單向標(biāo)注，磨損后無變化的尺寸除外。凹模（內(nèi)表面）刃口尺寸制造偏差取正值（）；凸模（外表面）刃口尺寸制造偏差取負(fù)值（）。磨損后不變化的刃口尺寸，制造偏差取雙向偏差（、）。沖裁模設(shè)計(jì)2.

刃口尺寸計(jì)算方法（1）凸模和凹模分開加工法特點(diǎn)：

適于圓形或簡(jiǎn)單刃口，具有互換性、制造周期短，但Zmin不易保證，制造難度大。

注意事項(xiàng)：

需在圖樣上分別標(biāo)注凸模和凹模刃口尺寸及制造公差。沖模的制造公差與沖裁間隙之間需滿足條件：≤或取=0.6=0.4沖裁模設(shè)計(jì)

凸模和凹模刃口尺寸計(jì)算公式：

1）落料：

2）沖孔：

3）中心距：

沖裁模設(shè)計(jì)案例分析：完成任務(wù)二（圖示零件）的刃口尺寸計(jì)算。材料為Q235鋼，料厚2mm。沖裁模設(shè)計(jì)落料尺寸

：

查表得Zmin=0.246mm，Zmax=0.360mm；，。將以上各值代入≤經(jīng)校驗(yàn)不等式成立，則：

查得、、、數(shù)值同上，滿足不等式，則：

尺寸沖裁模設(shè)計(jì)尺寸：

查得，。經(jīng)校核滿足不等式，且為單邊磨損尺寸，計(jì)算時(shí)取單面間隙。則：沖孔尺寸φ：查得，。經(jīng)校核滿足不等式，則：

沖裁模設(shè)計(jì)尺寸φ：查得，。經(jīng)校驗(yàn)滿足不等式，則：孔中心距：代入中心距計(jì)算公式得：沖裁模設(shè)計(jì)（2）凸模和凹模配合加工法定義：先按尺寸和公差制造出凹?；蛲鼓Ｆ渲幸粋€(gè)，然后依此為基準(zhǔn)按最小合理間隙配做另一件。

一般落料先加工凹模，沖孔先加工凸模。特點(diǎn)：沖裁間隙易保證，可放大基準(zhǔn)件公差，不必檢驗(yàn)不等式，簡(jiǎn)化繪圖工作。注意事項(xiàng)：基準(zhǔn)件的刃口尺寸及制造公差應(yīng)詳細(xì)標(biāo)注；非基準(zhǔn)件上只標(biāo)注公稱尺寸，不注公差；非基準(zhǔn)件圖樣上需注明：“凸（凹）模刃口按凹（凸）模實(shí)際刃口尺寸配作，保證最小雙面合理間隙值Zmin”。要正確判斷出模具刃口尺寸的磨損情況。沖裁模設(shè)計(jì)落料沖孔沖件沖裁模設(shè)計(jì)模具基準(zhǔn)件尺寸標(biāo)注

基本計(jì)算公式

磨損后增大的尺寸（A類）磨損后減小的尺寸（B類）磨損后不變的尺寸（c類）沖裁模設(shè)計(jì)模具非基準(zhǔn)件尺寸的標(biāo)注

凸模刃口按凹模實(shí)際刃口尺寸配作，保證最小雙面合理間隙值Zmin

凹模刃口按凸模實(shí)際刃口尺寸配作，保證最小雙面合理間隙值Zmin

沖裁模設(shè)計(jì)案例分析：完成任務(wù)一零件的刃口尺寸計(jì)算，已知材料為08鋼，料厚0.8mm。

沖件圖凹模磨損示意圖沖裁模設(shè)計(jì)說明：因零件較薄且形狀較復(fù)雜，所以計(jì)算采用配做法。落料件應(yīng)先計(jì)算凹模。

1.

磨損后刃口尺寸變大的有：

、、、，精度等級(jí)都為IT12，所以X取0.75。代入公式得：沖裁模設(shè)計(jì)

2.磨損后刃口尺寸變小的有：，精度等級(jí)為IT14，X取0.5。則

3.磨損尺寸不變的有：、，則有：

技術(shù)要求：凸模刃口按凹模實(shí)際刃口尺寸配作，保證最小雙面間隙值為0.072mm。沖裁模設(shè)計(jì)作業(yè)：根據(jù)下發(fā)沖裁件的實(shí)際情況，選擇合理的刃口尺寸計(jì)算方法并計(jì)算。沖裁模設(shè)計(jì)（二）排樣計(jì)算

1．排樣的概念、意義及原則

概念：沖裁件在板料、帶料或條料上的布置方法稱為排樣。

意義：

提高材料利用率，降低成本；保證沖件質(zhì)量；保證模具壽命。

原則：

提高材料利用率；操作方便，工人勞動(dòng)強(qiáng)度低且安全；模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，壽命長(zhǎng)；保證沖件質(zhì)量和沖件對(duì)板料纖維方向的要求。

2．排樣方法沖裁模設(shè)計(jì)排樣方法概念特點(diǎn)比較應(yīng)用材料利用率沖件質(zhì)量模具壽命有廢料沿沖件全部外形都有搭邊最低好高形狀復(fù)雜、尺寸精度較高少?gòu)U料沿沖件部分外形有搭邊較高較好較高某些尺寸精度不高無廢料無搭邊廢料高不易保證最低結(jié)構(gòu)形狀有要求，應(yīng)用受限。沖裁模設(shè)計(jì)排樣方式a)有廢料排樣b)少?gòu)U料排樣c)、d)無廢料排樣沖裁模設(shè)計(jì)

3.

搭邊

概念：排樣中兩相鄰零件間或零件與條料邊緣間的余料。

作用：補(bǔ)償定位誤差，保持條料剛度，保證零件質(zhì)量，送料方便。

搭邊值的確定：具體數(shù)值參考教材。

4.

步距

概念：條料在模具上每次送進(jìn)的距離（簡(jiǎn)稱步距或進(jìn)距）。每個(gè)步距可沖出一個(gè)或幾個(gè)零件。計(jì)算方法：條料上兩個(gè)對(duì)應(yīng)沖裁件的對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間的距離。每次只沖一個(gè)零件的步距s的計(jì)算公式為：沖裁模設(shè)計(jì)

條料寬度：5.

條料寬度與導(dǎo)料板距離的計(jì)算（1）導(dǎo)料板間有側(cè)壓裝置或用手將條料緊貼單邊導(dǎo)料板（導(dǎo)料銷）時(shí)導(dǎo)料板之間的距離：沖裁模設(shè)計(jì)（2）導(dǎo)料板之間無側(cè)壓裝置時(shí)導(dǎo)料板之間的距離：

條料寬度：沖裁模設(shè)計(jì)（3）用側(cè)刃定距時(shí)條料寬度：導(dǎo)料板之間的距離：

沖裁模設(shè)計(jì)6.

材料利用率

概念：沖裁件的實(shí)際面積與所用板料面積的百分比。一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率：

一張板料總的利用率：

提高材料利用率的方法：充分利用結(jié)構(gòu)廢料盡量減少工藝廢料采用合理的排樣方式合理裁剪條料沖裁模設(shè)計(jì)條料的剪裁方式a)縱裁b)橫裁c)混合裁沖裁模設(shè)計(jì)7.

排樣圖的繪制排樣圖沖裁模設(shè)計(jì)根據(jù)零件形狀分析其應(yīng)采用單直排的排樣方式，排樣方式有如下兩種。案例分析：確定任務(wù)一的排樣方式現(xiàn)選用1500mm×1000mm的鋼板，則需計(jì)算采用不同的裁剪方式時(shí)，每張板料能出的零件總個(gè)數(shù)。沖裁模設(shè)計(jì)裁成寬43.6mm、長(zhǎng)1500mm的條料，則一張板材能出的零件總個(gè)數(shù)為：裁成寬43.6mm、長(zhǎng)1000mm的條料，則一張板材能出的零件總個(gè)數(shù)為：裁成寬53.6mm、長(zhǎng)1500mm的條料，則一張板材能出的零件總個(gè)數(shù)為：裁成寬53.6mm、長(zhǎng)1000mm的條料，則一張板材能出的零件總個(gè)數(shù)為：沖裁模設(shè)計(jì)經(jīng)比較第3、4種裁剪方法的材料利用率最高?？紤]工人操作方便，選用第4種裁剪方式，即裁為寬53.6mm、長(zhǎng)1000mm的條料。其具體排樣圖如下圖所示。沖裁模設(shè)計(jì)分析：導(dǎo)料零件：無側(cè)壓的導(dǎo)料板裝置條料寬度：排樣方式：?jiǎn)沃迸呕蛐迸?，三種比較方案b和方案c，顯然方案c的材料利用率高，所以首先排除方案b?，F(xiàn)選用1500mm×1000mm的鋼板，則需計(jì)算采用不同的裁剪方式時(shí)，每張板料能出的零件總個(gè)數(shù)。案例分析：確定任務(wù)二的排樣方式?jīng)_裁模設(shè)計(jì)

裁成寬65mm、長(zhǎng)1500mm的條料，則一張板材能出的零件總個(gè)數(shù)為裁成寬65mm、長(zhǎng)1000mm的條料，則一張板材能出的零件總個(gè)數(shù)為裁成寬43mm、長(zhǎng)1500mm的條料，則一張板材能出的零件總個(gè)數(shù)為裁成寬43mm、長(zhǎng)1000mm的條料，則一張板材能出的零件總個(gè)數(shù)為沖裁模設(shè)計(jì)經(jīng)比較，第3種裁剪方法的材料利用率最高，為保證凹模刃口強(qiáng)度，將搭邊值人為由1.2mm增大到2.5mm，最終裁剪方式為寬43.5mm、長(zhǎng)1500mm的條料。其具體排樣圖如下圖所示。沖裁模設(shè)計(jì)作業(yè)：根據(jù)下發(fā)沖裁件的形狀尺寸，確定排樣方法并繪制排樣圖。沖裁模設(shè)計(jì)排樣方式?jīng)_裁模設(shè)計(jì)1.

沖裁力定義：沖裁過程中凸模對(duì)板料的壓力。平刃口沖裁力公式：2.

卸料力、推件力及頂件力卸料力：從凸模上卸下緊箍的料所需的力。推件力：將梗塞在凹模內(nèi)的料順沖裁方向推出所需的力。頂件力：逆沖裁方向?qū)⒘蠌陌寄?nèi)頂出所需的力。（三）沖壓力計(jì)算沖裁模設(shè)計(jì)3.

壓力機(jī)公稱壓力的確定采用彈壓卸料裝置和下出件方式的沖裁模時(shí)：采用彈性卸料裝置和上出料方式的沖裁模時(shí)：采用剛性卸料裝置和下出料方式的沖裁模時(shí)：

4.

降低沖裁力的方法

1）斜刃口沖裁：平直刃口改成具有一定傾斜角的斜刃口。落料時(shí)，凸模做成斜刃口，凸模做成平直刃口；沖孔時(shí)，將凸模做成斜刃口，凹模做成平直刃口。沖裁模設(shè)計(jì)3）加熱沖裁加熱降低材料的抗剪強(qiáng)度。2）階梯凸模沖裁注：多個(gè)凸模做成不同高度。一般小直徑凸模做短些。各層凸模布置盡量對(duì)稱。階梯凸模高度差H與料厚關(guān)系：當(dāng)t<3mm

時(shí)，H＝t

當(dāng)t>3mm

時(shí)，H=0.5t

沖裁模設(shè)計(jì)案例分析：完成任務(wù)一沖壓力計(jì)算并初選壓力機(jī)

沖裁力：模具采用剛性卸料裝置和下出料方式，則卸料力：推件力：沖壓力：

初選設(shè)備為開式壓力機(jī)J23—16。沖裁模設(shè)計(jì)

沖裁力：模具采用剛性卸料裝置和下出料方式，則推件力：沖壓力：初選設(shè)備為開式壓力機(jī)J23—35。案例分析：完成任務(wù)二沖壓力計(jì)算并初選壓力機(jī)沖裁模設(shè)計(jì)作業(yè)：完成下發(fā)沖裁件沖壓力的計(jì)算，并初選設(shè)備。沖裁模設(shè)計(jì)沖裁模設(shè)計(jì)

1.

概念：沖裁力合力的作用點(diǎn)，通過滑塊的中心線。

2.

意義：防止產(chǎn)生偏心載荷，模具歪斜，設(shè)備磨損，刃口變鈍或啃刃。

3.

計(jì)算方法：（1）簡(jiǎn)單幾何圖形壓力中心的位置對(duì)稱沖件壓力中心，位于沖件輪廓圖形幾何中心上。直線段壓力中心位于直線段的中心；圓弧線段壓力中心的位置如圖所示，按下式計(jì)算：（四）壓力中心的計(jì)算沖裁模設(shè)計(jì)（2）多凸模模具的壓力中心位置按比例畫出每一個(gè)凸模刃口輪廓的位置；建立坐標(biāo)系：原點(diǎn)盡量取在刃口輪廓壓力中心上，最好是對(duì)稱中心，坐標(biāo)軸線要盡量多的通過凸模刃口輪廓的壓力中心；分別計(jì)算凸模刃口輪廓的壓力中心及坐標(biāo)位置；分別計(jì)算每一個(gè)凸模刃口輪廓的周長(zhǎng)；據(jù)力學(xué)定理（各分力對(duì)某軸力矩之和等于某合力對(duì)同軸之矩）計(jì)算壓力中心坐標(biāo)。沖裁模設(shè)計(jì)建立坐標(biāo)系。將刃口輪廓線按基本要素分成若干簡(jiǎn)單線段（圓弧或直線段）。并計(jì)算出各基本要素的長(zhǎng)度。確定出各線段的重心位置，并計(jì)算出重心到軸的距離。將求得的數(shù)據(jù)代入以上公式計(jì)算。（3）復(fù)雜形狀零件壓力中心的確定（原理同上）沖裁模設(shè)計(jì)零件左右對(duì)稱，只需計(jì)算壓力中心縱坐標(biāo)。建立坐標(biāo)系，并將零件右半部分圖形分解為9條直線，則每段直線的長(zhǎng)度及中點(diǎn)的縱坐標(biāo)分別為：案例分析：完成任務(wù)一壓力中心的計(jì)算沖裁模設(shè)計(jì)代入公式計(jì)算得：沖裁模設(shè)計(jì)設(shè)模具壓力中心的坐標(biāo)點(diǎn)為（,0）（見圖），則有案例分析：完成任務(wù)二壓力中心的計(jì)算沖裁模設(shè)計(jì)作業(yè)：完成下發(fā)沖裁件壓力中心的計(jì)算。沖裁模設(shè)計(jì)多凸模模具的壓力中心的求解沖裁模設(shè)計(jì)壓力中心計(jì)算公式?jīng)_裁模設(shè)計(jì)四、模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）簡(jiǎn)單模

在壓力機(jī)的一次行程中只能完成一種工序。

1）落料模1.模具結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)a.導(dǎo)向的敞開式落料模b.導(dǎo)板式落料模c.

導(dǎo)柱式彈頂落料模

2）沖孔模導(dǎo)柱式?jīng)_孔模斜楔式水平?jīng)_孔模沖裁模設(shè)計(jì)1）用導(dǎo)正銷定位的級(jí)進(jìn)模2）采用側(cè)刃定距的連續(xù)模優(yōu)點(diǎn)：級(jí)進(jìn)模比單工序模生產(chǎn)率高，減少了模具和設(shè)備的數(shù)量，工件精度較高，便于操作和實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化。缺點(diǎn)：級(jí)進(jìn)模輪廓尺寸較大，制造較復(fù)雜，成本較高。適用：大批量生產(chǎn)小型沖壓件。

沖裁模設(shè)計(jì)（2）級(jí)進(jìn)模在壓力機(jī)的一次行程中，能夠在模具的不同位置同時(shí)完成多道工序。1）倒裝復(fù)合模2）正裝復(fù)合模（3）復(fù)合模在壓力機(jī)的一次行程中，能夠在模具的同一位置同時(shí)完成多道工序。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：有一個(gè)既是落料凸模又是沖孔凹模的凸凹模優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)率高，沖裁件的內(nèi)孔與外緣的相對(duì)位置精度高，板料的定位精度要求比級(jí)進(jìn)模低，沖模的輪廓尺寸較小。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度要求高，成本高。應(yīng)用：生產(chǎn)批量大、精度要求高的沖裁件。沖裁模設(shè)計(jì)2.沖裁模零件的結(jié)構(gòu)組成及作用零件種類零件名稱零件作用模具結(jié)構(gòu)工藝零件工作零件凸模、凹模直接加工零件，使板料分離凸凹模刃口鑲塊定位零件定位銷確定坯料在沖模中正確的位置導(dǎo)料銷、導(dǎo)正銷導(dǎo)料板、導(dǎo)料銷側(cè)壓板、承料板側(cè)刃壓料、卸料及出件零件卸料版使沖件和廢料出模，保證沖壓生產(chǎn)順利進(jìn)行壓料板頂件塊推件塊廢料切刀沖裁模設(shè)計(jì)零件種類零件名稱零件作用模具結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)零件導(dǎo)向零件導(dǎo)柱正確保證上下模間的相對(duì)位置，保證沖壓精度導(dǎo)套導(dǎo)板固定零件上、下模座承裝模具零件或?qū)⒛＞呔o固在壓力機(jī)上模柄凸、凹模固定板墊板標(biāo)準(zhǔn)件及其他螺釘、銷釘完成模具零件間的相互連接彈簧及其他沖裁模設(shè)計(jì)案例分析：任務(wù)一生產(chǎn)模具的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)：?jiǎn)喂ば蚵淞夏２牧狭虾瘢?mm卸料裝置：彈性卸料定位零件：固定擋料銷和導(dǎo)料銷沖裁模設(shè)計(jì)1-下模座2-銷釘3-凹模4-導(dǎo)料銷5-橡膠6-導(dǎo)套7-凸模固定板8-上模座9-卸料螺釘10-模柄11-橫銷12-防轉(zhuǎn)銷13-螺釘14-墊板15-凸模16-導(dǎo)柱17-卸料版18-螺釘19-擋料銷任務(wù)二裝配圖沖裁模設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)：級(jí)進(jìn)模材料料厚：2mm卸料裝置：剛性卸料定位零件：導(dǎo)料板、固定擋料銷和導(dǎo)正銷案例分析：任務(wù)二模具的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)沖裁模設(shè)計(jì)1-下模座2-銷釘3-凹模4-固定擋料銷5-卸料板6-導(dǎo)正銷7-落料凸模8-上模座9-螺釘10-模柄11-防轉(zhuǎn)銷12-銷釘13-導(dǎo)柱14-導(dǎo)套15-墊板16-凸模固定板17、18-沖孔凸模19-螺釘20-銷釘任務(wù)一模具裝配圖沖裁模設(shè)計(jì)作業(yè)：考慮下發(fā)沖裁件生產(chǎn)模具的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。沖裁模設(shè)計(jì)1-模柄2-凸模3-卸料板4-導(dǎo)料板5-凹模6-下模座7-定位板圖1

無導(dǎo)向落料模沖裁模設(shè)計(jì)圖2

導(dǎo)板式落料模1-模柄2-止動(dòng)銷3-上模座4-螺釘5-凸模6-墊板7-凸模固定板8-螺釘9-導(dǎo)板10-導(dǎo)料板11-承料板12-螺釘13-凹模14-圓柱銷15-固定擋料銷16-始用擋料銷沖裁模設(shè)計(jì)沖裁模設(shè)計(jì)圖3

導(dǎo)柱式彈頂落料模1-上模座2-卸料彈簧3-卸料螺釘4-螺釘5-模柄6-止轉(zhuǎn)銷7-圓柱銷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-圓板17-螺栓18-固定擋料銷19-導(dǎo)柱20-導(dǎo)套21-螺母22-橡膠23-導(dǎo)料銷沖裁模設(shè)計(jì)1-上模座2、18-圓柱銷3-導(dǎo)柱4-凹模5-定位圈6、7、8、15-凸模9-導(dǎo)套10-彈簧11-下模座12-卸料螺釘13-凸模固定板14-墊板16-模柄17-止動(dòng)銷19、20-內(nèi)六角螺釘

21-卸料板

沖裁模設(shè)計(jì)1-斜楔2-座板3-彈簧板4-滑塊5-凸模6-凹模斜楔式水平?jīng)_孔模沖裁模設(shè)計(jì)沖裁模設(shè)計(jì)圖4

用導(dǎo)正銷定距的落料沖孔級(jí)進(jìn)模1-模柄2-螺釘

3-沖孔凸模4-落料凹模5-導(dǎo)正銷6-固定擋料銷7-始用擋料銷沖裁模設(shè)計(jì)沖裁模設(shè)計(jì)圖5

用側(cè)刃定距的沖孔落料級(jí)進(jìn)模1-內(nèi)六角螺釘2-銷釘3-模柄4-卸料螺釘5-墊板6-上模座7-凸模固定板8、9、10-凸模11-導(dǎo)料板12-承料板13-卸料板14-凹模15-下模座16-側(cè)刃17-側(cè)刃擋塊

沖裁模設(shè)計(jì)圖6

倒裝復(fù)合模1-下模座2-導(dǎo)柱3-彈簧4-卸料版5-活動(dòng)擋料銷6-導(dǎo)套7-上模座8-凸模固定板9-推件塊10-推銷11-推板12-推桿13-模柄14、16-凸模15-墊板17-凹模18-凸凹模19-固定板20-彈簧21-卸料螺釘22-導(dǎo)料銷沖裁模設(shè)計(jì)沖裁模設(shè)計(jì)圖7

正裝復(fù)合模1-打桿2-模柄3-推板4-推桿5-卸料螺釘6-凸凹模7-卸料板

8-凹模9-頂件塊10-帶肩頂桿11-凸模

12-擋料銷13-導(dǎo)料銷沖裁模設(shè)計(jì)沖裁模設(shè)計(jì)安裝固定部分基本結(jié)構(gòu)：工作部分過渡段

（一）工作零件設(shè)計(jì)1.凸模圖1凸模的構(gòu)成五、模具零部件設(shè)計(jì)（1）常見結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)與固定方式常見凸模結(jié)構(gòu)形式見下表：沖裁模設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)圖特點(diǎn)及適用范圍固定方式圓截面式凸模中小直徑凸模工作部分成階梯形小直徑落料沖孔a直徑1~8mmb直徑1~15mmc直徑8~30mm過渡配合（H7/m6或H7/n6）臺(tái)肩固定裝配后上端磨平大直徑凸模大直徑落料沖孔（大于30mm）刃口端面成凹坑形式。螺釘連接固定，窩座與臺(tái)肩過渡配合（H7/m6或H7/n6）代替銷釘。沖裁模設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)圖特點(diǎn)及適用范圍固定方式異型凸模臺(tái)階式工作部分為異型固定部分成圓形或矩形，用于形狀簡(jiǎn)單的異型凸模。加防轉(zhuǎn)銷防轉(zhuǎn)直通式等截面直通式，成形磨削和線切割加工，用于非圓形中小型件形狀復(fù)雜的異型凸模橫截面尺寸大用螺釘固定，尺寸小用鉚接或橫銷吊裝固定沖裁模設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)圖特點(diǎn)及適用范圍固定方式護(hù)套式凸模1.

加護(hù)套2.

用于厚料上沖小孔的場(chǎng)合凸模與護(hù)套間隙配合H8/h7，護(hù)套與凸模固定板間隙配合H7/h6?？鞊Q式凸模用于加工量不大，沖裁力較小，易損或需快速更換的凸模凸模與凸模固定板滑配（H7/h6），用絲塞、螺釘和彈簧將凸模緊固在固定板內(nèi)，拆卸方便。沖裁模設(shè)計(jì)（2）凸模長(zhǎng)度的計(jì)算固定卸料板彈性卸料板沖裁模設(shè)計(jì)2.凹模（1）刃口形式與特點(diǎn)（2）外形尺寸的計(jì)算凹模厚度：凹模壁厚：凹模長(zhǎng)度：凹模寬度：選擇模架的依據(jù)沖裁模設(shè)計(jì)刃口型式序號(hào)簡(jiǎn)圖特點(diǎn)及應(yīng)用直刃口1直通式刃口強(qiáng)度高，修模后尺寸不變。沖裁大型或精度要求較高的工件，裝反向頂出裝置，不適于推件結(jié)構(gòu)。2刃口強(qiáng)度高，修模后刃口尺寸不變。凹模內(nèi)易積存材料，間隙小時(shí)刃口直壁磨損較快。沖裁形狀復(fù)雜或精度要求較高的場(chǎng)合。3特點(diǎn)與2同，其刃口下部擴(kuò)大部分加工較2容易，但強(qiáng)度較2略差。用于形狀復(fù)雜、精度要求較高的中小型沖件。4凹模硬度較低，一般為40HRC左右，可用手錘敲擊刃口外側(cè)斜面以調(diào)整沖裁間隙。沖裁薄而軟的金屬或非金屬。沖裁模設(shè)計(jì)刃口型式序號(hào)簡(jiǎn)圖特點(diǎn)及應(yīng)用斜刃口5刃口強(qiáng)度差，修模后刃口尺寸略增大。凹模內(nèi)不積存材料，刃口內(nèi)壁磨損慢。用于沖裁形狀簡(jiǎn)單、精度不高的零件。6特點(diǎn)同序號(hào)5，加工較5容易，用于沖裁形狀較復(fù)雜精度要求較低的沖裁件。沖裁模設(shè)計(jì)（3）凹模的固定方法

圖a

用螺釘、銷釘固定在下模座上，圖b、c是直接壓入固定板（H7/r6），圖c用于硬質(zhì)合金模，圖d是小批或快換凹模。

a）b）c）d）沖裁模設(shè)計(jì)3.凸凹模

凸凹模是復(fù)合模中的特有零件。工作面的內(nèi)、外緣均為刃口，壁厚取決于沖裁件尺寸。倒裝：內(nèi)孔積存廢料，脹力大，最小壁厚應(yīng)大些;

正裝：內(nèi)孔不積存廢料，脹力小，最小壁厚可以小些.

4.凸模與凹模的鑲拼結(jié)構(gòu)（1）鑲接與拼接

鑲接常用于局部易損的結(jié)構(gòu)，

拼接常用于形狀復(fù)雜或大型模具。沖裁模設(shè)計(jì)鑲接

拼接

沖裁模設(shè)計(jì)（2）鑲拼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般原則

1）便于加工制造，減少鉗工工作量，提高模具加工精度：內(nèi)形變外形；沿對(duì)稱軸線分割；沿轉(zhuǎn)角或尖角分割，拼塊角度應(yīng)大于等于90°；圓弧單獨(dú)做成一塊，拼接線應(yīng)在離圓弧與直線的切點(diǎn)4~7mm的直線處；大弧線或長(zhǎng)直線可分塊，拼接線應(yīng)與刃口垂直。

2）便于維修、更換與調(diào)整局部凸出或凹進(jìn)部分單獨(dú)做成一塊。通過增減墊片或磨削接合面調(diào)整拼塊間隙或中心距。

3）滿足沖裁工藝要求凸模與凹模的拼接線應(yīng)錯(cuò)開3~5mm，以免產(chǎn)生沖裁毛刺。

沖裁模設(shè)計(jì)（3）鑲拼式凸、凹模的固定方法

平面固定法：螺釘和銷釘直接固定，大型模具。（圖a）

壓入固定法：壓入固定板孔槽，簡(jiǎn)單小型拼塊。（圖b）

嵌人固定法：嵌入定位螺釘緊固，中小型拼塊。（圖c）沖裁模設(shè)計(jì)（1）凸模：直通式凸模，橫銷吊裝固定。（2）凹模：外形為矩形，直刃口高度為5mm，4個(gè)M8螺釘和2個(gè)φ8銷釘。凹模高度：凹模壁厚：凹模的總長(zhǎng)：凹模的寬度：

經(jīng)檢查螺孔與銷孔間，螺孔、銷孔與凹模刃口、凹模外壁間的距離均滿足最小距離要求。案例分析：任務(wù)一凸、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)沖裁模設(shè)計(jì)案例分析：任務(wù)二凸、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模具為級(jí)進(jìn)模，沖孔凸模采用臺(tái)肩固定。落料凸模為直通式，螺釘?shù)跹b固定，下部安裝導(dǎo)正銷。凹模采用整體式。凹模高度：凹模壁厚：凹模的總長(zhǎng)：凹模的寬度：

沖裁模設(shè)計(jì)作業(yè)：完成下發(fā)沖裁件凹模周界尺寸的計(jì)算，并確定凸模的結(jié)構(gòu)形式及固定方法。沖裁模設(shè)計(jì)凸模與固定板結(jié)構(gòu)沖裁模設(shè)計(jì)任務(wù)一凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)沖裁模設(shè)計(jì)沖孔凸模落料凸模任務(wù)二凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)沖裁模設(shè)計(jì)任務(wù)二凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)沖裁模設(shè)計(jì)（二）定位零件

1.

概述

作用：保證條料的正確送進(jìn)及在模具中的正確位置。分類：導(dǎo)料零件——確定條料的送進(jìn)方向；擋料零件——確定步距。

2.導(dǎo)料零件

導(dǎo)料板、導(dǎo)料銷及側(cè)壓裝置。材料：Q233或Q255，導(dǎo)向面及上、下表面的表面粗糙度應(yīng)達(dá)到Ra1.6~0.8um。

3.擋料零件

固定擋料銷、活動(dòng)擋料銷和始用擋料銷。沖裁模設(shè)計(jì)4.

側(cè)刃

1）原理：在條料側(cè)邊沖切一定形狀缺口以確定步距。

2）結(jié)構(gòu)分類：

工作端面形狀：平直形和臺(tái)階形

工作斷面形狀：長(zhǎng)方形、成形和尖角側(cè)刃

3）設(shè)計(jì)要點(diǎn)：按沖孔模設(shè)計(jì)原則，取單面間隙。側(cè)刃長(zhǎng)度s=步距公稱尺寸＋(0.05~0.10)mm，側(cè)刃斷面寬度B=6~10mm，側(cè)刃制造公差，一般取0.02mm。

4）特點(diǎn)：定距準(zhǔn)確可靠，送料精度和生產(chǎn)率較高，但材料消耗和沖裁力大。

5）應(yīng)用：送料精度和生產(chǎn)率要求較高；不能采用上述擋料形式；工位數(shù)較多的級(jí)進(jìn)模沖件側(cè)邊需由側(cè)刃沖出一定形狀。沖裁模設(shè)計(jì)5.

導(dǎo)正銷

1）作用原理：先進(jìn)人已沖孔中導(dǎo)正條料，保證孔與外形的位置，消除送料誤差。

2）設(shè)計(jì)要點(diǎn)：

導(dǎo)入部分：圓弧或圓錐過渡，定位部分：圓柱面直徑比沖孔凸模直徑小0.04~0.2mm。

3）種類：

固定式：固定在凸模上其中

a用于直徑小于6mm的導(dǎo)正孔；

b用于小于10mm的導(dǎo)正孔；

c用于10~30mm的導(dǎo)正孔；

d用于20~50mm的導(dǎo)正孔?；顒?dòng)式：裝于凸?；蚬潭ò迳?，用于多工位自動(dòng)級(jí)進(jìn)模中

4）應(yīng)用：級(jí)進(jìn)模沖裁模設(shè)計(jì)5)沖孔凸模、導(dǎo)正銷及擋料銷之間的相互位置關(guān)系按圖a方式定位時(shí)：按圖b方式定位時(shí)：沖裁模設(shè)計(jì)6.

定位板和定位釘單個(gè)坯料或工序件的定位圖a

外形定位圖b內(nèi)孔定位沖裁模設(shè)計(jì)

任務(wù)二為一套沖孔落料級(jí)進(jìn)模，由于模具采用剛性卸料裝置，所以其定位零件采用導(dǎo)料板與固定擋料銷配合使用，又因?yàn)槟＞哂袃蓚€(gè)工位，因而在第一工位安裝始用擋料銷，在第二工位的落料凸模上安裝導(dǎo)正銷。案例分析：任務(wù)一與任務(wù)二模具定位零件的設(shè)計(jì)任務(wù)一為一套簡(jiǎn)單模，其定位零件采用導(dǎo)料銷（兩個(gè)同側(cè)放置）和固定擋料銷配合使用，直接裝于凹模上。沖裁模設(shè)計(jì)作業(yè)：確定下發(fā)沖裁件生產(chǎn)模具的定位零件類型。沖裁模設(shè)計(jì)零件名稱導(dǎo)料方式常見類型應(yīng)用場(chǎng)合導(dǎo)料板分別置于條料兩側(cè)整體式與剛性卸料板配合使用，用于簡(jiǎn)單模和級(jí)進(jìn)模分開式與剛性卸料板或彈性卸料配合，應(yīng)用較廣常見導(dǎo)料零件沖裁模設(shè)計(jì)零件名稱導(dǎo)料方式常見類型應(yīng)用場(chǎng)合導(dǎo)料銷2個(gè)同側(cè)，前后送料位于左側(cè)；左右送料位于后側(cè)

固定

式應(yīng)用靈活廣泛，用于簡(jiǎn)單模和復(fù)合模中?；顒?dòng)

式?jīng)_裁模設(shè)計(jì)零件名稱導(dǎo)料方式常見類型應(yīng)用場(chǎng)合側(cè)壓裝置

常位于一側(cè)導(dǎo)料中，保證條料始終與一側(cè)導(dǎo)料板貼合

簧片式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，側(cè)壓力小，用于薄料彈簧式

側(cè)壓力較大，用于厚料壓板式

側(cè)壓力大而且均勻，用于單側(cè)刃的級(jí)進(jìn)模中

沖裁模設(shè)計(jì)形式

簡(jiǎn)圖

特點(diǎn)及適用范圍

圓柱頭固定擋料銷

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，一般裝在凹模上，應(yīng)用廣泛。

鉤形頭固定擋料銷

制造較難，安裝時(shí)需防轉(zhuǎn)，但固定孔較凹模刃口更遠(yuǎn)，故刃口強(qiáng)度不會(huì)削弱。

常見擋料零件沖裁模設(shè)計(jì)形式

簡(jiǎn)圖

特點(diǎn)及適用范圍

回帶式活動(dòng)擋料銷裝在固定卸料板上，操作繁瑣，生產(chǎn)效率低。常用于窄形零件。彈壓式活動(dòng)擋料銷在彈性卸料板上，合模時(shí)擋料銷被壓入卸料板內(nèi)，無需在凹模上開避讓孔，常用于復(fù)合模中。始用擋料銷僅在每個(gè)條料的第一次沖裁時(shí)使用，常用于級(jí)進(jìn)模中。沖裁模設(shè)計(jì)側(cè)刃結(jié)構(gòu)沖裁模設(shè)計(jì)側(cè)刃定位誤差比較1-導(dǎo)料板2-側(cè)刃擋塊3-側(cè)刃4-條料

沖裁模設(shè)計(jì)沖裁模設(shè)計(jì)固定式導(dǎo)正銷活動(dòng)式導(dǎo)正銷（三）卸料與出件裝置

1.

卸料裝置（1）剛性卸料裝置常見結(jié)構(gòu)形式：常裝于下模的凹模上。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，卸料力大，卸料動(dòng)作可靠。應(yīng)用：厚料、硬料以及工件精度要求不高的場(chǎng)合。設(shè)計(jì)要點(diǎn)：卸料板孔與凸模之間的單邊間隙一般為（0.1~0.5）δ，若兼作導(dǎo)板，H7/h6間隙配合。卸料板一般采用Q235制造，兼作導(dǎo)板時(shí)宜用45鋼。尺寸確定：卸料板外形尺寸與凹模周界相同，厚度?。?.8~1）凹模高度。沖裁模設(shè)計(jì)（2）彈性卸料裝置常見結(jié)構(gòu)形式：由卸料板、卸料螺釘和彈性元件組成特點(diǎn)：卸料力較小，卸料動(dòng)作平穩(wěn)，先壓料后沖裁，故沖件切斷面質(zhì)量和平直度好。應(yīng)用：軟料、薄料以及沖件質(zhì)量要求較高的場(chǎng)合。設(shè)計(jì)要點(diǎn)：卸料板孔與凸模之間的單邊間隙一般為（0.1~0.2）δ，若兼作導(dǎo)板，H7/h6間隙配合。彈性卸料板在自由狀態(tài)下應(yīng)高出凸模刃口面0.5~1mm。卸料板的材料同剛性卸料板。尺寸確定：卸料板外形尺寸與凹模周界相同，厚度取10~15mm。沖裁模設(shè)計(jì)（3）廢料切刀常見結(jié)構(gòu)形式：裝于下模工作原理：將廢料切斷成數(shù)塊料。特點(diǎn)及應(yīng)用：帶凸緣拉深件的切邊模大型件（使用板狀毛坯）的倒裝式落料模。設(shè)計(jì)要點(diǎn)：切刀數(shù)量視零件的形狀尺寸為2~4個(gè)均布，廢料切刀與凸模刃口的高度差h一般為3倍料厚。沖裁模設(shè)計(jì)2.

出件裝置（1）剛性推件裝置常見結(jié)構(gòu)形式：打桿（裝于上模）推板推桿推件塊特點(diǎn)及應(yīng)用：推件力大，且工作可靠，但不壓料，多用于倒裝式復(fù)合模及拉深模。設(shè)計(jì)要點(diǎn)：推桿一般為2~4個(gè)均布，且長(zhǎng)短一致。推板的形狀尺寸不能過大。推件塊與凹模為間隙配合H8/f7，推件塊與凸模之間取單邊間隙0.1~0.2mm。（有時(shí)可省）沖裁模設(shè)計(jì)（2）彈性推件裝置常見結(jié)構(gòu)形式：類似剛性推件裝置，彈性元件代替打桿。特點(diǎn)及應(yīng)用：推件力較小，但力量均勻，推件平穩(wěn)，沖壓時(shí)能起壓料作用，用于薄料和平面度要求較高的場(chǎng)合。設(shè)計(jì)要點(diǎn)：推件塊在自由狀態(tài)下應(yīng)高出凹模刃口面0.2~0.5mm，其他設(shè)計(jì)要點(diǎn)同剛性推件裝置。沖裁模設(shè)計(jì)（3）彈性頂件裝置常見結(jié)構(gòu)形式：裝于下模，由彈頂器、頂桿和頂件塊組成。特點(diǎn)及應(yīng)用：壓料，用于薄料、零件平直度要求高等不適于采用推件方式的模具中。設(shè)計(jì)要點(diǎn)：開模狀態(tài)下頂件塊應(yīng)高出凹模刃口

0.2~0.5mm。合模狀態(tài)下頂件塊背后應(yīng)留5~10mm的修模量。頂件塊與凹模為間隙配合H8/f7。沖裁模設(shè)計(jì)3.

彈性元件的選用（1）選用原則

1）滿足力的要求：預(yù)壓力：對(duì)于彈簧

2）滿足彈性元件最大許用壓縮量的要求：

總壓縮量不能大于所允許的最大壓縮量，即

3）滿足安裝空間要求：所選彈性元件應(yīng)有足夠的安裝空間。沖裁模設(shè)計(jì)

1）根據(jù)模具結(jié)構(gòu)空間尺寸和卸料力的大小，初定彈簧數(shù)目

n，算出每個(gè)彈簧應(yīng)承擔(dān)的卸料力。

2）根據(jù)要求，選擇彈簧規(guī)格，使所選彈簧的允許最大工作載荷。

3）求彈簧的預(yù)壓縮量

4）校核彈簧，如滿足該式說明所選彈簧合適，否則應(yīng)按上述步驟重選。

5）確定彈簧安裝高度，即（2）彈簧的選用步驟沖裁模設(shè)計(jì)（3）橡膠的選用步驟1）確定自由高度H0：2）確定橡膠墊的橫截面積A：沖裁模設(shè)計(jì)3）確定橡膠墊的平面尺寸：

根據(jù)所需橡膠面積及形狀計(jì)算其外形尺寸，如橡膠為圓形則外形尺寸為4）校核橡膠墊的自由高度Ho：

若超過1.5，應(yīng)將橡膠分成若干層后，在其間墊以鋼墊片。若小于0.5，應(yīng)重新確定其高度。5）確定橡膠墊的安裝高度沖裁模設(shè)計(jì)案例分析：任務(wù)一卸料裝置的確定與計(jì)算材料較薄，料厚為0.8mm，采用彈性卸料裝置，橡膠尺寸計(jì)算如下：（1）確定橡膠墊自由高度（2）確定橡膠墊的橫截面積查得橡膠墊預(yù)壓量在10%~15%時(shí)的單位壓力為0.5Mpa，沖裁模設(shè)計(jì)（3）確定橡膠墊的平面尺寸，外形為矩形，中間開有矩形孔以避讓凸模。避讓孔尺寸為45mm×55mm，外形暫定一邊長(zhǎng)為

110mm，則另一邊長(zhǎng)為

（4）校核橡膠墊的自由高度高徑比在0.5~1.5之間，所以選用的橡膠墊規(guī)格合理。橡膠的裝模高度約為0.85×36mm=30.6mm，取整裝模高度為30mm。卸料板外形尺寸同凹模外形尺寸110mm×100mm，厚度取8mm，并用四個(gè)卸料螺釘將其和橡膠固定于上模。沖裁模設(shè)計(jì)案例分析：任務(wù)二卸料裝置的確定與計(jì)算

零件材料厚度為2mm，精度要求一般故采用剛性卸料裝置。卸料板外形尺寸與凹模周界相同取160mm×110mm，厚度取12mm。卸料板可直接安裝于導(dǎo)料板上，也可與導(dǎo)料板做成整體結(jié)構(gòu)。卸料板上面開設(shè)與零件形狀一致的凸模避讓孔。且與凸模留有單邊間隙(0.2~0.5)mm。

沖裁模設(shè)計(jì)作業(yè)：確定下發(fā)沖裁件生產(chǎn)模具的卸料裝置類型，并完成相關(guān)計(jì)算。沖裁模設(shè)計(jì)剛性卸料裝置沖裁模設(shè)計(jì)沖裁模設(shè)計(jì)剛性推件裝置沖裁模設(shè)計(jì)彈性推件裝置沖裁模設(shè)計(jì)彈性頂件裝置沖裁模設(shè)計(jì)沖裁模設(shè)計(jì)

1.

模架的分類與選用（四）標(biāo)準(zhǔn)模架模架滑動(dòng)導(dǎo)向模架滾動(dòng)導(dǎo)向模架按導(dǎo)向機(jī)構(gòu)摩擦性質(zhì)分對(duì)角導(dǎo)柱模架后側(cè)導(dǎo)柱模架后側(cè)導(dǎo)柱窄型模架中間導(dǎo)柱模架中間導(dǎo)柱圓形模架四導(dǎo)柱模架后側(cè)導(dǎo)柱模架四導(dǎo)柱模架中間導(dǎo)柱模架對(duì)角導(dǎo)柱模架沖裁模設(shè)計(jì)類別模架形式主要特點(diǎn)應(yīng)用場(chǎng)合滑動(dòng)導(dǎo)向模架對(duì)角導(dǎo)柱模架對(duì)角線上裝有一個(gè)前導(dǎo)柱和一個(gè)后導(dǎo)柱，有效區(qū)在毛坯進(jìn)給方向的導(dǎo)套間。受力平衡，上模座在導(dǎo)柱上運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)?？v向和橫向送料，使用面寬，用于級(jí)進(jìn)模和復(fù)合模后側(cè)導(dǎo)柱模架兩導(dǎo)柱、導(dǎo)套裝于后側(cè)，有效區(qū)在導(dǎo)套前。可沖壓較寬條料。送料及操作方便。會(huì)因偏心載荷產(chǎn)生力矩，上模座在導(dǎo)柱上運(yùn)動(dòng)不夠平穩(wěn)。縱向、橫向送料。適于一般精度要求的沖模，不適于大型模具。中間導(dǎo)柱模架左、右中心線上裝有兩個(gè)不同尺寸的導(dǎo)柱，有效區(qū)域在導(dǎo)套間，導(dǎo)向精度高，上模座在導(dǎo)柱上運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。僅能縱向送料，常用于彎曲模和復(fù)合模。四導(dǎo)柱模架模架的四個(gè)角上分別裝有導(dǎo)柱。模架受力平衡，導(dǎo)向精度高。高精度大型沖件，大批量生產(chǎn)的自動(dòng)沖壓沖?；瑒?dòng)導(dǎo)向模架的主要形式、特點(diǎn)及應(yīng)用

2.

滑動(dòng)導(dǎo)向模架主要零件的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)要點(diǎn)

（1）模座

材料：鑄鐵HT200、HT250或Q235、Q255

精度要求：模座上、下表面的平行度應(yīng)達(dá)公差等級(jí)為4級(jí)，上模座導(dǎo)套孔的軸線垂直于上模座的上表面，下模座導(dǎo)柱孔的軸線垂直于下模座的下表面，且垂直度公差等級(jí)一般為4級(jí)。上、下模座的導(dǎo)套、導(dǎo)柱安裝孔中心距必須一致，精度一般要求在±0.02mm以下。模座的上、下表面粗糙度為Ral.6-0.8μm,在保證平行度的前提下，可允許降低為Ra3.2~1.6μm。漏料孔或排出槽沖裁模設(shè)計(jì)（2）導(dǎo)柱、導(dǎo)套

導(dǎo)套：

內(nèi)孔開油槽，與導(dǎo)柱間隙配合H7/h6、H6/h5，與上模座過盈配合H7/r6，由于過盈配合裝配時(shí)孔有縮小的現(xiàn)象，所以d0在設(shè)計(jì)加工時(shí)比d大0.5~lmm。導(dǎo)柱：

B型導(dǎo)柱兩端基本尺寸相同，但公差不同。一端與導(dǎo)套間隙配合H7/h6，另一端與下模座過盈配合H7/r6。

A型導(dǎo)柱只有一個(gè)尺寸，加工方便，與上模座為基軸制過盈配合R7/h6。

沖裁模設(shè)計(jì)裝配關(guān)系：

沖模閉合狀態(tài)，導(dǎo)柱上端面與上模座上平面之間的距離不小于10~15mm；下模座下平面與導(dǎo)柱壓入端的端面間距不小于2~3mm；導(dǎo)套上端面與上模座上平面間距應(yīng)大于2~3mm，以便排氣和出油。材料及熱處理：

導(dǎo)柱導(dǎo)套均采用20鋼制造，為有足夠的硬度和耐磨性，采用表面滲碳處理，滲碳層厚為0.8~1.2mm，滲碳后的淬火硬度為58~62HRC。導(dǎo)柱的外表面和導(dǎo)套的內(nèi)表面，淬硬后磨削，其表面粗糙度應(yīng)不大于Ra.0.8um（一般為R.0.2-0.lum)，其余部分為Ra1.6um。沖裁模設(shè)計(jì)（五）連接與緊固零件1.模柄

（1）作用：將上模固定在壓力機(jī)滑塊上。

（2）要求：模具的壓力中心與模柄中心線重合。

（3）應(yīng)用：常用于1000KN以下的中小型模具。

（4）類型及應(yīng)用：（5）選用：定類型根據(jù)模具結(jié)構(gòu)大小與沖件精度要求決定規(guī)格根據(jù)所選壓力機(jī)模柄孔尺寸

（6）安裝要求：模柄與模柄孔間隙配合H11/dll，模柄長(zhǎng)度應(yīng)小于模柄孔深度5~l0mm。沖裁模設(shè)計(jì)2.

固定板1）厚度一般取凹模厚度的0.6~0.8倍，平面尺寸可與凹模、卸料板外形尺寸相同，但還應(yīng)考慮螺釘及銷釘?shù)奈恢谩?）凸模安裝孔與凸模過渡配合H7/m6,凸模壓裝后端面要與固定板一起磨平。3）上、下表面應(yīng)磨平，并與凸模安裝孔的軸線垂直。固定板基面和壓裝配