模具課件3 (1)教材

第三章沖裁工藝與模具設(shè)計內(nèi)容簡介：沖裁是最基本的沖壓工序。本章是本課程的重點章。在分析沖裁變形過程及沖裁件質(zhì)量影響因素的基礎(chǔ)上，介紹沖裁工藝計算、工藝方案制定和沖裁模設(shè)計。涉及沖裁變形過程分析、沖裁件質(zhì)量及影響因素、間隙確定、刃口尺寸計算原則和方法、排樣設(shè)計、沖裁力與壓力中心計算、沖裁工藝性分析與工藝方案制定、沖裁典型結(jié)構(gòu)、零部件設(shè)計及模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用、沖裁模設(shè)計方法與步驟、模具材料及選用原則等。

1.了解沖裁變形規(guī)律、沖裁件質(zhì)量及影響因素；2.掌握沖裁模間隙確定、刃口尺寸計算、排樣設(shè)計、沖裁力計算等設(shè)計計算方法。3.掌握沖裁工藝性分析與工藝設(shè)計方法；4.認(rèn)識沖裁模典型結(jié)構(gòu)（尤其是級進(jìn)模和復(fù)合模）及特點，了解模具標(biāo)準(zhǔn)，掌握模具零部件設(shè)計及模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用方法；5.掌握沖裁工藝與沖裁模設(shè)計的方法和步驟；6.掌握模具常用材料及選用原則。學(xué)習(xí)目的與要求：1．沖裁變形規(guī)律及沖裁件質(zhì)量影響因素；2．刃口尺寸計算原則和方法；3．沖裁工藝性分析與工藝方案制定；4．沖裁模典型結(jié)構(gòu)及特點；5．沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計及模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用；6．沖裁工藝與沖裁模設(shè)計的方法和步驟。重點：難點：1．沖裁變形規(guī)律及沖裁件質(zhì)量影響因素；2．刃口尺寸計算原則和方法；3．模具結(jié)構(gòu)設(shè)計及模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用；4．沖裁工藝與沖裁模設(shè)計的方法和步驟。

§3.1沖裁工藝分析

廣義上，沖裁是分離工序的總稱，包括落料、沖孔、切邊、整修等。但一般是指沖孔和落料。

落料：從板料上沖下所需形狀的零件（或毛料）。沖孔：在工件上沖出所需形狀的孔（沖去部分為廢料）。沖裁事例1沖裁事例2落料沖孔根據(jù)變形機(jī)理的不同，沖裁可分為普通沖裁和精密沖裁普通沖裁精密沖裁1.沖裁變形過程間隙正常、刃口鋒利情況下，沖裁變形過程可分為三個階段：

沖裁過程模擬1.wmv沖裁過程模擬2.gif2)塑性變形階段

刃口處應(yīng)力集中，變形區(qū)材料應(yīng)力大于屈服應(yīng)力。硬化效應(yīng)使內(nèi)應(yīng)力與沖裁力增加，塑性剪切，產(chǎn)生光亮帶。1)彈性變形階段

變形區(qū)材料應(yīng)力低于屈服應(yīng)力,產(chǎn)生圓角。彈性變形階段塑性變形階段3)斷裂分離階段

裂紋首先產(chǎn)生在凹模刃口附近的側(cè)面凸模刃口附近的上、下裂紋擴(kuò)展相遇材料分離

側(cè)面斷裂階段形成斷裂帶和毛刺2.沖裁變形時板材變形區(qū)受力情況§3.2

沖裁件質(zhì)量及其影響因素1.斷面特征圓角帶：刃口附近的材料產(chǎn)生彎曲和伸長變形。光亮帶：塑性剪切變形，質(zhì)量最好的區(qū)域。增加光亮帶高度的關(guān)鍵是延長塑性變形時間，推遲裂紋產(chǎn)生，從而提高沖裁件斷面質(zhì)量。斷裂帶：裂紋形成及擴(kuò)展。毛刺區(qū)：間隙存在，裂紋產(chǎn)生不在刃尖，毛刺不可避免。2.沖裁件的尺寸大小3.沖裁件質(zhì)量及其影響因素沖裁件質(zhì)量：垂直、光潔、毛刺小圖紙規(guī)定的公差范圍內(nèi)外形滿足圖紙要求；表面平直，即拱彎小指斷面狀況、尺寸精度和形狀誤差。（１)材料性能的影響（２)模具間隙的影響間隙小，出現(xiàn)二次剪裂，產(chǎn)生第二光亮帶。間隙大，出現(xiàn)二次拉裂，產(chǎn)生二個斜度。（３)模具刃口狀態(tài)的影響１)斷面質(zhì)量的影響因素當(dāng)凸模刃口磨鈍時，會在落料件上端產(chǎn)生毛刺；當(dāng)凹模刃口磨鈍時，會在沖孔件的孔口下端產(chǎn)生毛刺；當(dāng)凸、凹模刃口同時磨鈍時，則沖裁件上、下端都會產(chǎn)生毛刺。

2）沖裁件的尺寸精度：

指沖裁件的實際尺寸與圖紙上基本尺寸之差。影響因素：

一是沖裁件相對于凸?；虬寄３叽绲钠?；

二是模具本身的制造偏差、磨損偏差。

（1）沖模的制造精度（零件加工和裝配）及其磨損。（2）材料的性質(zhì)。（3）模具沖裁間隙?！?.3沖裁模間隙1.間隙對沖裁工作的影響沖裁間隙Z：指沖裁模中凹模刃口橫向尺寸DA與凸模刃口橫向尺寸dT的差值。1)間隙對沖裁件質(zhì)量的影響2)間隙對沖裁力的影響3)間隙對模具壽命的影響主要根據(jù)沖裁件斷面質(zhì)量、尺寸精度和模具壽命這三個因素綜合考慮。2.沖裁模間隙值的確定①使模具壽命高、沖裁件質(zhì)量好的沖裁間隙范圍，稱為合理沖裁間隙。間隙范圍的上限為最大合理間隙Zmax;下限為最小合理間隙Zmin。②考慮到刃口磨損，設(shè)計制造新模具時，應(yīng)選用最小合理間隙Zmin，使用過程中＞Zmax時，需修理模具。1)理論法確定法2)經(jīng)驗確定法較小間隙值（表2.1）較大間隙值（表2.1）現(xiàn)代模具設(shè)計理論在預(yù)測模具間隙方面的應(yīng)用現(xiàn)代模具設(shè)計理論在模具壽命模擬預(yù)測中的應(yīng)用§3.4凸模、凹模刃口尺寸計算1)沖裁變形規(guī)律：落料件的大端（光面）尺寸等于凹模尺寸，沖孔件的小端（光面）尺寸等于凸模尺寸1.凸、凹模刃口尺寸計算原則基準(zhǔn)問題落料件尺寸決定于凹模刃口尺寸，以凹模為基準(zhǔn)；沖孔件尺寸決定于凸模刃口尺寸，以凸模為基準(zhǔn)。基準(zhǔn)件的尺寸應(yīng)在零件的尺寸公差范圍內(nèi)。

2)磨損規(guī)律：

凸模輪廓越磨越小，凹模輪廓越磨越大，結(jié)果使間隙越用越大。模具磨損預(yù)留量與工件制造精度有關(guān)。

3)零件尺寸精度落料模：凹模刃口基本尺寸取工件尺寸公差范圍內(nèi)的較小尺寸；沖孔模：凸模刃口基本尺寸取工件孔尺寸公差范圍內(nèi)的較大尺寸。①.分開加工互換性好、制造周期短，用于精度較高的零件。但

Zmin不易保證，增加制造難度。

②.配合加工

Zmin易保證，加工容易、無互換性、制造周期長。

特點：1.配制保證間隙，無須驗算間隙2.基準(zhǔn)件只標(biāo)注尺寸和公差，配制件僅標(biāo)注基本尺寸并注明保證Zmin。4)沖裁模加工制造方法工件尺寸公差與沖模刃口尺寸的制造偏差原則上都應(yīng)按“入體”原則標(biāo)注為單向公差。但對于磨損后無變化的尺寸，一般標(biāo)注雙向偏差。入體原則是指標(biāo)注工件尺寸公差時向材料實體方向標(biāo)注，即落料件正公差為零，只標(biāo)注負(fù)公差，沖孔件負(fù)公差為零，只標(biāo)注正公差。

５)公差標(biāo)注設(shè)計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，即沖裁間隙通過減小凸模刃口尺寸來取得。設(shè)計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，沖裁間隙通過增大凹模刃口尺寸來取得。

計算原則：

2．按凸模與凹模分別加工（1）沖孔零件孔尺寸（2）落料（3）孔心距=L±

零件外徑尺寸為了保證可能的初始間隙不超過Zmax，公差選取必須滿足以下條件：≤

凸、凹模的制造公差，可按IT6～I(xiàn)T7級來選取，也可查表選取，但需校核?；蛉?/p>

≤≤3.凸模與凹模配作法配作法就是先按設(shè)計尺寸制作出一個基準(zhǔn)件（凸?；虬寄＃?，然后根據(jù)基準(zhǔn)件的實際尺寸再按最小合理間隙配制另一件。

≤的條件，并且還可放大基準(zhǔn)件的制造公差，使制造容易。模具的間隙由配制保證，工藝比較簡單，不必校核根據(jù)磨損后輪廓變化情況，正確判斷模具刃口尺寸磨損后變大、變小還是不變。根據(jù)尺寸性質(zhì)，采用不同計算公式。(1)磨損后變小的尺寸，采用分開加工時的沖孔凸模尺寸計算公式。(2)磨損后變大的尺寸，采用分開加工時的落料凹模尺寸計算公式。(3)磨損后不變的尺寸，采用分開加工時的孔心距尺寸計算公式。刃口制造偏差可按工件相應(yīng)部位公差值的1/4來選取。對于刃口尺寸磨損后無變化的制造偏差值可取工件相應(yīng)部位公差值的1/8并冠以（±）。請思考：形如的尺寸如何處理？

§3.5沖裁排樣設(shè)計排樣:排樣設(shè)計原則：沖裁件在條料、帶料或板料上的布置方法。提高材料利用率、降低成本，保證沖件質(zhì)量及模具壽命。一個進(jìn)距內(nèi)的材料利用率2.材料利用率1.排樣的意義評價排樣經(jīng)濟(jì)性、合理性的指標(biāo)是材料的利用率。沖裁所產(chǎn)生的廢料：一類是結(jié)構(gòu)廢料；另一類是工藝廢料。

3.提高材料利用率的方法排樣的形式直排：適用于方形、矩形零件。斜排：適用于橢圓形、T形、Г形、S形零件。直對排：適用于梯形、三角形、半圓形、T形、Π形、Ш形零件。斜對排：適用于橢圓形、T形、Г形、S形零件。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。交叉排：適用于C形、Π形、Ш形等零件。組合排：適用于材料與厚度相同的兩種以上零件。一張完整的排樣圖應(yīng)標(biāo)注條料寬度尺寸、條料長度L、板料厚度t、端距l(xiāng)、進(jìn)距S、工件間搭邊和側(cè)搭邊a。并習(xí)慣以剖面線表示沖壓位置。

基于Dynaform的排樣模擬排樣圖是排樣設(shè)計的最終表達(dá)形式，是編制沖裁工藝與設(shè)計沖裁模具的基礎(chǔ)；排樣圖應(yīng)在沖裁模具裝配圖右上角畫出。排樣設(shè)計排樣設(shè)計舉例工件排樣方案例1工件排樣方案1：單工序沖壓（落料→沖孔）例2，墊圈排樣方案2：復(fù)合工序（落料-沖孔）排樣方案3：級進(jìn)工序（沖孔→落料）方案1：模具結(jié)構(gòu)簡單，成本低。生產(chǎn)效率低，不適于大批量生產(chǎn)，制件精度低。方案2：生產(chǎn)效率高，制件精度高。模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜。方案3：生產(chǎn)效率高，易于實現(xiàn)自動化，制件精度高。模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜。排樣方案4：復(fù)合工序，多行排排樣方案5：級進(jìn)工序，多行排工件排樣方案1：單工序沖壓例3，電機(jī)轉(zhuǎn)子沖片落Φ47.2外圓→沖Φ10孔和定向槽口R0.3→

沖12個槽口排樣方案2：復(fù)合工序（落料-沖孔）排樣方案3：級進(jìn)工序（落料-沖孔）排樣方案4：復(fù)合工序，多行排排樣方案5：級進(jìn)工序，多行排工件排樣方案1：單工序沖壓例4，電機(jī)定子沖片落外形→沖兩腰形孔和4個Φ4孔→沖Φ48.2孔和2個Φ5孔排樣方案2：復(fù)合工序落料式級進(jìn)工序切廢式級進(jìn)工序排樣方案3：級進(jìn)工序排樣方案4：復(fù)合工序，多行排排樣方案5：級進(jìn)工序，多行排排樣時沖裁件之間以及沖裁件與條料側(cè)邊之間留下的工藝廢料。

4.搭邊搭邊的作用：一、使條料定位，保證零件的尺寸和精度二、補(bǔ)償定位誤差和剪板誤差，確保沖出合格零件；(防止由于條料的寬度誤差、送料進(jìn)距誤差、送料歪斜誤差等原因而沖裁出殘缺的廢品)

二、增加條料剛度，方便條料送進(jìn)，提高勞動生產(chǎn)率；

§3.6沖裁工藝力和壓力中心的計算沖裁力：沖裁過程中凸模對板料施加的最大壓力。1.沖裁力的計算用普通平刃口模具沖裁時，沖裁力F一般按下式計算：注：F——沖裁力；

L——沖裁周邊長度；

t——材料厚度；

——材料抗剪強(qiáng)度；K——系數(shù)。一般取K＝1.3卸料力：2.卸料力、推件力及頂件力的計算推件力：頂件力：從凸模上卸下箍著的料所需要的力。將梗塞在凹模內(nèi)的料順沖裁方向推出所需要的力。逆沖裁方向?qū)⒘蠌陌寄?nèi)頂出所需要的力。

壓力機(jī)的公稱壓力必須大于或等于各種沖壓工藝力的總和。采用彈性卸料裝置和下出料方式的沖裁模時：采用彈性卸料裝置和上出料方式的沖裁模時：采用剛性卸料裝置和下出料方式的沖裁模時：1．階梯凸模沖裁3.降低沖裁力的方法2．斜刃沖裁

3．加熱沖裁（紅沖）為了獲得平整工件，落料時凸模應(yīng)為平刃，將凹模作成斜刃。沖孔時凹模應(yīng)為平刃，將凸模作成斜刃。模具的壓力中心：沖壓力合力的作用點。

4.沖模壓力中心的確定為了保證壓力機(jī)和模具的正常工作，應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心線相重合。

§3.7精密沖裁1.精密沖裁的幾種工藝精密沖裁是通過改進(jìn)模具來提高制件精度，改善斷面質(zhì)量的。其尺寸精度可達(dá)IT8~IT9(級)，斷面粗糙度Ra值為1.6～0.4μm，斷面垂直度高。精密沖裁的幾種工藝方法。

2.精密沖裁齒圈壓板精沖方法使用較為廣泛，而且還可把精沖工序與其它成形工序(如彎曲、擠壓、壓印等)合在一起進(jìn)行復(fù)合或連續(xù)沖壓，從而大大提高生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本。

1.齒圈壓板強(qiáng)力壓邊，阻止材料在剪切區(qū)內(nèi)撕裂和橫向流動。2.頂出器，產(chǎn)生反壓力。3.間隙很小。4.凹模刃口帶圓角。以上四個條件使坯料的變形區(qū)處于強(qiáng)烈三向壓應(yīng)力狀態(tài)，消除了拉應(yīng)力，提高了材料的塑性，抑制了剪切過程中裂紋的產(chǎn)生，使得沖裁件的斷面質(zhì)量和尺寸精度都有所提高。

精密沖裁的機(jī)理？與普通沖裁的區(qū)別何在？3、精沖力的計算F＝Ｌｔ

b1）沖裁力：FY

＝（0.3～0.6）F2）壓料力：FF

＝AP(P=20～70MPa)3）反壓力：Fz+＝F

+FY+

FF4）總壓力：4、精沖模的設(shè)計1）凸、凹模間隙：Z＝（0.5%～

1%）t2）刃口尺寸①落料時：其中，δp

、δd

取Δ/4或外形按IT5、內(nèi)形按IT6制造。，配作凸模②

沖孔時：，配作凹模③

孔心距：沖裁工藝設(shè)計包括:沖裁件的工藝性分析(沖裁件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸和精度)和沖裁工藝方案確定。1.沖裁件的工藝性分析

§3.7沖裁工藝設(shè)計（5）在彎曲件或拉深件上沖孔時

1）沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性

（1）沖裁件的形狀。要求簡單、對稱，減少廢料。（2）沖裁件內(nèi)形及外形的圓角。（3）沖裁件上凸出的懸臂和凹槽（4）沖裁件的孔邊距與孔間距（6）沖裁件的孔徑不宜過小2）沖裁件的尺寸精度和表面粗糙度沖裁件的精度一般可分為精密級與經(jīng)濟(jì)級兩類。（1）沖裁件的經(jīng)濟(jì)公差等級不高于IT11級，一般要求落料件公差等級最好低于IT10級，沖孔件最好低于IT9級。（2）沖裁件的斷面粗糙度與材料塑性、材料厚度、沖裁模間隙、刃口銳鈍以及沖模結(jié)構(gòu)等有關(guān)。當(dāng)沖裁厚度為2mm以下的金屬板料時，其斷面粗糙度Ra一般可達(dá)12.5～3.2μm。（3）如果超過普通沖裁的精度水平，需要整修或精密沖裁3）沖裁件尺寸基準(zhǔn)沖裁件尺寸的基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與其沖壓時定位基準(zhǔn)重合，并選擇在沖裁過程中基本上下不變動的面或線上。1）沖裁工序的組合2.沖裁工藝方案的確定（1）根據(jù)生產(chǎn)批量來確定（2）根據(jù)沖裁件尺寸和精度等級來確定（3）根據(jù)對沖裁件尺寸形狀的適應(yīng)性來確定（4）根據(jù)模具制造安裝調(diào)整的難易和成本的高低來確定（5）根據(jù)操作是否方便與安全來確定包括確定工序數(shù)、工序的組合和工序順序的安排工序組合包括單工序沖裁、復(fù)合沖裁和級進(jìn)沖裁。2）沖裁工序順序的安排（1）級進(jìn)沖裁順序的安排①先沖孔或沖缺口，最后落料或切斷，將沖裁件與條料分離。

②采用定距側(cè)刃(1,2)時，定距側(cè)刃切邊工序安排與首次沖孔同時進(jìn)行，以便控制送料進(jìn)距。

③

套料級進(jìn)沖裁按由里向外的順序，先沖內(nèi)輪廓，后沖外輪廓。（2）多工序沖裁件用單工序沖裁時的順序安排①先落料使坯料與條料分離，再沖孔或沖缺口。②沖裁大小不同、相距較近的孔時，為減少孔的變形，應(yīng)先沖大孔后沖小孔。

§3.8沖裁模零部件設(shè)計1.沖裁模零部件的分類：沖裁模零部件工作零件定位零件卸料與推件零部件模架連接與固定零件

工藝零件結(jié)構(gòu)零件沖模通常由上、下模兩部分構(gòu)成。導(dǎo)向零件①工藝零件：直接參與工藝過程的完成并和坯料有直接接觸，包括：工作零件、定位零件、卸料與壓料零件等；②結(jié)構(gòu)零件：不直接參與完成工藝過程，也不和坯料有直接接觸，只對模具完成工藝過程起保證作用，具體說就是在模具的制造和使用中起裝配、安裝、導(dǎo)向作用。包括：導(dǎo)向零件、固定零件、標(biāo)準(zhǔn)件及其它零件等.1、按工序性質(zhì)：落料模﹑沖孔模﹑修邊模﹑彎曲模﹑拉深模﹑翻邊模等。3、按導(dǎo)向方式：無導(dǎo)向模﹑導(dǎo)板模﹑導(dǎo)柱模等。4、按卸料方式：剛性卸料模﹑彈性卸料模等。2、按工序組合程度：簡單模、復(fù)合模、連續(xù)模。5、按檔料和定距的方式：擋料銷式﹑導(dǎo)正銷式﹑側(cè)刃式等。6、按送料﹑出件及排出廢料的自動化程度:手動模﹑半自動模﹑自動模等。7、按凸﹑凹模的材料：鋼模、硬質(zhì)合金模﹑鋅合金模、鋼帶模﹑聚氨酯橡膠模等。2.凸模（1）凸模的結(jié)構(gòu)形式及其固定方法1）圓形凸模：2）非圓形凸模：3）大、中型凸模：4）沖小孔凸模：階梯式、快換式臺肩固定、螺釘壓緊階梯式、直通式臺肩固定、鉚接、粘結(jié)劑澆注法固定整體式、鑲拼式螺釘和銷釘固定帶護(hù)套式小孔：提高其強(qiáng)度和剛度的措施：①沖小孔凸模加保護(hù)與導(dǎo)向:②采用短凸模的沖孔模d＜t或d＜1mm的圓孔和面積A＜1mm2的異形孔。

加保護(hù)套③在沖模的其它結(jié)構(gòu)設(shè)計與制造上采取保護(hù)小凸模措施提高模架剛度和精度：采用較大的沖裁間隙；采用斜刃壁凹模以減小沖裁力。保證凸、凹模間隙的均勻性并減小工作表面粗糙度等；3.凹模

(1)凹模外形結(jié)構(gòu)及其固定方法外形：（2）凹模刃口形式

刃口形式：圓形、板形直筒形、錐形結(jié)構(gòu)：整體式、鑲拼式定位件：1)條料兩個方向的限位：

①在與條料垂直的方向上的限位，保證條料沿正確的方向送進(jìn)，稱為送進(jìn)導(dǎo)向；

②在送料方向上的限位，控制條料一次送進(jìn)的距離（步距）稱為送料進(jìn)距。2)塊料或工序件的定位：也是在兩個方向上的限位，只是定位零件的結(jié)構(gòu)形式與條料的有所不同。

4.定位零件用來保證條料的正確送進(jìn)及在模具中的正確位置。

①屬于送進(jìn)導(dǎo)向的定位零件：②屬于送料進(jìn)距的定位零件：③屬于塊料或工序件的定位零件：導(dǎo)料銷、導(dǎo)料板、側(cè)壓板等；擋料銷、導(dǎo)正銷、側(cè)刃等；定位銷、定位板等。3)導(dǎo)料銷、導(dǎo)料板導(dǎo)料銷：從右向左送料時，導(dǎo)料銷裝在后側(cè)；從前向后送料時，導(dǎo)料銷裝在左側(cè)。

結(jié)構(gòu)形式：兩個，位于條料的同側(cè)。固定式、活動式導(dǎo)料板：結(jié)構(gòu)形式：一種是與卸料板制成整體的結(jié)構(gòu)。一種是標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，它與卸料板（或?qū)О澹┓珠_制造；設(shè)在條料兩側(cè)4)側(cè)壓裝置目的：若條料公差較大，為避免條料在導(dǎo)料板中偏擺，使最小搭邊得到保證。②簧片式側(cè)壓裝置①彈簧式側(cè)壓裝置結(jié)構(gòu)形式：③簧片壓塊式側(cè)壓裝置

④板式側(cè)壓裝置5)擋料銷（1）固定擋料銷鉤形擋料銷②扭簧彈頂擋料裝置③橡膠彈頂擋料裝置①彈簧彈頂擋料裝置（2）活動擋料銷④回帶式擋料裝置（3）始用擋料銷6)側(cè)刃側(cè)刃：適用：薄料、定距精度和生產(chǎn)效率要求高的情況定距精度高、可靠特點：側(cè)刃結(jié)構(gòu)按側(cè)刃工作端面形狀分按側(cè)刃截面形狀分

在級進(jìn)模中，為了限定條料送進(jìn)距離，在條料側(cè)邊沖切出一定尺寸缺口的凸模。Ⅰ型

Ⅱ型：長方形側(cè)刃：成形側(cè)刃：用于厚度為1mm以上結(jié)構(gòu)簡單、定位欠準(zhǔn)確

制造困難、定位準(zhǔn)確材料消耗少，但操作不便，生產(chǎn)率低；與彈簧擋銷配合使用；特殊側(cè)刃：既可定距，又可沖裁零件的部分輪廓尖角形側(cè)刃：可用于沖裁貴重金屬。側(cè)刃凹模按側(cè)刃實際尺寸配制，留單邊間隙。側(cè)刃數(shù)量：一個或兩個側(cè)刃布置：并列布置、對角布置7)導(dǎo)正銷主要用于:消除送進(jìn)導(dǎo)向和送料定距或定位板等粗定位的誤差。導(dǎo)入部分：圓錐形的頭部使用目的:配合使用：與擋料銷或與側(cè)刃配合使用后者粗定位，前者精定位導(dǎo)正部分：圓柱形的結(jié)構(gòu)組成級進(jìn)模8)定位板和定位銷

外緣定位、內(nèi)孔定位定位方式：9)壓料及出件裝置

①推件裝置{

彈性剛性②卸料裝置

10)導(dǎo)向零件

{

彈性剛性

§3.9沖裁模典型結(jié)構(gòu)在壓力機(jī)一次行程內(nèi)只完成一個沖壓工序的沖裁模。

2)沖孔模（1）導(dǎo)柱式?jīng)_孔模（2）導(dǎo)板式側(cè)面沖孔模（3）斜楔式水平?jīng)_孔模1.單工序沖裁模（4）小孔沖模全長導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的小孔沖模超短凸模的小孔沖模1)落料模（1）無導(dǎo)向單工序落料模（2）導(dǎo)板式單工序落料模（3）導(dǎo)柱式單工序落料模1）用導(dǎo)正銷定位的級進(jìn)模

2）側(cè)刃定距的級進(jìn)模

雙側(cè)刃定距的沖孔落料級進(jìn)模

側(cè)刃定距的彈壓導(dǎo)板級進(jìn)模

2.級進(jìn)模級進(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，便于操作和實現(xiàn)生產(chǎn)自動化。優(yōu)點：缺點：級進(jìn)模輪廓尺寸較大，制造較復(fù)雜，成本較高。適用于大批量生產(chǎn)小型沖壓件。

一種工位多、效率高的沖模，整個沖件的成形是在連續(xù)過程中逐步完成的。

3）級進(jìn)模排樣①零件精度對排樣的要求零件精度要求高的—精確的定位、盡量減少工位數(shù)；②模具結(jié)構(gòu)對排樣的要求孔距公差較小—在同一工步中沖出。③模具強(qiáng)度對排樣的要求孔間距小—其孔要分步?jīng)_（b）；工位間凹模壁厚小—增設(shè)空步（c）；

外形復(fù)雜—分步?jīng)_出（d）；側(cè)刃的位置—避免導(dǎo)致凸、凹模局部工作而損壞刃口（e）④零件成形規(guī)律對排樣的要求

位于成形件變形部位上的孔—安排在成形工步之后沖出，落料或切斷工步—安排在最后工位上。

全部為沖裁工步的級進(jìn)?！葲_孔后落料或切斷。

套料級進(jìn)沖裁—按由里向外的順序進(jìn)行沖裁（f）。

零件較大或零件雖小但工位較多，采用連續(xù)-復(fù)合排樣(a)沖孔→

切斷沖孔+彎曲→切斷連續(xù)拉深→

落料連續(xù)模的工序組合方式?jīng)_孔→落料沖孔→切斷+彎曲沖孔→

翻邊→落料沖孔→

翻邊+落料沖孔→壓印→落料沖孔→切斷連續(xù)拉深→

沖孔→落料復(fù)合模是在壓力機(jī)的一次工作行程中，在模具同一工位同時完成數(shù)道沖壓工序的模具。優(yōu)點：3.復(fù)合模設(shè)計難點：結(jié)構(gòu)上的主要特征：缺點：適用：如何在同一工位上合理地布置好幾對凸、凹模。有一個既是落料凸模又是沖孔凹模的凸凹模。生產(chǎn)率高，沖裁件的內(nèi)孔與外緣的相對位置精度高，板料的定位精度要求比級進(jìn)模低，沖模的輪廓尺寸較小。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度要求高，成本高。生產(chǎn)批量大、精度要求高的沖裁件。復(fù)合模的工序組合方式落料+沖孔

沖孔+切邊

切斷+彎曲

落料+拉深+沖孔

切斷+彎曲+沖孔落料+拉深+沖孔+翻邊落料+拉深沖孔+翻邊落料+拉深+切邊落料+脹形+沖孔1）正裝式復(fù)合模2）倒裝式復(fù)合模結(jié)構(gòu)特點：優(yōu)點：三套除料、除件裝置缺點：適用：沖裁件，可以沖制孔邊距離較小的沖裁件。結(jié)構(gòu)特點：優(yōu)點：兩套除料、除件裝置缺點：沖出的沖件平直度較高。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，沖件容易被嵌入邊料中影響操作。沖制材質(zhì)較軟或板料較薄的平直度要求較高的結(jié)構(gòu)簡單。不宜沖制孔邊距離較小的沖裁件。下面請看課本中的典型沖模2.彈性卸料的落料模1.單工序落料模3.沖孔落料級進(jìn)模4.側(cè)刃定距級進(jìn)模5.倒裝復(fù)合模6.正裝復(fù)合模

§3.10模具材料選用1.沖模材料的選用原則1)根據(jù)模具種類及其工作條件，選用材料要滿足使用要求，應(yīng)具有較高的強(qiáng)度、硬度、耐磨性、耐沖擊、耐疲勞性等；(1)耐磨性:一般情況下，模具零件的硬度越高，磨損量越小，耐磨性也越好。(2)強(qiáng)韌性

:為防止模具零件承受較大的沖擊負(fù)荷在工作時突然脆斷，模具要具有較高的強(qiáng)度和韌性。(3)疲勞斷裂性能

:在循環(huán)應(yīng)力的長期作用下，往往導(dǎo)致疲勞斷裂。

(4)高溫性能

:當(dāng)模具的工作溫度較高，會使硬度和強(qiáng)度下降，導(dǎo)致模具早期磨損或產(chǎn)生塑性變形而失效。(5)耐冷熱疲勞性能

:有些模具在工作過程中處于反復(fù)加熱和冷卻的狀態(tài)，使型腔表面受拉、壓力變應(yīng)力的作用，引起表面龜裂和剝落，增大摩擦力，阻礙塑性變形，降低了尺寸精度，從而導(dǎo)致模具失效。冷熱疲勞是熱作模具失效的主要形式之一，這類模具應(yīng)具有較高的耐冷熱疲勞性能。

(6)耐蝕性2)滿足加工要求。模具的制造一般都要經(jīng)過鍛造、切削加工、熱處理等幾道工序。為保證模具的制造質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，其材料應(yīng)具有良好的可鍛性、切削加工性、淬硬性、淬透性及可磨削性；還應(yīng)具有小的氧化、脫碳敏感性和淬火變形開裂傾向。(1)可鍛性:具有較低的熱鍛變形抗力，塑性好，鍛造溫度范圍寬，鍛裂冷裂及析出網(wǎng)狀碳化物傾向低。

(2)退火工藝性:球化退火溫度范圍寬，退火硬度低且波動范圍小，球化率高。(3)切削加工性:切削用量大，刀具損耗低，加工表面粗糙度低。(4)氧化、脫碳敏感性：高溫加熱時抗氧化懷能好，脫碳速度慢，對加熱介質(zhì)不敏感，產(chǎn)生麻點傾向小。(5)淬硬性:淬火后具有均勻而高的表面硬度。(6)淬透性：淬火后能獲得較深的淬硬層，采用緩和的淬火介質(zhì)就能淬硬。3.沖模常見材料及熱處理要求沖壓模具所用材料主要有碳鋼、合金鋼、鑄鐵、鑄鋼、硬質(zhì)合金、鋼結(jié)硬質(zhì)合金以及鋅基合金、低熔點合金、環(huán)氧樹脂、聚氨酯橡膠等。沖壓模具中凸、凹模等工作零件所用的材料主要是模具鋼，常用的模具鋼包括碳素工具鋼、合金工具鋼、軸承鋼、高速工具鋼、基體鋼、硬質(zhì)合金和鋼結(jié)硬質(zhì)合金等（可參見GB/T699—1999、GB/T1298—1986、GB/T1299—2000、JB/T5826—1991、JB/T5825—1981、JB/T5827—1991等）。(7)淬火變形開裂傾向:常規(guī)淬火體積變化小，形狀翹曲、畸變輕微，異常變形傾向低。常規(guī)淬火開裂敏感性低，對淬火溫度及工件形狀不敏感。

(8)可磨削性:砂輪相對損耗小，無燒傷極限磨削用量大，對砂輪質(zhì)量及冷卻條件不敏感，不易發(fā)生磨傷及磨削裂紋。

第三次作業(yè)1.沖制圖示零件，材料為Q235鋼，料厚t=0.5mm。計算沖裁凸、凹模刃口尺寸及公差。

2.如圖2.4.3所示的落料件，其中d=22±0.14mm板料厚度t=1mm，材料為10號鋼。試計算沖裁件的凸模、凹模刃口尺寸及制造公差。3.圖示連接板沖裁零件，材料為10鋼，厚度為2mm，該零件年產(chǎn)量20萬件，沖壓設(shè)備初選為250kN開式壓力機(jī)，要求制定沖壓工藝方案。

無導(dǎo)向單工序落料模1-上模座2-凸模3-卸料板4-導(dǎo)料板5-凹模6-下模座7-定位板導(dǎo)板式單工序落料模1-模柄

2-止動銷

3-上模座

4、8-內(nèi)六角螺釘

5-凸模

6-墊板

7-凸模固定板9-導(dǎo)板

10-導(dǎo)料板

11-承料板12-螺釘

13-凹模

14-圓柱銷

15-下模座16-固定擋料銷17-止動銷18-限位銷19-彈簧20-始用擋料銷導(dǎo)柱式單工序落料模1-螺帽2-導(dǎo)料螺釘

3-擋料銷

4-彈簧

5-凸模固定板

6-銷釘7-模柄

8-墊板9-止動銷

10-卸料螺釘

11-上模座

12-凸模13-導(dǎo)套

14-導(dǎo)柱15-卸料板16-凹模17-內(nèi)六角螺釘18-下模座導(dǎo)柱式?jīng)_孔模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-止動銷19、20-內(nèi)六角螺釘

21-卸料板

導(dǎo)板式側(cè)面沖孔模

1-搖臂2-定位銷3-上模座4-螺釘5-凸模6-凹模7-凹模體8-支架9-底座10-螺釘11-導(dǎo)板12-銷釘13-壓縮彈簧斜楔式水平?jīng)_孔模