《沖壓模具設(shè)計-項目式教程》課件第1章

項目一沖裁模設(shè)計1.1引導(dǎo)案例1.2任務(wù)分析1.3相關(guān)知識1.4任務(wù)實施(步驟、方法、內(nèi)容)1.5總結(jié)與回顧1.6拓展知識1.7復(fù)習(xí)思考題1.8技能訓(xùn)練 1.1引導(dǎo)案例

1.1.1沖裁基本工序

如圖1-1所示，當(dāng)壓力機滑塊帶動凸模向下運動時，板料就受到凸、凹模的剪切作用而沿一定的輪廓互相分離。圖1-1普通沖裁示意圖圖1-2沖裁產(chǎn)品當(dāng)以封閉曲線以內(nèi)的部分作為沖裁件時，稱為落料；當(dāng)以封閉曲線以外的部分作為沖裁件時，則稱為沖孔。

很明顯，圖1-2(a)、(b)所示產(chǎn)品可通過落料工序成型，圖1-2(c)、(d)所示產(chǎn)品需要沖孔、落料兩道工序才能成型。1.1.2沖裁變形過程

板料的分離是瞬間完成的，沖裁變形過程可細(xì)分成三個階段，如圖1-3所示。

1．彈性變形階段

如圖1-3(a)所示，當(dāng)凸模開始接觸板料并下壓時，板料發(fā)生彈性壓縮和彎曲。板料略有擠入凹模洞口的現(xiàn)象。此時，以凹模刃口輪廓為界，輪廓內(nèi)的板料向下彎拱，輪廓外的板料則上翹。隨著凸模繼續(xù)下壓，材料內(nèi)的應(yīng)力不斷增大，達(dá)到彈性極限時，彈性變形階段結(jié)束，進入塑性變形階段。圖1-3沖裁時板料的變形過程

2．塑性變形階段

如圖1-3(b)所示，當(dāng)板料的應(yīng)力達(dá)到屈服點，板料進入塑性變形階段。凸模切入板料，板料被擠入凹模洞口。隨著凸模的繼續(xù)下壓，應(yīng)力不斷加大，直到應(yīng)力達(dá)到板料抗剪強度，塑性變形階段結(jié)束。

3．?dāng)嗔逊蛛x階段

如圖1-3(c)、(d)所示，當(dāng)板料的應(yīng)力達(dá)到材料抗剪強度后，凸模繼續(xù)下壓，凸、凹模刃口附近產(chǎn)生的微裂紋不斷向板料內(nèi)部擴展。當(dāng)上下裂紋重合時，板料便實現(xiàn)了分離。凸模繼續(xù)下行，已分離的材料克服摩擦阻力，從凹模中推出，完成整個沖裁過程。1.1.3沖裁變形特點

在凸、凹模之間的間隙合理、模具刃口狀況良好時，普通沖裁所得工件的斷面特征如圖1-4所示，沖裁件斷面明顯地分為四個特征區(qū)，即圓角帶a、光亮帶b、斷裂帶c和毛刺區(qū)d。圖1-4沖裁斷面特征(a)沖孔件(b)落料件

1.2任務(wù)分析

如表1-1所示，本項目是設(shè)計一套沖孔落料復(fù)合模，要求編寫計算說明書1份(Word文檔格式)；繪制模具總裝圖1張、零件圖7~10張(采用AutoCAD繪制)。表1-1沖裁模具設(shè)計工作任務(wù)書 1.3相關(guān)知識

1.3.1沖裁件結(jié)構(gòu)工藝設(shè)計規(guī)范

1．沖裁件的形狀和尺寸

(1)沖裁件形狀盡可能設(shè)計成簡單、對稱，使排樣時廢料最少。

(2)沖裁件的外形或內(nèi)孔應(yīng)避免尖角連接，除屬于無廢料沖裁或采用鑲拼模結(jié)構(gòu)外,宜有適當(dāng)?shù)膱A角，其半徑最小值參見表1-2。表1-2沖裁件的圓角半徑

(3)沖裁件凸出臂和凹槽的寬度不宜過小，其合理數(shù)值參見表1-3。表1-3沖裁件凸出臂和凹槽的寬度

(4)沖孔時,孔徑不宜過小，其最小孔尺寸見表1-4。表1-4自由凸模沖孔的最小尺寸

(5)孔與孔之間，孔與邊緣之間的距離不應(yīng)過小，其許可值如圖1-5所示。圖1-5孔邊距

2．沖裁件精度

沖裁件的內(nèi)外形經(jīng)濟精度不高于GB1800—86IT11級。一般要求落料件精度最好低于IT10級，沖孔件最好低于IT9級。公差值參見表1-5、表1-6。表1-5沖裁件外形與內(nèi)孔尺寸公差mm表1-6同時沖出兩孔的孔中心距公差1.3.2排樣設(shè)計規(guī)范

條料是沖裁中最常用的坯料，沖裁件在條料上的布置方法稱為排樣。

排樣設(shè)計的主要內(nèi)容包括選擇排樣形式、確定搭邊數(shù)值、計算條料寬度、步距及材料利用率、畫出排樣圖。

1．確定排樣形式

排樣形式?jīng)Q定了材料使用率，設(shè)計時可根據(jù)產(chǎn)品形狀參考表1-7選擇適當(dāng)?shù)呐艠有问?。?-7排樣形式

2．確定搭邊值

排樣時沖裁件與沖裁件之間及沖裁件與條料側(cè)邊之間留下的工藝余料稱為搭邊。搭邊過大，浪費材料；搭邊過小，起不到搭邊作用。過小的搭邊還可能被拉入凸、凹模之間的間隙中，使模具刃口破壞。設(shè)計時可參考表1-8確定板料沖裁時的合理搭邊值。表1-8板料沖裁時的合理搭邊值

3．確定送料步距、條料寬度、材料利用率

1)送料步距S

條料在模具上每次送進的距離稱為送料步距(簡稱步距或進距)。每個步距可以沖出一個制件，也可以沖出幾個制件。

每次只沖一個制件的步距S的計算公式為

S?=?L?+?a1(1-1)

2)條料寬度B

條料是由板料(或帶料)剪裁下料而得，為保證送料順利，規(guī)定條料寬度B的上偏差為零，下偏差為負(fù)值(－D)。模具的導(dǎo)料板之間有側(cè)壓裝置時(見圖1-6(a))，條料寬度按式(1-2)計算

式中：D為沖裁件垂直于送料方向的最大尺寸；a為沖裁件與條料側(cè)邊之間的搭邊；D為條料寬度下偏差(見表1-9)。(1-2)表1-9條料寬度偏差(a)有側(cè)壓裝置時(b)無側(cè)壓裝置時圖1-6條料寬度的確定當(dāng)條料在無側(cè)壓裝置的導(dǎo)料板之間送料時(見圖1-6(b)),條料寬度按式(1-3)計算

式中：b為條料與導(dǎo)料板之間的間隙(見表1-10)。(1-3)表1-10條料與導(dǎo)料板之間的單面間隙b

3)材料利用率h的計算

如圖1-7所示，一個步距內(nèi)的材料利用率可按式(1-4)計算

式中：A為沖裁件面積；B為條料寬度；S為送料步距。

整張條料的材料利用率可按式(1-5)計算

式中：n為條料上實際沖裁的零件數(shù)；A為沖裁件面積；B為條料寬度；L為條料長度。(1-4)(1-5)圖1-7結(jié)構(gòu)與工藝廢料

4．繪制排樣圖

如圖1-8所示，排樣圖應(yīng)反映出條料(帶料)寬度及公差、送料步距及搭邊a、a1值，沖裁時各工步先后順序與位置，條料(帶料)的軋制方向，并習(xí)慣以剖面線表示沖壓位置。圖1-8排樣圖1.3.3沖壓力計算規(guī)范

1．沖裁力的計算規(guī)范

沖裁力是在沖裁過程中凸模對板料施加的壓力，它是隨著凸模進入材料的深度(凸模行程)而變化的。通常所說的沖裁力是指作用于凸模上的最大抗力，沖裁力可按式(1-6)計算

(1-6)

式中：F為沖裁力；L為沖裁件受剪切周邊長度(mm)；t為沖裁件的料厚(mm)；為材料抗剪強度(MPa)，值可查附表A1。

在一般情況下，材料sb

≈

1.2t。為計算方便，沖裁力也可用式(1-7)計算

F?=?Ltsb

(1-7)

2．卸料力、推件力、頂件力計算規(guī)范

沖裁時材料在分離前存在著彈性變形，一般情況下，沖裁后的彈性恢復(fù)使落料件或沖孔廢料卡在凹模內(nèi)，而坯料或沖孔件則緊箍在凸模上。為了使沖裁工作繼續(xù)進行，必須及時將箍在凸模上的坯料或沖孔件卸下，將卡在凹模內(nèi)的落料件或沖孔廢料向下推出或向上頂出。

從凸模上卸下坯料或沖孔件所需的力稱為卸料力FX；從凹模內(nèi)向下推出落料件或廢料所需的力稱為推件力FT；從凹模內(nèi)向上頂出落料件或沖孔廢料所需的力稱為頂件力FD。如圖1-9所示。圖1-9卸料力、推件力、頂件力表1-11卸料力、推件力和頂件力系數(shù)

4．模具壓力中心的確定

模具的壓力中心就是總的沖裁力的作用點。為保證壓力機和模具的正常工作，應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機滑塊的中心線相重合。

1)簡單幾何圖形壓力中心的位置

(1)對稱沖件的壓力中心，位于沖件輪廓圖形的幾何中心上。

(2)沖裁直線段時，其壓力中心位于直線段的中心。

(3)沖裁如圖1-10所示的圓弧線段時，其壓力中心的位置，按式(1-14)計算(1-14)圖1-10圓弧線段壓力中心(1-16)(1-15)圖1-11多凸模壓力中心圖1-12復(fù)雜沖裁件壓力中心1.3.4曲柄壓力機的選用規(guī)范

1．曲柄壓力機的結(jié)構(gòu)及工作原理

圖1-13所示的是工作臺可傾的開式曲柄壓力機圖片，圖1-14所示的是其結(jié)構(gòu)簡圖。圖1-13可傾式曲柄壓力機實物圖1-14可傾式曲柄壓力機的結(jié)構(gòu)簡圖

2．曲柄壓力機的主要技術(shù)參數(shù)確定方法

選用壓力機時，必須考慮下列主要技術(shù)參數(shù)。

(1)公稱壓力：為保證有足夠的沖壓力，沖裁時壓力機的噸位應(yīng)比計算的總沖壓力大30%

左右。

(2)行程長度：取大于工件高(或料厚)5?mm～10?mm。

(3)行程次數(shù)：應(yīng)根據(jù)材料的變形要求和生產(chǎn)率來考慮。

(4)工作臺面尺寸：工作臺面長、寬尺寸應(yīng)大于模具下模座尺寸，并每邊留出60

mm～100

mm，以便固定模座。

(5)滑塊模柄孔尺寸：模柄孔尺寸要與模柄直徑相適應(yīng)，模柄孔深度應(yīng)大于模柄長度約15?mm。圖1-15模具閉合高度與裝模高度的關(guān)系1.3.5沖裁間隙選用規(guī)范

如圖1-16所示，沖裁間隙是指沖裁模的凸模和凹模刃口之間的尺寸之差。單邊間隙用Z/2表示，雙邊間隙用Z表示。沖裁模雙邊間隙為

Z?=?Dd－Dp

(1-18)

圖1-16沖裁間隙生產(chǎn)實際中，根據(jù)材料種類及厚度查表1-12或表1-13確定合理沖裁間隙。表1-12沖裁模初始雙面間隙值Z(按材料厚度取值)表1-13沖裁模初始雙面間隙值Z

1.3.6沖裁模凸、凹模刃口尺寸計算規(guī)范

1．凸、凹模刃口尺寸計算原則

1)先確定基準(zhǔn)件

落料：以凹模為基準(zhǔn)，間隙取在凸模上；沖孔：以凸模為基準(zhǔn)，間隙取在凹模上。

2)應(yīng)考慮沖模的磨損規(guī)律

落料模：凹模基本尺寸應(yīng)取接近工件的最小極限尺寸；沖孔模：凸?；境叽鐟?yīng)取接近工件的最大極限尺寸。

3)凸、凹模刃口制造公差應(yīng)合理

形狀簡單的刃口制造偏差：按IT6～I(xiàn)T7級或查表1-14選?。恍螤顝?fù)雜的刃口制造偏差：取沖裁件相應(yīng)部位公差的1/4；對刃口尺寸磨損后無變化的制造偏差：取沖裁件相應(yīng)部位公差的1/8并冠以“±”。

4)沖裁間隙采用最小合理間隙值(Zmin)

在凸、凹模磨損到一定程度情況下，仍能沖出合格制件。

5)尺寸偏差應(yīng)按“入體”原則標(biāo)注

落料件上偏差為零，下偏差為負(fù)；沖孔件上偏差為正，下偏差為零。表1-14規(guī)則形狀沖裁模凸、凹模制造公差

2．凸、凹模刃口尺寸計算方法

1)分別加工法

分別加工法即根據(jù)沖裁零件尺寸和凸、凹模的最小間隙值分別計算出凸模和凹模的尺寸，然后按計算出的尺寸分別加工出凸、凹模，即可保證合理間隙。分別加工法適用于形狀簡單(如圓形、矩形)的凸、凹模尺寸的計算，可按式(1-19)～(1-26)計算凸、凹模刃口尺寸。

(1)落料：

凹模刃口尺寸(1-19)

2)配作法

配作法適用于形狀復(fù)雜的凸、凹模刃口尺寸計算，先按零件尺寸和公差計算并制造出凹?；蛲鼓Ｖ械囊粋€(基準(zhǔn)件)，然后以此為基準(zhǔn)再按最小合理間隙配作另一件。因此，配作法只需計算基準(zhǔn)件(沖孔時為凸模，落料時為凹模)基本尺寸及公差，另一件不需標(biāo)注尺寸，僅注明“相應(yīng)尺寸按凸模(或凹模)配作，保證雙面間隙在Zmin～Zmax之間”即可。

應(yīng)用配作法時需先分析凸、凹模刃口尺寸經(jīng)磨損后的變化規(guī)律，然后可按式(1-27)～(1-29)計算凸、凹模刃口尺寸。

(1)磨損后變大的尺寸(圖1-17中的ap1、ap2；圖1-18中的Ad1、Ad2、Ad3)，采用分開加工時的落料凹模尺寸計算公式。圖1-17孔及沖孔凸模磨損情況

(4)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“?±?”。圖1-18落料件及落料凹模磨損情況1.3.7沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范

1．單工序沖裁模的典型結(jié)構(gòu)

單工序沖裁模只有一個工位，在壓力機的一次行程中，只完成一道沖裁工序，模具結(jié)構(gòu)簡單，成本低，但生產(chǎn)效率低。

1)單工序落料模的典型結(jié)構(gòu)

(1)剛性卸料落料模。剛性卸料落料模的典型結(jié)構(gòu)如圖1-19所示，壓入式模柄裝入上模座并用止動銷防止其轉(zhuǎn)動。凹模用內(nèi)六角螺釘和銷釘與下模座緊固并定位,凸模用凸模固定板、螺釘、銷釘與上模座緊固并定位，凸模背面墊上墊板，固定卸料板與導(dǎo)料板用螺釘固定在凹模上。圖1-19剛性卸料落料模將條料沿著導(dǎo)料板從右向左送進至條料料頭頂住擋料銷,模具的上模部分向下運動,在凸模運動到最低位置時，條料被凸、凹模沖剪，工件與條料分離，并被凸模推出凹模，此時壓力機滑塊剛好在下止點，沖裁過程完成。

上?；爻虝r，固定卸料板把箍在凸模上的邊料刮下，為下一次沖裁做好準(zhǔn)備。

剛性卸料的落料模一般用于沖裁板料較厚(大于0.5?mm)、平直度要求不很高的沖裁件。

(2)彈性卸料落料模。當(dāng)沖裁板料較薄(厚度小于0.5?mm)、平直度要求較高時，一般采用彈性卸料。彈性卸料落料模的典型結(jié)構(gòu)如圖1-20所示。圖1-20彈性卸料落料模壓入式模柄13裝入上模座并以止動銷15防止其轉(zhuǎn)動，凹模20與凹模墊板5用內(nèi)六角螺釘和銷釘與下模座3緊固并定位，凸模18用凸模固定板10、螺釘、銷釘與上模座緊固并定位，凸模背面墊上墊板。

將條料沿著左側(cè)兩個導(dǎo)料銷1向前送進至條料料頭頂住擋料銷2，模具的上模部分向下運動完成沖裁，此時壓力機滑塊剛好在下止點。

箍在凸模上的邊料靠彈壓卸料裝置進行卸料，彈壓卸料裝置由卸料板7、卸料螺釘11和彈簧8組成。在凸、凹模進行沖裁工作之前，彈簧被預(yù)壓縮，由于彈簧力的作用，卸料板先壓住條料，凸模繼續(xù)下壓時進行沖裁分離，此時彈簧被繼續(xù)壓縮。上?；爻虝r，彈簧恢復(fù)，推動卸料板把箍在凸模上的邊料卸下。

卡在凹模20中的落料件由頂件裝置頂出。頂件裝置由頂塊6、頂桿4、頂板22、橡膠23、雙頭螺釘21、固定螺母24組成。沖裁前，頂塊高于凹模上平面約0.5?mm，沖裁時,橡膠23被壓縮，沖裁結(jié)束后，上模回程，橡膠恢復(fù)，推動頂塊將落料件頂出凹模。

2)單工序沖孔模的典型結(jié)構(gòu)

單工序沖孔模的典型結(jié)構(gòu)如圖1-21所示，沖件上的2個孔一次全部沖出。模具用定位板3對坯料進行外形定位，上模部分由壓力機滑塊帶動向下運動，彈壓卸料板4首先將坯料壓住。上模繼續(xù)向下運動，在凸模10運動到最低位置時，坯料被凸、凹模沖剪，廢料與坯料分離，并被凸模10推出凹模2，此時壓力機滑塊剛好在下止點，沖孔過程完成。

上?；爻虝r，彈性卸料裝置將工件從沖孔凸模上卸下。彈性卸料裝置由彈壓卸料板4、彈簧5、卸料螺釘14組成，除卸料作用外，彈性卸料裝置還有壓料功能，可保證沖孔零件的平整，提高零件的質(zhì)量。圖1-21沖孔模

2．復(fù)合沖裁模的典型結(jié)構(gòu)

1)正裝式復(fù)合模的典型結(jié)構(gòu)

如圖1-22所示，凸凹模6在上模，其外形為落料的凸模,內(nèi)孔為沖孔的凹模。

工作時，彈壓卸料板7將卡在凸凹模上的廢料卸下，并起壓料的作用，因此，沖出的工件平整。頂件塊9在彈頂裝置的作用下，把卡在落料凹模8內(nèi)的工件頂出。打料裝置由打桿1、推板3、推桿4組成，通過推桿4將沖孔廢料從凸凹模6的凹?？字型瞥?。因此，正裝式復(fù)合模共有三套打料裝置，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。圖1-22正裝式復(fù)合模

2)倒裝式復(fù)合模典型結(jié)構(gòu)

倒裝式?jīng)_孔落料復(fù)合模的結(jié)構(gòu)如圖1-23所示。

模具的凸凹模18裝在下模，它的外輪廓起落料凸模的作用，而內(nèi)孔起沖孔凹模的作用。落料凹模17和沖孔凸模14、16則裝在上模部分。

為方便安裝調(diào)整推板11、連接推桿10，該模具采用了凸緣模柄，用螺釘固定在上模座上。

條料由活動擋料銷5和導(dǎo)料銷22定位，非工作行程時，活動擋料銷5由彈簧3頂起，可供定位；工作時，擋料銷被壓下，上端面與板料平。由于采用彈簧彈頂擋料裝置，所以在凹模上不必鉆相應(yīng)的讓位孔。沖裁完畢后，由于彈性回復(fù)使工件卡在凹模17內(nèi)，為了使沖壓生產(chǎn)順利進行，使用由打桿12、推板11、連接推桿10、推件塊9組成的剛性推件裝置將工件推下。條料廢料則由彈壓卸料板4卸下，沖孔廢料則從凸凹模內(nèi)孔推出。圖1-23沖件中心有孔的倒裝式復(fù)合模圖1-24所示倒裝式模具結(jié)構(gòu)與圖1-23所示模具類似。由于模具的沖孔凸模不在模具中心，因此推件塊可由打桿直接推動，不需要安裝推板和連接桿。其次，由于不需要安裝推板，因此采用了壓入式模柄。

采用剛性推件的倒裝式復(fù)合模，板料不是處在被壓緊的狀態(tài)下沖裁，因而平直度不高，但工作可靠，不會失靈。這種模具適用于沖裁較硬的或厚度大于0.3?mm的板料。如果在上模內(nèi)設(shè)置彈性元件，即采用彈性推件裝置，就可以用于沖制材質(zhì)較軟的或板料厚度小于0.3?mm，且平直度要求較高的沖裁件。圖1-24沖件中心無孔的倒裝式復(fù)合模

3．級進沖裁模典型結(jié)構(gòu)

1)擋料銷和導(dǎo)正銷定距的級進模

擋料銷和導(dǎo)正銷定距的級進模典型結(jié)構(gòu)如圖1-25所示。

沖裁時，始用擋料銷7擋首件，上模下壓，凸模3(兩個)先將兩個孔沖出，條料繼續(xù)送進時，由固定擋料銷6擋料，進行外形落料。此時，擋料銷6只對步距起一個初步定位的作用。落料時，裝在凸模4上的導(dǎo)正銷5先進入已沖好的孔內(nèi)，使孔與制件外形有較準(zhǔn)確的相對位置，由導(dǎo)正銷精確定位，控制步距。此模具在落料的同時沖孔工步也在沖孔，即下一個制件的沖孔與前一個制件的落料是同時進行的，這樣就使沖床每一個行程均能沖出一個制件。

這種定距方式多用于較厚板料，沖件上有孔，精度低于ITl2級的沖件沖裁。它不適用于軟料或板厚t<0.5mm的沖件。圖1-25始用擋料銷、擋料銷和導(dǎo)正銷定距級進模

2)側(cè)刃定距的級進模

對于薄料(t?<?0.5mm)或不方便采用擋料銷定距的沖裁，可采用側(cè)刃定距。側(cè)刃定距的級進模典型結(jié)構(gòu)如圖1-26所示。

在凸模固定板上，除裝有一般的沖孔、落料凸模外，還裝有特殊的凸?！獋?cè)刃。側(cè)刃斷面的長度等于送料步距，在壓力機的每次行程中，側(cè)刃在條料的邊緣沖下一塊長度等于步距的料邊。由于側(cè)刃前后導(dǎo)料板之間的寬度不同，前寬后窄，在導(dǎo)料板上形成一個凸肩，所以只有在側(cè)刃切去一個長度等于步距的料邊而使其寬度減少之后，條料才能再向前推進一個步距，從而保證了孔與外形相對位置的正確。圖1-26雙側(cè)刃定距的沖孔落料級進模側(cè)刃的定位可以采用單側(cè)刃，當(dāng)條料沖到最后一件的孔時，條料的狹邊被沖完，于是在條料上不再存在凸肩，在落料時無法再定位，所以末件是廢品。如果連續(xù)模在n個步距內(nèi)工作的話，則將有n－1個成品失去定位。若采用雙側(cè)刃，如圖1-26所示，一個側(cè)刃排在第一個工作位置，另一個側(cè)刃排在最后一個工作位置，則可避免條料末端的浪費。

在一般情況下，側(cè)刃定距的定距精度比導(dǎo)正銷低，所以有些級進模將側(cè)刃與導(dǎo)正銷聯(lián)合使用，如圖1-27所示。這時用側(cè)刃作粗定位，用導(dǎo)正銷作精定位。側(cè)刃斷面的長度應(yīng)略

大于送料步距，使導(dǎo)正銷有導(dǎo)正的余地。圖1-27側(cè)刃和導(dǎo)正銷定距工作示意圖1.3.8工作零件設(shè)計規(guī)范

1．凸模

1)圓凸模

圓凸模結(jié)構(gòu)已標(biāo)準(zhǔn)化，分A型和B型兩種，A型凸模多用于刃口直徑D?<?3?mm情形。設(shè)計時可查附表E1、附表E2選購，也可按圖1-28、表1-15的規(guī)定進行設(shè)計，相關(guān)模板的開孔尺寸見表1-16。圖1-28圓凸模結(jié)構(gòu)及尺寸表1-15標(biāo)準(zhǔn)圓凸模規(guī)格

2)細(xì)小圓凸模

一般沖細(xì)小圓孔的凸模結(jié)構(gòu)如圖1-29所示，可按以下規(guī)則進行設(shè)計。表1-16相關(guān)模板的開孔尺寸圖1-29細(xì)小圓凸模結(jié)構(gòu)及尺寸(a) (b)

3)異形凸模

異形凸模是指非圓形凸模，根據(jù)凸模截面尺寸大小可分為普通凸模、大凸模和細(xì)小異形凸模。除細(xì)小異形凸模外，一般均采用線切割加工成型。

(1)普通凸模固定方式。B?<?20時，采用掛鉤固定，如圖1-30(a)所示，圖中尺寸關(guān)系如下。

①?C?=?1.0?mm；H?=?C?+?2?=?3??mm。

②?D依產(chǎn)品尺寸盡量取大，但應(yīng)保證D≤15?mm；G?=?D?+?2。

③ 。④凸模尺寸較大時，可取兩個或多個掛鉤，但掛鉤的分布位置及數(shù)量須考慮掛鉤的研磨加工方便性和凸模的夾持穩(wěn)定性。

(2)大凸模固定方式。A?×?B?>?20?×?20時，凸模采用內(nèi)六角螺釘固定，如圖1-30(b)所示，(攻牙深K?=?25?mm)。圖1-30異形沖子固定方式①A?×?B?>?20?×?20用1個M8內(nèi)六角螺釘固定。

②A?×?B?>?50?×?20用2個M8內(nèi)六角螺釘固定。

③A?×?B?>?50?×?50用4個M8內(nèi)六角螺釘固定。

(3)氬焊固定方式。A?<?20，凸模較小，形狀復(fù)雜時，上述兩種固定方式都不適用時，可采用氬焊固定的方式，即在凸模上用氬焊的方法焊出掛鉤，再經(jīng)修磨達(dá)到要求的尺寸和形狀，修磨后的掛鉤尺寸和形狀要求，與前面的普通凸模掛鉤固定方法相同。

(4)細(xì)小異形凸模固定方式。當(dāng)異形凸模的外形尺寸小于f8時，采用圓凸模研磨的方式。如圖1-31所示，當(dāng)D≤f8,可取f4、f5、f6、f8標(biāo)準(zhǔn)直徑系列圓凸模研磨成型，臺階固定。圖中J?=?5.5?mm，M?=?5?mm～10.0?mm。圖1-31細(xì)小異形凸模固定方式圖1-32凸模長度計算

2．凹模

1)圓形刃口凹模

圓形刃口凹模結(jié)構(gòu)已標(biāo)準(zhǔn)化，分為A型與B型兩種，如圖1-33所示。圖1-33圓形凹?？筛鶕?jù)附表E3設(shè)計圓凹模的結(jié)構(gòu)參數(shù)。

B型凹模用于沖裁力較大的情況，一般采用臺肩固定。A型凹模一般采用H7/m6或H7/r6的配合關(guān)系直接壓入固定板固定，如圖1-34所示。圖1-34凹模固定

2)異形凹模

異形凹模刃口結(jié)構(gòu)形式如圖1-35所示。圖1-35異形凹模刃口結(jié)構(gòu)表1-17模刃厚度系數(shù)k

凹模壁厚度c值(如圖1-36所示)可參考表1-18選取。

根據(jù)刃口尺寸和凹模壁厚度，可計算出凹模外形參數(shù)A、B、H，按就高就近的原則，查附表F1選取標(biāo)準(zhǔn)凹模板，由標(biāo)準(zhǔn)凹模板加工出異形凹模。

對于異形凹模，可用螺釘和銷釘直接固定在下模座上，如圖1-37所示。圖1-36凹模外形尺寸的確定圖1-37整體式凹模固定表1-18凹模最小壁厚度c

3．凸凹模

凸凹模是復(fù)合模中同時具有落料凸模和沖孔凹模作用的工作零件，它的內(nèi)外緣均為刃口，如圖1-38、圖1-39所示。內(nèi)外緣之間的壁厚取決于沖裁件相應(yīng)部位的尺寸。設(shè)計復(fù)合模時必須要保證凸凹模有足夠的強度，防止壁部太薄而在沖壓時開裂。圖1-38倒裝式復(fù)合模結(jié)構(gòu)示意圖圖1-39凸凹模結(jié)構(gòu)示意圖復(fù)合模最小壁厚應(yīng)大于表1-19中的規(guī)定值，小于此數(shù)值時一般不宜采用復(fù)合模沖裁。表1-19倒裝復(fù)合模的凸凹模最小壁厚d1.3.9卸料裝置設(shè)計規(guī)范

1．剛性卸料裝置(固定卸料板)

剛性卸料裝置又稱固定卸料板，有兩種結(jié)構(gòu)形式，如圖1-40所示。

當(dāng)條料寬度小于60?mm時，卸料板和導(dǎo)料板可做成一體，如圖1-40(a)所示；一般情況下，使用標(biāo)準(zhǔn)卸料板，即卸料板與導(dǎo)料板是分開的，如圖1-40(b)所示。

凸模與卸料板的雙邊間隙取決于沖裁板料厚度，一般在0.2?mm～0.5?mm之間，沖裁板料薄時取小值，沖裁板料厚時取大值。

固定卸料板厚度可取凹模厚度的0.6倍。根據(jù)輪廓尺寸和厚度查附表F1、附表F2選取標(biāo)準(zhǔn)尺寸的固定卸料板。圖1-40固定卸料裝置

2．彈壓卸料裝置

彈壓卸料裝置既起卸料作用又起壓料作用，所得沖裁零件質(zhì)量較好，平直度較高。因此，當(dāng)板料較薄，工件平直度要求較高時，一般采用彈壓卸料裝置。

1)彈壓卸料板的結(jié)構(gòu)及尺寸

彈壓卸料板的有關(guān)尺寸見圖1-41。導(dǎo)向孔高度可取3?mm～5?mm，與凸模的單邊間隙C的數(shù)值見表1-20，厚度H值見表1-21。圖1-41采用彈簧的彈壓卸料裝置表1-20單邊間隙C經(jīng)驗值表1-21彈性卸料板的厚度H經(jīng)驗值

2)彈簧選用

彈簧是模具中廣泛應(yīng)用的彈性零件，主要用于卸料、壓料、推件和頂出等工作。根據(jù)荷重不同，分為輕小荷重、輕荷重、中荷重、重荷重、極重荷重五種，對應(yīng)顏色分別為黃色、藍(lán)色、紅色、綠色和棕色。

彈簧實物如圖1-42所示，各種彈簧規(guī)格、荷重及壓縮比見附表C1、附表C2。圖1-42彈簧實物

(1)彈簧種類選擇。

①卸料、頂料優(yōu)先選用綠色或棕色彈簧；如果頂料銷所需的頂料力不很大時，可選用紅色彈簧或藍(lán)色彈簧。

②復(fù)合模外卸料板用紅色彈簧，內(nèi)卸料板用綠色或棕色彈簧。

③沖孔模和成型模用綠色或棕色彈簧。

④活動定位銷一般選用f6.0頂料銷，配f10.0×f1.0黃色彈簧和M12緊定螺釘。

(2)彈簧個數(shù)計算。

卸料彈簧個數(shù)按式(1-33)計算(1-33)

(5)排配原則。

①彈簧過孔中心到模板邊緣距離大于彈簧外徑D，與其他孔距離保持實體壁厚大于5?mm。

②彈簧排列首先考慮受力重點部位，然后再考慮整個模具受力均衡平穩(wěn)。受力重點部位是指復(fù)合模的內(nèi)卸料板周圍和凸凹模的周圍、沖孔模的凸模周圍、成型模的折彎邊及有壓凸成型的地方。

(6)模板加工孔。

彈簧在模板上的過孔，根據(jù)彈簧外徑不同取值不一樣。圖1-43卸料螺釘結(jié)構(gòu)卸料螺釘分為圓柱頭卸料螺釘(如圖1-43(a)所示)和圓柱頭內(nèi)六角卸料螺釘(如圖1-43(b)所示)兩種，卸料螺釘規(guī)格見附表L1和附表L2。一般優(yōu)先選用M8或M10的卸料螺釘，如果空間不夠，可選用M6的卸料螺釘。

卸料螺釘長度按表1-22中的參數(shù)進行計算，如果卸料螺釘長度不是標(biāo)準(zhǔn)長度，則選用稍長的卸料螺釘，此時必須在備注欄里注明卸料螺釘之工作長度，由裝配工人現(xiàn)場自行加工。表1-22卸料螺釘裝配尺寸1.3.10剛性推件裝置設(shè)計規(guī)范

1．剛性推件裝置結(jié)構(gòu)

對于中心有孔的制件，由于要在模具中心布置沖孔凸模，推件裝置一般采用圖1-44(a)所示的結(jié)構(gòu)，由打桿、推板、連接推桿、推件塊組成。對于中心無孔的制件，可采用圖1-44(b)所示的結(jié)構(gòu)，僅由打桿、推件塊組成。圖1-44剛性推件裝置

2．推件塊設(shè)計規(guī)范

1)結(jié)構(gòu)形式

推件塊是直接與制件接觸的零件，截面形狀一般與制件相同，但是設(shè)計時需要注意防止其從凹模內(nèi)脫出，所以一般其結(jié)構(gòu)都是帶掛臺的凸緣式，如圖1-45所示。圖1-45推件塊結(jié)構(gòu)

3．推板設(shè)計規(guī)范

推板安裝在上模座內(nèi)，由于所占空間有限，所以設(shè)計時不必設(shè)計得太大，只要能覆蓋所有推桿即可。

推板的形狀結(jié)構(gòu)已標(biāo)準(zhǔn)化，如圖1-46所示，設(shè)計時可以根據(jù)零件形狀靈活選用。圖1-46標(biāo)準(zhǔn)推板

4．連接推桿

連接推桿的直徑根據(jù)推板尺寸選取，長度應(yīng)保證推件塊的行程要求，長短一致，應(yīng)盡量對稱布置，一般為2～4根。

5．推桿設(shè)計規(guī)范

推桿(又稱打桿)已標(biāo)準(zhǔn)化，分為A、B兩種型號，結(jié)構(gòu)如圖1-47所示。圖1-47推桿1.3.11定位零件設(shè)計規(guī)范

1．導(dǎo)料板、承料板設(shè)計規(guī)范

導(dǎo)料板在與送進方向垂直的方向上對條料限位，以保證條料沿正確的方向送進。承料板對進入模具之前的條料起支撐作用。

1)導(dǎo)料板

導(dǎo)料板一般設(shè)在條料兩側(cè)，手工送料時也可只在一側(cè)設(shè)導(dǎo)料板。標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)料板結(jié)構(gòu)如圖1-48所示。圖1-48標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)料板圖導(dǎo)料板長度L一般應(yīng)大于凹模的長度，使其伸出凹模外10?mm以上，其伸出部分的底部設(shè)承料板。

導(dǎo)料板寬度B參考表1-23確定。表1-23導(dǎo)料板寬度及緊固螺釘規(guī)格導(dǎo)料板厚度H取決于擋料銷的種類和沖裁板料厚度，其與擋料銷的關(guān)系見表1-24。

根據(jù)導(dǎo)料板長度、寬度及厚度值，查附表G1選取標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)料板。表1-24導(dǎo)料板厚度

2)承料板

承料板如圖1-49所示。承料板一般與導(dǎo)料板配對使用，自動送料時，不需要承料板。承料板長度L根據(jù)導(dǎo)料板跨度確定，根據(jù)長度L查附表G2選取標(biāo)準(zhǔn)承料板。圖1-49標(biāo)準(zhǔn)承料板

2．導(dǎo)料銷、擋料銷設(shè)計規(guī)范

1)導(dǎo)料銷

導(dǎo)料銷作用與導(dǎo)料板相同，多用于有彈壓卸料板的單工序模和復(fù)合模。

導(dǎo)料銷一般設(shè)兩個，并位于條料的同一側(cè)。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)料銷在左側(cè)，如圖1-50所示。

導(dǎo)料銷屬標(biāo)準(zhǔn)件，結(jié)構(gòu)與固定擋料銷一樣，根據(jù)板料厚度t查表1-24確定導(dǎo)料銷高度(與導(dǎo)料板高度H一樣)。根據(jù)導(dǎo)料銷高度查附表H1可確定標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)料銷參數(shù)。圖1-50導(dǎo)料銷與擋料銷配合定位

2)擋料銷

擋料銷在沖裁模中用來控制送料步距，分為固定擋料銷與活動擋料銷。固定擋料銷一般用于單工序的沖孔、落料模，活動擋料銷一般用于沖孔落料復(fù)合模。

(1)固定擋料銷。標(biāo)準(zhǔn)固定擋料銷分為A型、B型與鉤型三種，如圖1-51所示圖1-51標(biāo)準(zhǔn)固定擋料銷

A型擋料銷的銷孔離凹模刃壁較遠(yuǎn)，對凹模的強度影響小，可用于中、小型沖模；B型擋料銷的銷孔離凹模刃壁較近，削弱了凹模的強度，一般只用于小型沖模。

當(dāng)A型擋料銷滿足不了凹模壁厚要求時，可采用鉤型擋料銷，但其安裝定位稍顯麻煩。

根據(jù)材料厚度t，查表1-24確定擋料銷的高度h，根據(jù)h查附表H1選擇標(biāo)準(zhǔn)擋料銷參數(shù)。

(2)活動擋料銷。標(biāo)準(zhǔn)活動擋料銷裝配尺寸如圖1-52所示，查附表H6可確定活動擋料銷的結(jié)構(gòu)尺寸。圖1-52活動擋料銷

(3)始用擋料銷(塊)。始用擋料銷用于確定級進模中條料料頭在第一次送進時的準(zhǔn)確位置，是臨時使用的定位擋料裝置，不適用于多工位的級進模。

始用擋料銷(塊)裝配尺寸如圖1-53所示，查附表H4可確定其結(jié)構(gòu)尺寸。圖1-53始用擋料銷(塊)結(jié)構(gòu)

3．導(dǎo)正銷設(shè)計規(guī)范

導(dǎo)正銷常用于級進模中，以保證制件上的孔與外形的相對位置精度，消除送料的步距誤差，起到精確定位的作用，導(dǎo)正銷的類型及結(jié)構(gòu)如圖1-54所示。

A型導(dǎo)正銷適用于孔徑d?=?5?mm～16?mm。

B型導(dǎo)正銷適用于孔徑d?=?5?mm～32?mm。這種型式的導(dǎo)正銷采用彈簧壓緊結(jié)構(gòu)，如果送料不正確時，可以避免導(dǎo)正銷的損壞，這種導(dǎo)正銷還可用于級進模上對條料工藝孔的導(dǎo)正。

C型導(dǎo)正銷適用于孔徑d?=?4?mm～12?mm。

D型導(dǎo)正銷適用于孔徑d?=?12?mm～50?mm。圖1-54導(dǎo)正銷表1-25導(dǎo)正銷與沖孔凸模直徑的差值表1-26導(dǎo)正銷圓柱段高度h1

導(dǎo)正銷常與擋料銷配合使用，擋料銷的位置必須保證導(dǎo)正銷在導(dǎo)正的過程中，條料有少許活動的空間。擋料銷與導(dǎo)正銷位置關(guān)系如圖1-55所示。圖1-55擋料銷與導(dǎo)正銷的位置關(guān)系

4．側(cè)刃、擋塊設(shè)計規(guī)范

1)側(cè)刃在級進模中，為了限定條料送進距離，在條料側(cè)邊沖切出一定尺寸缺口的凸模，稱為側(cè)刃，國家標(biāo)準(zhǔn)中的側(cè)刃結(jié)構(gòu)如圖1-56所示。圖1-56側(cè)刃結(jié)構(gòu)按側(cè)刃進入凹模孔時有無導(dǎo)向分為兩種：無導(dǎo)向的直入式Ⅰ型和有導(dǎo)向的Ⅱ型兩類(圖1-56)。直入式側(cè)刃的刃口面是平面，加工以及刃磨方便，但沖切時是單邊切割，因此它一般適用于料厚小于1.2?mm的薄料沖壓；有導(dǎo)向的側(cè)刃是在非刃口邊增加了一截(圖1-56中B1部分)。沖裁時這一部分先進入凹模進行導(dǎo)向(見圖1-57)，因此克服了沖裁時產(chǎn)生的側(cè)向力，定位效果好，但刃磨比較麻煩，常用于側(cè)刃兼作切除廢料用且被沖形狀又比較復(fù)雜的模具。Ⅰ、Ⅱ型側(cè)刃的截面形狀均有圖1-56所示的三種形式。圖1-57導(dǎo)向式側(cè)刃在沖裁前的位置側(cè)刃斷面寬度：

(1-37)

側(cè)刃沖裁邊與相配合的凹模間隙取正常沖裁間隙，側(cè)刃非沖裁邊與相配合的凹模的單邊間隙取0.02?mm。

其他尺寸如下：t?=?6?mm～10?mm，B1?=?3?mm，a?=?2?mm。

2)擋塊

側(cè)刃一般與側(cè)刃擋塊配合使用，見圖1-58，側(cè)刃擋塊的作用是提高擋料部分材料的硬度和耐磨性，安裝時與導(dǎo)料板采用H7/k6的過度配合。

擋塊的尺寸按如下值確定：S=6?mm～8?mm(與圖1-58中的t相等)，L=14?mm～18?mm，高度與導(dǎo)料板的高度相等。圖1-58側(cè)刃擋塊

5．定位板、定位銷設(shè)計規(guī)范

定位板和定位銷主要用于單個坯料/工序件的定位。定位方式是根據(jù)坯料/工序件的形狀復(fù)雜性、尺寸大小和沖壓工序性質(zhì)等具體情況決定。外形比較簡單的沖壓件一般可采用外緣定位(見圖1-59(a))；外輪廓較復(fù)雜的一般可采用內(nèi)孔定位(見圖1-59(b))，定位板厚度或定位銷高度可按表1-27選用。圖1-59定位板和定位銷的結(jié)構(gòu)形式表1-27定位板厚度或定位銷高度1.3.12模架及導(dǎo)柱、導(dǎo)套選用規(guī)范

通常所說的模架是由上模座、下模座、導(dǎo)柱、導(dǎo)套四個部分組成，標(biāo)準(zhǔn)模架不包括模柄。上、下模座的作用是直接或間接地安裝沖模的所有零件，分別與壓力機滑塊和工作臺連接，傳遞壓力。上、下模間的精確位置，由導(dǎo)柱、導(dǎo)套的導(dǎo)向來保證。

1．模架類型

模架按材料分,一類是鋼模架，主要用于高速沖裁；一類是鑄鐵模架，主要用于普通沖裁。

按導(dǎo)向型式分，一類是滑動導(dǎo)向模架(見圖1-60)；一類是滾動導(dǎo)向模架(見圖1-61)。滾動導(dǎo)柱、導(dǎo)套通過滾珠保持無間隙相對運動，具有精度高、壽命長的特點，但加工復(fù)雜、裝配困難，適用于高速、精密沖模及多工位級進模?；瑒訉?dǎo)柱、導(dǎo)套雖然導(dǎo)向精度不及滾動導(dǎo)柱、導(dǎo)套，但價格便宜、加工方便、容易裝配，在模具行業(yè)中獲得廣泛應(yīng)用。圖1-60滑動導(dǎo)向模架圖1-61滾動導(dǎo)向模模架按導(dǎo)柱導(dǎo)套的布置形式可分為對角導(dǎo)柱模架、中間導(dǎo)柱模架、四角導(dǎo)柱模架、后側(cè)導(dǎo)柱模架四種結(jié)構(gòu)形式。對角導(dǎo)柱模架、中間導(dǎo)柱模架、四角導(dǎo)柱模架的共同特點是，導(dǎo)向裝置安裝在模具的對稱線上，滑動平穩(wěn)，導(dǎo)向準(zhǔn)確可靠。所以要求導(dǎo)向精確可靠時都采用這三種結(jié)構(gòu)形式。

對角導(dǎo)柱模架上、下模座，其工作平面的橫向尺寸L一般大于縱向尺寸B，常用于橫向送料的級進模、縱向送料的單工序?；驈?fù)合模。

中間導(dǎo)柱模架只能縱向送料，一般用于單工序模或復(fù)合模。四角導(dǎo)柱模架常用于精度要求較高或尺寸較大沖件的生產(chǎn)及大批量生產(chǎn)。

后側(cè)導(dǎo)柱模架的特點是導(dǎo)向裝置在后側(cè)，橫向和縱向送料都比較方便，但假如有偏心載荷，壓力機導(dǎo)向又不精確，就會造成上模歪斜，導(dǎo)向裝置和凸、凹模都容易磨損，從而影響模具壽命，此模架一般用于較小的沖模。

2．模座參數(shù)的確定

模座已標(biāo)準(zhǔn)化，模座可查附表M1～M4選用，在選用時應(yīng)考慮如下幾點：

(1)所選用的模座的凹模周界尺寸(L?×?B)應(yīng)與凹模的周界尺寸一致，模座的厚度一般為凹模板厚度的1.0～1.5倍，以保證有足夠的強度和剛度。

(2)所選用的模座必須與所選壓力機的工作臺和滑塊的有關(guān)尺寸相適應(yīng)，并進行必要的校核。下模座的最小輪廓尺寸，應(yīng)比壓力機工作臺上漏料孔的尺寸每邊至少要大

40?mm～50?mm。下模座的最大輪廓尺寸比所選壓力機的工作臺尺寸每邊至少要小40?mm～50?mm，以便安裝、固定。

3．導(dǎo)柱、導(dǎo)套的類型

圖1-62是標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)形式，圖1-63是標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)套結(jié)構(gòu)形式。圖1-62標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)柱圖1-63標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)套

4．導(dǎo)柱參數(shù)

導(dǎo)柱直徑d根據(jù)下模座導(dǎo)柱安裝孔直徑確定，導(dǎo)柱的長度L應(yīng)保證在模具最小閉合高度時，導(dǎo)柱上端面與上模座上平面的距離約為10?mm～15?mm，下模座下平面與導(dǎo)柱下端面的距離應(yīng)為2?mm～3?mm，如圖1-64所示。圖1-64上下模板與導(dǎo)套、導(dǎo)柱裝配關(guān)系圖1-65沖裁模具閉合高度計算

5．導(dǎo)套參數(shù)

導(dǎo)套內(nèi)徑d根據(jù)導(dǎo)柱外徑確定，導(dǎo)套外徑D根據(jù)上模座導(dǎo)套安裝孔直徑確定，導(dǎo)套參數(shù)中的H值應(yīng)小于上模座厚度3?mm以上，L值可參考表1-28選取。

根據(jù)導(dǎo)套內(nèi)徑d，導(dǎo)套外徑D、高度H和長度L查附表M6選取標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)套。表1-28導(dǎo)套長度L

1.3.13連接與固定零件設(shè)計規(guī)范

1．模柄

小型模具的上模座一般采用模柄與壓力機滑塊連接，模柄類型如圖1-66所示。

(1)圖1-66(a)為壓入式模柄，這種模柄可較好保證軸線與上模座的垂直度，適用于各種中、小型沖模，生產(chǎn)中最常見，模柄與模座孔采用H7/m6或H7/h6配合，并可加銷釘以防轉(zhuǎn)動。

(2)圖1-66(b)為旋入式模柄，模柄通過螺紋與上模座連接，并加螺釘防止松動。這種模柄拆裝方便，但模柄與上模座的垂直度較差，多用于各種中、小型沖模。圖1-66冷沖模模柄

2．固定板

固定板主要用于固定小型的凸模和凹模。將凸?；虬寄０匆欢ǖ南鄬ξ恢脡喝牍潭ò搴?，作為一個整體安裝在上模座或下模座上。固定板分為圓形固定板和矩形固定板兩種。

固定板的厚度按凹模厚度的0.6～0.8倍確定，一般取16?mm～20?mm，如果沖壓材料厚3?mm以上，固定板也可取25?mm。

固定板已標(biāo)準(zhǔn)化，根據(jù)其厚度和輪廓尺寸查附表F1、附表F2選用標(biāo)準(zhǔn)固定板。

3．墊板

墊板的作用是直接承受凸模的壓力，以降低模座所受的壓應(yīng)力，防止模座被局部壓陷。凸模端面對模座的壓應(yīng)力可按式(1-42)計算

(1-42)

若p大于模座材料的許用壓應(yīng)力時，就需要加墊板；反之則不需要加墊板。模座的許用壓應(yīng)力見表1-29。

墊板的厚度一般取8?mm～10?mm，輪廓尺寸可取與凹模板一致。墊板已標(biāo)準(zhǔn)化，根據(jù)墊板厚度和輪廓尺寸查附表F選取標(biāo)準(zhǔn)墊板。表1-29模座材料的許用壓應(yīng)力

4．內(nèi)六角螺釘和圓柱銷釘選用規(guī)范

1)內(nèi)六角螺釘選用規(guī)范

沖模模板固定一般選用內(nèi)六角螺釘。螺釘規(guī)格及間距參考表1-30。螺釘通過孔的尺寸見表1-31。螺釘旋進的最小深度如圖1-67所示。圖1-67螺釘裝配尺寸

2)圓柱銷釘選用規(guī)范

小型模具一般選用兩個圓柱銷釘對模板進行定位連接。銷釘?shù)闹睆娇砂赐粋€組合中的螺釘直徑選取，銷釘孔位置參考表1-30，長度選用標(biāo)準(zhǔn)系列，配合長度參考圖1-67。表1-30模板緊固螺釘孔及銷孔的配置尺寸表1-31螺釘通過孔尺寸1.3.14模具零件圖繪制規(guī)范

1．視圖

視圖應(yīng)充分、準(zhǔn)確地表示出零件內(nèi)、外部的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸大小。

2．制造和檢驗數(shù)據(jù)

零件尺寸完備，不重復(fù)。正確選擇尺寸基準(zhǔn)，盡量避免基準(zhǔn)不重合誤差的出現(xiàn)。零件圖的方位盡量與其在總裝圖中的方位一致，不要任意旋轉(zhuǎn)和顛倒，以免畫錯。

3．尺寸公差、形位公差和表面粗糙度

對于功能尺寸，如凸、凹刃口尺寸，其尺寸公差由刃口尺寸公差計算公式計算確定；對于配合尺寸，如凸模固定板與凸模的配合尺寸公差、壓入式模柄與上模座的配合尺寸公差等，查附表D2、附表D3確定；對于自由尺寸，如模板輪廓尺寸等，因其尺寸對裝配及工件精度均無影響，可不標(biāo)注公差。

對于凸模、凹模及其固定板應(yīng)標(biāo)注平行度、垂直度，對圓形凸模、凹模及其固定板還應(yīng)標(biāo)注同軸度形位公差。

4．技術(shù)要求

對材質(zhì)的要求，如熱處理方法及熱處理表面應(yīng)達(dá)到的硬度要求，未注倒圓角半徑的說明等。1.3.15模具裝配圖繪制規(guī)范

1．裝配圖的作圖狀態(tài)，繪圖比例

沖模裝配圖一般畫成合模的工作狀態(tài)，這有助于校核各模具零件之間的相互關(guān)系，裝配圖一般采用1∶1的比例，直觀性好。

2．圖面布置及繪圖內(nèi)容

如圖1-68所示，位置①處布置模具結(jié)構(gòu)主視圖。

主視圖剖面的選擇，應(yīng)重點反映凸模的固定，凸模刃口的形狀、模柄與上模座間的安裝關(guān)系、凹模的安裝關(guān)系、凹模的刃口形狀、漏料孔的形狀、各模板間的安裝關(guān)系(即螺釘、銷釘如何安裝)、導(dǎo)向系統(tǒng)與模座安裝關(guān)系(即導(dǎo)柱與下模座，導(dǎo)套與上模座的裝配關(guān)系)等。在剖視圖中所剖切到的凸模和頂件塊等旋轉(zhuǎn)體時，其剖面不畫剖面線。有時為了圖面結(jié)構(gòu)清晰，非旋轉(zhuǎn)形的凸模也可以不畫剖面線。條料或制件輪廓涂黑(涂紅)，或用雙點畫線表示。

位置⑥處布置模具結(jié)構(gòu)俯視圖。只畫下模部分的結(jié)構(gòu)形狀，重點反映凹模的刃口形狀及下模部分零件的安裝情況，如導(dǎo)料板、擋料銷、螺釘銷釘?shù)鹊钠矫娌贾们闆r。

位置②處布置沖壓產(chǎn)品圖。在沖壓產(chǎn)品圖的右方或下方標(biāo)注沖壓件的名稱、材料及料厚等參數(shù)。對于不能在一道工序內(nèi)完成的產(chǎn)品，裝配圖上應(yīng)將該道工序圖畫出，并且還要標(biāo)注本道工序有關(guān)的尺寸。位置③處布置排樣圖。排樣圖上的送料方向與模具結(jié)構(gòu)圖上的送料方向應(yīng)一致。

位置④處布置技術(shù)要求。如模具的閉合高度、標(biāo)準(zhǔn)模架型號、裝配要求和所用的沖壓設(shè)備型號等。

位置⑤處布置明細(xì)表及標(biāo)題欄。明細(xì)表至少應(yīng)有序號、零件名稱、數(shù)量、材料、標(biāo)準(zhǔn)代號和備注等欄目。同類零件的數(shù)字序號一般應(yīng)連續(xù)編號，以方便統(tǒng)計。備注欄主要填寫熱處理要求、外購或外加工等內(nèi)容，標(biāo)題欄主要填寫模具名稱、作圖比例及簽名等內(nèi)容。圖1-68模具裝配圖

1.4任務(wù)實施(步驟、方法、內(nèi)容)

1.4.1止動片沖孔落料復(fù)合模設(shè)計工作引導(dǎo)文

止動片沖孔落料復(fù)合模設(shè)計工作引導(dǎo)文見表1-32。表1-32止動片沖孔落料復(fù)合模設(shè)計工作引導(dǎo)文1.4.2止動片沖孔落料復(fù)合模設(shè)計實例

1．沖壓工藝分析及工藝方案的確定

1)零件的沖裁工藝性分析

(1)結(jié)構(gòu)形式、尺寸大小。材料厚度為2?mm?<?3.2?mm，屬薄板沖裁；零件結(jié)構(gòu)簡單，并在轉(zhuǎn)角有四處R2圓角，內(nèi)外形符合沖裁件結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范；零件最大尺寸為65?mm，屬小型沖件。

2)沖壓工藝方案的確定

零件包括沖孔、落料兩道沖壓工序，可采用以下幾個方案：

方案一(單工序模)：分兩道工序做，先落料，后沖孔，采用單工序模具生產(chǎn)。

方案二(復(fù)合模)：將沖孔、落料兩道沖壓工序在一副模具中一次完成，進行落料—沖孔復(fù)合沖壓，采用落料沖孔復(fù)合模具來生產(chǎn)。

方案三(連續(xù)模)：將沖孔、落料兩道沖壓工序在一副模具依次完成，進行沖孔—落料連續(xù)沖壓，采用連續(xù)模具來生產(chǎn)。方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，但需兩道工序、兩副模具，生產(chǎn)率較低、精度低，難以滿足該零件的年產(chǎn)量及精度要求。方案二只需要一副模具，沖壓件形位精度和尺寸精度容易保證，且生產(chǎn)率也高。方案三也是只需要一副模具，生產(chǎn)率也很高，適合精度要求不高的工件。

2．模具結(jié)構(gòu)形式

1)模具類型的選擇

復(fù)合模有兩種結(jié)構(gòu)形式：正裝式和倒裝式。因為倒裝式復(fù)合模的結(jié)構(gòu)簡單，在工件材料較厚、硬度較大時，應(yīng)優(yōu)先采用倒裝式復(fù)合模。

2)定位方式的選擇

采用手動送料方式，從右往左送料。如果采用固定導(dǎo)料銷，在凹模上要鉆出讓位孔，這樣會降低凹模的強度，因此，控制條料的送進方向采用活動導(dǎo)料銷定位裝置，控制條料的送進步距采用活動擋料銷定距。

3)卸料、出件方式的選擇

復(fù)合模沖裁時，條料將卡在凸凹模外緣，因此需要裝卸料裝置。根據(jù)倒裝式復(fù)合模具沖裁的運動特點，該模具采用彈性卸料方式比較方便。

4)導(dǎo)向方式的選擇

由于后側(cè)導(dǎo)柱模架前面和左、右不受限制，送料和操作比較方便，因此，該復(fù)合模采用滑動導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向的后側(cè)導(dǎo)柱模架。

3．排樣設(shè)計

根據(jù)零件材料類型、厚度和形狀查表1-8可確定零件之間的搭邊值為2.2?mm；零件與條料側(cè)邊之間的搭邊值為2.5?mm。圖1-69排樣圖

4．沖壓力、壓力中心計算及壓力機初選

1)沖壓力計算

此例中零件的落料周長L采用AutoCAD查詢功能算出，確定L?≈?177?mm，材料厚度t?=?2?mm，查附表A1取45鋼的抗剪強度t?=?450MPa，則

落料力：圖1-70壓力中心圖由于工件對稱于X軸，因此，模具的壓力中心位于X軸上，只需根據(jù)式(1-15)計算模具的壓力中心的X坐標(biāo)：

因此，模具壓力中心坐標(biāo)為(13.0，0)。表1-33長度及壓力中心坐標(biāo)

3)壓力機初選

根據(jù)壓力機的公稱壓力必須大于或等于總沖壓力，初步選用J21－40開式壓力機，壓力機參數(shù)為

公稱壓力：400?kN；

滑塊行程：80?mm；

最大閉合高度：255?mm；

連桿調(diào)節(jié)量：65?mm；

工作臺尺寸(前后?×?左右)：460?mm?×?720?mm；

工作臺孔尺寸：200?mm?×?290?mm；

模柄孔尺寸(直徑?×?深度)：f50?mm?×?70?mm。

5．工作零件刃口尺寸計算

落料部分以落料凹模為基準(zhǔn)計算,落料凸模按間隙值配制；沖孔部分以沖孔凸模為基準(zhǔn)計算,沖孔凹模按間隙值配制；以落料凹模、沖孔凸模為基準(zhǔn)，凸凹模按間隙值配制。

根據(jù)材料種類和厚度查表1-13可確Zmin=0.38，Zmax=0.42,刃口尺寸計算結(jié)果如表1-34所示。表1-34模具刃口尺寸計算表

3)標(biāo)準(zhǔn)模座參數(shù)

采用滑導(dǎo)向、后側(cè)導(dǎo)柱標(biāo)準(zhǔn)鑄鐵模架，根據(jù)凹模周界尺寸及厚度,查附表M1,初定下模座參數(shù)為125mm×125mm×35?mm,上模座參數(shù)為125?mm×125?mm×30?mm。

4)沖孔凸模固定板

沖孔凸模固定板厚度取為14?mm，平面尺寸與凹模外形尺寸相同，查附表F1可確定沖孔凸模固定板的結(jié)構(gòu)尺寸為125?mm?×?125?mm?×?14?mm。

5)上墊板

上墊板厚度取6?mm，平面尺寸與凹模外形尺寸相同，查附表F1可確定上墊板的結(jié)構(gòu)尺寸為125?mm×125?mm×6?mm。

6)沖孔凸模

根據(jù)沖孔凸模刃口與落料凹模刃口平齊的原則確定沖孔凸模長度。

沖孔凸模長度?=?沖孔凸模固定板厚度?+?落料凹模厚度?+?空心墊板厚度?=?14?+?14?+?12?=?40?mm

7)下墊板

本例的凸凹模受力比沖孔凸模大，因此下墊板厚度應(yīng)大于上墊板厚度，取8?mm，平面尺寸與凹模外形尺寸相同，查附表F1可確定下墊板的結(jié)構(gòu)尺寸為125?mm×125?mm×8?mm。

8)凸凹模固定板

本例的凸凹模固定板厚度應(yīng)大于沖孔凸模固定板厚度，取16?mm，平面尺寸與凹模外形尺寸相同，查附表F1可確定凸凹模固定板的結(jié)構(gòu)尺寸為125?mm×125?mm×16?mm。

9)卸料板

根據(jù)1.3.9節(jié)的介紹，查表1-21可確定卸料板的厚度為10?mm，卸料板結(jié)構(gòu)尺寸為125?mm×125?mm×10?mm。

10)凸凹模高度

根據(jù)式(1-31)確定凸凹模高度H：H?=?10?+?16?+?10～20?mm?=?36?mm～46?mm，初定為44?mm。

17)擋料銷、導(dǎo)料銷考慮活動擋料銷安裝繁瑣，且本例板料比較厚，因此采用固定擋料銷，只要固定擋料銷高度小于板料厚度，就不用在凹模上開避讓孔。查附表H1，確定擋料銷型號：A6JB/T7649.10。圖1-71各零件尺寸關(guān)系簡圖

7．主要零部件的詳細(xì)設(shè)計

1)凹模的詳細(xì)設(shè)計

(1)凹模的外形尺寸、刃口尺寸及公差按初步設(shè)計階段的設(shè)計計算結(jié)果，表面粗糙度可查附表D4確定，凹模材料及熱處理要求查附表A3確定。

(2)凹模與上模座聯(lián)接的螺釘孔，銷孔位置及數(shù)量。根據(jù)表1-30，可確定送料方向兩螺孔間距為95?mm，與送料方向垂直方向的兩螺孔間距為95?mm。

查附表D2，可確定f10銷孔的配合公差為H7/n6，再查附表D3，可確定銷孔尺寸公差為，銷孔錯開布置。凹模零件圖見圖1-72。圖1-72凹模零件圖

2)空心墊板的詳細(xì)設(shè)計

空心墊板主要為安裝推件塊而設(shè)，安裝推件塊部分的尺寸按圖1-45設(shè)計。安裝螺釘孔及銷釘孔與凹模上的孔相對應(yīng)。

空心墊板的零件圖見圖1-73。圖1-73空心墊板零件圖

3)推件塊的詳細(xì)設(shè)計

推件塊結(jié)構(gòu)及尺寸按圖1-45設(shè)計。

推件塊的零件圖見圖1-74。圖1-74推件塊零件圖

4)凸模、凸模固定板、上模墊板的詳細(xì)設(shè)計

(1)凸模。參照圖1-28、表1-15進行凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計。刃口尺寸及公差按初步設(shè)計階段的設(shè)計計算結(jié)果。

(2)凸模固定板。參照圖1-28、表1-16進行凸模固定板結(jié)構(gòu)設(shè)計，根據(jù)表1-30及凹模板螺釘孔及銷孔位置確定凸模固定板的螺釘孔及銷孔位置，M10的螺釘孔距為95?mm，布置在送料方向的模板對稱線上；f10銷孔位置與凹模板上的銷孔錯開布置；打桿過孔臺尺寸根據(jù)打桿尺寸確定。