沖裁工藝與沖裁模的設(shè)計(jì)

沖裁工藝與沖裁模的設(shè)計(jì)2.1沖裁模設(shè)計(jì)程序2.2審圖與沖裁工藝性分析2.3沖裁工藝方案制定2.4沖裁排樣設(shè)計(jì)2.5沖裁模刃口尺寸計(jì)算2.6沖壓定位方式2.7沖壓力與壓力中心計(jì)算2.8凸、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.9沖裁模總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)返回目錄2.1沖裁模設(shè)計(jì)程序?qū)張D沖裁工藝性分析沖裁工藝方案制定排樣刃口尺寸計(jì)算沖壓力及壓力中心計(jì)算凸、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)沖壓設(shè)備選擇沖裁模裝配圖繪制非標(biāo)零件圖繪制

1．審圖收集并分析沖壓件的產(chǎn)品圖及技術(shù)條件；原材料的尺寸規(guī)格、性能；產(chǎn)品的生產(chǎn)批量；此外，工廠現(xiàn)有的沖壓設(shè)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)資料等也應(yīng)作為設(shè)計(jì)的資料。例：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

2．沖裁工藝性分析

應(yīng)充分研究設(shè)計(jì)要求，了解產(chǎn)品用途，并進(jìn)行沖壓件的工藝性及尺寸公差等級(jí)分析，改進(jìn)沖壓件結(jié)構(gòu)或工藝性。

例：零件的三個(gè)安裝孔有精確的位置要求，而外形是無關(guān)緊要的，因此在對(duì)零件的外形由A變?yōu)锽。在不影響零件精度的條件下，提高材料利用率和生產(chǎn)率。

3．沖裁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)有生產(chǎn)條件，通過對(duì)各種方案的綜合分析和比較，確定一個(gè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)性最佳的工藝方案。例：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(shè)備情況、模具制造能力等生產(chǎn)條件，選擇模具類型。4．排樣排樣是指沖裁件在條料或板料上的布置方法。在沖壓零件的成本中，材料費(fèi)用占60％以上，因此材料的經(jīng)濟(jì)利用是一個(gè)重要問題，而材料的經(jīng)濟(jì)利用又與排樣方式有關(guān)。

例：沖壓件排樣實(shí)物5．刃口尺寸計(jì)算

間隙對(duì)沖裁件質(zhì)量、沖裁力和模具壽命均有很大影響。凸、凹模刃口尺寸及其公差決定了模具的合理間隙，更直接影響沖裁件的尺寸精度。6．沖壓力及壓力中心計(jì)算沖裁力是在沖裁過程中凸模對(duì)板料施加的壓力，它是隨凸模進(jìn)入材料的深度（凸模行程）而變化的。通常說的沖裁力是指沖裁力的最大值，它是選用壓力機(jī)和設(shè)計(jì)模具的重要依據(jù)之一。

模具的壓力中心就是沖壓力合力的作用點(diǎn)。為保證壓力機(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。7．沖壓設(shè)備選擇沖壓設(shè)備選擇關(guān)系到其合理使用、安全、產(chǎn)品質(zhì)量、模具壽命、生產(chǎn)效率及成本等。設(shè)備類型的選擇主要取決于沖壓的工藝要求和生產(chǎn)批量。設(shè)備選擇主要包括設(shè)備類型和規(guī)格兩個(gè)方面。設(shè)備規(guī)格主要取決于沖壓力，變形功、模具閉合高度和模板平面輪廓尺寸等。8．凸、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)沖件的形狀和尺寸，沖模的加工以及裝配工藝等實(shí)際條件亦不同，所以在實(shí)際生產(chǎn)中使用的凸、凹模結(jié)構(gòu)形式很多。9．總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)良好模具結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)工藝方案的可靠保證。沖裁模結(jié)構(gòu)是否合理、先進(jìn)，直接影響到生產(chǎn)效率及沖模本身的使用壽命和操作的安全、方便性等。10．沖壓模裝配圖繪制在模具的總體結(jié)構(gòu)及其相應(yīng)的零部件結(jié)構(gòu)形式確定后，便可繪制模具裝配圖和零件圖。裝配圖和零件圖均應(yīng)嚴(yán)格按照制圖標(biāo)準(zhǔn)繪制?？紤]到模具圖的特點(diǎn)，可采用一些常用的習(xí)慣畫法。

11．非標(biāo)零件圖繪制模具零件圖是模具加工的重要依據(jù)，因此模具總裝圖中的非標(biāo)準(zhǔn)零件，需分別畫出零件圖，一般的工作順序也是先畫工作零件圖，再依次畫其他各部分的零件圖。模具裝配圖的一般布置情況課后思考1、說明沖裁模設(shè)計(jì)的程序。2.2審圖與沖裁工藝性分析學(xué)習(xí)目標(biāo)：了解沖裁件的工藝性的概念，良好的沖裁工藝性應(yīng)滿足的條件。理解決定沖裁件工藝性的因素，如沖裁件的形狀和尺寸、尺寸精度和粗糙度和材料等。教學(xué)要求：熟悉沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性要求，普通沖裁件的經(jīng)濟(jì)精度和材料的選擇原則。2.2.1審圖審查所給工件的尺寸是否齊全，各尺寸公差和形位公差的精度等級(jí)；審查所給工件的材料牌號(hào)、材料厚度、生產(chǎn)批量。沖壓件上未注公差尺寸，要根據(jù)工件的公差等級(jí)，進(jìn)行公差標(biāo)注。標(biāo)準(zhǔn)步驟：1.根據(jù)沖壓件的公差等級(jí)與基本尺寸，查找沖壓基準(zhǔn)件公差數(shù)值表，找到對(duì)應(yīng)的公差，一般采取單性偏差；2.判斷該尺寸的偏差方向；采用“入體原則”、可先畫出該沖壓件的假想磨損圖。所示工件的假想磨損圖用雙點(diǎn)劃線畫出，再根據(jù)以下方法進(jìn)行判斷。如該尺寸磨損后變小為負(fù)偏差；變大為正偏差；不變則為正負(fù)偏差。2.2.2沖裁工藝性要求沖裁件的工藝性是指沖裁件對(duì)沖裁工藝的適應(yīng)性。所謂沖裁工藝性好是指能用普通沖裁方法，在模具壽命和生產(chǎn)率較高、成本較低的條件下得到質(zhì)量合格的沖裁件。1．結(jié)構(gòu)工藝性要求（1）沖裁件的形狀應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單、對(duì)稱，以圓形、矩形等規(guī)則幾何形狀組成的幾何圖形為較佳，這樣使排樣時(shí)廢料最少。

（2）無過長(zhǎng)的懸臂、狹槽，所謂懸臂、狹槽，即其寬度b≤2t；（3）孔間距、孔邊距不能太小，所謂過小孔間距，即指b2＜2t，所謂過小孔邊距，即指b1＜1.5t；（4）沖裁件的外形或內(nèi)孔的轉(zhuǎn)角處應(yīng)避免存在尖銳的尖角，采用圓角過渡為較佳，一般在圓角處應(yīng)使R≥0.5t。（5）

沖孔制件的孔不能太小。2．沖裁件的尺寸精度和粗糙度（1）普通沖裁：沖裁件的內(nèi)外形的經(jīng)濟(jì)精度不高于IT11級(jí)，（2）沖孔精度（最好低于IT9級(jí)）比落料精度（最好低于IT10級(jí)）高一級(jí)。（3）沖裁件的粗糙度Ra一般低于6.3μm，但高于12.5μm

；3．沖裁材料（1）沖裁材料金屬材料（鋼、鋁、各種貴重金屬及各種合金）非金屬材料（紙板、塑料板、膠合板等)復(fù)合材料（涂層板、復(fù)合板等）（2）沖裁件材料選取原則1）對(duì)沖裁材料機(jī)械性能的要求有一定強(qiáng)度和韌性，避免過硬、過軟、過脆。2）對(duì)材料規(guī)格的要求材料厚度公差應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)，厚薄均勻，避免采用邊角料。3）沖裁件材料的選取原則廉價(jià)代貴重，薄料代厚料，黑色代有色

課后思考1、提高沖裁件尺寸精度和斷面質(zhì)量的有效措施有哪些？2、什么是沖裁件的工藝性，分析沖裁件的工藝性有何實(shí)際意義？

2.3沖裁工藝方案制定學(xué)習(xí)目標(biāo)：了解制定沖裁工藝方案的重要性，熟練掌握沖裁工藝方案的確定方法。教學(xué)要求：根據(jù)沖裁件圖紙，能夠確定出其基本工序的性質(zhì)，并分析出各工序的數(shù)目和順序，制定出可行的工藝方案。能夠通過分析比較各工藝方案，得出最佳的工藝方案。2.3.1基本工序的確定（1）基本工序的性質(zhì)沖孔、切廢料、沖缺、沖槽、落料、切斷、切口等；課后思考1、確定沖裁工藝方案的依據(jù)是什么？沖裁工藝的工序組合方式根據(jù)什么來確定？

2、怎樣確定沖裁的工藝方案？2.5

沖裁模刃口尺寸計(jì)算學(xué)習(xí)目標(biāo)：能夠確定合理間隙，能夠掌握刃口尺寸計(jì)算的基本原則，能熟練掌握刃口尺寸計(jì)算的方法。教學(xué)要求：會(huì)用查表法或經(jīng)驗(yàn)法確定合理間隙，能根據(jù)沖裁件的形狀，確定凸、凹模刃口的加工方法；根據(jù)沖裁件與凸?；虬寄Ｈ锌谥g的關(guān)系，判斷基準(zhǔn)件磨損方向，從而正確計(jì)算刃口尺寸。2.5.1沖裁間隙沖裁間隙：沖裁的凸模與凹模刃口之間的間隙。單邊間隙：凸模與凹模每一側(cè)的間隙(c)。雙邊間隙：凸模與凹模兩側(cè)間隙之和(Z)。（1）沖裁間隙影響的因素1）沖裁件斷面播放動(dòng)畫光亮帶：在材料被擠入凹模(或凸模擠入材料)時(shí)所形成。間隙適中時(shí)可獲得較大的光亮帶。間隙愈大，光亮帶愈小，但間隙過小，則會(huì)造成兩次斷裂，形成兩個(gè)光亮帶。塌角帶：由沖裁開始時(shí)材料的塑性變形形成。間隙愈大，則塌角愈大。斷裂帶：材料發(fā)生斷裂所形成。斷裂帶在沖裁斷面上形成粗糙的斜面。間隙愈大，斷裂帶愈大，但間隙過小，則會(huì)造成兩次斷裂，形成兩個(gè)斷裂帶。毛刺：由斷裂時(shí)材料纖維的牽扯所形成。間隙愈大，毛刺愈長(zhǎng)，材料塑性愈好，毛刺愈長(zhǎng)。2）沖裁件尺寸精度間隙過大，材料產(chǎn)生拉伸彈性變形，使制件的外形尺寸小于凹模尺寸，內(nèi)形尺寸大于凸模尺寸；間隙過小，材料產(chǎn)生壓縮彈性變形，使制件的外形尺寸大于凹模尺寸，內(nèi)形尺寸小于凸模尺寸。3）沖壓力間隙的增大，將使沖壓力有所減小。4）模具壽命過小的間隙對(duì)模具壽命極為不利。較大間隙有利于減少材料對(duì)凸、凹模的磨損，則有助于提高模具壽命。（2）合理間隙值確定的原則1）當(dāng)沖裁件尺寸精度要求不高，或?qū)嗝尜|(zhì)量無特殊要求時(shí)，從提高模具壽命、降低沖壓力角度出發(fā)，一般采用較大間隙。2）當(dāng)沖裁件尺寸精度要求較高，或?qū)嗝尜|(zhì)量有較高要求時(shí)，應(yīng)選擇較小的間隙。3）沖裁過程中凸、凹模的磨損將使間隙增大，因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)按所選間隙類別中的最小間隙值來計(jì)算刃口尺寸。（3）間隙值確定方法1）經(jīng)驗(yàn)法2）查表法（行業(yè)、料厚、精度）2.5.2刃口尺寸計(jì)算（1）刃口尺寸計(jì)算應(yīng)遵循的原則1）落料尺寸決定于凹模尺寸，設(shè)計(jì)落料模時(shí)，以凹模為基準(zhǔn)，間隙取在凸模上，沖裁間隙通過減小凸模刃口的尺寸來取得；2）沖孔尺寸決定于凸模尺寸，設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，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的尺寸來取得；3）設(shè)計(jì)落料模時(shí)，凹?；境叽鐟?yīng)取制件尺寸公差范圍內(nèi)的較小尺寸；4）設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，凸?；境叽鐟?yīng)取制件尺寸公差范圍內(nèi)的較大尺寸；5）初始設(shè)計(jì)模具時(shí)，沖裁間隙一般采用最小合理間隙值；6）刃口尺寸的制造偏差方向，原則上單向注向金屬實(shí)體內(nèi)部；7）模具制造方法的不同，其刃口尺寸的計(jì)算方法亦不同。（2）凸、凹模采用互換法加工適用：適用于圓形等簡(jiǎn)單形狀的沖裁件。要求：設(shè)計(jì)時(shí)需在圖紙上分別標(biāo)注凸、凹模的刃口尺寸及制造公差。滿足條件：或取

1)落料2)沖孔例：工件如右圖所示t=1mm，IT14級(jí)采用互換法計(jì)算其刃口尺寸查表可得：Zmin=0.20mm；Zmax=0.25mm查表可得：Φ20δd=+0.025；δp=-0.020Φ10δd=+0.020；δp=-0.020落料沖孔

3)孔心距式中

Dd——落料凹?；境叽?mm)；

Dmax——落料件最大極限尺寸(mm)；

dp——沖孔凸模基本尺寸(mm)；

dmin——沖孔件孔的最小極限尺寸(mm)；Ld——同一工步中凹模孔距基本尺寸(mm)；

Lmin——Ld的最小極限尺寸(mm)

δp——凸模下偏差(mm)，一般取Δ/4；δd——凹模上偏差(mm)，一般取Δ/4；Zmin——凸凹模最小初始雙向間隙(mm)；Zmax——凸凹模最大允許雙向間隙(mm)；

x——凸、凹模磨損系數(shù)；

Δ——制件尺寸公差值；

Dp——落料凸?；境叽?mm)；

dd——沖孔凹?；境叽?mm)；沖裁件精度x值IT10以上1IT11~130.75IT140.5（3）凸、凹模采用配合加工配合加工方法：指先按照工件尺寸計(jì)算出凸（或凹模）的公稱尺寸及公差尺寸并進(jìn)行加工；然后按基準(zhǔn)件實(shí)際尺寸，并根據(jù)沖裁間隙配做另一個(gè)相配件凹(或凸)模。特點(diǎn)：沖裁間隙易于得到保證；可放大基準(zhǔn)件的制造公差，并且無需校核；簡(jiǎn)化了模具設(shè)計(jì)。要點(diǎn)：1）設(shè)計(jì)時(shí)，只需詳細(xì)標(biāo)注基準(zhǔn)件刃口尺寸及制造公差；相配件標(biāo)注基準(zhǔn)件的名義尺寸，并在說明中注明與基準(zhǔn)件配制的間隙值。2）刃口尺寸的分類按基準(zhǔn)件磨損后尺寸變化方向分類。

A類——磨損后刃口尺寸變大；

B類——磨損后刃口尺寸變小；

C類——磨損后刃口尺寸不變。播放動(dòng)畫3）基準(zhǔn)件刃口尺寸計(jì)算公式落料：

沖孔：式中：Ad、Bd、Cd——凹模刃口尺寸；

Ap、Bp——凸模刃口尺寸；

Aman——工件上對(duì)應(yīng)尺寸的最大尺寸；

Bmin——工件上對(duì)應(yīng)尺寸的最小尺寸；

C平均——工件上對(duì)應(yīng)尺寸的平均尺寸；測(cè)驗(yàn)題填空1、普通沖裁件斷面具有

四個(gè)明顯區(qū)域。判斷1、普通沖裁最后分離是塑性剪切分離。（

）參考答案課后思考1、板料沖裁時(shí)，其斷面特征怎樣？影響沖裁件斷面質(zhì)量的因素有哪些？2、在設(shè)計(jì)沖裁模時(shí)，確定沖裁合理間隙的原則是什么？3、確定沖裁凸、凹模刃口尺寸的基本原則是什么？2.6沖壓定位方式學(xué)習(xí)目標(biāo)：了解各種定位零件的結(jié)構(gòu)和作用，了解沖壓定位的使用原則，熟悉基本的定位組合方式的特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合；教學(xué)要求：根據(jù)沖裁件和模具的結(jié)構(gòu)，及定位零件的特點(diǎn)結(jié)構(gòu)形式，正確選擇定位組合方式。2.6.1沖壓定位零件1.定位零件的作用（1）定距：在送料方向上控制送料的進(jìn)距；（2）導(dǎo)向：保證板料沿送料方向正確送進(jìn)。

a-固定擋料銷b、c-導(dǎo)料銷2.定位零件的結(jié)構(gòu)形式（1）定位板與定位銷用于單個(gè)毛坯進(jìn)行沖壓加工，保證前后工序的相對(duì)位置精度及工件內(nèi)孔與外輪廓的位置精度的要求。a、b－定位板，c、d－定位銷定位板選擇原則：1）定位板便于取放工件，操作安全；2）形狀不對(duì)稱工件，定位板須有方向性；3）需多道沖壓工序完成的工件，定位板取同一個(gè)定位基準(zhǔn)。（2）擋料銷保證條料送進(jìn)時(shí)的送進(jìn)距離。常用于落料模和復(fù)合模，2-3個(gè)工位的簡(jiǎn)單級(jí)進(jìn)模有時(shí)也用。1）固定擋料銷圓柱頭擋料銷鉤形擋料銷2）活動(dòng)擋料銷活動(dòng)擋料銷通常安裝在倒裝落料模或倒裝復(fù)合模的彈壓卸料板上。a）彈簧彈頂擋料銷b）扭簧彈頂擋料銷c）橡膠彈頂擋料銷3）可調(diào)式活動(dòng)擋料銷常用于通用沖模，安裝在卸料板上，可調(diào)整擋料定位位置，不適用于較薄較軟材料的沖裁。送料過程為一推一拉。4）始用擋料銷用于確定級(jí)進(jìn)模中條料料頭在第一次送進(jìn)時(shí)的準(zhǔn)確位置，而臨時(shí)使用的定位擋料裝置。不適用于多工位的級(jí)進(jìn)模。

（3）導(dǎo)料銷用于毛坯以外形定位，多用于有彈壓卸料板的單工序模和復(fù)合模。a-固定擋料銷，b、c-導(dǎo)料銷（4）導(dǎo)料板（導(dǎo)尺）在固定卸料式?jīng)_模和級(jí)進(jìn)模中起導(dǎo)向作用。

分離式導(dǎo)料板整體式導(dǎo)料板有側(cè)壓導(dǎo)料板消除條料的寬度誤差造成的工件尺寸精度降低。當(dāng)板厚小于0.3mm或自動(dòng)送料時(shí)，不宜采用有側(cè)壓導(dǎo)料板。（5）側(cè)刃以切去條料旁側(cè)少量材料來限定送料進(jìn)距，送料精度及生產(chǎn)效率高。

側(cè)刃斷面的長(zhǎng)度等于步距，側(cè)刃前后導(dǎo)尺兩側(cè)之間的距離不等，其差值為側(cè)刃所切去的條料旁側(cè)材料的寬度。播放動(dòng)畫側(cè)刃結(jié)構(gòu)a)平面型b)臺(tái)階型臺(tái)階型的多用于厚度為1mm以上板料的沖裁，沖裁前凸出部分先進(jìn)入凹模導(dǎo)向，以免由于側(cè)壓力導(dǎo)致側(cè)刃損壞。1）長(zhǎng)方形側(cè)刃制造簡(jiǎn)單，但當(dāng)側(cè)刃刃口部分磨鈍后，會(huì)使條料邊緣處出現(xiàn)毛刺而影響正常送進(jìn)。播放動(dòng)畫2）成形側(cè)刃（燕尾形刃口）克服了長(zhǎng)方形側(cè)刃的缺點(diǎn)，但制造較復(fù)雜，增大了切邊寬度，材料利用率降低。刃口的磨損較嚴(yán)重，強(qiáng)度也較差，因此不適于沖厚料。適用于板厚在0.5mm以下，定位精度較高的沖裁。播放動(dòng)畫因常需將側(cè)刃的沖切刃口形狀設(shè)計(jì)成為工件邊緣的部分形狀，故稱為成形側(cè)刃。3）尖角形側(cè)刃與彈簧擋料銷配合使用，節(jié)省材料，但操作麻煩，生產(chǎn)效率低，不常采用，只在沖裁貴重金屬時(shí)使用。采用側(cè)刃的條件：1）窄長(zhǎng)工件2）料厚較薄（t<0.5mm）3）成形側(cè)刃成形工件側(cè)邊外形

播放動(dòng)畫側(cè)刃數(shù)量可以是一個(gè)，也可以兩個(gè)。兩個(gè)側(cè)刃可以在條料兩側(cè)并列布置，也可以對(duì)角布置，對(duì)角布置能夠保證料尾的充分利用。4）多工序級(jí)進(jìn)模（多采用雙側(cè)刃結(jié)構(gòu)）（6）導(dǎo)正銷（導(dǎo)頭）常用于級(jí)進(jìn)模中，以保證工件上的孔與外形的相對(duì)位置精度，消除送料的步距誤差，起到精確定位的作用。

當(dāng)沖裁材料厚度小于0.5mm，沖孔直徑小于1.5mm，落料凸模尺寸較小時(shí)，不宜使用導(dǎo)正銷。導(dǎo)正銷在凸模上的固定形式固定在凸模固定板上的導(dǎo)正銷工步較多，精度較高，零件上又無適宜導(dǎo)正的孔的級(jí)進(jìn)模，常在條料的空位處設(shè)置工藝孔，供導(dǎo)正銷導(dǎo)正條料。1-上模座2-固定板3-卸料板4-導(dǎo)正銷5-彈簧6-螺塞7-頂銷2.6.2沖壓定位方式1.使用原則（1）保證精度的前提下，盡量簡(jiǎn)單、易操作；（2）以“必需、夠用”為設(shè)置定位元件的原則；（3）應(yīng)滿足制件生產(chǎn)類型的需求。（4）在保證精度、滿足生產(chǎn)類型的前提下，盡量提高材料利用率。2.定位方式（1）以導(dǎo)料銷、擋料銷組合定位以一擋料銷定距，以兩導(dǎo)料銷導(dǎo)向。一般用于單工序模和復(fù)合工序模等定位精度要求不高的場(chǎng)合。特點(diǎn)是制造簡(jiǎn)單，操作方便，對(duì)材料精度要求低，但定位精度低，材料利用率低，生產(chǎn)效率低。a-擋料銷b、c-導(dǎo)料銷播放動(dòng)畫（2）以臨時(shí)擋料銷、擋料銷和導(dǎo)料板組合定位以初始擋料銷確定條料初始位置，以擋料銷定距，以導(dǎo)料板導(dǎo)向。一般適用于三工位以下的級(jí)進(jìn)模。特點(diǎn)是制造簡(jiǎn)單，對(duì)材料精度要求較低，但定位精度較低，操作不方便，材料利用率較低，生產(chǎn)效率低。（3）以臨時(shí)擋料銷、擋料銷、導(dǎo)正銷和導(dǎo)料板組合定位以臨時(shí)擋料銷確定條料初始位置，以擋料銷粗定距，以導(dǎo)正銷作精定位，以導(dǎo)料板導(dǎo)向。一般用于三工位以下的級(jí)進(jìn)模。其特點(diǎn)是制造簡(jiǎn)單，對(duì)材料精度要求較低，定位精度較高，操作不方便，材料利用率較低，生產(chǎn)效率低。級(jí)進(jìn)模.wmv（4）以側(cè)刃和導(dǎo)料板組合定位以側(cè)刃定距，以導(dǎo)料板導(dǎo)向，一般適用于三工位以下的級(jí)進(jìn)模。特點(diǎn)是定位精度較高，操作方便，生產(chǎn)效率高，制造較復(fù)雜，材料利用率較低。播放動(dòng)畫（5）以側(cè)刃、導(dǎo)正銷和導(dǎo)料板組合定位以側(cè)刃定距，以導(dǎo)正銷作精定距，以導(dǎo)料板導(dǎo)向。適用于多工位級(jí)進(jìn)模。特點(diǎn)是定位精度高，操作方便，生產(chǎn)效率高，制造較復(fù)雜，材料利用率較低。測(cè)驗(yàn)題填空

1、側(cè)刃常被用于

模，其作用是控制條料進(jìn)給方向上的

。選擇1、在連續(xù)模中，條料進(jìn)給方向的定位有多種方法，當(dāng)進(jìn)距較小，材料較薄，而生產(chǎn)率較高時(shí)，一般選用

定位較合理。A、擋料銷；B、導(dǎo)正銷；C、側(cè)刃；D、初始擋料銷參考答案課后思考1、設(shè)計(jì)定位零件時(shí)應(yīng)注意什么？2、級(jí)進(jìn)模中使用定距側(cè)刃有什么優(yōu)點(diǎn)？怎樣設(shè)計(jì)定距側(cè)刃？3、級(jí)進(jìn)模中使用導(dǎo)正銷的作用是什么？怎樣設(shè)計(jì)導(dǎo)正銷？2.7沖壓力及壓力中心計(jì)算學(xué)習(xí)目標(biāo)：了解沖壓力與模具壓力中心的概念，理解模具壓力中心的計(jì)算方法，理解壓力中心與沖床滑塊中心重合的意義。教學(xué)要求：會(huì)根據(jù)不同的模具結(jié)構(gòu)，計(jì)算總沖壓力；能夠使用力矩平衡原理，計(jì)算復(fù)雜工件或多凸模沖裁件的壓力中心。2.7.1常用卸料、出件及壓料零、部件（1）卸料板：指將包在凸模上的制件或廢料從凸模上刮下來的零件。形式：剛性卸料板和彈壓卸料板。1）剛性卸料板特點(diǎn)：能承受較大的卸料力，卸料可靠、安全；但操作不方便，生產(chǎn)效率不高。適用范圍：料厚在0.5mm以上的材料，常用于單工序模，與凸模間的單邊間隙一般：0.10.5mm。封閉式：適用于一般條料的沖裁。播放動(dòng)畫a）-卸料板與導(dǎo)料板一體b）-卸料板與導(dǎo)料板分開懸臂式：適用于窄而長(zhǎng)的毛坯沖裁。鉤形：適用于彎曲件和拉深件的沖裁。播放動(dòng)畫c）-懸臂式卸料板d）-鉤式卸料板2）彈壓卸料板特點(diǎn)：有敞開的工作空間，操作方便，生產(chǎn)效率高，沖壓前對(duì)毛坯有壓緊作用，沖壓后又使沖壓件平穩(wěn)卸料，從而制件較為平整；但卸料力較小，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可靠性與安全性較差。適用范圍：卸料力不是特別大的各種沖裁模。播放動(dòng)畫a）-向上卸料b）-向下卸料倒裝式模具的彈壓卸料板，方便調(diào)整卸料力；橡膠等彈性元件卸料板，用于簡(jiǎn)單沖裁模以彈壓卸料板作為細(xì)長(zhǎng)小凸模的導(dǎo)向，卸料板本身又以兩個(gè)以上的小導(dǎo)柱導(dǎo)向，以免彈壓卸料板產(chǎn)生水平擺動(dòng)，從而保護(hù)小凸模不被折斷。1-彈壓卸料板2-彈性元件3-小凸模4-小導(dǎo)柱（2）出件裝置：指將在凹模中的制件或廢料從凹模口推出的裝置。1）剛性推件裝置特點(diǎn)：推件力大，推件可靠，但不具有壓料作用。播放動(dòng)畫推件橫梁2）彈性推件裝置特點(diǎn)：沖壓時(shí)能壓住制件，制件質(zhì)量較高，但彈出力有限。

3）彈性頂件裝置特點(diǎn)：沖壓時(shí)能壓住制件，制件質(zhì)量較高，彈頂器彈力有限。2.7.2沖壓力沖壓力：指沖裁力、卸料力、推件力和頂料力的總稱。（1）沖裁力：指凸、凹模使材料產(chǎn)生分離所需的力。計(jì)算公式：式中：F——沖裁力（N）；L——沖裁件周邊長(zhǎng)度（mm）；K——沖壓系數(shù)，一般取K=1.3；K值與沖裁間隙、模具刃口鋒利成度、壓力機(jī)狀況、模具潤滑情況及模具設(shè)計(jì)安全系數(shù)等有關(guān)。

t——材料厚度（mm）；τ——材料抗剪強(qiáng)度（MPa）。（2）卸料力（F卸）：指將箍在凸模上的材料卸下時(shí)所需的力。

F卸=K卸F(N)式中：K卸——卸料力系數(shù)。（3）推料力（F推）：指將沖入凹模的制件或廢料順著沖裁方向從凹模洞口推出時(shí)所需的力。

F推=nK推F(N)式中：K推——推料力系數(shù)；n—同時(shí)卡在凹模內(nèi)的沖裁件(或廢料)數(shù)。（4）頂料力（F頂）：指將沖入凹模的制件或廢料逆著沖裁方向從凹模刃口推出時(shí)所需的力。

F頂=K頂F(N)式中：K頂——頂料力系數(shù)。（5）總沖壓力（F∑）1）采用彈性卸料和上出料方式時(shí)：

FΣ=F+F卸+

F頂2）采用剛性卸料和下出料方式時(shí)：

FΣ=F+F推3）采用彈性卸料和下出料方式時(shí)：

FΣ=F+F卸+F推2.7.3模具壓力中心的計(jì)算

模具壓力中心：指模具沖壓力全力的作用點(diǎn)。

要求：沖壓時(shí)，其壓力中心應(yīng)與壓力機(jī)滑塊中心相重合。作用（1）以避免模具在工作中產(chǎn)生偏彎矩而發(fā)生歪斜，加速模具導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的不均勻；（2）保證凸凹模間隙的一致，從而保證制件質(zhì)量和延長(zhǎng)模具壽命。計(jì)算：1.簡(jiǎn)單形狀的工件壓力中心的計(jì)算1)對(duì)稱形狀的零件壓力中心，位于刃口輪廓圖形的幾何中心上；3)等半徑的圓弧段的壓力中心，位于任意角2角平分線上，且距離圓心為x0的點(diǎn)上。式中—弧度2)直線段的壓力中心位于直線段的中心；2.復(fù)雜形狀沖裁件壓力中心的計(jì)算計(jì)算步驟：1）選定坐標(biāo)系；2）計(jì)算各輪廓的長(zhǎng)度或沖壓力；3）計(jì)算各輪廓或沖壓力中心的坐標(biāo)值；4）根據(jù)力矩原理計(jì)算壓力中心?；驕y(cè)驗(yàn)題判斷

1、

沖壓模使用剛性卸料的主要優(yōu)點(diǎn)是卸料可靠；卸料力大。（）2、當(dāng)采用剛性卸料裝置和下出件的模具時(shí)，其總工藝力為。（）

3、連接彈壓卸料板時(shí)，可以選用圓柱頭普通螺釘。（）填空

1、模具的

就是沖壓力的合力的作用點(diǎn)，求

的方法就是求空間平行力系的合力的作用點(diǎn)。

2、要使冷沖壓模具正常而平穩(wěn)地工作，必須使

與模柄的軸心線

（或偏移不大）。

3、彈性卸料裝置除了起卸料作用外，還兼起

作用。它一般用于材料厚度相對(duì)

材料的卸料。

參考答案測(cè)驗(yàn)題計(jì)算

如圖所示，零件材料為Q235，料厚為2㎜。計(jì)算沖壓力，確定壓力機(jī)公稱壓力。

參考答案課后思考1、什么是模具的壓力中心？2、怎樣確定模具的壓力中心？2.8凸、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)目標(biāo)：掌握凸模、凹模、凸凹模的結(jié)構(gòu)形式和固定形式。理解凸凹模的最小壁厚。教學(xué)要求：能夠正確選擇凸模、凹模的結(jié)構(gòu)形式，計(jì)算凸模的長(zhǎng)度和凹模的外形尺寸，能夠確定凸凹模的最小壁厚。2.8.1凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1．凸模的結(jié)構(gòu)型式分類：按斷面形式分為圓形凸模和非圓形凸模。（1）圓形凸模指凸模端面為圓形的凸模。常見的圓形凸模的結(jié)構(gòu)形式凸模作成臺(tái)階式，用固定板固定，臺(tái)階處圓滑過渡或加過渡段，以避免應(yīng)力集中，增加凸模的剛度和強(qiáng)度。播放動(dòng)畫播放動(dòng)畫適用于沖制孔徑與材料厚度相近的小孔的圓形凸模，其采用保護(hù)套結(jié)構(gòu)。適用于沖大孔或落料的圓凸模。

鑲塊式凸模

1—凸模固定座

2—凸模鑲塊窩孔定位

（2）非圓形凸?；绢愋涂煞譃閳A形類、矩形類和直通式若固定端為圓形時(shí)，凸模安裝定位時(shí)需加騎縫銷，以防止凸模工作時(shí)產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)。止轉(zhuǎn)銷固定部分為矩形直通式凸模因其加工方便，現(xiàn)廣泛使用。

斷面大的直通式凸模的固定

鑲拼式凸模凸模固定方式a)凸緣固定方式b)鉚接固定形式c、d、e、f)螺釘固定形式g)螺釘固定方式h)環(huán)氧樹脂固定方式i)鋼球固定方式

j)定位銷固定方式

k)小孔沖裁凸模固定方式1—墊板或凸模座2—凸模板3—側(cè)向螺釘4—環(huán)氧樹脂5—彈簧6—鋼球7—推鋼球孔8—凸模板或凸模座9—定位銷10—固定螺栓11—凸模套

12針狀凸模

13—擋銷2．凸模長(zhǎng)度的確定原則：在滿足使用要求前提下，凸模越短越好。（1）采用固定卸料板的沖裁模凸模長(zhǎng)度L=h1+h2+h3+(1520)mm

式中

h1——凸模固定板厚度；

h2——卸料板厚度；

h3——導(dǎo)尺厚度；

L——凸模長(zhǎng)度。1520mm——包含凸模進(jìn)入凹模的深度、凸模修磨量、沖模在閉合狀態(tài)下卸料板到凸模固定板間的距離。（2）采用彈壓卸料板的沖裁模凸模長(zhǎng)度L=h1+h2+h3+t+13mm式中h1——凸模固定板厚度；

h2——卸料板厚度；

h3——彈性元件最大壓縮時(shí)凸模固定板下平面與卸料板上平面間的間的距離；

L——凸模長(zhǎng)度；

t——沖裁材料料厚；13mm——凸模修磨量。3．凸模強(qiáng)度的校核主要是針對(duì)細(xì)長(zhǎng)凸?；虬辶虾穸容^大的情況2.8.2凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見的凹模結(jié)構(gòu)形式有整體式凹模和組合式凹模兩種形式。整體式凹模只適用于沖制中、小型工件；組合式凹模適用于沖大、中型工件上的孔。整體式凹模1—凹模套

2—凹模

嵌塊式組合凹模拼塊式組合凹模并列組合凹模

磨削拼裝凹模

（1）凹模刃口形式柱孔口錐形凹模刃口強(qiáng)度較高，修磨后刃口尺寸不變。常用于沖裁形狀復(fù)雜或精度要求較高的制件。柱孔口直向形凹模刃口強(qiáng)度較高，修磨后刃口尺寸不變，加工簡(jiǎn)單，工件容易漏下。適用于沖裁小直徑制件。直通形凹模

刃口強(qiáng)度較高，修磨后刃口尺寸不變。

多用于有頂出裝置上出料的模具。錐形凹模沖裁件容易漏下，凹模磨損量較小，但刃口強(qiáng)度不高，刃磨后刃口尺寸變化較大，制造較困難。適用于沖制自然漏料、精度要求不高、形狀簡(jiǎn)單的制件。錐形柱孔凹?？卓诓灰追e存制件或廢料，刃口強(qiáng)度略差。適用于形狀簡(jiǎn)單、精度要求不高的制件的沖裁。（2）凹模外形尺寸凹模厚度：H=Kb凹模壁厚：小凹模C=(1.52)H

大凹模C=(23)H式中

b——凹?？椎淖畲髮挾?mm)K——系數(shù)；

H——凹模厚度，一般取1520mm；C——凹模壁厚，一般取2640mm。2.8.3凸凹模凸凹模最小壁厚：1.不積聚廢料：C=1.5t

2.當(dāng)凹模中積聚廢料時(shí)，C>3t3.沖裁軟材料：C≈t課后思考1、沖裁凸模的基本固定方式有哪幾種？2、怎么提高凸模的強(qiáng)度和剛度？2.9沖裁?？傮w結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)目標(biāo)：能掌握導(dǎo)向、模架裝置、支撐零件和緊固零件的結(jié)構(gòu)和作用。教學(xué)要求：學(xué)會(huì)根據(jù)沖壓手冊(cè)，確定模架和導(dǎo)向零件、支撐等標(biāo)準(zhǔn)零件；理解模具的閉合高度與沖床閉合高度的關(guān)系。2.9.1導(dǎo)向零件導(dǎo)柱和導(dǎo)套作用：保證上、下模的精確導(dǎo)向。結(jié)構(gòu)形式：滑動(dòng)、滾動(dòng)

1）滑動(dòng)導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)柱、導(dǎo)套均為圓柱形，采用間隙配合特點(diǎn)：加工方便，裝配容易，成本低，可脫導(dǎo)運(yùn)行；導(dǎo)向精度沒有滾動(dòng)導(dǎo)柱、導(dǎo)套高。適用范圍：?jiǎn)喂ば蚰?、?fù)合模及工步數(shù)較少的級(jí)進(jìn)模。2）滾動(dòng)導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)柱、導(dǎo)套通過滾珠保持無間隙相對(duì)運(yùn)動(dòng)。特點(diǎn)：精度高、壽命長(zhǎng)；加工復(fù)雜，裝配困難，工作過程必須保持不脫導(dǎo)狀態(tài)，成本高。適用范圍：高速?zèng)_模、精密沖裁模、硬質(zhì)合金模具及多工位級(jí)進(jìn)模。2.9.2模座作用：是安裝模具其它零件的基礎(chǔ)零件。結(jié)構(gòu)形式：帶導(dǎo)柱與不帶導(dǎo)柱帶導(dǎo)柱分為：后側(cè)導(dǎo)柱、對(duì)角導(dǎo)柱、中間導(dǎo)柱、四導(dǎo)柱、后導(dǎo)柱窄形等。1）后側(cè)導(dǎo)柱模座特點(diǎn)：可三向送料，操作方便；沖壓時(shí)容易引起偏心距而使模具歪斜。適用范圍：中等以下精度且較小尺寸的沖壓模具。

2）對(duì)角導(dǎo)柱模座特點(diǎn)：可兩向送料，可避免偏心距而所造成的模具歪斜。適用范圍：一般精度的沖壓模具及級(jí)進(jìn)模。3）中間導(dǎo)柱模座特點(diǎn)：僅可一（橫）向送料，可避免偏心距而所造成的模具歪斜。適用范圍：較精密的單工序?；驈?fù)合模。4）四導(dǎo)柱模座特點(diǎn)：導(dǎo)向性能好適用范圍：沖制較精密的沖壓件。

5）后導(dǎo)柱窄形模座適用于沖制中等尺寸沖壓件。2.9.3模柄作用：將模具的上模座固定在沖床的滑塊上。結(jié)構(gòu)形式：旋入式、壓入式、鉚接式、凸緣式、浮動(dòng)式、槽形式、通用式模柄直徑：應(yīng)與所選用壓力機(jī)滑塊的模柄孔直徑一致。1）旋入式用螺紋與上模座相連接直度較差，需加防轉(zhuǎn)螺釘，主要用于小型模具。

2）壓入式與上模座孔采用過渡配合定位，模柄臺(tái)肩連接，具有較高的垂直度和同軸度，適用于各種中小型模具。3）鉚接式與上模座孔采用過渡配合定位，模柄尾部反鉚連接，具有較高的垂直度和同軸度，適用于各種小型模具。4）凸緣式與上模座采用螺釘緊固，銷釘定位，適用于較大的模具。5）浮動(dòng)式其由模柄、球面墊塊和聯(lián)接桿組成，可消除壓力機(jī)導(dǎo)軌誤差對(duì)模具導(dǎo)向精度的影響，適用于滾珠導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向的精密沖模。1-模柄2-凹球面墊塊3-凸球面連接桿6）槽形式不采用上模座時(shí),上模直接安裝在此種模柄上，適用于較低精度的小型沖壓(多為彎曲)模。7）通用式不采用上模座時(shí),上模直接安裝在此種模柄上，適用較低精度的小型圓形沖壓件的沖壓模。2.9.4其余模具零件的選用1.墊板1）強(qiáng)度校核2）剛性推件時(shí)，上模板被挖空2.螺釘與銷釘圓