冷沖壓工藝與模具設(shè)計課件

第一章冷衝壓概論返回目錄1.1冷衝壓基本工序及模具1.衝壓工序分離工序：指衝壓過程中使衝壓件與板料沿一定的輪廓相互分離的工序?；竟ば颍簺_孔、落料、切斷、切口、切邊、剖切、整修等。沖孔、落料沖孔、剖切塑性成形工序：指材料在不破裂的條件下產(chǎn)生塑性變形，從而獲得一定形狀、尺寸和精度要求的零件?；竟ば颍簭澢?、拉深、成形、冷擠壓等。2.模具1）單工序模：在衝壓的一次行程過程中，只能完成一個衝壓工序的模具。播放動畫2）級進模：在衝壓的一次行程過程中，在不同的工位上同時完成兩道或兩道以上衝壓工序的模具。播放動畫電機轉(zhuǎn)子多工位級進模3）複合模：在衝壓的一次行程過程中，在同一工位上同時完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。播放動畫電機定子、轉(zhuǎn)子複合模複合衝壓模有正裝式和倒裝式兩種結(jié)構(gòu)。其中正裝式是凸模置於上模部分，倒裝式則是凸模置於下模部分。點擊上圖觀察複合模結(jié)構(gòu)及運動過程正裝複合模倒裝複合模3.常見衝壓工序及相應(yīng)模具1）分離工序（1）沖孔：用沖孔模沿封閉輪廓沖裁工件或毛坯，沖下部分為廢料。（2）落料：用落料模沿封閉輪廓沖裁板料或條料，沖下部分為製件。（3）切斷：用剪刃或模具切斷板料或條料的部分周邊，並使其分離。（4）切口：用切口模將部分材料切開，但並不使它完全分離，切開部分材料發(fā)生彎曲。（5）切邊：用切邊模將坯件邊緣的多餘材料沖切下來。（6）剖切：用剖切模將坯件(彎曲件或拉深件)剖成兩部分或幾部分。（7）整修：用整修模去掉坯件外緣或內(nèi)孔的餘量，以得到光滑的斷面和精確的尺寸。外緣整修內(nèi)孔整修2）塑性變形工序（1）彎曲：把平面毛坯料製成具有一定角度和尺寸要求的一種塑性成形工藝。壓彎：用彎曲模將平板(或絲料、桿件)毛坯壓彎成一定尺寸和角度，或?qū)⒁褟澕鬟M一步彎曲。卷邊：用卷邊模將條料端部按一定半徑卷成圓形。扭彎：用扭曲模將平板毛坯的一部分相對另一部分扭轉(zhuǎn)成一定的角度。（2）拉深：將一定形狀的平板毛坯通過拉深模衝壓成各種形狀的開口空心件；或以開口空心件為毛坯通過拉深，進一步使空心件改變形狀和尺寸的冷衝壓加工方法。

變薄拉深：用變薄拉深模減小空心件毛坯的直徑與壁厚，以得到底厚大於壁厚的空心件。（3）成形：通過板料的局部變形來改變毛坯的形狀和尺寸的工序的總稱。脹形：指從空心件內(nèi)部施加徑向壓力，強迫局部材料厚度減薄和表面積增大，獲得所需形狀和尺寸的冷衝壓工藝方法。起伏成形：平板毛坯或製件在模具的作用下，產(chǎn)生局部凸起（或凹下）的衝壓方法。翻邊：指利用模具將工件上的孔邊緣或外緣邊緣翻成豎立的直邊的衝壓工序。縮口：指將預(yù)先拉深好的圓筒或管狀坯料，通過模具將其口部縮小的衝壓工序。整形：利用模具將彎曲或拉深件局部或整體產(chǎn)生不大的塑性變形的衝壓工序。校平：指利用模具將有拱彎、翹曲的平板製件壓平的衝壓工序。1.2衝壓模具的基本結(jié)構(gòu)組成按模具零件的功能可分為工藝零件和結(jié)構(gòu)零件兩部分。1.3衝壓模具的類型1.3.1簡單衝壓模落料模彎曲模拉深模1.3.2級進衝壓模（續(xù)）1.3.3複合衝壓模（續(xù)）單工序模、複合模和連續(xù)模的特點比較專案單工序模複合模連續(xù)模衝壓精度一般較低中、高級精度中、高級精度原材料要求不嚴格除條料外，小件也可用邊角料條料或卷料衝壓生產(chǎn)率低較高高實現(xiàn)操作機械化自動化的可能性較易，尤其適合於在多工位壓力機上實現(xiàn)自動化難，只能在單機上實現(xiàn)部分機械操作容易，尤其適合於在單機上實現(xiàn)自動化生產(chǎn)通用性好，適合於中、小批量生產(chǎn)及大型件的大量生產(chǎn)較差，僅適合於大批量生產(chǎn)較差，僅適合於中、小型零件的大批量生產(chǎn)沖模製造的複雜性和價格結(jié)構(gòu)簡單，製造周期短，價格低結(jié)構(gòu)複雜，製造度大，價格高結(jié)構(gòu)複雜，製造和調(diào)整難度大，價格與工位數(shù)成比例上升測驗題填空

1、落料凹模在上模的叫

複合模，而落料凹模在下模的叫

複合模。概論課後思考1、冷衝壓工序可分為哪兩大類？它們的主要區(qū)別是什麼？2、分離工序有哪些工序形式？試用工序簡圖及自己的語言說明其中兩種工序的主要特徵。3、變形工序有哪些工序形式？試用工序簡圖及自己的語言說明其中兩種工序的主要特徵。沖裁工藝與沖裁模的設(shè)計2.1沖裁模設(shè)計程式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2.5沖裁模刃口尺寸計算2.6衝壓定位方式2.7衝壓力與壓力中心計算2.8凸、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計2.9沖裁?？傮w結(jié)構(gòu)設(shè)計返回目錄2.1沖裁模設(shè)計程式審圖沖裁工藝性分析沖裁工藝方案制定排樣刃口尺寸計算衝壓力及壓力中心計算凸、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計總體結(jié)構(gòu)設(shè)計衝壓設(shè)備選擇沖裁模裝配圖繪製非標零件圖繪製

1．審圖收集並分析衝壓件的產(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)有的衝壓設(shè)備條件；工廠現(xiàn)有的模具製造條件及技術(shù)水準；其他技術(shù)資料等也應(yīng)作為設(shè)計的資料。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)計要求，瞭解產(chǎn)品用途，並進行衝壓件的工藝性及尺寸公差等級分析，改進沖壓件結(jié)構(gòu)或工藝性。

例：零件的三個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衝壓工藝性分析的基礎(chǔ)上，擬定出可能的幾套衝壓工藝方案，然後根據(jù)生產(chǎn)批量和企業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)條件，通過對各種方案的綜合分析和比較，確定一個技術(shù)經(jīng)濟性最佳的工藝方案。例：根據(jù)已確定的衝壓工藝方案，綜合考慮衝壓件的品質(zhì)要求、生產(chǎn)批量大小、衝壓加工成本以及衝壓設(shè)備情況、模具製造能力等生產(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佈置方法。在衝壓零件的成本中，材料費用占60％以上，因此材料的經(jīng)濟利用是一個重要問題，而材料的經(jīng)濟利用又與排樣方式有關(guān)。例：衝壓件排樣實物5．刃口尺寸計算

間隙對沖裁件品質(zhì)、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．衝壓力及壓力中心計算沖裁力是在沖裁過程中凸模對板料施加的壓力，它是隨凸模進入材料的深度（凸模行程）而變化的。通常說的沖裁力是指沖裁力的最大值，它是選用壓力機和設(shè)計模具的重要依據(jù)之一。

模具的壓力中心就是衝壓力合力的作用點。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。7．衝壓設(shè)備選擇衝壓設(shè)備選擇關(guān)係到其合理使用、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於衝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)格兩個方面。設(shè)備規(guī)格主要取決於衝壓力，變形功、模具閉合高度和範(fàn)本平面輪廓尺寸等。8．凸、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計根據(jù)沖件的形狀和尺寸，沖模的加工以及裝配工藝等實際條件亦不同，所以在實際生產(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)計良好模具結(jié)構(gòu)是實現(xiàn)工藝方案的可靠保證。沖裁模結(jié)構(gòu)是否合理、先進，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．衝壓模裝配圖繪製在模具的總體結(jié)構(gòu)及其相應(yīng)的零部件結(jié)構(gòu)形式確定後，便可繪製模具裝配圖和零件圖。裝配圖和零件圖均應(yīng)嚴格按照製圖標準繪製?？紤]到模具圖的特點，可採用一些常用的習(xí)慣畫法。

11．非標零件圖繪製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準零件，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。模具裝配圖的一般佈置情況課後思考1、說明沖裁模設(shè)計的程式。案例電機轉(zhuǎn)子生產(chǎn)批量：大批量材料：電工矽鋼片厚度：0.35mm說明電機定子生產(chǎn)批量：大批量；材料：電工矽鋼片;厚度：0.35mm機芯自停桿生產(chǎn)批量：大批大量；材料：鋼10；料厚：0.8mm電位器接線片生產(chǎn)批量：大批量；材料：08F鋼帶；料厚：0.4mm2.2審圖與沖裁工藝性分析學(xué)習(xí)目標：瞭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；審查所給工件的材料牌號、材料厚度、生產(chǎn)批量。衝壓件上未注公差尺寸，要根據(jù)工件的公差等級，進行公差標注。標準步驟：1.根據(jù)衝壓件的公差等級與基本尺寸，查找衝壓基準件公差數(shù)值表，找到對應(yīng)的公差，一般採取單性偏差；2.判斷該尺寸的偏差方向；採用“入體原則”、可先畫出該衝壓件的假想磨損圖。所示工件的假想磨損圖用雙點劃線畫出，再根據(jù)以下方法進行判斷。如該尺寸磨損後變小為負偏差；變大為正偏差；不變則為正負偏差。案例分析：1．電機轉(zhuǎn)子生產(chǎn)批量：大批量材料：電工矽鋼片厚度：0.35mm2．電機定子生產(chǎn)批量：大批量；材料：電工矽鋼片;厚度：0.35mm3．機芯自停桿生產(chǎn)批量：大批大量；材料：鋼10；料厚：0.8mm4.電位器接線片生產(chǎn)批量：大批量；材料：08F鋼帶；料厚：0.4mm2.2.2沖裁工藝性要求沖裁件的工藝性是指沖裁件對沖裁工藝的適應(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品質(zhì)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)盡可能簡單、對稱，以圓形、矩形等規(guī)則幾何形狀組成的幾何圖形為較佳，這樣使排樣時廢料最少。

（2）無過長的懸臂、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，採用圓角過渡為較佳，一般在圓角處應(yīng)使R≥0.5t。（5）

沖孔製件的孔不能太小。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)濟精度不高於IT11級，（2）沖孔精度（最好低於IT9級）比落料精度（最好低於IT10級）高一級。（3）沖裁件的粗糙度Ra一般低於6.3μm，但高於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、塑膠板、膠合板等)複合材料（塗層板、複合板等）（2）沖裁件材料選取原則1）對沖裁材料機械性能的要求有一定強度和韌性，避免過硬、過軟、過脆。案例1、2為電工矽鋼，材料較硬較脆；案例3、4為低碳鋼，具有較好的沖裁性能2）對材料規(guī)格的要求材料厚度公差應(yīng)符合國家標準，厚薄均勻，避免採用邊角料。3）沖裁件材料的選取原則廉價代貴重，薄料代厚料，黑色代有色4個案例製件均為黑色材料案例分析：1．電機轉(zhuǎn)子生產(chǎn)批量：大批量材料：電工矽鋼片厚度：0.35mm2．電機定子生產(chǎn)批量：大批量；材料：電工矽鋼片;厚度：0.35mm3．機芯自停桿生產(chǎn)批量：大批大量；材料：鋼10；料厚：0.8mm4.電位器接線片生產(chǎn)批量：大批量；材料：08F鋼帶；料厚：0.4mm課後思考1、提高沖裁件尺寸精度和斷面品質(zhì)的有效措施有哪些？2、什麼是沖裁件的工藝性，分析沖裁件的工藝性有何實際意義？

2.3沖裁工藝方案制定學(xué)習(xí)目標：瞭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)，並分析出各工序的數(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；案例分析：電機轉(zhuǎn)子工序性質(zhì)：沖孔、落料、切口案例分析：電機定子工序性質(zhì)：沖孔、落料案例分析：機芯自停桿工序性質(zhì)：沖孔、落料案例分析：電位器接線片工序性質(zhì)：落料（2）基本工序的數(shù)目案例分析：案例1為3個；案例2和案例3為2個；案例4為1個。（3）基本工序的順序案例分析：案例1：沖孔→切口→落料或落料→沖孔→切口案例2：沖孔→落料或落料→沖孔案例3：沖孔→落料或落料→沖孔2.3.2

基本工序的排列與組合對多種方案進行分析比較，得出較佳方案。案例分析：電機轉(zhuǎn)子（1）單工序工藝即用落料、沖孔、切口三副模具分別完成三種工序。（2）級進工藝（3）複合工藝即採用一副複合模一次沖裁完成。分析比較：（1）單工序工藝：模具結(jié)構(gòu)簡單，製造成本較低，但製件內(nèi)外形的位置精度難以得到保證，且所佔用設(shè)備及工人較多，生產(chǎn)效率低。（2）級進工序工藝：製件內(nèi)外形位置精度較易得到保證，易於實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高，但模具結(jié)構(gòu)較複雜，製造成本較高。（3）複合工序工藝：製件內(nèi)外形位置精度高，生產(chǎn)效率高，但模具結(jié)構(gòu)複雜，製造困難。案例分析：電機定子（1）單工序工藝即用落料、沖孔兩模具分別完成兩種工序（2）級進工序工藝（3）複合工序工藝即採用一副複合模一次沖裁完成。分析比較：（1）單工序工藝模具數(shù)目增加，加工精度低，生產(chǎn)效率低。（2）級進工序工藝可通過製件的不同排布方式，節(jié)約原材料，以降低製件成本。（3）複合工序工藝模具製造複雜，加工困難。工藝方案分析練習(xí)1.機芯自停桿2.電位器接線片測驗題問分析下圖所示零件（材料：65Mn，料厚為1㎜，未注尺寸公差為IT12）的沖裁工藝性，確定其工序性質(zhì)及組合方式，畫出沖裁工序圖。參考答案課後思考1、確定沖裁工藝方案的依據(jù)是什麼？沖裁工藝的工序組合方式根據(jù)什麼來確定？

2、怎樣確定沖裁的工藝方案？2.4沖裁排樣設(shè)計學(xué)習(xí)目標：瞭解排樣與材料利用率的關(guān)係，熟悉排樣的分類方法，理解搭邊在衝壓工藝上的作用。教學(xué)要求：能夠根據(jù)沖裁件的形狀確定排樣形式，會查表確定搭邊值，利用公式計算材料利用率。2.4.1沖裁排樣的方式

排樣：指沖裁件在板料或條料上的佈置方式。（1）按有無廢料分1）有廢料排樣：指排樣時，製件與製件之間、製件與條料邊緣之間均有餘料存在。特點：沖裁件品質(zhì)完全由沖模保證，精度高，且搭邊保護模具，但材料利用率低。1-結(jié)構(gòu)廢料2-工藝廢料2）少無廢料排樣：指製件與製件之間、製件與條料邊緣之間存在較少或沒有餘料。特點：模具結(jié)構(gòu)簡化、沖裁力降低、材料利用率提高，但受板料和定位影響，工件精度降低，且凸模單邊受力，易被破壞，加劇模具磨損，影響沖裁件的斷面品質(zhì)。當(dāng)送進步距為兩倍零件寬度時，一次切斷便能獲得兩個沖件，有利於提高勞動生產(chǎn)率。案例分析：電機轉(zhuǎn)子（1）少廢料排樣案例分析：電機定子（1）有廢料排樣（2）少廢料排樣（2）按排列形式分1）直排法：適用於外形為方、矩形沖件。案例分析：電機定子2）斜排法：適用橢圓形、T形、L形、S形沖件。3）直對排法：適用於梯形、三角形、半圓形、T形、Ш形、Ц形沖件。案例分析：電位器接線片4）斜對排：適用T形沖件，且比直對排節(jié)省材料。5）混全排法：適用於材料與厚度相同的兩種以上不同形狀沖件的套排。

案例分析：電機定子、電機轉(zhuǎn)子6）多行排法：適用於大批量生產(chǎn)中尺寸不大的圓形、六角形、方形、矩形等沖件。案例分析：電機轉(zhuǎn)子7）整裁餘料(搭邊)法：適用於尺寸較小且形狀較簡單的沖件。

案例分析：電位器接線片8）分次裁切餘料(搭邊)法：適用於尺寸較小且形狀較複雜的沖件。案例分析：機芯自停桿2.4.2搭邊搭邊：指沖裁時製件與製件之間、製件與條料邊緣之間的餘料。（1）搭邊的作用1）能夠補償定位誤差，保證沖出合格的製件；2）能保持條料具有一定的剛性，便於送料；3）能起到保護模具的作用。（2）搭邊值的選取案例分析：電機轉(zhuǎn)子案例分析：機芯自停桿案例分析：電位器接線片級進模排樣設(shè)計：1）儘量減少工位數(shù)，以減少工位積累誤差；2）零件較大或零件雖小但工位較多，應(yīng)儘量減少工位數(shù)，可採用連續(xù)一複合排樣法；

3）孔間距小的沖件，要分步?jīng)_孔；4）工位間凹模壁薄的，應(yīng)增設(shè)空步；5）外形複雜的沖件應(yīng)分步?jīng)_出，以簡化凸、凹模形狀，增強其強度，便於加工和裝配；6）沖裁級進模，一般是先沖孔後落料或切斷。先沖出的孔可作後續(xù)工位的定位孔，若該孔不適合於定位或定位精度要求較高時，則應(yīng)沖出輔助定位工藝孔（導(dǎo)正銷孔）；

2.4.3材料利用率的計算（1）條料寬度尺寸的確定1）有側(cè)壓裝置：B=(L+2b)-Δ2）無側(cè)壓裝置：B=(L+2b+C)–Δ式中：L——製件垂直於送料方向的基本尺寸；Δ——條料的寬度公差；

b——側(cè)面搭邊值；

C——送料保證間隙：

B≤100，C=0.5~1.0；B＞100，C=1.0~1.5。3）採用側(cè)刃：B=(L+1.5b+nF)–Δ式中：L——製件垂直於送料方向的基本尺寸；

n——側(cè)刃數(shù)；

F——側(cè)刃裁切寬度；

Δ——條料的寬度公差；

b——側(cè)面搭邊值；B≤100，C=0.5~1.0；B＞100，C=1.0~1.5。側(cè)壓裝置案例分析：電機轉(zhuǎn)子（1）有側(cè)壓：B=50.8-0.5

（2）無側(cè)壓：B=51.8-0.5

（2）材料利用率的計算式中：A——在送料方向，排樣圖中相鄰兩個製件對應(yīng)點的距離(mm)；B——條料寬度(mm)；S——一個步距內(nèi)製件的實際面積(mm2)；S0——一個步距所需毛坯的面積(mm2)。案例分析：電機轉(zhuǎn)子案例分析：電機定子（橫排）案例分析：電機定子（豎排）案例分析：電機定子、電機轉(zhuǎn)子案例分析：機芯自停桿(直排）案例分析：機芯自停桿(斜排）案例分析：電位器接線片(直排）案例分析：電位器接線片(直對排）測驗題判斷1、搭邊值的作用是補償定位誤差，保持條料有一定的剛度，保證零件品質(zhì)和送料方便。（）參考答案課後思考1、什麼叫排樣？排樣的合理與否對沖裁工作有何意義？2、排樣的方式有哪些？各適合什麼場合？3、什麼是搭邊？對製件的精度及材料利用率分別有什麼影響？2.5

沖裁模刃口尺寸計算學(xué)習(xí)目標：能夠確定合理間隙，能夠掌握刃口尺寸計算的基本原則，能熟練掌握刃口尺寸計算的方法。教學(xué)要求：會用查表法或經(jīng)驗法確定合理間隙，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)係，判斷基準件磨損方向，從而正確計算刃口尺寸。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）沖裁件斷面播放動畫光亮帶：在材料被擠入凹模(或凸模擠入材料)時所形成。間隙適中時可獲得較大的光亮帶。間隙愈大，光亮帶愈小，但間隙過小，則會造成兩次斷裂，形成兩個光亮帶。塌角帶：由沖裁開始時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，則會造成兩次斷裂，形成兩個斷裂帶。毛刺：由斷裂時材料纖維的牽扯所形成。間隙愈大，毛刺愈長，材料塑性愈好，毛刺愈長。2）沖裁件尺寸精度間隙過大，材料產(chǎn)生拉伸彈性變形，使製件的外形尺寸小於凹模尺寸，內(nèi)形尺寸大於凸模尺寸；間隙過小，材料產(chǎn)生壓縮彈性變形，使製件的外形尺寸大於凹模尺寸，內(nèi)形尺寸小於凸模尺寸。3）衝壓力間隙的增大，將使衝壓力有所減小。4）模具壽命過小的間隙對模具壽命極為不利。較大間隙有利於減少材料對凸、凹模的磨損，則有助於提高模具壽命。（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)嗝嫫焚|(zhì)無特殊要求時，從提高模具壽命、降低衝壓力角度出發(fā)，一般採用較大間隙。2）當(dāng)沖裁件尺寸精度要求較高，或?qū)嗝嫫焚|(zhì)有較高要求時，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)計時應(yīng)按所選間隙類別中的最小間隙值來計算刃口尺寸。（3）間隙值確定方法1）經(jīng)驗法2）查表法（行業(yè)、料厚、精度）案例分析：電機轉(zhuǎn)子最高精度：、為IT8~9級由表2-2可得：(7~16)

%t

由經(jīng)驗法可得：(6~10)

%t

所以取(7~10)

%t

；得：Zmin=0.35×0.07

=0.0245mmZmax=0.35×0.1

=0.035mm取：Zmin=0.025mmZmax=0.035mm案例分析：機芯自停桿精度：均為IT13~14級；屬一般精度要求。由表2-2可得：(14~20)

%t；由經(jīng)驗法可得：(6~9)

%t；綜合考慮得：Zmin=0.8×0.14=0.112mmZmax=0.8×0.2=0.16mm?。篫min=0.11mm；Zmax=0.8×0.2=0.16mm2.5.2刃口尺寸計算（1）刃口尺寸計算應(yīng)遵循的原則1）落料尺寸決定於凹模尺寸，設(shè)計落料模時，以凹模為基準，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）沖孔尺寸決定於凸模尺寸，設(shè)計沖孔模時，以凸模為基準，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)計落料模時，凹?；境叽鐟?yīng)取製件尺寸公差範(fàn)圍內(nèi)的較小尺寸；4）設(shè)計沖孔模時，凸?；境叽鐟?yīng)取製件尺寸公差範(fàn)圍內(nèi)的較大尺寸；5）初始設(shè)計模具時，沖裁間隙一般採用最小合理間隙值；6）刃口尺寸的製造偏差方向，原則上單向注向金屬實體內(nèi)部；7）模具製造方法的不同，其刃口尺寸的計算方法亦不同。（2）凸、凹模採用互換法加工適用：適用於圓形等簡單形狀的沖裁件。要求：設(shè)計時需在圖紙上分別標注凸、凹模的刃口尺寸及製造公差。滿足條件：或取

1)落料2)沖孔例：工件如右圖所示t=1mm，IT14級採用互換法計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?；境叽?mm)；dmin——沖孔件孔的最小極限尺寸(mm)；Ld——同一工步中凹?？拙嗷境叽?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、凹模磨損係數(shù)；

Δ——製件尺寸公差值；

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、凹模採用配合加工配合加工方法：指先按照工件尺寸計算出凸（或凹模）的公稱尺寸及公差尺寸並進行加工；然後按基準件實際尺寸，並根據(jù)沖裁間隙配做另一個相配件凹(或凸)模。特點：沖裁間隙易於得到保證；可放大基準件的製造公差，並且無需校核；簡化了模具設(shè)計。要點：1）設(shè)計時，只需詳細標注基準件刃口尺寸及制造公差；相配件標注基準件的名義尺寸，並在說明中注明與基準件配製的間隙值。2）刃口尺寸的分類按基準件磨損後尺寸變化方向分類。

A類——磨損後刃口尺寸變大；

B類——磨損後刃口尺寸變?。?/p>

C類——磨損後刃口尺寸不變。播放動畫3）基準件刃口尺寸計算公式落料：

沖孔：式中：Ad、Bd、Cd——凹模刃口尺寸；

Ap、Bp——凸模刃口尺寸；

Aman——工件上對應(yīng)尺寸的最大尺寸；

Bmin——工件上對應(yīng)尺寸的最小尺寸；

C平均——工件上對應(yīng)尺寸的平均尺寸；案例分析：電機轉(zhuǎn)子落料：

A類尺寸：Φ47.2\Φ32\Φ23\R1\2\20°

B類尺寸：Φ45\R1.5\Φ20\3C類尺寸：Φ42\Φ34\30°\120°沖孔：

A類尺寸：無

B類尺寸：

C類尺寸：無計算A類刃口尺寸計算B類刃口尺寸案例分析：電機定子落料：A類尺寸：60\B類尺寸：R3C類尺寸：74\40\50\63沖孔：A類尺寸：R5\R1.5B類尺寸：；；；R3\69C類尺寸：54\28計算A類刃口尺寸計算B類刃口尺寸計算C類刃口尺寸74d=74±0.125×0.74=74±0.09240d=40±0.125×0.62=40±0.07750d=50±0.125×0.74=50±0.09263d=63±0.125×0.74=63±0.09254d=54±0.125×0.74=54±0.09228d=28±0.125×0.52=28±0.065案例分析：機芯自停桿落料：A類尺寸：2.4\4.8\9\R1\6\1\7.8\1.5\2B類尺寸：0.8\0.5\3\R2\R1C類尺寸：1\7.3\5\0.9\16.5\7.6\8.5\10\7單邊增大：32\6\1\0.3沖孔：A類尺寸：無

B類尺寸：1；5；

C類尺寸：無計算A類刃口尺寸計算B類刃口尺寸計算C類刃口尺寸

1d=1±0.125×0.25=1±0.0317.3d=7.3±0.125×0.36=7.3±0.0455d=5±0.125×0.3=1±0.0370.9d=0.9±0.125×0.25=0.9±0.03116.5d=16.5±0.125×0.43=16.5±0.0547.6d=7.6±0.125×0.36=7.6±0.0458.5d=8.5±0.125×0.36=8.5±0.04510d=10±0.125×0.36=10±0.0457d=7±0.125×0.36=7±0.045計算單邊增大刃口尺寸

刃口尺寸計算練習(xí)：以配合加工法計算電位器接線片的凸、凹模刃口尺寸。測驗題填空1、普通沖裁件斷面具有

四個明顯區(qū)域。判斷1、普通沖裁最後分離是塑性剪切分離。（

）參考答案課後思考1、板料沖裁時，其斷面特徵怎樣？影響沖裁件斷面品質(zhì)的因素有哪些？2、在設(shè)計沖裁模時，確定沖裁合理間隙的原則是什麼？3、確定沖裁凸、凹模刃口尺寸的基本原則是什麼？2.6衝壓定位方式學(xué)習(xí)目標：瞭解各種定位零件的結(jié)構(gòu)和作用，瞭解衝壓定位的使用原則，熟悉基本的定位組合方式的特點及應(yīng)用場合；教學(xué)要求：根據(jù)沖裁件和模具的結(jié)構(gòu)，及定位零件的特點結(jié)構(gòu)形式，正確選擇定位組合方式。2.6.1衝壓定位零件1.定位零件的作用（1）定距：在送料方向上控制送料的進距；（2）導(dǎo)向：保證板料沿送料方向正確送進。

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）定位板與定位銷用於單個毛坯進行衝壓加工，保證前後工序的相對位置精度及工件內(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）定位板便於取放工件，操作安全；2）形狀不對稱工件，定位板須有方向性；3）需多道衝壓工序完成的工件，定位板取同一個定位基準。（2）擋料銷保證條料送進時的送進距離。常用於落料模和複合模，2-3個工位的簡單級進模有時也用。1）固定擋料銷圓柱頭擋料銷鉤形擋料銷2）活動擋料銷活動擋料銷通常安裝在倒裝落料?；虻寡b複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)式活動擋料銷常用於通用沖模，安裝在卸料板上，可調(diào)整擋料定位位置，不適用於較薄較軟材料的沖裁。送料過程為一推一拉。4）始用擋料銷用於確定級進模中條料料頭在第一次送進時的準確位置，而臨時使用的定位擋料裝置。不適用於多工位的級進模。

（3）導(dǎo)料銷用於毛坯以外形定位，多用於有彈壓卸料板的單工序模和複合模。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)_模和級進模中起導(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)板厚小於0.3mm或自動送料時，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距，送料精度及生產(chǎn)效率高。側(cè)刃斷面的長度等於步距，側(cè)刃前後導(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。播放動畫側(cè)刃結(jié)構(gòu)a)平面型b)臺階型臺階型的多用於厚度為1mm以上板料的沖裁，沖裁前凸出部分先進入凹模導(dǎo)向，以免由於側(cè)壓力導(dǎo)致側(cè)刃損壞。1）長方形側(cè)刃製造簡單，但當(dāng)側(cè)刃刃口部分磨鈍後，會使條料邊緣處出現(xiàn)毛刺而影響正常送進。播放動畫2）成形側(cè)刃（燕尾形刃口）克服了長方形側(cè)刃的缺點，但製造較複雜，增大了切邊寬度，材料利用率降低。刃口的磨損較嚴重，強度也較差，因此不適於沖厚料。適用於板厚在0.5mm以下，定位精度較高的沖裁。播放動畫因常需將側(cè)刃的沖切刃口形狀設(shè)計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，不常採用，只在沖裁貴重金屬時使用。採用側(cè)刃的條件：1）窄長工件2）料厚較?。╰<0.5mm）3）成形側(cè)刃成形工件側(cè)邊外形播放動畫側(cè)刃數(shù)量可以是一個，也可以兩個。兩個側(cè)刃可以在條料兩側(cè)並列佈置，也可以對角佈置，對角佈置能夠保證料尾的充分利用。4）多工序級進模（多採用雙側(cè)刃結(jié)構(gòu)）（6）導(dǎo)正銷（導(dǎo)頭）常用於級進模中，以保證工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。

當(dāng)沖裁材料厚度小於0.5mm，沖孔直徑小於1.5mm，落料凸模尺寸較小時，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)正的孔的級進模，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衝壓定位方式1.使用原則（1）保證精度的前提下，儘量簡單、易操作；（2）以“必需、夠用”為設(shè)置定位元件的原則；（3）應(yīng)滿足製件生產(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。一般用於單工序模和複合工序模等定位精度要求不高的場合。特點是製造簡單，操作方便，對材料精度要求低，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)料銷播放動畫（2）以臨時擋料銷、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。一般適用於三工位以下的級進模。特點是製造簡單，對材料精度要求較低，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）以臨時擋料銷、擋料銷、導(dǎo)正銷和導(dǎo)料板組合定位以臨時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。一般用於三工位以下的級進模。其特點是製造簡單，對材料精度要求較低，定位精度較高，操作不方便，材料利用率較低，生產(chǎn)效率低。（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，一般適用於三工位以下的級進模。特點是定位精度較高，操作方便，生產(chǎn)效率高，製造較複雜，材料利用率較低。播放動畫（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。適用於多工位級進模。特點是定位精度高，操作方便，生產(chǎn)效率高，製造較複雜，材料利用率較低。案例分析：電機轉(zhuǎn)子案例分析：電機定子案例分析：電機定、轉(zhuǎn)子案例分析：機芯自停桿（直排）案例分析：機芯自停桿（斜排）案例分析：電位器接線片測驗題填空

1、側(cè)刃常被用於

模，其作用是控制條料進給方向上的

。選擇1、在連續(xù)模中，條料進給方向的定位有多種方法，當(dāng)進距較小，材料較薄，而生產(chǎn)率較高時，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後思考1、設(shè)計定位零件時應(yīng)注意什麼？2、級進模中使用定距側(cè)刃有什麼優(yōu)點？怎樣設(shè)計定距側(cè)刃？3、級進模中使用導(dǎo)正銷的作用是什麼？怎樣設(shè)計導(dǎo)正銷？2.7衝壓力及壓力中心計算學(xué)習(xí)目標：瞭解衝壓力與模具壓力中心的概念，理解模具壓力中心的計算方法，理解壓力中心與衝床滑塊中心重合的意義。教學(xué)要求：會根據(jù)不同的模具結(jié)構(gòu)，計算總衝壓力；能夠使用力矩平衡原理，計算複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：指將包在凸模上的製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：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。適用範(fàn)圍：料厚在0.5mm以上的材料，常用於單工序模，與凸模間的單邊間隙一般：0.1

0.5mm。封閉式：適用於一般條料的沖裁。播放動畫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：適用於窄而長的毛坯沖裁。鉤形：適用於彎曲件和拉深件的沖裁。播放動畫c）-懸臂式卸料板d）-鉤式卸料板2）彈壓卸料板特點：有敞開的工作空間，操作方便，生產(chǎn)效率高，衝壓前對毛坯有壓緊作用，衝壓後又使衝壓件平穩(wěn)卸料，從而製件較為平整；但卸料力較小，結(jié)構(gòu)複雜，可靠性與安全性較差。適用範(fàn)圍：卸料力不是特別大的各種沖裁模。播放動畫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，用於簡單沖裁模以彈壓卸料板作為細長小凸模的導(dǎo)向，卸料板本身又以兩個以上的小導(dǎo)柱導(dǎo)向，以免彈壓卸料板產(chǎn)生水準擺動，從而保護小凸模不被折斷。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：指將在凹模中的製件或廢料從凹?？谕瞥龅难b置。1）剛性推件裝置特點：推件力大，推件可靠，但不具有壓料作用。播放動畫推件橫樑2）彈性推件裝置特點：衝壓時能壓住製件，製件品質(zhì)較高，但彈出力有限。

3）彈性頂件裝置特點：衝壓時能壓住製件，製件品質(zhì)較高，彈頂器彈力有限。2.7.2衝壓力衝壓力：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。計算公式：式中：F——沖裁力（N）；L——沖裁件周邊長度（mm）；K——衝壓係數(shù)，一般取K=1.3；K值與沖裁間隙、模具刃口鋒利成度、壓力機狀況、模具潤滑情況及模具設(shè)計安全係數(shù)等有關(guān)。

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

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

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

F頂=K頂F(N)式中：K頂——頂料力係數(shù)。（5）總衝壓力（F∑）1）採用彈性卸料和上出料方式時：

FΣ=F+F卸+

F頂2）採用剛性卸料和下出料方式時：

FΣ=F+F推3）採用彈性卸料和下出料方式時：

FΣ=F+F卸+F推案例分析：電機轉(zhuǎn)子t=0.35mm；τ=560MPa1）單工序模落料模：L=69.15×12=829.8mm沖裁力：卸料力：F卸=K卸F=0.07×211433=14800(N)推料力:F=nKF=10×0.065×211433=137431(N）總衝壓力：

FΣ=F+F卸+F推

=211433+14800+137431=363664（N）

沖孔切口模：L=17.93×3+10=63.79mm沖裁力：卸料力：F卸=K卸F=0.07×2548=178(N)推料力:F推=nK推F=10×0.065×2548=1656(N)總衝壓力：FΣ=F+F卸+F推=16254+178+1656=18088(N)

2）複合工序模

L=69.15×12+17.93×3+10=893.59mm沖裁力：卸料力：F卸=K卸F=0.07×227687=15938(N)順裝頂料力：若全採用彈性：F頂=K頂F=0.08×(211433+2548)=17115(N)

總衝壓力：FΣ=F+F卸+F頂=227687+15938+17115=260740(N)

若上模採用剛性：F頂=K頂F=0.08×211433=16915(N)總衝壓力：FΣ=F+F卸+F頂=227687+15938+16915=260540(N)倒裝推料力:F推=nK推F=10×0.065×2548=1565(N)採用彈性頂料：

F頂=K頂F=0.08×211433=16915(N)總衝壓力：

FΣ=F+F卸+F頂+F推=227687+15938+16915+1565=262105(N)採用剛性頂料：

FΣ=F+F卸+F推

=227687+15938+1565=245190(N)案例分析：電機定子與轉(zhuǎn)子級進模採用彈壓卸料、下出料形式

L=50.27+50.27+693.23+37.70+31.42+502.91+218.67+169.45+251.25+114=2119.17(mm)沖裁力：卸料力：

F卸=K卸F=0.07×539965=37796(N)

推料力:

F推=nK推F=10×0.065×539965=350977(N)

總衝壓力：

FΣ=F+F卸+F推=539965+37796+350977=928738(N)案例分析：機芯自停桿採用彈壓卸料、下出料形式

L=471.53沖裁力：卸料力：F卸=K卸F=0.07×137310=9612(N)推料力:

F推=nK推F=6×0.065×137310=53551(N)

總衝壓力：

FΣ=F+F卸+F推=137310+9612+53551=200473(N)

衝壓力計算練習(xí)1.機芯自停桿（斜排）2.電位器接線片2.7.3模具壓力中心的計算

模具壓力中心：指模具衝壓力全力的作用點。

要求：衝壓時，其壓力中心應(yīng)與壓力機滑塊中心相重合。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)向機構(gòu)的不均勻；（2）保證凸凹模間隙的一致，從而保證製件質(zhì)量和延長模具壽命。計算：1.簡單形狀的工件壓力中心的計算1)對稱形狀的零件壓力中心，位於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，位於任意角2

角平分線上，且距離圓心為x0的點上。式中—弧度2)直線段的壓力中心位於直線段的中心；2.複雜形狀沖裁件壓力中心的計算計算步驟：1）選定坐標系；2）計算各輪廓的長度或衝壓力；3）計算各輪廓或衝壓力中心的座標值；4）根據(jù)力矩原理計算壓力中心?；虬咐治觯弘姍C轉(zhuǎn)子與電機定子（1）單工序模和複合工序模由於製件形狀對稱，所以，模具的壓力中心與製件的形心相重合。因此，在進行此類模具設(shè)計時，應(yīng)將坐標系原點選擇與製件形重合。（2）級進工序模與單工序模及複合模的區(qū)別在於，級進模將製件固有的形面按優(yōu)化沖裁工藝性的要求分散在前後幾個工位中進行，因此在合理選擇坐標系後將發(fā)現(xiàn)，製件相對於坐標系中某一軸對稱(此例為x軸)。因此，僅需計算X0座標值。Y0=0案例分析：機芯自停桿L1=12.57；X1=75.85；Y1=70.2L2=12.57；X2=75.85；Y2=32.5L3=43.79；X3=136.4；L4=4.40；X4=69.5；Y4=40.1L5=4.40；X5=70.4；Y5=22.5L6=4.4；X6=65.3；Y6=32.5L7=12；X7=65.7；Y7=17.5L8=36.6；X8=67.2；Y8=56.65L9=8.80X9=50Y9=32.5L10=4.40X10=47.7Y10=13.5L11=12.4X11=39.5L12=42.05L13=54.48L14=35.84L15=59.64壓力中心L1=4.4；X1=3.42；Y1=-10.87L2=12.57；X2=0；Y2=0L3=12.57；X3=0；Y3=17.7斜排法L4=12L5=12；X5=-3.29；Y5=-11.21L6=4.4；X6=-4.23；Y6=2.07L7=8.8；X7=-9.6；Y7=-3.3L8=44.17L9=18.44L11=4.40；X11=-32.17；Y11=-0.33L10=36.76L12=36.76L13=21.63L14=29.96L15=24.67L16=16.35L17=29.652004~2005學(xué)年冷衝壓工藝與模具設(shè)計測驗題判斷1、衝壓模使用剛性卸料的主要優(yōu)點是卸料可靠；卸料力大。（）2、當(dāng)採用剛性卸料裝置和下出件的模具時，其總工藝力為。（）3、連接彈壓卸料板時，可以選用圓柱頭普通螺釘。（）填空1、模具的

就是衝壓力的合力的作用點，求

的方法就是求空間平行力系的合力的作用點。

2、要使冷衝壓模具正常而平穩(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。它一般用於材料厚度相對

材料的卸料。參考答案測驗題計算

如圖所示，零件材料為Q235，料厚為2㎜。計算衝壓力，確定壓力機公稱壓力。

參考答案課後思考1、什麼是模具的壓力中心？2、怎樣確定模具的壓力中心？2.8凸、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計學(xué)習(xí)目標：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，計算凸模的長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)形式凸模作成臺階式，用固定板固定，臺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度。播放動畫播放動畫案例分析：電機轉(zhuǎn)子與電機定子適用於沖制孔徑與材料厚度相近的小孔的圓形凸模，其採用保護套結(jié)構(gòu)。適用於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，凸模安裝定位時需加騎縫銷，以防止凸模工作時產(chǎn)生轉(zhuǎn)動。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—凸範(fàn)本3—側(cè)向螺釘4—環(huán)氧樹脂5—彈簧6—鋼球7—推鋼球孔8—凸範(fàn)本或凸模座9—定位銷10—固定螺栓11—凸模套

12針狀凸模

13—擋銷案例分析：電機轉(zhuǎn)子級進模中槽口異形凸模案例分析：電機轉(zhuǎn)子複合模沖孔圓凸模案例分析：電機定子複合模異形凸模案例分析：電機定子複合模圓形凸模案例分析：電機定子級進模異形凸模2．凸模長度的確定原則：在滿足使用要求前提下，凸模越短越好。（1）採用固定卸料板的沖裁模凸模長度L=h1+h2+h3+(15

20)mm

式中

h1——凸模固定板厚度；

h2——卸料板厚度；

h3——導(dǎo)尺厚度；

L——凸模長度。15

20mm——包含凸模進入凹模的深度、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）採用彈壓卸料板的沖裁模凸模長度L=h1+h2+h3+t+1

3mm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——凸模長度；

t——沖裁材料料厚；1

3mm——凸模修磨量。3．凸模強度的校核主要是針對細長凸?；虬辶虾穸容^大的情況2.8.2凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計常見的凹模結(jié)構(gòu)形式有整體式凹模和組合式凹模兩種形式。整體式凹模只適用於沖制中、小型工件；組合式凹模適用於沖大、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並列組合凹模

磨削拼裝凹模

（1）凹模刃口形式柱孔口錐形凹模刃口強度較高，修磨後刃口尺寸不變。常用於沖裁形狀複雜或精度要求較高的製件。柱孔口直向形凹模刃口強度較高，修磨後刃口尺寸不變，加工簡單，工件容易漏下。適用於沖裁小直徑製件。直通形凹模

刃口強度較高，修磨後刃口尺寸不變。

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，但刃口強度不高，刃磨後刃口尺寸變化較大，製造較困難。適用於沖制自然漏料、精度要求不高、形狀簡單的製件。錐形柱孔凹?？卓诓灰追e存製件或廢料，刃口強度略差。適用於形狀簡單、精度要求不高的製件的沖裁。（2）凹模外形尺寸凹模厚度：H=Kb凹模壁厚：小凹模C=(1.5

2)H

大凹模C=(2

3)H式中

b——凹?？椎淖畲髮挾?mm)K——係數(shù)；

H——凹模厚度，一般取15

20mm；C——凹模壁厚，一般取26

40mm。案例分析：電機轉(zhuǎn)子複合模落料凹模凹模與空心墊板為一體案例分析：電機轉(zhuǎn)子複合模落料凹模凹模與空心墊板為分開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，C>3t3.沖裁軟材料：C≈t案例分析：電機轉(zhuǎn)子複合模凸凹模案例分析：電機定子複合模凸凹模課後思考1、沖裁凸模的基本固定方式有哪幾種？2、怎麼提高凸模的強度和剛度？2.9沖裁?？傮w結(jié)構(gòu)設(shè)計學(xué)習(xí)目標：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)會根據(jù)衝壓手冊，確定模架和導(dǎo)向零件、支撐等標準零件；理解模具的閉合高度與衝床閉合高度的關(guān)係。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、滾動

1）滑動導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)柱、導(dǎo)套均為圓柱形，採用間隙配合特點：加工方便，裝配容易，成本低，可脫導(dǎo)運行；導(dǎo)向精度沒有滾動導(dǎo)柱、導(dǎo)套高。適用範(fàn)圍：單工序模、複合模及工步數(shù)較少的級進模。2）滾動導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)柱、導(dǎo)套通過滾珠保持無間隙相對運動。特點：精度高、壽命長；加工複雜，裝配困難，工作過程必須保持不脫導(dǎo)狀態(tài)，成本高。適用範(fàn)圍：高速沖模、精密沖裁模、硬質(zhì)合金模具及多工位級進模。2.9.2模座作用：是安裝模具其他零件的基礎(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：後側(cè)導(dǎo)柱、對角導(dǎo)柱、中間導(dǎo)柱、四導(dǎo)柱、後導(dǎo)柱窄形等。1）後側(cè)導(dǎo)柱模座特點：可三向送料，操作方便；衝壓時容易引起偏心距而使模具歪斜。適用範(fàn)圍：中等以下精度且較小尺寸的衝壓模具。2）對角導(dǎo)柱模座特點：可兩向送料，可避免偏心距而所造成的模具歪斜。適用範(fàn)圍：一般精度的衝壓模具及級進模。3）中間導(dǎo)柱模座特點：僅可一（橫）向送料，可避免偏心距而所造成的模具歪斜。適用範(fàn)圍：較精密的單工序模或複合模。4）四導(dǎo)柱模座特點：導(dǎo)向性能好適用範(fàn)圍：沖制較精密的衝壓件。

5）後導(dǎo)柱窄形模座適用於沖制中等尺寸衝壓件。2.9.3模柄作用：將模具的上模座固定在衝床的滑塊上。結(jié)構(gòu)形式：旋入式、壓入式、鉚接式、凸緣式、浮動式、槽形式、通用式模柄直徑：應(yīng)與所選用壓力機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，主要用於小型模具。

2）壓入式與上模座孔採用過渡配合定位，模柄臺肩連接，具有較高的垂直度和同軸度，適用於各種中小型模具。3）鉚接式與上模座孔採用過渡配合定位，模柄尾部反鉚連接，具有較高的垂直度和同軸度，適用於各種小型模具。4）凸緣式與上模座採用螺釘緊固，銷釘定位，適用於較大的模具。5）浮動式其由模柄、球面墊塊和聯(lián)接桿組成，可消除壓力機導(dǎo)軌誤差對模具導(dǎo)向精度的影響，適用於滾珠導(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）槽形式不採用上模座時,上模直接安裝在此種模柄上，適用於較低精度的小型衝壓(多為彎曲)模。7）通用式不採用上模座時,上模直接安裝在此種模柄上，適用較低精度的小型圓形衝壓件的衝壓模。2.9.4其餘模具零件的選用1.墊板1）強度校核2）剛性推件時，上範(fàn)本被挖空2.螺釘與銷釘圓柱銷釘和內(nèi)六角螺釘3.彈性元件圓鋼絲、方鋼絲螺旋彈簧硬橡膠、聚氨酯橡膠2.9.5模具的閉合高度模具的閉合高度（H模）)：指模具在最低工作位置時，上、下模之間的距離。原則：模具閉合高度必須與衝壓設(shè)備的閉合高度相適應(yīng)，應(yīng)介於其最大和最小閉合高度之間，不得大於其最大閉合高度。

模具的閉合高度H模應(yīng)介於衝床最大和最小閉合高度之間，如果模具的閉合高度小於衝床的最小閉合高度，可以採用墊板。實例分析電機轉(zhuǎn)子正裝複合模

案例分析：電機轉(zhuǎn)子正裝複合模下模案例分析：電機轉(zhuǎn)子倒裝複合模案例分析：電機轉(zhuǎn)子倒裝複合模下模案例分析：電機定子級進模案例分析：電機定子級進模下模測驗題判斷1、標準件就是從標準件廠購買來直接裝配在模具上的不需進行任何加工的零件。（）填空1、普通模架在“國家標準”中，按照導(dǎo)柱導(dǎo)套的數(shù)量和位置不同可分為：

四種模架。

參考答案課後思考1、試比較級進模和複合模結(jié)構(gòu)特點。2、彈性卸料與剛性卸料各有什麼特點。本章小結(jié)

本章按照沖裁模的設(shè)計程式，以四個衝壓件為案例，分析了沖裁模的設(shè)計過程，重點在衝壓件的工藝分析、工藝計算以及沖裁模的結(jié)構(gòu)設(shè)計方面的基礎(chǔ)知識，同時也強調(diào)了設(shè)計中需要注意的一些要點。通過本章的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)能夠舉一反三，獨立的完成中等複雜程度的沖裁模的設(shè)計。說明本課程以案例教學(xué)法為主，本章共四個不同沖裁件的模具，其主要設(shè)計步驟被分散到每一節(jié)中，用作該節(jié)知識點的教學(xué)案例。四個設(shè)計案例既為理論學(xué)習(xí)的輔助材料，又可作為設(shè)計作業(yè)的參考。返回測驗題答：該零件的材料為65Mn鋼，是彈簧鋼，具有良好的沖壓性能。它的形狀簡單，結(jié)構(gòu)對稱。從零件圖上的尺寸精度屬IT13級，其餘未注公差按IT12級確定，一般的衝壓工藝均能滿足其餘尺寸精度要求，可以沖裁。由於該零件孔的孔邊距小於凸凹模允許的最小壁厚（查表得a=2.7㎜），且1.5的槽太窄，所以該零件不能採用複合沖裁模，應(yīng)採用連續(xù)沖裁模加工。沖裁排樣圖如下圖所示：返回測驗題判斷1、搭邊值的作用是補償定位誤差，保持條料有一定的剛度，保證零件品質(zhì)和送料方便。（√）返回測驗題填空1、普通沖裁件斷面具有圓角帶、光亮帶、斷裂帶、和毛刺區(qū)

四個明顯區(qū)域。判斷1、普通沖裁最後分離是塑性剪切分離。（×）

返回測驗題填空

1、側(cè)刃常被用於定距精度和生產(chǎn)效率要求高的連續(xù)模，其作用是控制條料進給方向上的進給步距。選擇1、在連續(xù)模中，條料進給方向的定位有多種方法，當(dāng)進距較小，材料較薄，而生產(chǎn)率較高時，一般選用

C定位較合理。A、擋料銷；B、導(dǎo)正銷；C、側(cè)刃；D、初始擋料銷返回測驗題判斷1、衝壓模使用剛性卸料的主要優(yōu)點是卸料可靠；卸料力大。（√）2、當(dāng)採用剛性卸料裝置和下出件的模具時，其總工藝力為。（×）3、連接彈壓卸料板時，可選用圓柱頭普通螺釘。（×）填空1、模具的壓力中心就是衝壓力的合力的作用點，求壓力中心的方法就是求空間平行力系的合力的作用點。

2、要使冷衝壓模具正常而平穩(wěn)地工作，必須使模具壓力中心與模柄的軸心線重合（或偏移不大）。

3、彈性卸料裝置除了起卸料作用外，還兼起壓料

作用。它一般用於材料厚度相對較薄

材料的卸料。返回測驗題落料力F落料=1.3L=1.3*280*2*350=254.8（KN）沖孔力F沖孔=1.3L=1.3*2*16*2*350=91.44（KN）卸料力F卸=K卸F落料=0.05*254.8=12.63（KN）推件力F推=nK推F沖=4*0.055*91.44=20.12（KN）總衝壓力F總=F落料+F沖孔+F卸+F推=254.8+91.44+12.63+20.12=378.99（KN）返回測驗題判斷1、標準件就是從標準件廠購買來直接裝配在模具上的不需進行任何加工的零件。（×）填空1、普通模架在“國家標準”中，按照導(dǎo)柱導(dǎo)套的數(shù)量和位置不同可分為：對角導(dǎo)柱、中間導(dǎo)柱、四角導(dǎo)柱、後側(cè)導(dǎo)柱四種模架。

返回彎曲工藝與彎曲模設(shè)計概述3.1彎曲模設(shè)計程式3.2審圖與彎曲工藝性分析3.3彎曲成形工藝方案制定3.4彎曲件展開尺寸計算3.5彎曲時回彈補償量的確定3.6彎曲力的計算3.7彎曲凸、凹模成形尺寸計算3.8彎曲模結(jié)構(gòu)設(shè)計3.9彎曲件成形模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計3.10彎曲成形品質(zhì)問題分析返回目錄概述彎曲：在衝壓力的作用下，把平板坯料彎折成一定角度和形狀的一種塑性成型工藝。分類：壓彎、折彎、扭彎、滾彎和拉彎。彎曲模：彎曲工藝使用的沖模。壓彎的典型形狀：典型壓彎工件：彎曲過程及工作原理3.1彎曲模設(shè)計程式審圖彎曲工藝性分析衝壓工藝方案制定毛坯尺寸計算回彈補償量確定衝壓力及壓力中心計算凸、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計總體結(jié)構(gòu)設(shè)計衝壓設(shè)備選擇衝壓模裝配圖繪製非標零件圖繪製課後思考1、說明彎曲模設(shè)計的程式。3.2審圖與彎曲工藝性分析學(xué)習(xí)目標：理解最小相對彎曲半徑，掌握彎曲件的結(jié)構(gòu)工藝性要求，瞭解彎曲件在公差、材料上的要求。教學(xué)要求：