沖裁模設(shè)計(jì)模塊

1、模塊二模塊二 沖裁模設(shè)計(jì)沖裁模設(shè)計(jì) 中原工學(xué)院材料與化工學(xué)院中原工學(xué)院材料與化工學(xué)院任務(wù)一：完成圖示落料件的模具設(shè)計(jì)。任務(wù)一：完成圖示落料件的模具設(shè)計(jì)。本模塊設(shè)計(jì)任務(wù)：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)。任務(wù)二：完成圖示落料沖孔件的模具設(shè)計(jì)。本模塊學(xué)本模塊學(xué)生任務(wù)生任務(wù)學(xué)生分成學(xué)生分成5個(gè)個(gè)小組，每組下小組，每組下發(fā)發(fā)1個(gè)較簡單個(gè)較簡單落料件模具落料件模具設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)任務(wù)學(xué)生要按照教學(xué)生要按照教師要求及時(shí)完師要求及時(shí)完成各項(xiàng)設(shè)計(jì)成各項(xiàng)設(shè)計(jì)任務(wù)任務(wù)學(xué)生需完成下學(xué)生需完成下發(fā)零件模具裝發(fā)零件模具裝配圖的繪制，配圖的繪制，并進(jìn)行簡單并進(jìn)行簡單答辯答辯第第1組設(shè)計(jì)任務(wù)：組設(shè)計(jì)任務(wù)：第

2、第2組設(shè)計(jì)任務(wù)：組設(shè)計(jì)任務(wù)：第第3組設(shè)計(jì)任務(wù)：組設(shè)計(jì)任務(wù)：第第4組設(shè)計(jì)任務(wù)：組設(shè)計(jì)任務(wù)：第第5組設(shè)計(jì)任務(wù)：組設(shè)計(jì)任務(wù)：學(xué)習(xí)項(xiàng)目一學(xué)習(xí)項(xiàng)目一 沖裁概述沖裁概述一、沖裁的概念與應(yīng)用一、沖裁的概念與應(yīng)用 1. 概念概念 沖裁是利用模具使板料沿一定輪廓形狀沖裁是利用模具使板料沿一定輪廓形狀分離分離的一種沖壓的一種沖壓工序。包括沖孔、落料等。工序。包括沖孔、落料等。 2. 分類分類 普通沖裁普通沖裁（常見）（常見）和精密沖裁和精密沖裁 3. 應(yīng)用應(yīng)用 沖制零件或工序件沖制零件或工序件二、沖裁模的分類與組成二、沖裁模的分類與組成 1. 分類分類 常見分類方法見下表。常見分類方法見下表。序號序號分類方法分類

3、方法模具名稱模具名稱模具特點(diǎn)模具特點(diǎn)一一按工序性按工序性質(zhì)分質(zhì)分1落料模落料模沿沿封閉輪廓封閉輪廓分離，沖下來的部分為分離，沖下來的部分為沖件沖件2沖孔模沖孔模沿沿封閉輪廓封閉輪廓分離，沖下來的部分為分離，沖下來的部分為廢料廢料3切邊模切邊模將沖件多余的邊緣切掉將沖件多余的邊緣切掉4切口模切口模沿沿敞開輪廓敞開輪廓沖切口，不完全分離沖切口，不完全分離5整修模整修模切除沖件的粗糙邊緣，工件斷面光潔垂直切除沖件的粗糙邊緣，工件斷面光潔垂直6精沖模精沖模帶齒的壓料板，帶齒的壓料板，高精度高精度、斷面質(zhì)量好斷面質(zhì)量好二二按工序的按工序的組合程度組合程度分分1單工序模單工序模只能完成一個(gè)工序只能完成一個(gè)

4、工序2級進(jìn)模級進(jìn)模不同位置上同時(shí)完成多道工序不同位置上同時(shí)完成多道工序3復(fù)合模復(fù)合模同一位置上同時(shí)完成多道工序同一位置上同時(shí)完成多道工序三三按上、下按上、下模導(dǎo)向情模導(dǎo)向情況分況分1敞開模敞開模無導(dǎo)向裝置無導(dǎo)向裝置2導(dǎo)板模導(dǎo)板模導(dǎo)板導(dǎo)向?qū)О鍖?dǎo)向3導(dǎo)柱模導(dǎo)柱模導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向?qū)е?、?dǎo)套導(dǎo)向 2. 組成組成 基本結(jié)構(gòu)：基本結(jié)構(gòu)：上模上模和和下模下模。 工藝零件工藝零件 直接參與沖壓過程，和坯料直接發(fā)直接參與沖壓過程，和坯料直接發(fā) 按用途分：按用途分： 生作用。生作用。 結(jié)構(gòu)零件結(jié)構(gòu)零件 保證和完善作用保證和完善作用 工作零件工作零件 定位零件定位零件 按作用功能分：按作用功能分： 卸料及出件零件卸料

5、及出件零件 導(dǎo)向零件導(dǎo)向零件 固定零件固定零件 標(biāo)準(zhǔn)件標(biāo)準(zhǔn)件模具具體結(jié)構(gòu)見下圖。模具具體結(jié)構(gòu)見下圖。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)目二學(xué)習(xí)項(xiàng)目二 沖裁變形分析沖裁變形分析一、沖裁變形時(shí)板料變形區(qū)受力情況分析一、沖裁變形時(shí)板料變形區(qū)受力情況分析 無壓邊裝置無壓邊裝置 刃口鋒利刃口鋒利 凸、凹模間隙產(chǎn)生凸、凹模間隙產(chǎn)生彎矩彎矩 四對力的四對力的大小大小和和方向方向二、沖裁時(shí)的板料變形過程二、沖裁時(shí)的板料變形過程 1

6、. 彈性變形階段彈性變形階段 變形區(qū)內(nèi)部應(yīng)力小于屈服點(diǎn)，彈性回復(fù)。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、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。彎曲、拉伸和側(cè)向擠壓變形，加工硬化，應(yīng)力集中。 3. 斷裂分離階段斷裂分離階段 變形區(qū)內(nèi)部應(yīng)力達(dá)到抗剪強(qiáng)度。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)面裂紋首先產(chǎn)生在凹模刃口側(cè)面凸模刃口附近側(cè)面凸模刃口附近側(cè)面上、下裂紋擴(kuò)展相遇上、下裂紋擴(kuò)展相遇材料分離材料分離 沖裁變形過程沖裁變形過程三、沖裁件質(zhì)量及其影響因素三、沖裁件質(zhì)量及其影響

7、因素沖裁件質(zhì)量是指沖裁件質(zhì)量是指斷面狀況斷面狀況、尺寸精度尺寸精度和和形狀誤差形狀誤差。垂直垂直光滑光滑毛刺小毛刺小圖樣規(guī)定圖樣規(guī)定的公差的公差范圍內(nèi)范圍內(nèi)外形滿足圖樣外形滿足圖樣要求，表面要求，表面平直，拱彎平直，拱彎小。小。1. 沖裁件斷面質(zhì)量及其影響因素沖裁件斷面質(zhì)量及其影響因素?cái)嗝嫣卣鲾嗝嫣卣?塌角帶塌角帶 圖圖a 刃口附近材料產(chǎn)生刃口附近材料產(chǎn)生彎曲彎曲和和伸長變形伸長變形。 光亮帶光亮帶 圖圖b 光滑、明亮光滑、明亮 塑形剪切變形產(chǎn)生，斷面質(zhì)量最好。塑形剪切變形產(chǎn)生，斷面質(zhì)量最好。 斷裂帶斷裂帶 圖圖c 粗糙、麻灰色粗糙、麻灰色 裂紋擴(kuò)展形成的裂紋擴(kuò)展形成的撕裂面撕裂面。 毛刺區(qū)毛

8、刺區(qū) 圖圖d 刃口側(cè)面產(chǎn)生微裂紋。刃口側(cè)面產(chǎn)生微裂紋。 普通沖裁中毛刺不可避免普通沖裁中毛刺不可避免。沖裁區(qū)應(yīng)力、變形和沖裁件正常的斷面狀況沖裁區(qū)應(yīng)力、變形和沖裁件正常的斷面狀況a a）沖孔件）沖孔件 b b）落料件）落料件 切斷面質(zhì)量影響因素切斷面質(zhì)量影響因素（1） 材料力學(xué)性能材料力學(xué)性能的影響的影響 塑性好，塌角、光亮帶大，斷裂帶小。塑性好，塌角、光亮帶大，斷裂帶小。（2）模具間隙模具間隙的影響的影響 （3） 模具刃口狀態(tài)模具刃口狀態(tài)對質(zhì)量的影響對質(zhì)量的影響 凸模凸模刃口磨鈍時(shí)，刃口磨鈍時(shí)，落料件上端落料件上端產(chǎn)生毛刺；產(chǎn)生毛刺； 凹模凹模刃口磨鈍時(shí)，刃口磨鈍時(shí)，沖孔件孔口下端沖孔件孔口

9、下端產(chǎn)生毛刺；產(chǎn)生毛刺； 凸、凹模凸、凹模刃口同時(shí)磨鈍時(shí)，沖件刃口同時(shí)磨鈍時(shí)，沖件上、下端上、下端都產(chǎn)生毛刺。都產(chǎn)生毛刺。間隙過小間隙過小間隙合理間隙合理間隙過大間隙過大2. 沖裁件尺寸精度及其影響因素沖裁件尺寸精度及其影響因素尺寸精度：尺寸精度：沖裁件沖裁件實(shí)際尺寸實(shí)際尺寸與與公稱尺寸公稱尺寸之差。之差。 偏差偏差沖裁件相對于凸沖裁件相對于凸模和凹模尺模和凹模尺寸的偏差寸的偏差模具本身的制造模具本身的制造偏差偏差 （1）沖模的制造精度）沖模的制造精度 （零件加工和裝配）（零件加工和裝配） （2） 材料的性質(zhì)材料的性質(zhì) （彈性變形量）（彈性變形量） （3） 沖裁間隙沖裁間隙 適當(dāng)：適當(dāng)：純剪切

10、分離，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。落料件尺寸等于凹模尺寸，沖孔件尺寸等于凸模尺寸。 過大：過大：剪切、拉伸與彎曲變形，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。落料件尺寸小于凹模尺寸，沖孔件尺寸大于凸模尺寸。 過?。哼^小：剪切、擠壓作用，剪切、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。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尺寸精度的影響因素 3. 沖裁件形狀誤差及其影響因素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。沖裁件的形狀誤差是指沖裁件的翹曲、扭曲或

11、變形。 翹曲：翹曲：沖裁件呈曲面不平現(xiàn)象。它是由于間隙過大、彎矩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產(chǎn)生翹曲。性和卷料未矯正也會產(chǎn)生翹曲。 扭曲：扭曲：沖裁件呈扭歪現(xiàn)象。它是由于材料的不平、間隙不沖裁件呈扭歪現(xiàn)象。它是由于材料的不平、間隙不均勻、凹模后角對材料摩擦不均勻等造成的。均勻、凹模后角對材料摩擦不均勻等造成的。 變形：變形：由于坯料的邊緣沖孔或孔距太小等原因，因脹形而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。產(chǎn)生的。學(xué)習(xí)項(xiàng)目三學(xué)習(xí)項(xiàng)目三 沖裁間

12、隙沖裁間隙Z表示表示雙面間隙雙面間隙 Z/2表示表示單面間隙單面間隙沖裁間隙：沖裁間隙：沖裁模中凸、凹模刃口橫向尺寸的差值。沖裁模中凸、凹模刃口橫向尺寸的差值。 間隙增大，沖裁力減小，但繼續(xù)增大下降緩慢。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。間隙增大，卸料力、推件力和頂件力減小。影響顯著。 二、間隙對模具壽命的影響二、間隙對模具壽命的影響 一、間隙對沖壓力的影響一、間隙對沖壓力的影響模具壽命模具壽命刃磨壽命：用兩次刃磨之間的合格沖件數(shù)表示。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?？倝勖河媚＞呤?/p>

13、效為止的總的合格沖件數(shù)表示。模具的失效形式模具的失效形式崩刃：刃口的壓縮疲勞破壞。崩刃：刃口的壓縮疲勞破壞。脹裂：小間隙，常見凹模。脹裂：小間隙，常見凹模。折斷：小凸模。折斷：小凸模。三、間隙值的確定三、間隙值的確定 掌握查表法。掌握查表法。作業(yè)：總結(jié)間隙對沖裁的影響。作業(yè)：總結(jié)間隙對沖裁的影響。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，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，兩頭呈光亮帶兩頭呈光亮帶 ，毛刺薄而高。，毛刺薄而高。b)間隙合理：上下裂紋重合斷面質(zhì)量較好間隙合理：上下裂紋重合斷面質(zhì)量較好 ，平直光滑毛刺小，平直光滑毛刺小c)間隙過大：上下裂紋向外錯(cuò)開

14、，產(chǎn)生二次拉裂，斜度大。間隙過大：上下裂紋向外錯(cuò)開，產(chǎn)生二次拉裂，斜度大。凸、凹模刃口磨鈍時(shí)毛刺的形成情況凸、凹模刃口磨鈍時(shí)毛刺的形成情況a） 凹模磨鈍凹模磨鈍 b）凸模磨鈍凸模磨鈍 c）凸、凹模均磨鈍凸、凹模均磨鈍 學(xué)習(xí)項(xiàng)目四學(xué)習(xí)項(xiàng)目四 沖裁模設(shè)計(jì)步驟詳解與實(shí)例沖裁模設(shè)計(jì)步驟詳解與實(shí)例 一、沖裁工藝性分析一、沖裁工藝性分析 沖裁件的工藝性：沖裁件的工藝性：指沖裁件指沖裁件在加工中的難易程度。在加工中的難易程度。 1. 材料分析：材料分析：硬度不能過高，硬度不能過高， 具有一定塑性，不能太脆。具有一定塑性，不能太脆。 2. 結(jié)構(gòu)分析：結(jié)構(gòu)分析：形狀盡量簡單對稱、形狀盡量簡單對稱、 有圓角過渡，

15、防開裂磨損。有圓角過渡，防開裂磨損。局部凸出或凹人部分需檢驗(yàn)局部凸出或凹人部分需檢驗(yàn) 寬度和深度是否合理。寬度和深度是否合理。 一般情況下，寬度一般情況下，寬度B應(yīng)不小應(yīng)不小 于于1.5；深度；深度L5 B。 孔徑不宜太小，防凸模折斷或壓彎。最小數(shù)值見參考表。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，沖裁件的孔邊距不應(yīng)過小，u 孔邊與沖件外形邊緣不平行時(shí)，邊距孔邊與沖件外形邊緣不平行時(shí)，邊距a應(yīng)不小于應(yīng)不小于，u 孔邊緣與沖件外形邊緣平行時(shí)，邊距孔邊緣與沖件外形邊緣平行時(shí)，邊距a不小于不小于1. 5。 基準(zhǔn)重合，且在不變動的面或線上?；鶞?zhǔn)重合，且在不變動的面或

16、線上。 3. 精度分析：精度分析： 精密級：精密級：沖壓工藝在技術(shù)上所允許的最高精度。沖壓工藝在技術(shù)上所允許的最高精度。 經(jīng)濟(jì)級：經(jīng)濟(jì)級：指模具達(dá)到最大許可磨損時(shí)，所完成的指模具達(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。度。 （常用）（常用） 在對零件進(jìn)行精度分析時(shí)，需檢驗(yàn)所有標(biāo)注公差在對零件進(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還是經(jīng)濟(jì)級。一般來的尺寸，從而判定其屬于精密級還是經(jīng)濟(jì)級。一般來講，普通沖裁的所能達(dá)到的精度等級為講，普通沖裁的所能達(dá)到的精度等級為IT11IT14級。沖件上未注

17、公差的尺寸按級。沖件上未注公差的尺寸按IT14級處理。級處理。二、沖壓工藝方案的確定二、沖壓工藝方案的確定內(nèi)容：確定內(nèi)容：確定工序數(shù)、工序的組合以及工序順序。工序數(shù)、工序的組合以及工序順序。 1. 沖裁工序的組合沖裁工序的組合 （1）根據(jù)生產(chǎn)批量確定工序是否組合）根據(jù)生產(chǎn)批量確定工序是否組合 （2）根據(jù)沖裁件精度等級判定工序是否組合）根據(jù)沖裁件精度等級判定工序是否組合 （3）沖裁件尺寸形狀）沖裁件尺寸形狀 較小，復(fù)合或連續(xù)沖裁；較小，復(fù)合或連續(xù)沖裁； 中等，復(fù)合沖裁；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?？走吘噙^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

18、本）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。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）操作是否方便與安全 連續(xù)沖裁較安全。連續(xù)沖裁較安全。2. 沖裁順序的安排沖裁順序的安排（1）連續(xù)沖裁順序）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。）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)，）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。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。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）多工序沖裁件用單工序沖裁時(shí)的順序

19、 1）先落料，再沖孔或沖缺口。定位基準(zhǔn)一致。）先落料，再沖孔或沖缺口。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。）沖裁大小不同相距較近的孔時(shí)，應(yīng)先沖大孔后沖小孔。案例分析：完成任務(wù)一落料件的沖裁工藝性分案例分析：完成任務(wù)一落料件的沖裁工藝性分析并析并 確定其沖裁工藝方案。確定其沖裁工藝方案。材料：材料： 10鋼鋼料厚：料厚：0.8mm大批量生產(chǎn)大批量生產(chǎn) 1. 沖裁工藝性分析沖裁工藝性分析 （1）材料分析）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。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）結(jié)構(gòu)分析 零件結(jié)構(gòu)簡單，左右對稱零件結(jié)構(gòu)簡單

20、，左右對稱; 外形有多處尖角，建議過渡圓角值為外形有多處尖角，建議過渡圓角值為R0.25mm。 零件結(jié)構(gòu)滿足沖裁要求。零件結(jié)構(gòu)滿足沖裁要求。 （3）精度分析）精度分析 5個(gè)尺寸，查表屬于個(gè)尺寸，查表屬于IT12，2個(gè)未注公差按個(gè)未注公差按IT14取值。取值。 普通沖裁滿足零件的精度要求。普通沖裁滿足零件的精度要求。 2. 沖裁工藝方案的確定沖裁工藝方案的確定 一套簡單落料模一套簡單落料模案例分析：完成任務(wù)二沖裁件的沖裁工藝性分案例分析：完成任務(wù)二沖裁件的沖裁工藝性分析并析并 確定其沖裁工藝方案。確定其沖裁工藝方案。材料：材料：Q235鋼鋼料厚：料厚：2mm大批量生產(chǎn)大批量生產(chǎn)1. 沖裁工藝性分

21、析沖裁工藝性分析 （1）材料分析）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。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）結(jié)構(gòu)分析 零件結(jié)構(gòu)簡單對稱零件結(jié)構(gòu)簡單對稱; 外形均有圓弧連接過度外形均有圓弧連接過度; 最小孔徑為最小孔徑為8.2mm，滿足要求，滿足要求; 孔邊距為孔邊距為3.9mm，大于最小孔邊距，大于最小孔邊距; 零件結(jié)構(gòu)滿足沖裁要求。零件結(jié)構(gòu)滿足沖裁要求。 （3）精度分析）精度分析 5個(gè)尺寸，查表屬于個(gè)尺寸，查表屬于IT11 IT12， 普通沖裁滿足零件的精度要求。普通沖裁滿足零件的精度要求。2. 沖裁工藝方案的確定沖裁工藝方案的確定 方案一：方案

22、一：先落料，后沖孔。采用兩套單工序模生產(chǎn)。先落料，后沖孔。采用兩套單工序模生產(chǎn)。 方案二：方案二：落料落料沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)。沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)。 方案三：方案三：沖孔沖孔落料連續(xù)沖壓，采用級進(jìn)模生產(chǎn)。落料連續(xù)沖壓，采用級進(jìn)模生產(chǎn)。分析：分析： 方案一：模具結(jié)構(gòu)簡單，兩副，效率低，零件精度較差，年方案一：模具結(jié)構(gòu)簡單，兩副，效率低，零件精度較差，年產(chǎn)量難滿足。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，零方案三：一副模具效率高，導(dǎo)正銷，制造、裝配略復(fù)

23、雜，零件精度稍差。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凸凹模最小壁厚為4.9mm最小極限尺寸最小極限尺寸3.9mm，所以最終工，所以最終工藝方案為方案三藝方案為方案三級進(jìn)模。級進(jìn)模。作業(yè)：完成下發(fā)沖裁件的工藝性分析。作業(yè)：完成下發(fā)沖裁件的工藝性分析。生產(chǎn)批量與模具類型生產(chǎn)批量與模具類型生產(chǎn)性質(zhì)生產(chǎn)性質(zhì)生產(chǎn)批量生產(chǎn)批量（萬件）（萬件）模具類型模具類型設(shè)備類型設(shè)備類型 小批量小批量 試制試制1簡易模、組合模、單工簡易模、組合模、單工序模序模通用壓力機(jī)通用壓力機(jī)中批量中批量130單工序模、復(fù)合模、級單工

24、序模、復(fù)合模、級進(jìn)模進(jìn)模通用壓力機(jī)通用壓力機(jī) 大批量大批量30150復(fù)合模、多工位自動級復(fù)合模、多工位自動級進(jìn)模、自動模進(jìn)模、自動模機(jī)械化高速壓機(jī)械化高速壓力機(jī)、自動化力機(jī)、自動化壓力機(jī)壓力機(jī) 大量大量150硬質(zhì)合金模、多工位自硬質(zhì)合金模、多工位自動級進(jìn)模動級進(jìn)模自動化壓力機(jī)、自動化壓力機(jī)、專用壓力機(jī)專用壓力機(jī)普通沖裁模的對比關(guān)系普通沖裁模的對比關(guān)系 模具種類模具種類比較項(xiàng)目比較項(xiàng)目單工序模單工序模級進(jìn)模級進(jìn)模復(fù)合模復(fù)合模無導(dǎo)向的無導(dǎo)向的有導(dǎo)向的有導(dǎo)向的沖壓精度沖壓精度低低一般一般IT13IT10IT10IT8零件平整程度零件平整程度差差一般一般不平整不平整平整平整零件最大尺寸和料零件最大尺寸

25、和料厚厚不受限制不受限制中小尺寸，中小尺寸，較厚料較厚料250mm以下，以下，0.16mm300mm以下，以下，0.053mm生產(chǎn)率生產(chǎn)率低低較低較低較高較高稍低稍低高速自動壓力機(jī)高速自動壓力機(jī)不能用不能用可用可用可用可用出件困難出件困難多排沖壓法多排沖壓法較小尺寸沖件較小尺寸沖件很少采用很少采用模具制造的模具制造的工作量和成本工作量和成本低低略高略高簡單零件，簡單零件，低于復(fù)合模低于復(fù)合模復(fù)雜零件，復(fù)雜零件，低于級進(jìn)模低于級進(jìn)模安全性安全性不安全不安全較安全較安全不安全不安全沖孔落料復(fù)合?；窘Y(jié)構(gòu)沖孔落料復(fù)合?；窘Y(jié)構(gòu)1.推件塊推件塊 2.凸模凸模 3.凹模凹模 4.凸凹模凸凹模 5.卸料板

26、卸料板三、沖裁工藝計(jì)算三、沖裁工藝計(jì)算（一）（一） 凸、凹模刃口尺寸計(jì)算凸、凹模刃口尺寸計(jì)算1. 刃口尺寸計(jì)算原則刃口尺寸計(jì)算原則（1） 沖件在測量和裝配中，以光面尺寸為基準(zhǔn)。沖件在測量和裝配中，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；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。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，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；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，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。以凸模為基準(zhǔn)，間隙取在凹模上。（

27、4）落料模，凹?；境叽缃咏虻扔诹慵钚O限尺寸；）落料模，凹?；境叽缃咏虻扔诹慵钚O限尺寸； 沖孔模，凸?；境叽缃咏虻扔诳椎淖畲髽O限尺寸；沖孔模，凸模基本尺寸接近或等于孔的最大極限尺寸； 磨損系數(shù)在磨損系數(shù)在0.51之間，數(shù)值確定參考教材。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）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）一般沖模精度較零件精度高34級。級。（7） “入體入體”原則：原則：向材料向材料實(shí)體方向單向標(biāo)注實(shí)體方向單向標(biāo)注零件尺寸公差。零件尺寸公差。 落料件上偏差為零，只標(biāo)注下偏差；落料件上偏差為零，只標(biāo)注下偏差； 沖孔件

28、下偏差為零，只標(biāo)注上偏差。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。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（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（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磨損后不變化的刃口尺寸，制造偏差取雙向偏差（ 、 ）。）。ATAT2. 刃口尺寸計(jì)算方法刃口尺寸計(jì)算方法（1）凸模和）凸模和 凹模分開加工法凹模分開加工法特點(diǎn)：特點(diǎn)： 適于圓形或簡單刃口，

29、具有互換性、制造周期短，但適于圓形或簡單刃口，具有互換性、制造周期短，但Zmin不不易保證，制造難度大。易保證，制造難度大。 注意事項(xiàng)：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。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：沖模的制造公差與沖裁間隙之間需滿足條件： 或取或取 = 0. 6 = 0.4minmaxZZA)(minmaxZZ)(minmaxZZT 凸模和凸模和 凹模刃口尺寸計(jì)算公式：凹模刃口尺寸計(jì)算公式： 1）落料：落料： 2）沖孔：）沖孔： 3）中心距：）中心距： AxDDA0max0minmax0minTTZxDZD

30、DAT0minTxddTAAZxdZddTA0minmin0min8/ LLd 案例分析：完成任務(wù)二（圖示零件）的刃口案例分析：完成任務(wù)二（圖示零件）的刃口尺寸計(jì)算。材料為尺寸計(jì)算。材料為Q235鋼，料厚鋼，料厚2mm。落料尺寸落料尺寸 ： 查表得查表得Zmin=0.246mm，Zmax=0.360mm； ， 。 將以上各值代入將以上各值代入 經(jīng)校驗(yàn)不等式成立，則：經(jīng)校驗(yàn)不等式成立，則： 查得查得 、 、 、 數(shù)值同上，滿足不等式，則：數(shù)值同上，滿足不等式，則： mm5 .6205 . 0mm02. 0Tmm03. 0AATminmaxZZmm125.62mm5 . 075. 05 .6203

31、0. 0003. 00A1）（Dmm879.61mm246. 0125.620020. 0002. 0T1）（Dmm4002 . 0minZmaxZTAmm85.39mm2 . 075. 04003. 0003. 00A2）（Dmm604.39mm246. 085.390020. 0002. 0T2）（D尺寸尺寸尺寸尺寸 ： 查得查得 ， 。經(jīng)校核滿足不等式，且。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：為單邊磨損尺寸，計(jì)算時(shí)取單面間隙。則：沖孔尺寸沖孔尺寸 ： 查得查得 ， 。經(jīng)校核滿足不等式，。經(jīng)校核滿足不等式，則：則： mm8018. 0Rmm02. 0Tmm02. 0A

32、mm865. 7mm18. 075. 08020. 0002. 00A3）（Dmm742. 7mm2/246. 0865. 7002. 0002. 0T3）（Dmm13. 0022mm02. 0Tmm025. 0Amm096.22mm)13. 075. 022(0020. 0002. 0T1dmm342.22mm)246. 013. 075. 022(025. 00025. 00A1d 尺寸尺寸 ： 查得查得 ， 。經(jīng)校驗(yàn)滿足不等式，。經(jīng)校驗(yàn)滿足不等式，則：則：孔中心距孔中心距 ：代入中心距計(jì)算公式得：代入中心距計(jì)算公式得：mm2 . 81 . 00mm02. 0Tmm02. 0Amm275.

33、 8mm) 1 . 075. 02 . 8(0020. 0002. 0T2dmm521. 8mm)246. 0275. 8(020. 0002. 00A2d460.12mm460.12/4mm460.03mmL （2）凸模和凹模配合加工法）凸模和凹模配合加工法定義：定義：先按尺寸和公差制造出凹模或凸模其中一個(gè)，然后依此先按尺寸和公差制造出凹模或凸模其中一個(gè)，然后依此為基準(zhǔn)按最小合理間隙配做另一件。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。一般落料先加工凹模，沖孔先加工凸模。特點(diǎn)：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，沖裁間隙易保證，可放大基準(zhǔn)件公差

34、，不必檢驗(yàn)不等式，簡化繪圖工作。簡化繪圖工作。注意事項(xiàng)：注意事項(xiàng)：u基準(zhǔn)件的刃口尺寸及制造公差應(yīng)詳細(xì)標(biāo)注；基準(zhǔn)件的刃口尺寸及制造公差應(yīng)詳細(xì)標(biāo)注；u非基準(zhǔn)件上只標(biāo)注公稱尺寸，不注公差；非基準(zhǔn)件上只標(biāo)注公稱尺寸，不注公差；u非基準(zhǔn)件圖樣上需注明：非基準(zhǔn)件圖樣上需注明：“凸（凹）模刃口按凹（凸）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模實(shí)際刃口尺寸配作，保證最小雙面合理間隙值Zmin”。u要正確判斷出模具刃口尺寸的磨損情況。要正確判斷出模具刃口尺寸的磨損情況。落料落料沖孔沖孔沖沖件件模具模具基準(zhǔn)基準(zhǔn)件尺件尺寸標(biāo)寸標(biāo)注注 基本基本計(jì)算計(jì)算公式公式 磨損后增大的尺寸（磨損后增大

35、的尺寸（A類）類）磨損后減小的尺寸（磨損后減小的尺寸（B類）類）磨損后不變的尺寸（磨損后不變的尺寸（c類）類） 4/0maxj）（XAA04/minj）（XBB8/5 . 0minj）（CC模模具具非非基基準(zhǔn)準(zhǔn)件件尺尺寸寸的的標(biāo)標(biāo)注注 凸模刃口按凹模實(shí)際刃口尺凸模刃口按凹模實(shí)際刃口尺寸配作，保證最小雙面合理寸配作，保證最小雙面合理間隙值間隙值Zmin 凹模刃口按凸模實(shí)際刃口凹模刃口按凸模實(shí)際刃口尺寸配作，保證最小雙面尺寸配作，保證最小雙面合理間隙值合理間隙值Zmin 案例分析：完成任務(wù)一零件的刃口尺寸計(jì)算，案例分析：完成任務(wù)一零件的刃口尺寸計(jì)算，已知材料為已知材料為08鋼，料厚鋼，料厚0.8m

36、m。 沖件圖沖件圖 凹模磨損示意圖凹模磨損示意圖說明：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。料件應(yīng)先計(jì)算凹模。 1. 磨損后刃口尺寸變大的有：磨損后刃口尺寸變大的有： 、 、 、 ， 精度等級都為精度等級都為IT12，所以，所以X取取0.75。代入公式得：。代入公式得：mm44024. 0mm40018. 0mm16018. 0mm50024. 0mm82.43)24. 075. 044(06. 004/24. 001Amm87.39)18. 075. 040(05. 004/18. 002Amm87.15)18.

37、 075. 016(05. 004/18. 003Amm82.49)24. 075. 050(06. 004/24. 004A 2. 磨損后刃口尺寸變小的有：磨損后刃口尺寸變小的有： ， 精度等級為精度等級為IT14，X取取0.5。則。則 3. 磨損尺寸不變的有：磨損尺寸不變的有： 、 ，則有：，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雙面間隙值為0.072mm。mm2252. 00mmXBB013. 0013. 004/minj26.22)52. 05 . 022(）（mm1222. 0mm191 . 0mm12

38、055. 01Cmm19025. 02C作業(yè)：根據(jù)下發(fā)沖裁件的實(shí)際情況，選擇作業(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。合理的刃口尺寸計(jì)算方法并計(jì)算。（二）排樣計(jì)算（二）排樣計(jì)算 1排樣的概念、意義及原則排樣的概念、意義及原則 概念：概念：沖裁件在板料、帶料或條料上的布置方法稱為排樣。沖裁件在板料、帶料或條料上的布置方法稱為排樣。 意義：意義： 提高材料利用率，降低成本；提高材料利用率，降低成本； 保證沖件質(zhì)量；保證沖件質(zhì)量； 保證模具壽命。保證模具壽命。 原則：原則： 提高材料利用率；提高材料利用率； 操作方便，工人勞動強(qiáng)度低且安全；操作方便，工人勞動強(qiáng)度低且安全； 模

39、具結(jié)構(gòu)簡單，壽命長；模具結(jié)構(gòu)簡單，壽命長； 保證沖件質(zhì)量和沖件對板料纖維方向的要求。保證沖件質(zhì)量和沖件對板料纖維方向的要求。 2排樣方法排樣方法排排樣樣方方法法概念概念特點(diǎn)比較特點(diǎn)比較應(yīng)用應(yīng)用材料利用材料利用率率沖件沖件質(zhì)量質(zhì)量模具模具壽命壽命有有廢廢料料沿沖件全部外形沿沖件全部外形都有搭邊都有搭邊最低最低好好高高形狀復(fù)雜、形狀復(fù)雜、尺寸精度較高尺寸精度較高少少廢廢料料沿沖件部分外形沿沖件部分外形有搭邊有搭邊較高較高較好較好較高較高某些尺寸精度某些尺寸精度不高不高無無廢廢料料無搭邊廢料無搭邊廢料高高不易不易保證保證最低最低結(jié)構(gòu)形狀有要結(jié)構(gòu)形狀有要求，應(yīng)用受限。求，應(yīng)用受限。排樣方式排樣方式a)

40、有廢料排樣有廢料排樣 b)少廢料排樣少廢料排樣 c)、 d) 無廢料排樣無廢料排樣 3. 搭邊搭邊 概念：概念：排樣中兩相鄰零件間或零件與條料邊緣間的余料。排樣中兩相鄰零件間或零件與條料邊緣間的余料。 作用：作用：補(bǔ)償定位誤差，保持條料剛度，保證零件質(zhì)量，送料補(bǔ)償定位誤差，保持條料剛度，保證零件質(zhì)量，送料 方便。方便。 搭邊值的確定：搭邊值的確定：具體數(shù)值參考教材。具體數(shù)值參考教材。 4. 步距步距 概念：概念：條料在模具上每次送進(jìn)的距離（簡稱步距或進(jìn)距）。條料在模具上每次送進(jìn)的距離（簡稱步距或進(jìn)距）。 每個(gè)步距可沖出一個(gè)或幾個(gè)零件。每個(gè)步距可沖出一個(gè)或幾個(gè)零件。 計(jì)算方法：計(jì)算方法：條料上兩

41、個(gè)對應(yīng)沖裁件的對應(yīng)點(diǎn)之間的距離。條料上兩個(gè)對應(yīng)沖裁件的對應(yīng)點(diǎn)之間的距離。 每次只沖一個(gè)零件的步距每次只沖一個(gè)零件的步距s的計(jì)算公式為：的計(jì)算公式為：1aDs 0max0)2(aDBCaDCBA2max 條料寬度：條料寬度：5. 條料寬度與導(dǎo)料板距離的計(jì)算條料寬度與導(dǎo)料板距離的計(jì)算 （1）導(dǎo)料板間有側(cè)壓裝置）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)或用手將條料緊貼單邊導(dǎo)料板（導(dǎo)料銷）時(shí)導(dǎo)料板之間的距離導(dǎo)料板之間的距離 ：（2）導(dǎo)料板之間無側(cè)壓裝置時(shí)）導(dǎo)料板之間無側(cè)壓裝置時(shí)導(dǎo)料板之間的距離導(dǎo)料板之間的距離 ：0max0)2(caDBCaDCBA22max 條料寬度：條料寬度：（3

42、）用側(cè)刃定距時(shí)）用側(cè)刃定距時(shí)條料寬度：條料寬度：導(dǎo)料板之間的距離：導(dǎo)料板之間的距離： 01max0)2(nbaLBCnbaLCBB1max26. 材料利用率材料利用率 概念：概念：沖裁件的實(shí)際面積與所用板料面積的百分比。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：一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率： 一張板料總的利用率：一張板料總的利用率： 提高材料利用率的方法：提高材料利用率的方法：u充分利用結(jié)構(gòu)廢料充分利用結(jié)構(gòu)廢料u盡量減少工藝廢料盡量減少工藝廢料u采用合理的排樣方式采用合理的排樣方式u合理裁剪條料合理裁剪條料%100BsnF%10010BLNF條料的剪裁方式條料的剪裁方式a)縱

43、裁縱裁 b)橫裁橫裁 c)混合裁混合裁7. 排樣圖的繪制排樣圖的繪制排樣圖排樣圖 根據(jù)零件形狀分析其應(yīng)采用單直排的排樣方式，排根據(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。樣方式有如下兩種。案例分析：確定任務(wù)一的排樣方式案例分析：確定任務(wù)一的排樣方式a ) 現(xiàn)選用現(xiàn)選用1500mm1000mm的鋼板，則需計(jì)算采用的鋼板，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)。不同的裁剪方式時(shí)，每張板料能出的零件總個(gè)數(shù)。 裁成寬裁成寬43.6mm、長、長1500mm的條料，則一張板材能出的零件的條料，則一張板材能出的零件總個(gè)數(shù)為：總個(gè)數(shù)為： 裁成寬裁成寬43.6mm、長、長100

44、0mm的條料，則一張板材能出的零件的條料，則一張板材能出的零件總個(gè)數(shù)為：總個(gè)數(shù)為： 裁成寬裁成寬53.6mm、長、長1500mm的條料，則一張板材能出的零件的條料，則一張板材能出的零件總個(gè)數(shù)為：總個(gè)數(shù)為： 裁成寬裁成寬53.6mm、長、長1000mm的條料，則一張板材能出的零件的條料，則一張板材能出的零件總個(gè)數(shù)為：總個(gè)數(shù)為：63829225 .5115006 .43100064619345 .5110006 .43150064836185 .4115006 .53100064824275 .4110006 .531500 經(jīng)比較第經(jīng)比較第3、4種裁剪方法的材料利用率最高?？紤]工人操作方種裁剪方

45、法的材料利用率最高?？紤]工人操作方便，選用第便，選用第4種裁剪方式，即裁為寬種裁剪方式，即裁為寬53.6mm、長、長1000mm的條的條料。其具體排樣圖如下圖所示。料。其具體排樣圖如下圖所示。分析：分析：導(dǎo)料零件：導(dǎo)料零件：無側(cè)壓的導(dǎo)料板裝置無側(cè)壓的導(dǎo)料板裝置條料寬度：條料寬度：排樣方式：排樣方式：單直排或斜排，三種單直排或斜排，三種比較方案比較方案b和方案和方案c，顯然方案，顯然方案c的材料利用率高，所以的材料利用率高，所以首先排除方案首先排除方案b?，F(xiàn)選用?，F(xiàn)選用1500mm1000mm的鋼板，的鋼板，則需計(jì)算采用不同的裁剪方式時(shí)，每張板料能出的零則需計(jì)算采用不同的裁剪方式時(shí)，每張板料能出

46、的零件總個(gè)數(shù)。件總個(gè)數(shù)。案例分析案例分析 ：確定任務(wù)二的排樣方式：確定任務(wù)二的排樣方式0max0)5 . 05 . 12( DBv 裁成寬裁成寬65mm、長、長1500mm的條料，則一張板材能出的零件總的條料，則一張板材能出的零件總個(gè)數(shù)為個(gè)數(shù)為v 裁成寬裁成寬65mm、長、長1000mm的條料，則一張板材能出的零件的條料，則一張板材能出的零件總個(gè)數(shù)為總個(gè)數(shù)為v 裁成寬裁成寬43mm、長、長1500mm的條料，則一張板材能出的零件的條料，則一張板材能出的零件總個(gè)數(shù)為總個(gè)數(shù)為v 裁成寬裁成寬43mm、長、長1000mm的條料，則一張板材能出的零件的條料，則一張板材能出的零件總個(gè)數(shù)為總個(gè)數(shù)為5403

47、6152 .41150066100052824222 .411000661500682312293.4715005 .431000680203493.4710005 .431500經(jīng)比較，第經(jīng)比較，第3種裁剪方法的材料利用率最高，種裁剪方法的材料利用率最高，為保證凹模刃口強(qiáng)度，將搭邊值人為由為保證凹模刃口強(qiáng)度，將搭邊值人為由1.2mm增大到增大到2.5mm，最終裁剪方式為寬最終裁剪方式為寬43.5mm、長、長1500mm的條料。的條料。其具體排樣圖如下圖所示。其具體排樣圖如下圖所示。作業(yè)：根據(jù)下發(fā)沖裁件的形狀尺寸，確定排作業(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。樣方法并繪制排樣

48、圖。排排樣樣方方式式1. 沖裁力沖裁力定義：沖裁過程中凸模對板料的壓力。定義：沖裁過程中凸模對板料的壓力。平刃口沖裁力公式：平刃口沖裁力公式：2. 卸料力、推件力及頂件力卸料力、推件力及頂件力卸料力：從凸模上卸下緊箍的料所需的力。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。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。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（三）沖壓力計(jì)算bbLtKLtFFKFXXFnKFTTFKFDD3. 壓力機(jī)公稱壓力的確定壓力機(jī)公稱壓力的確定 采用彈壓卸料裝置

49、和下出件方式的沖裁模時(shí)：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)：采用剛性卸料裝置和下出料方式的沖裁模時(shí)：TXZgFFFFF 4. 降低沖裁力的方法降低沖裁力的方法 1）斜刃口沖裁：）斜刃口沖裁：平直刃口改成具有一定傾斜角的斜刃口。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；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。沖孔時(shí)，將凸模做成斜刃口，凹模做成平直刃口。DXZgFFFFFTZgFFFF3

50、）加熱沖裁）加熱沖裁加熱降低材料的抗剪強(qiáng)度。加熱降低材料的抗剪強(qiáng)度。2）階梯凸模沖裁）階梯凸模沖裁 注：注：多個(gè)凸模做成不同高度。多個(gè)凸模做成不同高度。 一般小直徑凸模做短些。一般小直徑凸模做短些。 各層凸模布置盡量對稱。各層凸模布置盡量對稱。 階梯凸模高度差階梯凸模高度差H與料厚關(guān)系：與料厚關(guān)系： 當(dāng)當(dāng)t3mm 時(shí)，時(shí)， H=0. 5t 案例分析：完成任務(wù)一沖壓力計(jì)算并初選壓力機(jī)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：沖裁力： 模具采用剛性卸料裝置和下出料方式，則模具采用剛性卸料裝置和下出料方式，則 卸料力：卸料力： 推件力：推件力： 沖壓力：沖壓力： 初選設(shè)備為開式壓力機(jī)初選設(shè)

51、備為開式壓力機(jī)J2316。kN6 .724 .725503208 . 02183 . 1NFkN63. 3N6 .7205. 0XXFKFkN20N6 .72055. 05TTFNKFkN23.96kN)2063. 36 .72(TXFFFF總 沖裁力：沖裁力： 模具采用剛性卸料裝置和下出料方式，則模具采用剛性卸料裝置和下出料方式，則 推件力：推件力： 沖壓力：沖壓力： 初選設(shè)備為開式壓力機(jī)初選設(shè)備為開式壓力機(jī)J2335。案例分析：完成任務(wù)二沖壓力計(jì)算并初選壓力機(jī)案例分析：完成任務(wù)二沖壓力計(jì)算并初選壓力機(jī)kN135134680N35021483 . 1NF落kN110110110N350212

52、13 . 1NF沖kN245落沖FFFkN54N245055. 04TTFNKFkN299kN)54245(TFFF總作業(yè)：完成下發(fā)沖裁件沖壓力的計(jì)算，并初選作業(yè)：完成下發(fā)沖裁件沖壓力的計(jì)算，并初選設(shè)備。設(shè)備。 1. 概念：概念：沖裁力合力的作用點(diǎn)，通過滑塊的中心線。沖裁力合力的作用點(diǎn)，通過滑塊的中心線。 2. 意義：意義：防止產(chǎn)生偏心載荷，模具歪斜，設(shè)備磨損，刃口防止產(chǎn)生偏心載荷，模具歪斜，設(shè)備磨損，刃口變鈍或啃刃。變鈍或啃刃。 3. 計(jì)算方法：計(jì)算方法： （1）簡單幾何圖形壓力中心的位置）簡單幾何圖形壓力中心的位置u對稱沖件壓力中心，位于對稱沖件壓力中心，位于 沖件輪廓圖形幾何中心上。沖件

53、輪廓圖形幾何中心上。u直線段壓力中心位于直線直線段壓力中心位于直線 段的中心；段的中心；u圓弧線段壓力中心的位置圓弧線段壓力中心的位置 如圖所示，按下式計(jì)算：如圖所示，按下式計(jì)算：bRsRy/sin180（四）壓力中心的計(jì)算（四）壓力中心的計(jì)算（2）多凸模模具的壓力中心位置）多凸模模具的壓力中心位置u按按 比比 例例 畫畫 出出 每一個(gè)凸模刃口輪廓的位置；每一個(gè)凸模刃口輪廓的位置；u建立坐標(biāo)系：建立坐標(biāo)系： 原點(diǎn)盡量取在刃口輪廓壓力中心上，最好是對稱中心，原點(diǎn)盡量取在刃口輪廓壓力中心上，最好是對稱中心， 坐標(biāo)軸線要盡量多的通過凸模刃口輪廓的壓力中心；坐標(biāo)軸線要盡量多的通過凸模刃口輪廓的壓力中心

54、；u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)算凸模刃口輪廓的壓力中心及坐標(biāo)位置；u分別計(jì)算每一個(gè)凸模刃口輪廓的周長；分別計(jì)算每一個(gè)凸模刃口輪廓的周長；u據(jù)力學(xué)定理（各分力對某軸力矩之和等于某合力對同軸據(jù)力學(xué)定理（各分力對某軸力矩之和等于某合力對同軸之矩）計(jì)算壓力中心坐標(biāo)。之矩）計(jì)算壓力中心坐標(biāo)。u建立坐標(biāo)系。建立坐標(biāo)系。u將刃口輪廓線按基將刃口輪廓線按基 本要素分成若干簡本要素分成若干簡 單線段（圓弧或直單線段（圓弧或直 線段）。并計(jì)算出線段）。并計(jì)算出 各基本要素的長度。各基本要素的長度。u確定出各線段的重確定出各線段的重 心位置，并計(jì)算出心位置，并計(jì)算出 重心到軸的距離。重心到軸的

55、距離。u將求得的數(shù)據(jù)代入以上公式計(jì)算。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）復(fù)雜形狀零件壓力中心的確定（原理同上） 零件左右對稱，只需計(jì)算壓力中心縱坐標(biāo)。建立坐標(biāo)系，并零件左右對稱，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將零件右半部分圖形分解為9條直線，則每段直線的長度及中點(diǎn)條直線，則每段直線的長度及中點(diǎn)的縱坐標(biāo)分別為：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)算案例分析：完成任務(wù)一壓力中心的計(jì)算221l201y122l142y33l83y164l04y35l85y126l146y117l207y198l5 .108y119l

56、19y12345678900 xmm08. 0mm111931222111)8(3)14(12)20(22110niiniiilyly代入公式計(jì)算得：代入公式計(jì)算得：設(shè)模具壓力中心的坐標(biāo)點(diǎn)為（設(shè)模具壓力中心的坐標(biāo)點(diǎn)為（ ,0）（見圖），則有）（見圖），則有52.21)93.47xxFxF落沖（案例分析：完成任務(wù)二壓力中心的計(jì)算案例分析：完成任務(wù)二壓力中心的計(jì)算x作業(yè)：完成下發(fā)沖裁件壓力中心的計(jì)算。作業(yè)：完成下發(fā)沖裁件壓力中心的計(jì)算。多凸模模具的壓力中心的求解多凸模模具的壓力中心的求解niiniiinnnLxLLLLLxLxLxLxLx113213322110niiniiinnnLyLLLLLy

57、LyLyLyLy113213322110壓力中心計(jì)算公式壓力中心計(jì)算公式四、模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)四、模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）簡單模）簡單模 在壓力機(jī)的一次行程中只能完成一種工序。在壓力機(jī)的一次行程中只能完成一種工序。 1）落料模）落料模1. 模具結(jié)構(gòu)認(rèn)識模具結(jié)構(gòu)認(rèn)識a.導(dǎo)向的敞開式落料模導(dǎo)向的敞開式落料模b.導(dǎo)板式落料模導(dǎo)板式落料模c. 導(dǎo)柱式彈頂落料模導(dǎo)柱式彈頂落料模 2） 沖孔模沖孔模v導(dǎo)柱式?jīng)_孔模導(dǎo)柱式?jīng)_孔模v斜楔式水平?jīng)_孔模斜楔式水平?jīng)_孔模1）用導(dǎo)正銷定位的級進(jìn)模）用導(dǎo)正銷定位的級進(jìn)模2）采用側(cè)刃定距的連續(xù)模）采用側(cè)刃定距的連續(xù)模優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：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)級進(jìn)

58、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)自動化。量，工件精度較高，便于操作和實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動化。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：級進(jìn)模輪廓尺寸較大，制造較復(fù)雜，成本較高。級進(jìn)模輪廓尺寸較大，制造較復(fù)雜，成本較高。適用適用：大批量生產(chǎn)小型沖壓件。大批量生產(chǎn)小型沖壓件。 （2） 級進(jìn)模級進(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)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。完成多道工序。1） 倒裝復(fù)合模倒裝復(fù)合模 2） 正裝復(fù)合模正裝復(fù)合模（3） 復(fù)合模復(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)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

59、道工序。完成多道工序。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：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有一個(gè)既是落料凸模又是沖孔凹模的凸凹模優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)率高，沖裁件的內(nèi)孔與外緣的相對位置精度生產(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。較小。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度要求高，成本高。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度要求高，成本高。應(yīng)用：應(yīng)用：生產(chǎn)批量大、精度要求高的沖裁件。生產(chǎn)批量大、精度要求高的沖裁件。2. 沖裁模零件的結(jié)構(gòu)組成及作用沖裁模零件的結(jié)構(gòu)組成及作用零件種類零件種類零件名稱零件名稱零件作用零件作用模模具具結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)

60、工工藝藝零零件件工作零件工作零件凸模、凹模凸模、凹模直接加工零件，使板料分離直接加工零件，使板料分離凸凹模凸凹模刃口鑲塊刃口鑲塊定位零件定位零件定位銷定位銷確定坯料在沖模中正確的位確定坯料在沖模中正確的位置置導(dǎo)料銷、導(dǎo)正銷導(dǎo)料銷、導(dǎo)正銷導(dǎo)料板、導(dǎo)料銷導(dǎo)料板、導(dǎo)料銷側(cè)壓板、承料板側(cè)壓板、承料板側(cè)刃側(cè)刃壓料、卸壓料、卸料及出件料及出件零件零件卸料版卸料版使沖件和廢料出模，保證沖使沖件和廢料出模，保證沖壓生產(chǎn)順利進(jìn)行壓生產(chǎn)順利進(jìn)行壓料板壓料板頂件塊頂件塊推件塊推件塊廢料切刀廢料切刀零件種類零件種類零件名稱零件名稱零件作用零件作用模模具具結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)零零件件導(dǎo)向零件導(dǎo)向零件導(dǎo)柱導(dǎo)柱正確保證上下模間